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自平衡多級(jí)離心泵安裝位置與高度計(jì)算公式案例

時(shí)間：2020-04-01

自平衡多級(jí)離心泵安裝位置與高度是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題，泵房?jī)?nèi)的地坪標(biāo)高取決于水泵的安裝高度，正確地計(jì)算自平衡多級(jí)水泵的最大允許安裝高度，使泵站既能安全供水，又能節(jié)省土建造價(jià)，具有很重要的意義。

? ? ? ? 自平衡多級(jí)離心泵安裝位置與高度是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題，泵房?jī)?nèi)的地坪標(biāo)高取決于水泵的安裝高度，正確地計(jì)算自平衡多級(jí)水泵的最大允許安裝高度，使泵站既能安全供水，又能節(jié)省土建造價(jià)，具有很重要的意義。為了避免汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，自平衡多級(jí)泵安裝高度的計(jì)算需要進(jìn)行非常仔細(xì)的校核。

? ? ? ? 自平衡多級(jí)離心泵安裝位置

? ? ? ? 自平衡多級(jí)泵的安裝位置技術(shù)關(guān)鍵在于如何正確確定水泵安裝高度(即吸程)。對(duì)于一般的自平衡多級(jí)離心泵來(lái)說(shuō)，這個(gè)高度是指液面到水泵葉輪中心線的垂直距離；對(duì)于大流量自平衡多級(jí)離心泵，這個(gè)高度應(yīng)按葉輪人口邊最高點(diǎn)與液面之間的距離來(lái)考慮。它與允吸上真空度不能混為一談，水泵產(chǎn)品說(shuō)明書或銘牌E標(biāo)示的允許吸上真空度是指水泵進(jìn)水口斷面上的真空值，而且是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、水溫20'C、額定工況下經(jīng)試驗(yàn)而測(cè)定得到的。允許吸上真空度并不考慮吸入管道配套以后的水流狀況。而水泵安裝高度是允許吸上真空度扣除了吸水管道損失揚(yáng)程以后，所剩下的那部分?jǐn)?shù)值，它要克服實(shí)際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過(guò)計(jì)算值，否則，水泵將會(huì)抽不上水來(lái)。另外，影響計(jì)算值的大小是吸水管道的阻力損失揚(yáng)程，因此宜采用最短的管路布置，并盡量少裝彎頭等配件，也可考慮適當(dāng)配大一些口徑的水管，以降低管內(nèi)流速。

? ? ? ? 應(yīng)當(dāng)指出，自平衡多級(jí)泵的安裝地點(diǎn)的大氣壓力和水溫不同于試驗(yàn)條件時(shí)，如當(dāng)?shù)睾０?00m以上或被抽水的水溫超過(guò)20℃，則計(jì)算值要進(jìn)行修正。即按照不同海拔高程處的大氣壓力和高于2℃水溫時(shí)的飽和蒸汽壓力進(jìn)行計(jì)算。但是，水溫為20℃以下時(shí)，飽和蒸汽壓力的變化可忽略不計(jì)。

? ? ? ? 從管道安裝技術(shù)上，吸水管道要求有嚴(yán)袼的密封性，不能漏氣、漏水，否則將會(huì)破壞水泵進(jìn)水口處的真空度，使水泵出水量減少，嚴(yán)重時(shí)甚至抽不上水來(lái)。因此，要認(rèn)真地做好管道的接口工作，保證管道連接的施工質(zhì)量。

? ? ? ? 自平衡多級(jí)離心泵安裝高度計(jì)算公式

水泵進(jìn)水側(cè)裝置示意圖

? ? ? ? 自平衡多級(jí)泵的允許幾何安裝高度與多方面條件有關(guān)，公式如下：

自平衡多級(jí)離心泵幾何安裝高度計(jì)算公式

? ? ? ? [Hg]—泵的允許幾何安裝高度，m；（計(jì)算結(jié)果供設(shè)計(jì)時(shí)利用，實(shí)際安裝高度需低于允許安裝高度）

? ? ? ? pe—吸水水面壓力，Pa；（為吸水水面的大氣壓，海拔越高大氣壓越低）

? ? ? ? pv—飽和蒸汽壓力，Pa；（與水溫有關(guān)，水溫越高，飽和蒸汽壓力越高）

? ? ? ? ρ—流體的密度，kg/m3；

? ? ? ? g—重力加速度，9.81m/s2；

? ? ? ? [NPSHr]—水泵的允許汽蝕余量，m；（與水泵性能有關(guān)，由水泵廠家提供）

? ? ? ? hw—吸入管路中的水頭損失，m。（與吸水管路設(shè)計(jì)有關(guān)，由設(shè)計(jì)人員確定）

? ? ? ? 由上式可知:海拔越高、水溫越高、允許汽蝕余量越大、進(jìn)水管路水頭損失越大，允許幾何安裝高度越小。

? ? ? ? 如果已知自平衡多級(jí)離心泵的允許吸上真空度，計(jì)算泵的安裝高度公式計(jì)算。允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達(dá)到的真空度。

? ? ? ? 而實(shí)際的允許吸上真空高度Hs值并不是根據(jù)式計(jì)算的值，而是由泵制造廠家實(shí)驗(yàn)測(cè)定的值，此值附于泵樣本中供用戶查用。位應(yīng)注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質(zhì)，操作條件為20℃及及壓力為1.013×105Pa時(shí)的值，當(dāng)操作條件及工作介質(zhì)不同時(shí)，需進(jìn)行換算。操作條件與試驗(yàn)條件不同，可按以下公式換算：????

? ? ? ? Hs’=Hs+（Hs--10.33）-（Hv-0.24）（7-1）

? ? ? ? 式中：Hs’一泵現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)下的允許吸上真空度，m.

? ? ? ? Hs一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(或樣本給出的)的允許吸上真空度，m;

? ? ? ? Ha--泵現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)下的大氣壓力，m;

? ? ? ? 10.?33-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力，m;

? ? ? ? Hv——液體當(dāng)時(shí)溫度下的汽化壓力，m；

? ? ? ? 0.?24-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水的汽化壓力，m。

? ? ? ? 式中：Hg——泵安裝高度，m;

? ? ? ? Hy——液面壓力，m;

? ? ? ? ?Ha——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，m；

? ? ? ? νs——泵吸人口的平均速度，m/s；

? ? ? ? hw-吸入管水力損失，m。

? ? ? ? 當(dāng)計(jì)算值Hg為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明泵的吸入口位置應(yīng)在貯槽液面之下，即倒灌。

? ? ? ? 也可由汽蝕余量計(jì)算泵的安裝高度。若已知泵的必需汽蝕余量，那么計(jì)算泵的安裝高度就需按下公式進(jìn)行。

? ? ? ? Hg=( Hy—Hv)-△h—hw　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

? ? ? ? 式中：Hv——液體飽和蒸氣壓，m;

? ? ? ? △h——必需汽蝕余量，m。

? ? ? ? 當(dāng)計(jì)算之Hg為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明泵的吸入口位置應(yīng)在貯槽液面之下，即倒灌。

? ? ? ? （1）輸送清水，但操作條件與實(shí)驗(yàn)條件不同，可依下式換算

? ? ? ? Hs1＝Hs＋（Ha－10.33）－（Hυ－0.24）

? ? ? ? （2）輸送其它液體當(dāng)被輸送液體及反派人物條件均與實(shí)驗(yàn)條件不同時(shí)，需進(jìn)行兩步換算：步依上式將由泵樣本中查出的Hs1；第二步依下式將Hs1換算成H?s

? ? ? ? 自平衡多級(jí)離心泵汽蝕余量Δh計(jì)算

? ? ? ? 對(duì)于自平衡多級(jí)離心油泵，計(jì)算安裝高度時(shí)用汽蝕余量Δh來(lái)計(jì)算，即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。用汽蝕余量Δh由油泵樣本中查取，其值也用20℃清水測(cè)定。若輸送其它液體，亦需進(jìn)行校正，詳查有關(guān)書籍。

? ? ? ? 吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-安全量（0.5米）

? ? ? ? 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。

? ? ? ? 例如：某泵必需汽蝕余量為4.0米，求吸程Δh？

? ? ? ? 解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

? ? ? ? 從安全角度考慮，泵的實(shí)際安裝高度值應(yīng)小于計(jì)算值。當(dāng)計(jì)算之Hg為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明泵的吸入口位置應(yīng)在貯槽液面之下。

? ? ? ? 自平衡多級(jí)離心泵安裝高度計(jì)算公式案例

? ? ? ? 例某自平衡離心泵從樣本上查得允許吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力為1.5mH2O，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.81×104Pa，液體在吸入管路中的動(dòng)壓頭可忽略。試計(jì)算：

? ? ? ? （1）輸送20℃清水時(shí)泵的安裝；

? ? ? ? （2）改為輸送80℃水時(shí)泵的安裝高度。

? ? ? ? 解：（1）輸送20℃清水時(shí)泵的安裝高度

? ? ? ? 已知：Hs=5.7m

? ? ? ? Hf0-1=1.5m