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泵最大安装高度如何计算

 dongchang 2018-01-24


    正确地计算水泵的最大允许安装高度,使泵站既能安全供水,又能节省土建造价,具有很重要的意义。


由式

可知:       

                 式(2)
式中:Hv为水泵泵壳吸入口的测压孔处的真空值(mH2O),如图1所示。

图2 离心泵吸水装置


         

  式(3)


    水泵铭牌或样本中,对于各种水泵都给定了一个允许吸上真空高度Hs,此Hs即为式(3)中Hv的最大极限值。在实用中,水泵的Hv超过样本规定的Hs时,就意味着水泵将会遭受气蚀。

图3 14SA型离心泵Q-Hs曲线


    水泵厂一般在样本中用Q-Hs曲线来表示该水泵的吸水性能。图2为14SA型离心泵的Q-Hs曲线,此曲线规定是在大气压为10.33mH2O,水温为20℃时,由专门的气蚀试验求得的。它是该水泵吸水性能的一条限度曲线。在使用时,要注意Hs只是个条件值,它与当地大气压(Pa)及抽升水的温度(t)有关,由式(3)可看出。因此,在工程上应用水泵样本中的Hs值时,必须考虑到:当地大气压越低,水泵的Hs值就将越小(大气压与当地海拔的关系,见表2所示)。其次,如抽升的水温(t)越高,水泵吸入口处所要求的绝对压力P1也就应该越大(水温与防止气穴现象的饱和蒸汽压力值关系,见表1)。水温越高,水泵的Hs值也将越小。


表1 水温与饱和蒸汽压力(

)关系


表2 海拔高度与大气压(

)关系



  如果水泵安装实际地点的气压是ha,不是10.33mH2O时(如在高原地区修建泵站),或水温是t而不是20℃时(如用来抽升热水时,其饱和蒸汽压力是hva,而不是20℃的0.24时),则对水泵厂所给定的Ha值,应做如下修正:

     H′s=Hs-(10.33-ha)-(hva-0.24)        式(4)
式中:H′s为修正后采用的允许吸上真空高度(m);
      Hs为水泵厂给定的允许吸上真空高度(m);
      ha为安装地点的大气压(即

)(mH2O);
      hva为实际水温下的饱和蒸汽压力(见表1)。


例:12Sh-19A型离心泵,流量为220L/s时,在水泵样本的Q-Hs曲线中查得其允许吸上真空高度Hs=4.5m,泵进水口直径为300mm,吸水管从喇叭口到泵进口的水头损失为1.0m,当海拔为1000m,水温为40℃,试计算其最大安装高度Hss。
      解  由(4)计算H′s,
      查表(1),水温为40℃时,hva=0.75m
      查表(2),当海拔为1000m时,ha=9.2m
      根据式(4),得H′s=4.5-(10.33-9.2)-(0.75-0.24)=2.86m
      由式(3)可得

   

                             


   所以,最大安装高度为Hss=2.86-0.5-1=1.36m


或者有时公式写成这样:

图1 离心泵吸水装置
式中:

[Hg]—泵的允许几何安装高度,m;(计算结果供设计时利用,实际安装高度需低于允许安装高度)

pe—吸水水面压力,Pa;(为吸水水面的大气压,海拔越高大气压越低)
pv—饱和蒸汽压力,Pa;(与水温有关,水温越高,饱和蒸汽压力越高)
ρ—流体的密度,kg/m3;
g—重力加速度,9.81m/s2;
[NPSHr]—水泵的允许汽蚀余量,m;(与水泵性能有关,由水泵厂家提供)
hw—吸入管路中的水头损失,m。(与吸水管路设计有关,由设计人员确定)


不同海拔时的大气及对应的水头高度见下表:

不同温度时水的饱和蒸汽压对应水头高度见下表:

例:某品牌VISO125X100-315-55/2水泵汽蚀余量为[NPSHr]=3.29m,欲在海拔500m高度的地方工作,该地区夏季最高水温为40℃,若吸水管的水头损失为1m,则该泵在当地的运行几何安装高度[Hg]计算如下:

设:吸水水面压力为当地大气压,由表查得海拔500m处大气压头9.7m;
水温40℃时,水的饱和蒸汽压头为0.752m;

计算得:
[Hg]=9.7-0.752-3.29-1=4.658m






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