如何计算水泵最大安装高度

离心泵是输水中最常用的泵之一,泵房内的地坪标高取决于水泵的安装高度,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。

为了避免汽蚀现象的发生,离心泵的安装高度需要进行非常仔细的校核计算。水泵进水侧装置形式示意图如下:

泵的允许几何安装高度与多方面条件有关,公式如下:

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)

由上式可知,海拔越高、水温越高、允许汽蚀余量越大、进水管路水头损失越大,允许几何安装高度越小。

不同海拔时的大气及对应的水头高度见下表:

海拔高度
(m)
大气压力
(kPa)
水头高度
(m)
-600 110.85 11.3
0 101.32 10.3
200 99.08 10.1
500 95.16 9.7
1000 90.25 9.2
1500 84.36 8.6
2000 79.46 8.1
3000 70.63 7.2
4000 61.80 6.3
5000 53.95 5.5

不同温度时水的饱和蒸汽压对应水头高度见下表:

水温
(℃)
饱和蒸汽压力
(kPa)
水头高度
(m)
10 1.23 0.125
20 2.34 0.238
30 4.24 0.433
40 7.37 0.752
50 12.33 1.272
60 19.92 2.066
70 31.16 3.249
80 47.36 4.97
90 70.10 7.406
100 101.32 10.786

例:赛莱默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