离心式水泵吸水高度的确定.doc

离心式水泵吸水高度的确定 离心式水泵的吸水高度对保证正常工作有着重要影响。一般选用离心水泵时，当然希望泵的吸水高度大一些好，但是泵的吸水高度是有限制的。吸水高度Hx可由下式求出 Hx（Pa－Ps）/r－V/2g-h 式中Hx吸水高度。米； Pa吸水井水面的大气压力，公斤/米； Ps水泵入口处的绝对压力，公斤/米； r水的比重，kg/m； V水泵吸入口处流速，米/秒； h吸水管的阻力损失，米（水柱）。 从上式可知水泵的吸水高度Hx取决于水泵安装地区的大气压力Pa，水泵入口处的压力Ps，吸水管中流速V及吸水管的阻力h。所以在一定大气压力Pa下，要提高水泵吸水高度，就应降低吸水管中的流速，减少管中的阻力。在选材型设计时，一般取吸水管的直径比排水管直径略大些，尽量减少吸水管的长度和局部阻力，就是这个道理。 另外从上式还可以看出，降低叶轮入口的压力Ps也可提高水泵的吸水高度。但是Ps的降低是有一定限度的，它不能降低到水在该温度下的饱和蒸汽压Pn,否则谁将汽化。这种现象称为“汽蚀”。将使叶轮损坏，排水压力下降，机身振动，以致使水泵无法工作。 将叶轮入口处的压力用真空度表示，即称为水泵的吸上真空度，用Hs表示，即 Hs（Pa－Ps）/r，米水柱 当水泵因汽蚀不能工作时的吸上真空度叫最大吸上真空度，用Hsmax表示。目前Hsmax值只能用实验得到。 应根据水泵样本上规定的Hs允，按上式计算出水泵的允许安装高度，即水泵允许吸水高度 Hx允Hs允－V/2g-h 水泵的实际安装高度Hx不能大于允许安装高度Hx允，否则将产生汽蚀。 水泵生产厂家提供的允许吸上真空度实在水温为20℃，海拔高度为0米条件下的数值，如果水泵使用的条件与上述条件不符，则必须对Hs允值进行修正，修正后的允许吸上真空度为 Hs修允Hs允－10Ha0.24-Hn 式中Hs修允修正后的允许吸上真空度，米； Ha水泵安装地点的大气压力，其值依当地海拔高度而定，可查表（如果水泵安装在井下，我认为还要考虑到井井深）； 10海拔高度为0米时的大气压力为10米（水柱）； 0.24水温为20℃时的饱和蒸汽压，米（水柱）； Hn工作水温下的饱和蒸汽压力，米（水柱），可查表知道。 表1.海拔高度与大气压力的关系 海拔高度（米） -600 0 100 200 300 400 500 700 1000 2000 大气压力（米水柱） 11.3 10.3 10.2 10.1 10.0 9.8 9.7 9.5 9.2 8.4 表2.水温与饱和蒸汽压力的关系 温度（t℃） 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 饱和蒸汽压（米水柱） 0.12 0.24 0.43 0.75 1.25 2.00 3.17 4.80 7.10 10.33 设 海拔高度为100米，其大气压力为10.2米； 水温为10℃，其饱和蒸汽压力为0.12米； Hs允为6米，代入上式得 Hs修允6－1010.20.24-0.126.3米 由公式Hs修允Hs允－10Ha0.24-Hn和上面的表1、表2，可以看出 大气压力是随着海拔高度的增加而减少，饱和蒸汽压力是随着水的温度的增加而增加。 我们设 1.如海拔为-600米，大气压力为11.3米水柱；水温100℃，为饱和蒸汽压力10.33米水柱。带入公式 Hs修允Hs允－1011.30.24-10.33 Hs允-8.70 2. 如海拔为2000米，大气压力为8.4米水柱；水温仍为100℃，饱和蒸汽压力10.33米水柱。带入公式 Hs修允Hs允－108.40.24-10.33 Hs允-11.69 由上述1和2的假设计算，如水的温度太高将造成一般的水泵无法正常吸水，当然一般的水泵是不会发生上述两种情况的不过我们可以看出温度的变化是对吸水高度影响最大的因素 3.如海拔为-600米，大气压力为11.3米水柱；水温10℃，为饱和蒸汽压力0.12米水柱。带入公式 Hs修允Hs允－1011.30.24-0.12 Hs允-1.42 4. 如海拔仍为为2000米，大气压力为8.4米水柱；水温仍为10℃，为饱和蒸汽压力0.12米水柱。带入公式 Hs修允Hs允－108.40.24-0.12 Hs允-1.48 由3和4的假设计算，海拔高度的变化对水泵的吸水高度影响较小Hs修允变化是不大的。