01
什么是扬程?
书面中对于扬程的定义是水泵对单位重量液体的作用,即单位重量液体通过水泵后的能量增值。
在实际工况情况下,我们并没有用能量单位来表示扬程,而是用液柱高度H来表示,通常使用的单位是米(m),另外,其他常用扬程单位还有公斤(kg),兆帕(mpa),其中换算公式是:1mpa=10kg=100m。
02
为什么我们要计算扬程?
扬程是水泵的重要工作参数之一,没有扬程这个参数,我们就不知道你的水需要从那里输送到哪里,肯定是没有办法进行水泵选型的。
假如我们的扬程计算比值低了,压力不够,水送不到位;如果扬程计算高了,一方面功率增加,电费增加,另一方面会导致电机超电流,甚至烧坏电机。
03
书本中的扬程计算公式
理论中的扬程计算公式,也是需要分水泵的类型和种类,有些计算太过于复杂,这里小编选取了较为简单直白的计算,至少不会出太大的问题,如下:
水泵扬程的计算公式:Hz=Hj+∑h
Hz表示水泵总扬程(装置扬程)
Hj扬水高度是从入口水面到出口水面的高程差。
∑h表示水力损失,为沿程损失Hf和局部损失Hw之和。
①沿程损失Hf可以用达西公式或克鲁布鲁克公式,暂时不展开叙述,公式比较复杂,感兴趣可以去小度一下~
②局部阻力损失计算公式:Hj=ζ*(v2/2g)
ζ是局部阻力系数,可以查表
V是局部之后的截面流速,单位m/s
04
扬程计算案例
虽然上述的公式看着比较头疼,但是,在实际应用中一般不是这样计算的,下面重点介绍在实际工程预算中,如何计算泵的扬程。
实际上,水泵的总扬程以下面的公式为参考:
水泵扬程的确定:设计扬程=垂直高度+管道损耗+附件损耗+要求出口压力
案例:
某项目给定的数据是:要求流量200m3/h,管路总长1100米,不知道垂直高度,坡度是30度,计划采用DN200mm的无缝钢管,要求出口压力10kg,要求选型
计算:
根据要求查正弦函数值,30度角时,是0.523,代入公式:
垂直高度=1100米*0.523=575米
再查管道损耗,DN200mm,流量Q=200m3/h时,直管百米损耗是2.1米,
管路损耗=1100米就是11个100米×2.1=21米
要求出口压力10kg=100米
设计扬程(不含附件损耗)=575+21+100=696米
最后,附件包含阀门、弯头的损耗,
预估一下,水泵的总扬程应不低于700米
05
扬程计算需要额外注意的点
①在购买水泵或为工况设计选择时,需要确定水泵的扬程,因此有必要了解如何计算水泵的扬程。如果水泵的扬程选择不正确,例如,如果扬程选择较低,水泵就不能将水泵送到末端。如果水泵的扬程选择过高,水泵出口流量过大,电流超过水泵标准电流,需要用水泵出口阀控制电流,浪费大量电能,容易发生机械故障,甚至电机烧坏。
②因此,泵的扬程应适当选择。比如某工业泵选用的不锈钢潜水泵扬程为15米,但实际扬程只需10米。泵在工作中有严重的振动。为了减少泵的振动,只有调整泵出口的阀门开度,才能满足泵的运行要求,这样泵的价格就高,浪费电量。因此,在确定如何计算泵的扬程时,应计算出的扬程应与实际扬程相似,余量不宜过大。
③首先确定所需的扬程,水泵输送高度如20米,水平管道为DN50管道100米计算泵出口管道水平管道损耗约2-5米,加上3弯头损耗约1米,阀门损耗0.5米,输送液体为水,可选择泵扬程约27-30米可满足要求,具体损耗计算方法可咨询设计师或厂家的工程师。
④在计算扬程时,必须摆脱误解,不仅垂直高度作为扬程,更不用说管道长度作为扬程,根据流量、管道长度、管道路径、管道材料计算,考虑早期投资,考虑后期运行成本;记住单位转换方法。泵选择前不清楚,必须与厂家技术人员确认。
06
管损自动计算工具
具体的管损计算,我们可以利用专门的管损计算工具,方便省事。
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终极省事省时省力的扬程计算方法
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