最全的水泵选型及其管道选择相关计算
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水泵的选型和总扬程的计算引言:水泵是一种将机械能转化成液体能量的机械设备,广泛应用于工农业生产和城市供水等领域。
在进行水泵选型和总扬程计算时,需要考虑多种因素,包括流量、扬程、介质属性等。
本文将从水泵选型和总扬程计算两个方面进行详细介绍。
一、水泵选型:1.流量要求:根据实际使用场景和需求量确定所需的流量。
流量单位一般为立方米/小时(m3/h)或升/秒(L/s)。
流量=使用场景的需求量/使用时间2.扬程要求:扬程是指水泵将水抬升到所需高度的能力。
扬程单位一般为米(m)。
扬程=抬升的高度+阻力或摩擦损失引起的压头+增压设备引起的压头3.介质属性:介质包括水、油、气体等,不同介质的性质(如温度、粘度、腐蚀性等)将影响水泵的材质和密封方式的选择。
4.装置方式:水泵可以分为水平、垂直和倾斜三种装置方式。
根据使用场景和要求选择适合的装置方式。
5.动力要求:根据实际情况选择适合的动力形式,如电动、液压、气动等。
6.经济性考虑:在选型时需要综合考虑价格、维护成本、能耗等因素,选择性价比最高的水泵。
二、总扬程计算:总扬程是指水泵将液体运送到指定高度所需的扬程。
计算总扬程时需要考虑以下因素:1.抬升高度:即将液体抬升到所需高度的高度差。
例如,将水从地面送到楼顶,高度差即为楼高。
2.摩擦损失和阻力:液体在输送过程中会产生摩擦损失和阻力,增加了所需的扬程。
这些损失和阻力与管道的材质、长度、直径等因素有关。
3.增压设备引起的压头:在一些特殊情况下,需要使用增压设备,如压力罐、压力泵等。
这些设备会产生附加的扬程。
总扬程=抬升高度+摩擦损失和阻力+增压设备引起的压头在实际计算过程中,可以使用以下公式来计算总扬程:总扬程=高度差+摩擦损失+增压设备引起的压头其中1.高度差可以根据实际场景和需求量来确定。
例如,将水从地面抬升到楼顶,楼高即为高度差。
2.摩擦损失可以通过流体力学方程和管道特性曲线进行估算。
3.增压设备引起的压头可以根据所选用的设备参数和性能曲线来确定。
2.1水系统管路阻力估算、管路及水泵选择a)确定管径一般情况下,按5℃温差来确定水流量(或按主机参数表中的额定水流量),主管道按主机最大能力的总和估算,分支管道按末端名义能力估算。
根据能力查下面《能力比摩阻速查估算表》,选定管型。
b)沿程阻力计算根据公式沿程阻力=比摩阻×管长,即H y=R×L,pa,计算时应选取最不利管路来计算:第一步:采用插值法计算具体的适用比摩阻,比如能力为7.5kW,范围属于“6<Q≤11”能力段,K r=39.4,进行插值计算。
R=104+(7.5-6)×39.4=163.1 pa/m第二步:根据所需管长计算沿程阻力,假设管长L=28m,则H y=R×L=163.1×28=4566.8 pa=4.57 kpac)局部阻力计算作为估算,一般地,把局部阻力估算为沿程阻力的30-50%,当阀门、弯头、三通等管件较多的时候,取大值。
实际计算采用如下公式:Hj=ξ*ρv2/2,ξ---局部阻力系数,ρv2/2---动压ρv2/2动压查表插值计算,ξ局部阻力系数参考下表取值:d)水路总阻力计算及水泵选型水路总阻力包括:所有管道的沿程阻力、阀门、弯头、三通等管件的局部阻力、室外主机的换热器阻力(损失)、室内末端阻力(损失),后面两项与不同的主机型号和末端相关。
计算式为:H q=H y+H j+H z+H m+H fH z——室外主机换热器阻力,一般取7m水柱H m——室内末端阻力H f——水系统余量,一般取5m水柱;总阻力计算完成后,就可以根据总阻力选取流量满足要求的情况下能提供不小于总阻力扬程的水泵来匹配水系统。
选取水泵时要根据“流量——扬程曲线”来确定,但扬程和流量不能超出所需太大(一般不超过20%),避免导致出现水力失调和运行耗能较高。
水系统的沿程阻力和局部阻力与系统水流量和所采用的管径相关,流量、管径及所使用各种配件的多少决定总阻力,流量取决于主机能力(负荷)及送回水温差,流量确定的情况下,管径越大,总阻力越小,水泵的耗能越小,但管路初投资会增大。
泵站选型及管道水力计算摘要就提水灌溉对泵站选型及水力计算进行探讨,根据地形、地质、水源条件用泵站将水提至高处,利用地形落差形成的压力水头,进行自压灌溉。
具体内容包括:水源确定、管线布置、灌溉方式选择、泵站电气部分要求、灌区规模确定、压力管道管径确定、压力管水锤压力计算、管径选择与管道水力计算等,从而为泵站工程的设计与实施提供参考。
关键词水利工程;泵站;选型;管道;水力计算;设计青海省幅员辽阔,但人均耕地面积不多,经济以农业为基础,农田精耕细作,水利是农业以至国民经济的命脉。
为了改善灌溉条件,减轻洪涝灾害,实施各类灌溉、排涝工程对优化水资源配置至关重要。
泵站工程设施对农田水利有十分重要的作用,其中泵站选型及管道水力计算又是关键环节[1-2]。
泵站工程是运用泵机组及过流设施传递和转换能量、实现水体输送,以兴利避害的水利工程。
泵站工程设施是专门的水工建筑物,是提水灌溉(供水)、提水排涝、翻水调水工程的主体工程,和其他一般水工建筑物及沟、渠、河道、水库(湖泊)共同构成水利系统。
但是,泵站工程不同于其他一般水利工程之处在于:就设备和作业内容方面,泵站以水力机械之一的水泵为工作机,以电动机或内燃机为动力机,又是动力机械工程、电气工程之一。
现就提水灌溉对泵站选型及水力计算作一探讨。
根据地形、地质、水源条件用泵站将水提至高处利用地形落差形成的压力水头,进行自压灌溉[3-4]。
1 水源确定以工程所处河段水位情况,根据实际河道比降,选定工程所在位置河道比降。
1.1 设计洪水标准及相应洪水流量根据规定的防洪标准及设计洪水计算成果,确定工程所在河段的设计洪水标准和相应的洪峰流量。
1.2 河道糙率确定天然河道糙率,利用当地特大洪水进行的洪痕调查(调查期确定为100年),反推该段河段的糙率,因糙率随河段及水位的不同而变化,按照实际情况确定河道天然糙率。
防洪治理后的河道糙率,按各河床分别取不同的天然糙率值[5],堤岸按不同材质的堤防,依据《水力学》中各种材料河槽的天然糙率n值表,取无抹灰的混凝土护面n=0.017,浆砌石挡墙n的取值在0.025 0~0.032 5,综合糙率n综,计算公式如下:1.3 洪水水面线计算在天然河道糙率确定的基础上,进行河段天然洪水水面线计算,在河道治理后进行设计洪水水面线计算,根据《防洪标准》和《泵站设计规范》的规定,确定该工程建筑物防洪标准。
水泵选型与功率估算1、水泵选择水泵的选择,除了使它的出力满足最大运行流量外,它的扬程还应克服其流程中各种阻力和送水的净高度。
(达西公式)1.1管道阻力hf,式中λ——摩擦系数l ——管道长度,md ——管道的计算内径,mv ——平均流速,m/s当管道的的管材、直径、流速、水温一定时,(λ/d)*(v2/2g)为常数,称为水力坡降(可查询水力坡降图),以i表示。
h= iL, mf1.2 局部阻力hJ当水流流过缩口、阀门、三通管、弯管等部件时,都会有水头损失,因此这些部件有阻力,这种阻力称为局部阻力,计算方法:,式中ζ——局部阻力系数;可查表。
1.3 过滤器阻力hf,0计算清洁滤层水头损失的Ergun公式:式中 m ——滤层空隙率ρ——滤料密度L ——滤料高度de——毛细管直径u ——滤速μ——水的粘度以上公式用于估算滤床阻力。
1.4 树脂层阻力hS树脂层对水流的阻力,可按经验公式估算:式中 hR——树脂层高,m;dR——树脂平均粒径,mm;ν——水的粘度系数,cm2/s,1.5 清水泵扬程的选择(某项目)H=hf +hf,0+hJ+hS1+H1式中 H1——中间水箱高度,m;Hs1——阳床树脂层水头损失,m取值:H1=3m经过估算H≥37m,因此清水泵扬程选择p≥0.4MPa。
1.5 中间水泵扬程的选择(某项目)H=hf + hJ+hS2+HS3+H2式中 HS2——阴床树脂层水头损失,m;Hs3——混床树脂层水头损失,m;H2——除盐水箱高度,m;取值:H2=15m经过估算H≥53m,因此清水泵扬程选择p≥0.55MPa。
2、水泵功率的估算通常我们根据水泵的流量Q、扬程H即可估算水泵功率,所计算的功率为满足条件最小功率。
计算公式如下:式中 W 为水泵功率,kWq 为水泵流量,m3/hh 为水泵扬程,mλ为水泵安全系数,一般取值λ=1.2~1.25;η为水泵效率,η=0.7~0.85。
灌溉水泵选型设计计算公式在农业生产中,灌溉是非常重要的一环节,而水泵则是灌溉系统中的核心设备之一。
为了确保灌溉系统的正常运行,需要对水泵进行合理的选型设计。
本文将介绍灌溉水泵选型设计的计算公式,并对其中涉及的参数进行详细解析。
一、灌溉水泵选型设计计算公式。
1. 总扬程计算公式。
总扬程Ht= Hs + Hf + Hl。
其中,Hs为静水压头,Hf为摩擦损失,Hl为动水头。
2. 流量计算公式。
Q= A V。
其中,A为管道横截面积,V为流速。
3. 功率计算公式。
P= Q Ht ρ g / η。
其中,ρ为水的密度,g为重力加速度,η为水泵效率。
4. 选型公式。
根据实际情况确定所需的总扬程和流量,然后结合水泵的性能曲线,选取合适的水泵型号。
二、参数解析。
1. 总扬程。
总扬程是指水泵在工作时所需克服的所有水力损失和摩擦损失的高度总和。
在灌溉系统中,总扬程的计算是非常重要的,它直接影响着水泵的选型和工作效率。
2. 流量。
流量是指单位时间内通过管道横截面的水量,它与灌溉系统的覆盖面积和作物的需水量有直接关系。
在选型设计中,需要根据实际情况确定所需的流量,然后选择合适的水泵型号。
3. 功率。
水泵的功率是指单位时间内所需的能量,它与流量、总扬程和效率有直接关系。
在选型设计中,需要根据实际情况确定所需的功率,然后选择合适的水泵型号。
4. 选型。
在确定所需的总扬程、流量和功率之后,需要结合水泵的性能曲线,选取合适的水泵型号。
通常情况下,可以通过水泵厂家提供的性能曲线图来进行选择,确保选取的水泵能够满足实际工作需求。
三、结语。
灌溉水泵选型设计是灌溉系统中的关键环节,它直接影响着灌溉系统的运行效率和节能性能。
通过合理的计算公式和参数解析,可以有效地进行水泵选型设计,确保灌溉系统的稳定运行。
希望本文的介绍能够对灌溉水泵选型设计有所帮助,为农业生产提供更好的支持。
水泵如何选型和計算1、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件、经济方案比较等多方面因素2、考虑选择卧式、立式和其它型式(管道式、直角式、变角式、转角式、平行式、垂直式、直立式、潜水式、便拆式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式、充油式、充水温式)。
卧式泵拆卸装配方便,易維修、但体积大、价格较贵,、需很大占地面积;立式泵,很多情况下叶轮淹没在水中,任何时候可以启动,便于自动或远程控制,結構紧凑,安装面积小,价格较便宜。
3、根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,或者采用不堵塞泵。
安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用防爆电动机。
4、振动量分为:气动、电动(电动分为220v电压和380v电压)。
5、根据流量大小,选单吸泵还是双吸泵:根据扬程高低,选单吸泵还是多吸泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,当选单级泵和多级泵同样都能用时,宜选用单级泵。
6、确定泵的具体型号,采用什么系列的泵选用后,就可按最大流量,放大5%——10%余量后的扬程这两个性能主要参数,在型谱图或系列特性曲线上确定具体型号。
利用泵特性曲线,在横坐标上找到所需流量值,在纵坐标上找到所需扬程值,从两值分别向上和向右引垂线或水平线,两线交点正好落在特性曲线上,则该泵就是要选的泵,但是这种理想情况一般不会太多,通常会碰上下列几种情况:A、第一种:交点在特性曲线上方,这说明流量满足要求,但扬程不够,此时,若扬程相差不多,或相差5%左右,仍可选用,若扬程相差很多,则选扬程较大的泵。
或设法减小管路阻力损失。
B、第二种:交点在特性曲线下方,在泵特性曲线扇状梯形范围内,就初步定下此型号,然后根据扬程相差多少,来决定是否切割叶轮直径,若扬程相差很小,就不切割,若扬程相差很大,就按所需Q、H、,根据其ns和切割公式,切割叶轮直径,若交点不落在扇状梯形范围内,应选扬程较小的泵。
选泵时,有时须考虑生产工艺要求,选用不同形状Q-H特性曲线。
一、 喷嘴选型根据要求查雾的池内样本,选10个除磷喷嘴3/8 TDSS 40027kv-lcv(15°R)。
参数:喷角区分40°,额定压力5MPa ,喷量27.7L/min ,喷嘴右倾15°。
二、水泵选型计算1、水泵必须的排水能力 Q B =2016.2242024max ⨯=Q = 19.44 m 3/h 其中,系统需要最大流量16.2)601027.7(10-3max =⨯⨯⨯=Q m 3/h2、水泵扬程估算 H=K (H P +H X )= 1.3 ⨯(178+2)=234 m其中:H P :排水高度,160+18=178m ;(16mPa ,扬程取160m )H X :吸水高度,2m ;K :管路损失系数,竖井K=1.1—1.5,斜井∂<20°时K=1.3~1.35,∂=20°~30°时6K=1.25~1.3,∂>30°时K=1.2~1.25,这里取1.3。
查南方泵业样本,故选轻型立式多级离心泵CDL42-120-2,扬程238m ,流量42m 3/h ,功率45kW ,转速2900r/min 。
三、管路选择计算 1、管径:泵出水管道86.2290042'900'=⨯==ππV Q d nmm泵进水管道121.9190042'900'=⨯==ππV Q d nmm其中: Qn :水泵额定流量;'V 经济流速m/s ;'Vp =1.5~2.2m/s ;='Vx 0.8~1.5m/s ;'dx ='dp +0.025 m ,这里泵进水管流速为1m/s ,泵出水管流速为1.5m/s 。
查液压手册,选泵出水管道内径89mm ,泵进水管道内径133mm 2、管壁厚计算 泵进水口0.7mm600/823318.0][2=⨯⨯==σδpd泵出水口7.12mm600/628916][2=⨯⨯==σδpd查液压手册,选泵出水管道壁厚5mm ,泵进水管道壁厚8mm3、流速计算 泵进水流速0.840.1333.149004290022=⨯⨯==d Q V n π m/s 泵出水流速 1.880.0893.149004290022=⨯⨯==d Q V n π m/s四、管路阻力损失计算∑+=g V g d LV h 22*22ξλ m ; 总阻力损失计算 h w =(h p +h x +g Vp 22)*1.7 1.7:附加阻力系数 四、水泵工作点的确定 H=Hsy+RQ 2 m ; 22QH Q H H R WSY =-= Hsy :测地高度 m 五、校验计算①吸水高度:Hx=Hs-h wx -g Vx 22m ;②η2=85%~90%ηmax ;③稳定性:Hsy ≤0.9H 0六、电机容量计算cm mm H Q KN ηηγ102*3600= Kw ;c η:传动效率,直联时c η=1,联轴节时c η=0.95~0.98;K 备用系数Q m <20m 3/h ,K=1.5;Q m=20—80 m 3/h ,K=1.3—1.2;Q m=80—300 m 3/h ,K=1.2—1.1;Q m >300 m 3/h ,K=1.1;水力计算参数表。
水泵的选型计算办法1. 引言水泵是用来输送液体的装置,广泛应用于工业、建筑、农业和家庭等领域。
正确选型是保证水泵能够正常运行的关键因素之一。
本文将介绍水泵选型的计算办法。
2. 流量计算在选型过程中,首先需要计算所需的流量。
流量是指单位时间内液体通过水泵的体积或质量。
常用的计算公式为:流量 = 液体速度 ×截面积其中,液体速度可以通过如下公式计算:液体速度 = 进口速度系数 ×入口速度在具体的应用中,根据工艺要求和管道设计参数,可以确定进口速度系数和入口速度。
3. 扬程计算扬程是指水泵将液体抬高的高度。
正确计算扬程是选型的关键步骤之一。
常用的计算公式为:扬程 = 高度 + 摩擦损失 + 压力损失 + 动能损失其中,高度是指液体需要抬高的高度;摩擦损失、压力损失和动能损失是指液体通过管道、阀门和附件过程中的能量损失。
4. 功率计算在选型过程中,还需要计算水泵所需的功率。
功率是指泵需要提供的能量,用来克服摩擦、压力和动能损失。
常用的计算公式为:功率 = 流量 ×扬程 / 效率其中,效率是指水泵的能量转换效率。
不同类型的水泵具有不同的效率,需要根据具体情况进行选择。
5. 其他因素考虑除了流量、扬程和功率的计算外,选型过程中还需要考虑其他因素,包括工作条件、液体属性、泵的耐用性和维护要求等。
根据具体的应用需求,选择适合的水泵类型和品牌。
6. 结论正确的水泵选型计算办法是确保水泵正常运行的关键。
通过计算流量、扬程和功率,并考虑其他因素,可以选择合适的水泵类型和品牌。
在实际应用中,还需要根据具体情况进行调整和优化。