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泵房?jī)?nèi)的地坪標(biāo)高取決于水泵的安裝高度,正確地計(jì)算水泵的zui大允許安裝高度,使泵站既能安全供水,又能節(jié)省土建造價(jià),具有很重要的意義。由式可知: 式(2)
式中:Hv為水泵泵殼吸入口的測(cè)壓孔處的真空值(mH2O),如圖1所示。
圖1 離心泵吸水裝置
故
式(3)
水泵銘牌或樣本中,對(duì)于各種水泵都給定了一個(gè)允許吸上真空高度Hs,此Hs即為式(3)中Hv的zui大極限值。在實(shí)用中,水泵的Hv超過樣本規(guī)定的Hs時(shí),就意味著水泵將會(huì)遭受氣蝕。
圖2 14SA型離心泵Q-Hs曲線
水泵廠一般在樣本中用Q-Hs曲線來表示該水泵的吸水性能。圖2為14SA型離心泵的Q-Hs曲線,此曲線規(guī)定是在大氣壓為10.33mH2O,水溫為20℃時(shí),由專門的氣蝕試驗(yàn)求得的。它是該水泵吸水性能的一條限度曲線。在使用時(shí),要注意Hs只是個(gè)條件值,它與當(dāng)?shù)卮髿鈮海≒a)及抽升水的溫度(t)有關(guān),由式(3)可看出。因此,在工程上應(yīng)用水泵樣本中的Hs值時(shí),必須考慮到:當(dāng)?shù)卮髿鈮涸降?,水泵的Hs值就將越小(大氣壓與當(dāng)?shù)睾0蔚年P(guān)系,見表2所示)。其次,如抽升的水溫(t)越高,水泵吸入口處所要求的壓力P1也就應(yīng)該越大(水溫與防止氣穴現(xiàn)象的飽和蒸汽壓力值關(guān)系,見表1)。水溫越高,水泵的Hs值也將越小。
表1 水溫與飽和蒸汽壓力()關(guān)系
水溫/℃ | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
飽和蒸汽壓力hva/mH2O | 0.06 | 0.09 | 0.12 | 0.24 | 0.43 | 0.75 | 1.25 | 2.02 | 3.17 | 4.82 | 7.14 | 10.33 |
表2 海拔高度與大氣壓()關(guān)系
海拔/m | -600 | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1500 | 2000 | 3000 | 4000 | 5000 |
大氣壓 /(mH2O) | 11.3 | 10.3 | 10.2 | 10.1 | 10.0 | 9.8 | 9.7 | 9.6 | 9.5 | 9.4 | 9.3 | 9.2 | 8.6 | 8.4 | 7.3 | 6.6 | 5.5 |
如果水泵安裝實(shí)際地點(diǎn)的氣壓是ha,不是10.33mH2O時(shí)(如在高原地區(qū)修建泵站),或水溫是t而不是20℃時(shí)(如用來抽升熱水時(shí),其飽和蒸汽壓力是hva,而不是20℃的0.24時(shí)),則對(duì)水泵廠所給定的Ha值,應(yīng)做如下修正:
H′s=Hs-(10.33-ha)-(hva-0.24) 式(4)
式中:H′s為修正后采用的允許吸上真空高度(m);
Hs為水泵廠給定的允許吸上真空高度(m);
ha為安裝地點(diǎn)的大氣壓(即)(mH2O);
hva為實(shí)際水溫下的飽和蒸汽壓力(見表1)。
例題:12Sh-19A型離心泵,流量為220L/s時(shí),在水泵樣本的Q-Hs曲線中查得其允許吸上真空高度Hs=4.5m,泵進(jìn)水口直徑為300mm,吸水管從喇叭口到泵進(jìn)口的水頭損失為1.0m,當(dāng)海拔為1000m,水溫為40℃,試計(jì)算其zui大安裝高度Hss。
解 由(試4)計(jì)算H′s,
查表(1),水溫為40℃時(shí),hva=0.75m
查表(2),當(dāng)海拔為1000m時(shí),ha=9.2m
根據(jù)式(4),得H′s=4.5-(10.33-9.2)-(0.75-0.24)=2.86m
由式(3)可得
所以,zui大安裝高度為Hss=2.86-0.5-1=1.36m
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