供水行业基本概念及知识.docx

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供水行业基本概念及知识

兆帕及扬程米数的换算：

1兆帕=10公斤=100米

工程上的习惯说法，别用物理学单位较真。

要较真就这样算

1MPa=1000000N/m2（m2--平方米）

当p（密度）=1000kg/m3（m3--立方米）

P=f/s=ρgh

F指压力，单位N;

P单位是帕pa，1mpa=10的6立方

g约等于10N/kg

1000000N/m2=（1000kg/m3）*（10N/kg）*h

h=（1000000N/m2）/[（1000kg/m3）*（10N/kg）]

h=100m

兆帕及公斤力/平方厘米的换算关系

1兆帕（MPa）＝10.1971621公斤力/平方厘米（kgf/cm^2）

工程上人们常说的多少公斤压力指kg/cm2,而压力表上常标的是MPa.

1N/m2=1Pa1kg=9.8N1m2=10000cm2

所以1kg/cm2=98KPa=0.098MPa

工程上人们近似的取1MPa=10kg/cm2

对于建筑给排水，管内流速是按技术经济分析并考虑室内环境产生噪音允许范围来选择。

根据我国《建筑给排水设计规范》中规定：

生活给水管道公称直径DN=15~20mm，流速V不大于1.2m/s；

公称直径DN=20~40mm，流速V不大于1.5m/s；

公称直径DN=50~27mm，流速V不大于1.8m/s；

公称直径DN大于8mm，流速V不大于2.0m/s；

消防栓给水系统管道中流速不宜大于2.5m/s；

室外给水管道DN=100~400mm，经济流速0.6~0.9m/s；DN大于400mm，经济流速0.9~1.4m/s。

什么叫流量？

用什么字母表示？

用几种计量单位？

如何换算成重量公式？

    单位时间内泵排出液体的体积叫流量，流量用Q表示，计量单位：

立方米/小时（m3/h）,升/秒（l/s）,L/s=3.6m3/h=0.06m3/min=60L/min  G=QρG为重量ρ为液体比重。

例:

某台泵流量50m3/h，求抽水时每小时重量？

水的比重ρ为1000公斤/立方米。

解：

G=Qρ=50×1000（m3/h·kg/m3）=50000kg/h=50t/h

    什么叫扬程？

用什么字母表示？

用什么计量？

和压力的换算用公式？

    单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。

泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压力差。

扬程用H表示，单位为米（m）。

泵的压力用P表示，单位为Mpa（兆帕），H=P/ρ.

如P为1kg/cm2，则H=（lkg/cm2）/（1000kg/m3）H=（1kg/cm2）/（1000公斤/m3）=（10000公斤/m2）/1000公斤/m3=10m  

1Mpa=10kg/cm2,

H=（P2-P1）/ρ（P2=出口压力P1=进口压力）  

    什么叫泵的效率?

公式如何?

    指泵的有效功率和轴功率之比。

η=Pe/P泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。

有效功率即：

泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。

Pe=ρgQH（W）或Pe=γQH/1000（KW）ρ：

泵输送液体的密度（kg/m3）γ：

泵输送液体的重度γ=ρg（N/m3）g：

重力加速度（m/s）质量流量Qm=ρQ（t/h或kg/s）

    什么叫额定流量,额定转速,额定扬程?

    根据设定泵的工作性能参数进行水泵设计，而达到的最佳性能，定为泵的额定性能参数，通常指产品目录或样本上所指定的参数值。

    如：

50-125流量12.5m3/h为额定流量，扬程20m为额定扬程，转速2900转/分为额定转速。

    什么叫有效汽蚀余量?

什么叫吸程?

各自计量单位及表示字母?

    汽蚀余量是指在水泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量单位用米标注，用（NPSH）r表示。

吸程即为必需汽蚀余量Δh：

即水泵允许吸液体的真空度，亦即水泵允许的安装高度，单位用米。

吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量（0.5米）  标准大气压能压管路真空高度10.33米。

例如：

某泵必需汽蚀余量为4.0米，求吸程Δh？

解：

Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

    泵轴功率和电机配备功率之间的关系?

    泵轴功率是设计点上原动机传给泵的功率，在实际工作时，其工况点会变化，因此原动机传给泵的功率应有一定余量，另电机输出功率因功率因数关系，因此经验作法是电机配备功率大于泵轴功率。

　　轴功率　　　　　　余量

　　0.12-0.55kw　　1.3-1.5倍

　　0.75-2.2kw　　1.2-1.4倍

　　3.0-7.5kW　　1.15-1.25倍

　　11kW以上　　　1.1-1.15倍

并根据国家标准Y系列电机功率规格选配

流量扬程计算水泵轴功率

这是离心泵的：

流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率=轴功率

流量单位：

立方/小时，扬程单位：

米

水泵轴功率计算公式2：

这是离心泵的：

流量×扬程÷367÷泵效率=轴功率

流量单位：

立方/小时，扬程单位：

米

什么叫泵的效率？

公式如何：

指泵的有效功率和轴功率之比。

η=Pe/P泵的功率通常指输入功率，

即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。

有效功率即：

泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。

Pe=ρgQH（W）或Pe=γQH/1000（KW）

ρ：

泵输送液体的密度（kg/m3）

γ：

泵输送液体的重度γ=ρg（N/m3）

g：

重力加速度（m/s）

质量流量Qm=ρQ（t/h或kg/s）

********************************************************************************

中文名称：

扬程

英文名称：

waterraisingcapacity;［rangeof］lift

定义1：

水泵出口测量断面及进口断面之间的水位（压力水柱高度）差。

所属学科：

电力（一级学科）；水力机械及辅助设备（二级学科）

定义2：

单位重量的液体在泵内获得的总能量，单位为米。

所属学科：

煤炭科技（一级学科）；矿山机械工程（二级学科）；排水机械（三级学科）

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

简介

重要参数

1.1.流量

2.2.扬程

3.3.功率

4.4.对清水泵，必需汽蚀余量

简介

　　head单位重量液体流经泵后获得的有效能量。

是泵的重要工作能参数，又称压头。

可表示为流体的压力能头、动能头和位能头的增加，即

　　H=（p2-p1）/ρg+（c2-c1）/2g+z2-z1

　　式中H——扬程，m；

p1，p2——泵进出口处液体的压力，Pa；

　　c1，c2——流体在泵进出口处的流速，m／s；

　　z1，z2——进出口高度，m；

　　ρ——液体密度，kg／m3；

　　g——重力加速度，m／s2。

重要参数

　　水泵的扬程、流量和功率是考察水泵性能的重要参数：

1.流量

　　水泵的流量又称为输水量，它是指水泵在单位时间内输送水的体积。

用Q表示，单位是m3/H，L/S。

2.扬程

　　水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度，通常用H表示，单位是m。

离心泵的扬程以叶轮中心线为基准，分由两部分组成。

从水泵叶轮中心线至水源水面的垂直高度，即水泵能把水吸上来的高度，叫做吸水扬程，简称吸程；从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度，即水泵能把水压上去的高度，叫做压水扬程，简称压程。

即水泵扬程=吸水扬程+压水扬程应当指出，铭牌上标示的扬程是指水泵本身所能产生的扬程，它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。

在选用水泵时，注意不可忽略。

否则，将会抽不上水来。

　　水泵扬程=静扬程+水头损失静扬程就是指水泵的吸入点和高位控制点之间的高差，如从清水池抽水，送往高处的水箱。

静扬程就是指清水池吸入口和高处的水箱之间的高差。

3.功率

　　在单位时间内，机器所做功的大小叫做功率。

通常用符号N来表示。

常用的单位有：

公斤·米/秒、千瓦、马力。

通常电动机的功率单位用千瓦表示；柴油机或汽油机的功率单位用马力表示。

动力机传给水泵轴的功率，称为轴功率，可以理解为水泵的输入功率，通常讲水泵功率就是指轴功率。

　　由于轴承和填料的摩擦阻力；叶轮旋转时及水的摩擦；泵内水流的漩涡、间隙回流、进出、口冲击等原因。

必然消耗了一部分功率，所以水泵不可能将动力机输入的功率完全变为有效功率，其中定有功率损失，也就是说，水泵的有效功率及泵内损失功率之和为水泵的轴功率。

4.对清水泵，必需汽蚀余量

　　（M）参数非常重要，特别是用于吸上式供水设备时。

对潜水泵，额定电流参数（A）非常重要，特别是用于变频供水设备时。

　　常用水泵型号代号

　　LG-----高层建筑给水泵

　　DL------多级立式清水泵

　　BX-------消防固定专用水泵

　　ISG------单级立式管道泵

　　IS-------单级卧式清水泵

　　DA1-------多级卧式清水泵

　　QJ-------潜水电泵

　　泵型号意义：

　　如40LG12－15

　　40－进出口直径（mm）

　　LG－高层建筑给水泵（高速）

　　12－流量（m3/h）

　　15-单级扬程（M）

　　200QJ20-108/8

　　200---表示机座号200

　　QJ---潜水电泵

　　20—流量20m3/h

　　108---扬程108M

　　8---级数8级

　　水泵的基本构成：

电机、联轴器、泵头（体）及机座（卧式）。

　　电机的主要参数：

电机功率（KW），转速（r/min），额定电压（V），额定电流（A）。

　　1.什么叫流量？

用什么字母表示？

用几种计量单位？

如何换算？

如何换算成重量及公式？

　　答：

单位时间内泵排出液体的体积叫流量，流量用Q表示，计量单位：

立方米/小时（m3/h）,升/秒（l/s）,

　　L/s=3.6m3/h=0.06m3/min=60L/minG=QρG为重量ρ为液体比重

　　例:

某台泵流量50m3/h，求抽水时每小时重量？

水的比重ρ为1000公斤/立方米。

　　解：

G=Qρ=50×1000（m3/h·kg/m3）=50000kg/h=50t/h

　　2.什么叫扬程？

用什么字母表示？

用什么计量单位？

和压力的换算及公式？

　　答：

单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。

泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压力差。

　　扬程用H表示，单位为米（m）。

　　泵的压力用P表示，单位为Mpa（兆帕），H=P/ρ.如P为1kg/cm2，则H=（lkg/cm2）/（1000kg/m3）

　　H=（1kg/cm2）/（1000公斤/m3）=（10000公斤/m2）/1000公斤/m3=10m1Mpa=10kg/cm2,H=（P2-P1）/ρ

　　（P2=出口压力P1=进口压力）

　　3.什么叫泵的效率？

公式如何？

　　答：

指泵的有效功率和轴功率之比。

η=Pe/P泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故

　　又称轴功率，用P表示。

有效功率即：

泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。

******************

中文词条名：

水泵轴功率计算公式

英文词条名：

1）离心泵

流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率

流量单位：

立方/小时，

扬程单位：

米

P=2.73HQ/Η,

其中H为扬程,单位M,Q为流量,单位为M3/H,Η为泵的效率.P为轴功率,单位KW.也就是泵的轴功率P=ΡGQH/1000Η（KW）,其中的Ρ=1000KG/M3,G=9.8

比重的单位为KG/M3,流量的单位为M3/H,扬程的单位为M,1KG=9.8牛顿

则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/KG

    =KG/M3*M3/H*M*9.8牛顿/KG

    =9.8牛顿*M/3600秒

    =牛顿*M/367秒

    =瓦/367

上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了.

设轴功率为NE，电机功率为P，K为系数（效率倒数）

电机功率P=NE*K    （K在NE不同时有不同取值，见下表）

NE≤22        K=1.25

22

55

（2）渣浆泵轴功率计算公式

流量QM3/H

扬程H米H2O

效率N%

渣浆密度AKG/M3

轴功率NKW

N=H*Q*A*G/（N*3600）

电机功率还要考虑传动效率和安全系数。

一般直联取1，皮带取0.96，安全系数1.2

（3）泵的效率及其计算公式

指泵的有效功率和轴功率之比。

Η=PE/P

泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。

有效功率即：

泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。

PE=ΡGQH（W）或PE=ΓQH/1000（KW）

Ρ：

泵输送液体的密度（KG/M3）

Γ：

泵输送液体的重度Γ=ΡG（N/M3）

G：

重力加速度（M/S）

质量流量QM=ΡQ（T/H或KG/S）

（4）水泵的效率介绍

什么叫泵的效率？

公式如何？

答：

指泵的有效功率和轴功率之比。

Η=PE/P

泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。

有效功率即：

泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。

PE=ΡGQHW或PE=ΓQH/1000（KW）

Ρ：

泵输送液体的密度（KG/M3）

Γ：

泵输送液体的重度Γ=ΡG（N/M3）

G：

重力加速度（M/S）

质量流量QM=ΡQT/H或KG/S

泵的轴功率是满足系统需求的功率大小，----不对，是泵运行所需的最小功率。

额定功率是所选泵的最大功率-------基本正确，如果超电流，则泵的功率还会上升，只是电机可能损坏。

电机功率是所选泵工作时的功率-----不是，电机功率是所选泵的最大功率，超过时电机可能损坏，当你运行时流量压力即使在设定值时，实际功率也比电机功率小，而当比设定值低时，功率还要小的多。

电机功率乘功率系数就是轴功率----不完全是，电机功率不光考虑功率系数，还有考虑你的一定的富余值。

水泵的选型手册

一、水泵选型原则

1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。

2、必须满足介质特性的要求。

对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵

对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF工程塑料磁力驱动泵。

对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。

3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。

4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。

5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。

因此除以下情况外，应尽可能选用离心泵：

有计量要求时，选用计量泵

扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时，可选用往复泵，如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵.

扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。

介质粘度较大（大于650~1000mm2/s）时，可考虑选用转子泵或往复泵（齿轮泵、螺杆泵）

介质含气量75%，流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。

对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动（电动）隔膜泵。

二、水泵的选型依据

泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等

1、流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。

如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。

选择泵时，以最大流量为依据，兼顾正常流量，在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。

2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。

3、液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质，物理性质有温度c密度d，粘度u，介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型：

化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。

4、装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向，吸如侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系统扬程计算和汽蚀余量的校核。

5、操作条件的内容很多，如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS（绝对）、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。

水泵的基本构成：

电机、联轴器、泵头（体）及机座（卧式）。

水泵的主要参数有：

流量，用Q表示，单位是M3/H，L/S。

扬程，用H表示，单位是M。

对清水泵，必需汽蚀余量（M）参数非常重要，特别是用于吸上式供水设备时。

对潜水泵，额定电流参数（A）非常重要，特别是用于变频供水设备时。

电机的主要参数：

电机功率（KW），转速（r/min），额定电压（V），额定电流（A）。

联轴器泵头（体_）卧式机座

什么叫泵的效率？

公式如何？

答：

指泵的有效功率和轴功率之比。

η=Pe/P

泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。

有效功率即：

泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。

Pe=ρgQH（W）或Pe=γQH/1000（KW）

ρ：

泵输送液体的密度（kg/m3）

γ：

泵输送液体的重度γ=ρg（N/m3）

g：

重力加速度（m/s）

质量流量Qm=ρQ（t/h或kg/s）