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关于管道增压泵扬程计算的说明
来源: 发布时间:2014-06-19 点击:

楼主问:如一座五层商业楼,层高4.6米,五层共23米,生活水箱高3米。市政自来水管网压力仅能打至二层,不能打至屋面生活水箱,因此想增设一台管道泵。
增压泵设于一楼卫生间内,进水口接于自外墙引至卫生间内的管道上,出水口接管引至屋面生活水箱。原选用的管道泵扬程为20米,流量满足要求。但运行后发现水压不至生活水箱,后把水泵换为扬程38米的,则水可以顺利压入生活水箱。
虽然市政管网压力可以打至二层,但由于泵设于一层,相当于把市政原有压力给截断了,因此计算扬程时应该从一层计算至五层,且考虑生活水箱的高层,并附加一定的余量。所以38米满足要求,而20米则不行。
换个角度想,假如此泵放在三层,那么20米扬程是否够用?请大家发表意见。

答:楼主的问题,我想用一个计算表格来说明问题(附后)并供大家批评讨论。
    1、由表可知,从±0.0至水箱,就本案而言,无论水泵置于何层,水泵扬程H是定值,水系统阻损△h可以近似认为相同;
    2、由已知条件可得,m=26,p=9.2,市政资用压力为9.2m,说明水泵若设置在>9.2m高度则该系统是失效的。所以,就本案“假如此泵放在三层,那么20米扬程是否够用?”的假设是无意义的。
    3、由上可得,水泵扬程为H=(M+△h-P)=16.8+△h,当实际扬程H=16.8+△h>20,即△h>3.2时,便有“运行后发现水压不至生活水箱”。
    4、至于△h是否大到需要“所以38米满足要求,而20米则不行”的38m扬程水泵来克服系统阻损?请大家继续讨论!

答:我想请问下楼主:水泵前是否设置了水箱?水泵的吸水来自于水箱?
楼主所述,市政供水可以打到2层,是2层的的哪个位置(顶部还是下部)?
最后楼主选用了38m扬程的水泵,就不代表>20m<38m扬程的水泵就打不到楼顶水箱了,因为楼主水泵选型时,是从20m直接跨到38m的。从S的帖子看出,△h取多少合适,就需要楼主根据现场情况计算下才能得知。个人认为不需要38m就可以打到楼顶水箱了。
答:楼主说:虽然市政管网压力可以打至二层,但由于泵设于一层,相当于把市政原有压力给截断了,因此计算扬程时应该从一层计算至五层......
    楼主应该说明下是怎么给截断了?如果是一楼有水箱那20米肯定是不够了~~

楼主:说明:
1、1F没有水箱,水泵是直接接于一层卫生间进水总管上的,如进水总管管径为DN50的,水泵接口也为DN50的,两者直接接在一起。实际上就是一个管道泵。
2、楼上的意思是若水泵接于水箱的话,系统相当于开式,那么计算泵扬程时自然要从一层计算;我想即便是接于总进水管上,由于屋面生活水箱是与空气连通的,所以这个系统仍然是开式的。所以还需要从一层计算扬程。原有的市政压力不用考虑。
楼主:也不是说泵放一层,20米扬程送不上去,现象是可以送,但出水量不足,而选用38米扬程后,出水量大且速度快。
我的疑问是:
1、若水泵接于一层卫生间进水管(并没有接于水箱),实际上就是管道泵,即便原市政压力可以达到二层顶部,但由于水泵的拦截(不运行状态下),原有压力会大大衰减,在泵不启动的情况下,也许市政压力达不到二层顶部了。所以这时候选水泵,我认为应该从一层计算扬程:一层至屋面水箱高度26米(由于水箱与空气连通,故系统为开式,需要考虑静水压力)+管路沿程力+局部阻力。论坛上有人说,扬程计算为:26+管道沿程+局部阻力-市政原压力。我认为不妥,原因上面已说明。
2、计算结果:
   水泵流量计算:《技术措施》要求,补水泵流量取系统补水量的2.5-5倍,即:0.55L/M2*75000M2*2%*4倍=3.3M3/H
   我的扬程计算结果为:管道阻力计算,管道沿程+局部阻力=2.56M+2.56*0.5=3.84M
                    总阻力:26M(系统静压)+3.84+4M(附加)=34M
   考虑原有进水管径DN50,因此水泵接管管径也取DN50,选上海邦泉泵业:ISG型管道离心泵,流量为10M3/H,扬程:36M,转速2960RPM,满足要求。可以看出,该泵的流量比计算流量要大得多,但由于为了满足水泵接管径与进水口管径相同,故只好选此泵了。否则可以选ISW40/170-2.2/2的泵。
以上的计算步骤请大家看看是否准确。
答:1、在2楼中对水泵扬程的计算是基于尽可能利用市政可用资用压头而省去水泵进水箱,适用于规范的经济、节能原则。水泵未工作,市政资用压头并不会发生耗散;在连续流体中,压力是可以连续传递的,水泵工作时,不能忽略了市政可资用压力。
    2、也基于对此理解歧义,下面就不利用市政管网资用压力而设置水泵进水箱进行本案的水泵扬程再次推算(附后),也借此说明一些问题。
    3、由于2楼中忽略了层与层之间的阻损▽f是为便于计算,先修改计算如下表(附后),大家可比较计算结果。
    4、将m=26,f=4.6,△h为±0.0至屋面水箱水系统阻损,为便于讨论,假设▽f=0.05f=0.23,带入水泵扬程计算式。从表中可以看出,
    ①系统1,随楼层的递增,水泵计算扬程呈单位(f+▽f)递减;
    ②比较系统1、系统2,设置水泵进水箱的水泵扬程计算均值大于利用市政管网资用压力的水泵扬程计算均值,也就是说,该供水系统总体上更加耗能;
系统1的耗能是因为浪费了市政管网可资用压力,系统2的节能恰恰是最大化利用了市政管网可资用压力,能量守恒定律就能说明此问题;
    ③为更直观说明问题,假设△h=0.15*m=3.9,考虑安全系数1.15,则系统1的计算扬程有:34.385→28.305→23.276;系统2的计算扬程为23.805。
    5、“也不是说泵放一层,20米扬程送不上去,现象是可以送,但出水量不足”说明该泵的实际出力状态正处于系统水力曲线与泵性能曲线共同作用的临界点。这又能说明什么,也请大家继续讨论!

答:根据楼主所述采用38m扬程能够满足系统需求,20m扬程不能够满足,我画了个泵的工作点状态图(图是大概画的,目的是能更好的说明问题)。望大家拍砖指正!
    如下图,本案例是,管网特性没有变化,当更换水泵后,水泵的性能曲线改变了。从D点移到了B点,此时流量提高。可以解释“20米扬程送不上去,现象是可以送,但出水量不足,而选用38米扬程后,出水量大且速度快”。
    1、楼主说20m可以送,说明20m扬程的水泵可以达到38扬程,泵的性能曲线一定,即A点向D点偏移(或接近D点),这证明了―――20米扬程送不上去,现象是可以送,但出水量不足。这应该是sungkingdom专家说的“泵的实际出力状态正处于系统水力曲线与泵性能曲线共同作用的临界点”,不知理解是否正确?此时水泵的工作状态点已经偏离了理想状态点,说明这种泵的性能过低,不能适应整个系统的要求。
    2、楼主说选用38m扬程时,此时扬程和流量的平衡点正好在B点上。

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