
水泵作为消防给水设备的一个典型代表,是灭火类消防车中的关键装备,水泵工作时的性能在很大程度上直接决定了灭火效率和结果。
其中在外吸水工况下,吸上高度对于水泵性能又有着极大影响,正确地计算水泵的最大吸上高度,对于保证水泵安全供水,又能最大化发挥水泵性能,具有很重要的意义。
如何计算水泵的吸上高度呢?
今天,小编就请大力公司的技术工程师给大家算一算
水泵的吸上高度与多方面条件有关,计算公式比较复杂:

式中:
Hg—水泵的吸上高度,单位:m;
Pe—吸水水面压力,单位:Pa,(为吸水水面的大气压,海拔越高大气压越低);
Pv—饱和蒸汽压力,单位:Pa,(与水温有关,水温越高,饱和蒸汽压力越高);
ρ—流体的密度,单位:kg/m3,(水的密度值取为1.0);
g—重力加速度,单位:m/ ,取值:9.8;
[NPSHr]—当前工况下的水泵允许汽蚀余量,单位:m,(该数值是个变量,与水泵性能有关,水泵工况不一样,则该数值也会发生变化,由水泵厂家提供);
hw—入水管路中的阻力损失,单位:m,(该数值是个变量,与吸水管路设计有关,由消防车生产厂家的设计人员确定。管路通径不变情况下,水泵流量越大则阻力损失越大;水泵流量不变情况下,管路通径越小则阻力损失越大)。
由上述公式可知:海拔越高、水温越高、水泵允许汽蚀余量越大、进水管路阻力损失越大,最终会导致水泵的吸上高度越小。
不同温度时水的饱和蒸汽压力见下表:
接下来举两个例子:
例A:
海拔高度对于吸上高度的影响。
有一款消防车,车上配备的水泵在70L/s@1.0MPa工况下的汽蚀余量[NPSHr]为3.6m,入水管路的阻力损失(hw)为2.8m,水温为30℃(查表1得知:饱和蒸汽压力为4.24kPa),分别在海拔200m和1000m高度(查表2得知:大气压力分别为99.08 kPa 和90.25kPa)下工作,则该消防车在当地的吸上高度Hg计算结果:

结论:海拔从200m提高到1000m,对于该消防车的水泵吸上高度影响是降低了0.9m。
有一款消防车,车上配备的水泵在50L/s@1.0MPa工况下的汽蚀余量[NPSHr]为3.4m,水温为30℃(查表1得知:饱和蒸汽压力为4.24kPa)在海拔500m高度(查表2得知:大气压力95.16kPa)地区工作,分别用通径150mm和100mm吸水管吸水(通过消防车厂获得入水管路阻力损失hw分别为:0.91m和2.68m),则该消防车在当地的吸上高度Hg计算结果:

结论:仅仅是更换了吸水管,吸水管直径从150m缩径至1000m,该消防车的水泵吸上高度就会降低1.77m。
以上两个例子的计算结果再次证明:
同样的车在不同的条件下,水泵的吸上高度是会发生变化的。如何根据现场条件,最大化保证水泵的性能,这就需要操作人员和指挥人员具备一定的理论计算能力,做到心中有数,知己知彼百战不殆。
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