泵系统水力计算

用于 计算离心泵的扬程、功率计算离心泵进口段、出口各段压降，校核管径计算离心泵气蚀余量，校核安装高度

手动 输入设计数据

自动 输出计算结果

按钮 ［清空左栏］、［清空右栏］：清空输入的全部设计数据；仅在计算开始前和全部结束后执行，计算过程中不执行。［更新吸入段］：完成吸入段计算后，点击按钮，刷新结果。［更新排出段］：泵出口管道不分段时： 完成排出段计算后，点击［更新排出段］按钮，刷新结果，计算结束。　　　　　　　　泵出口管道分段时：　 选择泵出口分段数，输入设计数据，完成第一段计算，点击 　　，刷新第一段结果；

改变流量、管径、长度、管件数量，完成第二段计算，点击 　　，刷新第二段结果；改变流量、管径、长度、管件数量，完成第三段计算，点击 　　，刷新第三段结果；最后，点击［更新排出段］按钮，计算结束。点击　 ，输出结果摘要。

注意 操作顺序：清空左右栏→计算吸入段→计算排出段→保存结果

相应地，泵吸入及排出压力计算值也为表压（或绝压）控件和按钮功能是不可逆操作，不能通过撤消返回上一步随意插入和删除行、列、单元格或修改 、只读单元格，均有可能导致计算程序或功能按钮失效

参考 化工原理

化工厂系统设计　蔡尔辅

1、2、3、

1、2、

1、2、 计算过程中，分段或全部计算结束时，会出现◆→提示，然后再点击相应按钮3、 压力基准应一致，若设备压力输入为表压（或绝压），则NPSH计算所需蒸汽压也应为表压（或绝压），

4、5、

1、2、 石油化工设计手册　第4卷（系统设计）3、 化工工艺设计手册（2003）4、

意见反馈　chem_zb@sina.com

计算离心泵的扬程、功率计算离心泵进口段、出口各段压降，校核管径计算离心泵气蚀余量，校核安装高度

［清空左栏］、［清空右栏］：清空输入的全部设计数据；仅在计算开始前和全部结束后执行，计算过程中不执行。［更新吸入段］：完成吸入段计算后，点击按钮，刷新结果。

完成排出段计算后，点击［更新排出段］按钮，刷新结果，计算结束。选择泵出口分段数，输入设计数据，完成第一段计算，点击 　　，刷新第一段结果；改变流量、管径、长度、管件数量，完成第二段计算，点击 　　，刷新第二段结果；改变流量、管径、长度、管件数量，完成第三段计算，点击 　　，刷新第三段结果；最后，点击［更新排出段］按钮，计算结束。点击　 ，输出结果摘要。

操作顺序：清空左右栏→计算吸入段→计算排出段→保存结果

相应地，泵吸入及排出压力计算值也为表压（或绝压）控件和按钮功能是不可逆操作，不能通过撤消返回上一步

、只读单元格，均有可能导致计算程序或功能按钮失效

化工原理

化工厂系统设计　蔡尔辅

提示，然后再点击相应按钮计算所需蒸汽压也应为表压（或绝压），

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管道压降计算（不可压缩流体）＋离心泵选型计算

一、静压降 管道压降计算结果摘要

位号 物料输入 始端标高 m 0.50 ρ 密度 1000.00

终端标高 m 6.00 μ 粘度 mPa·s 1.00

ρ 密度 1000.00 体积流量 480.00

u 实际流速 m/s 2.65

输出 静压降 kPa 53.96 d 管道内径 mm 253.00

L 直管长度 m 256.00

二、速度头 L' 当量长度 m 0.00

起始点位差 m -5.50

ε 管壁绝对粗糙度 mm 0.10

输入 体积流量 480.00 Re 雷诺数 ── 671008.98 过渡湍流质量流量 kg/h 480000.00 λ 摩擦系数 ── 0.01672

u' 设计流速 m/s

u 实际流速 m/s 2.65

ρ 密度 1000.00 静压降 kPa 53.96

总摩擦压降 kPa 59.49

输出 速度头 kPa 3.52 直管段压降 kPa 59.49

局部摩擦压降 kPa 0.00

进出设备压降 kPa 0.00

输入 d 管道内径 mm 253 0 总压降 kPa 113.45

u 实际流速 m/s 2.65

ρ 密度 1000.00

μ 粘度 mPa·s 1.000 泵计算ε 管壁绝对粗糙度 mm 0.10

吸入设备压力 kPa 100.00

输出 Re 雷诺数 671009 过渡湍流 吸入设备最低液位 mm

目的设备压力 kPa 100.00

目的设备最高液位 mm

直管段 吸入压力

输入 L 直管长度 m 256.00 480.00

d 管道内径 mm 253 输入 吸入设备压力 kPa 100.00 100.00

u 实际流速 m/s 2.65 吸入设备最低液位 mm 0.00 0.00

ρ 密度 1000.00 吸入侧静压降 kPa 39.24 39.24

λ 摩擦系数 ── 0.01672 吸入侧总摩擦压降 kPa 0.96 0.96

速度头 kPa 1.24 1.24

输出 直管压降 kPa 59.49 0

百米压降 kPa 23.24 适　中 输出 泵吸入压力 kPa 61.04 折合压头 m 6.22

排出压力u 实际流速 m/s 2.65

ρ 密度 1000.00 530

λ 摩擦系数 ── 0.01672 输入 目的设备压力 kPa 100.00 100.00

L' 当量长度 m 0.00 目的设备最高液位 mm 0.00 0.00

数量 当量长度 排出侧静压降 kPa 53.96 53.96

弯头45° 0 排出侧总摩擦压降 kPa 56.49 56.49

90° 0 20.44

截止阀 全开 0 36.04

角阀 全开 0

闸阀

全开 0 速度头 kPa 1.24 1.24

0

0 输出 泵排出压力 kPa 211.68

0 折合压头 m 21.58

止回阀 旋启式 0

蝶阀 全开 0 扬程

三通0 泵需要压头 kPa 150.64

0 H 泵扬程 m 15.36

0

流量计孔板 0 功率文氏 0

转子 0 输入 体积流量 530.00

其他 泵需要压头 kPa 150.64 E 泵效率 ── 80.00%

输出 局部摩擦压降 kPa 0.00

输出 泵驱动机功率 kW 22.18

泵轴功率 kW 27.72

输入 u 实际流速 m/s 2.65 NPSH

ρ 密度 1000.00

ξ 局部阻力系数 ── 0.00 输入 吸入温度下蒸汽压 kPa 30.00

管道→设备 0.00 NPSHr 需要净正吸入压头 m 2.00

设备→管道 0.00

输出 NPSHa 有效净正吸入压头 m 3.16 　　输出 进出设备压降 kPa 0.00 m 1.16 裕度适中

泵计算结果摘要总压降 Q 流量 530.00

输入 直管段压降 kPa 59.49 H 扬程 m 15.36

局部摩擦压降 kPa 0.00 NPSHa 有效净正吸入压头 m 3.16

进出设备压降 kPa 0.00 驱动机功率 kW 22.18 E 效率 ── 80.00%

输出 总摩擦压降 kPa 59.49 轴功率 kW 27.72

△PZ＝（Z2－Z1）ρg /1000Z1 kg/m3

Z2

kg/m3 QV m3/h

△PZ

△Z

PU＝u2×ρ/2000QV m3/h

QM

kg/m3 △PZ

△PF

PU ┏△PF''

┣△PiA ┗△PiB

Re＝d×u×ρ/μ△PTOTAL

kg/m3

PE1

LE1

PE2

三、摩擦压降（三部分） LE2

△PF''＝λ（L / d）（ρu2/2） PIN＝PE1＋△PLE1－△PZ1－△PF1＋△PU1

PE1

LE1

kg/m3 △PZ1

△PF1

PU1

△PF''

△P100 PIN

局部A△PiA＝λ（L' / d）（ρu2/2）

POUT＝PE2＋△PLE2＋△PZ2＋△PF2＋△PU2

kg/m3

PE2

LE2

管

件

△PZ2

△PF2

PU2

3/4开1/2开 POUT

1/4开

△PH

PCALT＝QV×△PH/（367×g）QV m3/h△PH

△PiAPCALT

局部B P轴△PiB＝ξ（u2/2）ρ/1000

kg/m3 NPSHa＝PIN－PV

PV

△PiB NPSH裕量

△PF＝△PF''＋△PiA＋△PiB m3/h

△PF''

△PiA△PiB PCALT

△PF P轴

计算吸入段计算排出段

新操作中无腐蚀的无缝钢管 0.06~0.1

正常操作工况的无缝钢管 0.2

0.2~0.3

腐蚀或污染较重的无缝钢管 0.5~0.6

腐蚀严重的钢管 1~3

表1　　ε管壁绝对粗糙度（mm）

正常操作工况的焊接钢管及较少腐蚀的无缝钢管

计算结果一览表

基础数据吸入设备压力

密度 ρ 1000.00 吸入设备最低液位粘度 μ 1.000 mPa·s 排出设备压力蒸气压 30.00 kPa 排出设备最低液位

吸入段 排出段

流量 QV 530.00 流量 Q

管道内径 d 253 mm

直管长度 L 256.00 m

吸入高度 5.50 m 管道内径 d

管壁绝对粗糙度 ε 0.10 mm

直管长度 L

抬升高度

入口流速 u 1.57 m/s 出口流速 u

静压降 39.24 kPa 静压降总摩擦压降 0.96 kPa 总摩擦压降

泵流量 530.00 入口压力扬程 15.36 m 出口压力电机功率 22.18 kW 有效气蚀余量效率 80.00%

轴功率 27.72 kW 型号

kg/m3

PV

输入

m3/h

输入

△Z

△Z

输出

输出

△PZ △PZ

△PF △PF

m3/h

100.00 kPa

0 mm

100.00 kPa

0 mm

530.00

0.00

0.00

0 mm

0

0

0.00 m

0.00

0.00

0.00 m

0.00 m/s

53.96 kPa

56.49 kPa

20.44

36.04

0.00

61.04 kPa

211.68 kPa

3.16 m

m3/h

返 回

计算结果一览表

基础数据吸入设备压力

密度 ρ 1000.00 吸入设备最低液位粘度 μ 1.000 mPa·s 排出设备压力蒸气压 30.00 kPa 排出设备最低液位

吸入段 排出段

流量 QV 480.00 流量 Q

管道内径 d 253 mm

直管长度 L 256.00 m

吸入高度 5.50 m 管道内径 d

管壁绝对粗糙度 ε 0.10 mm

直管长度 L

抬升高度

入口流速 u 1.57 m/s 出口流速 u

静压降 39.24 kPa 静压降总摩擦压降 0.96 kPa 总摩擦压降

泵流量 530.00 入口压力扬程 15.36 m 出口压力电机功率 22.18 kW 有效气蚀余量效率 80.00%

轴功率 27.72 kW 型号

kg/m3

PV

输入

m3/h

输入

△Z

△Z

输出

输出

△PZ △PZ

△PF △PF

m3/h

100.00 kPa

0 mm

100.00 kPa

0 mm

530.00

200.00

0.00

150 mm

200

0

128.00 m

256.00

0.00

5.50 m

1.57 m/s

53.96 kPa

56.49 kPa

20.44

36.04

0.00

61.04 kPa

211.68 kPa

3.16 m

m3/h