蒸汽发生器给水泵扬程计算

蒸汽发生器给水泵的扬程计算需综合考虑压力差、高度差及水头损失，具体可通过以下公式和步骤进行计算：

一、核心计算公式

扬程（H）的计算公式为：

简化说明：

• 压力差项 ρgp2−p1：若泵进出口压力表安装标高相同且动能变化可忽略，可简化为 ρgp2−p1，其中 p2 为泵出口压力，p1 为泵入口压力，ρ 为液体密度，g 为重力加速度。

• 高度差项 (z2−z1)：若泵进出口高度相同，此项可忽略。

• 水头损失项 hw：包括沿程水头损失 hf 和局部水头损失 hj，需通过达西公式或谢才公式计算，或根据经验估算（如每100米管长沿程损失取5mH₂O）。

进一步简化公式（适用于多数场景）：

二、计算步骤

1. 确定泵出口压力 p2：

• 根据蒸汽发生器的工作压力和系统需求确定。例如，若蒸汽发生器工作压力为1.0MPa，则泵出口压力需略高于此值（考虑管路阻力）。

2. 确定泵入口压力 p1：

• 由主汽轮机的变工况计算得到，或根据系统设计确定。

3. 计算压力差 Δp=p2−p1：

• 将压力差转换为帕斯卡（Pa）单位。

4. 确定液体密度 ρ：

• 对于水，ρ≈1000kg/m3。

5. 计算压力差项 ρgΔp：

• 代入数值计算，结果单位为米（m）。

6. 估算水头损失 hw：

• 沿程水头损失 hf：使用达西公式 hf=λdL2gv2，其中 λ 为摩擦系数，L 为管长，d 为管径，v 为流速。

• 局部水头损失 hj：根据局部阻力系数 ζ 计算，hj=ζ2gv2。

• 经验估算：若缺乏详细数据，可按每100米管长沿程损失取5mH₂O，并考虑局部损失（如弯头、阀门等）的附加系数（通常取1.2~1.5）。

7. 计算总扬程 H：

• 将压力差项和水头损失项相加，得到总扬程。

三、案例演示

假设条件：

• 蒸汽发生器工作压力：1.0MPa（表压）

• 泵出口压力 p2：1.1MPa（表压）

• 泵入口压力 p1：0.1MPa（表压）

• 液体密度 ρ：1000 kg/m³

• 重力加速度 g：9.81 m/s²

• 管长 L：100m

• 管径 d：0.1m

• 流速 v：2 m/s

• 摩擦系数 λ：0.02

• 局部阻力系数 ζ：0.5（假设一个弯头）

计算过程：

1. 压力差项：

1. 水头损失项：

• 沿程水头损失：

• 局部水头损失：

• 总水头损失：

1 - **经验估算**（若采用经验值）：2   3

（考虑附加系数）

1. 总扬程：

（采用经验估算值）

四、注意事项

1. 单位统一：确保所有单位一致（如压力用Pa，长度用m）。

2. 流速计算：若流速未知，需根据流量和管径计算（v=AQ，其中 Q 为流量，A 为管截面积）。

3. 经验估算：在缺乏详细数据时，可采用经验值估算水头损失，但需考虑安全系数。

4. 安全系数：实际设计中，扬程需乘以安全系数（通常取1.1~1.2）以应对不确定因素。