説明

揚程と圧力の換算(m と MPa)

0.1 MPa は水頭 10.2 m です。揚程と圧力計の読みの換算です。

揚程は水の高さ(m)、圧力計の読みは圧力(MPa・kPa)です。水の高さ H と圧力 P は P = ρgH(ρ は水の密度、g は重力の加速度)でつながっていて、H = P ÷ ρg で換算します(J-Net21 の式④⑤)。

H = P ÷ ρg H: 揚程(m) P: 圧力(Pa) ρ: 水の密度(kg/m³) g: 重力の加速度(m/s²)

八千代市の指針は、水の単位体積重量を 9.8 kN/m³ として、0.1 MPa の水圧を 0.1 × 10⁶ Pa ÷ 9.8 × 10³ N/m³ ≒ 10.2 m としています。J-Net21 も、ρ = 1,000 kg/m³、g = 9.80 m/s² で、0.098 MPa を 10 m としています。

水頭と水圧の表

表の水頭は八千代市の指針の表Ⅸ-2-2 の値、計算の水頭はこのアプリの式(P ÷ 9.8 kN/m³)で求めた値です。

水圧表の水頭計算の水頭
0.01 MPa1.02 m1.02 m
0.05 MPa5.10 m5.10 m
0.1 MPa10.2 m10.20 m
0.2 MPa20.4 m20.41 m
0.3 MPa30.6 m30.61 m

計算の画面の「末端の必要圧力」と「吸込み側の圧力」は MPa で入力し、この式で m に換算してから、末端の必要圧力は加え、吸込み側の圧力は引きます。

全揚程を MPa で表す

全揚程 H(m)に 9.8 を掛けて 1,000 で割ると MPa になります。八千代市の指針の計算例でも、所要水頭 17.13 m を 1.713 kgf/cm²、1.713 × 0.098 MPa = 0.168 MPa としています。

全揚程圧力
10 m0.098 MPa
20 m0.196 MPa
30 m0.294 MPa
40 m0.392 MPa
50 m0.490 MPa

圧力計から全揚程を読む

運転中のポンプは、吐出し側の圧力計と吸込み側の真空計の読みから全揚程が分かります(J-Net21)。吸上げの場合(吸込み水位がポンプより低い)は次の式です。

全揚程 = 圧力計の読み + 真空計の読み + 吐出し速度水頭 − 吸込み速度水頭 …… ⑥ 全揚程 = 圧力計の読み + 真空計の読み …… ⑦(吐出し口径と吸込み口径が同じとき)

吸込み側の連成計の読みが正のとき(押込みの場合)は、全揚程 = 吐出し側圧力計の読み − 吸込み側連成計の読み です。どの読みも、上の式で m に換算してから計算します。

出典

ポンプの揚程を計算する