李 戎，龔畢永（華寧縣農(nóng)機管理服務(wù)站，云南玉溪 652800）

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農(nóng)用水泵的選型與配套優(yōu)化選擇研究

李 戎，龔畢永
（華寧縣農(nóng)機管理服務(wù)站，云南玉溪 652800）

摘 要：隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷推廣，水泵排灌設(shè)備是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)量最多、應(yīng)用最廣的一種農(nóng)業(yè)機械。文章根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)理論與實踐經(jīng)驗，分將介紹中小型水泵的原理、構(gòu)造、選型與配套優(yōu)化選擇。

關(guān)鍵詞：農(nóng)機 水泵 排灌設(shè)備 維修

揚程是指水泵將水輸送出去的高度，即水面到出水口中心的垂直高度，用m做單位。揚程包括吸水揚程和出水揚程。從水源到安裝水泵的高度叫吸水揚程；從水泵到出水口的高度叫出水揚程；水泵的出水揚程加上吸水揚程叫“總揚程”。功率是指水泵配用的電動機或發(fā)動機功率，用kw表示。轉(zhuǎn)速是指轉(zhuǎn)數(shù)/min。

1 水泵的工作原理及構(gòu)造

1.1 離心泵

離心泵是農(nóng)業(yè)上應(yīng)用最廣泛的一種水泵。使用時，將泵安裝在距水面一定高度的地方，安裝好后，先灌滿水，再開啟動力機，就可以把水吸上來，并壓送到用水處。

離心泵的工作原理：在水泵的泵殼上，進水口與進水管連接，出水口和出水管連接，泵殼內(nèi)裝有葉輪。抽水時，先灌滿水，水泵開動后，葉輪帶著水高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作力下，葉輪孔道中的水被甩向四周，像下雨天我們轉(zhuǎn)動濕水的雨傘傘柄，水點沿傘的周圍飛濺出去，從葉輪中射出的水碰到泵殼時，相互壓擠，使壓力不斷增加，最后形成高壓，把水送進螺旋形的通道，再拋到高壓處。

1.2 軸流泵

軸流泵的葉輪像輪船的螺旋槳，故又稱螺旋槳泵。工作時，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生軸向推力，泵把葉輪下方的水推向上方，使葉輪上方的水壓力增加，葉輪不斷的旋轉(zhuǎn)，壓力就不斷地增加，使水流通過出水管流出。軸流泵分為立式和臥式兩種：立式軸流泵的葉輪浸在水中，啟動時不需要灌水，可直接啟動；臥式軸流泵有一段進水彎管，啟動時要灌水。

2 水泵的選型與配套優(yōu)化選擇研究

2.1 確定農(nóng)田所需的灌溉流量

灌溉流量是根據(jù)當?shù)剞r(nóng)田需要來確定的，通常應(yīng)考慮的因素主要是土壤情況、農(nóng)作物種類、當?shù)亟邓考皻夂虻?。水稻所需的灌溉流量可按以下公式計算：所需灌溉流量（m3/h）=0.667×灌溉面積（hm2）×日耗水深（mm）÷每天開機時間（h）×渠系有效利用系數(shù)日耗水深，指水稻生長期內(nèi)最大日耗水深度，單位以mm表示，可根據(jù)當?shù)剞r(nóng)民灌水經(jīng)驗及實驗研究的數(shù)據(jù)確定，一般為8～15 mm。每天開機時間，指水泵每天工作時間，一般為20 h。渠系有效利用系數(shù)，考慮到渠道在輸水過程中的滲漏、蒸發(fā)，而造成的輸送損失的一個系數(shù)，一般為0.7。假設(shè)某灌區(qū)需要灌溉水稻田13.34 hm2。按公式，所需灌溉流量=0.667×13.33×8÷20×0.7=38（m3/h）。1 m3等于1 000 L，1 h等于3 600 s。

2.2 確定實際所需的揚程

由于通過輸水管道和管道附件時，會產(chǎn)生能量損失，從而損失一部分揚程，因此，總揚程=實際揚程+損失揚程。

損失揚程一般根據(jù)管道的長短、底閥等附件的情況，在實際揚程的10%～20%的范圍內(nèi)估算，因此，測量出實際揚程后，就可以估算出損失揚程。假設(shè)某灌區(qū)進水池水面到出水池水面的垂直高度為30 m。抽水裝置管道長度為40 m，管道直徑為200 mm，整個管道上裝有底閥、濾網(wǎng)、閘閥等附件，用一個45°彎頭和一個90°彎頭，需選擇多少揚程的水泵才合適？實際揚程為30 m。由于管道較長，還裝有閘閥等附件，所以損失揚程較大，估計損失揚程為實際揚程的20%，即損失揚程=30 m×20%=6 m；需選擇總揚程為36 m的水泵。根據(jù)所需的灌溉流量38 m3，確定了實際需要的揚程36 m和比較了水泵類型和特點之后，再根據(jù)水泵性能、參數(shù)表，選出IS80-50-200A型離心泵。

2.3 電動機啟動方式和啟動設(shè)備的選擇

當確定與水泵配套的電動機后，就可以按照電動機銘牌上標出的功率、電流，選擇電機所采用的啟動方式和設(shè)備。電動機常用的啟動方式有直接啟動和降壓啟動2種。直接啟動設(shè)備簡單，操作、維護方便，費用少。

電動機啟動設(shè)備的選擇，熔斷器與熔絲。通常熔絲的熔斷電流在電機的額定電流的1.5～2.5倍選擇。自動空氣開關(guān)具有在短路故障及電壓過低時，能自動切斷電源的功能，還帶有滅弧裝置，操作相當安全，但價格較高。降壓啟動開關(guān)一般用星角開關(guān)，有鐵殼式和油浸式2種類型，相當于雙開關(guān)，可用于30 kw以下的電機作降壓啟動，常選用QX星角啟動開關(guān)。補償器啟動開關(guān)是當電動機啟動后，再把開關(guān)從“啟動”位置迅速扳到“運行”位置，電機直接連到電源上，正常運轉(zhuǎn)，其保護裝置有過在和欠電壓保護，可用于75 kw以下的電機啟動。

參考文獻

［1］ 鄭莉玲，劉建紅，喬中軍.中條山引水工程水泵選型.水電站機電技術(shù)，2000，（01）

［2］ 劉德祥，李良庚.水泵選型的一種改進方法的研究.水輪泵，2001，（02）

［3］ 張本秋，楊志，王力軍.水泵選型應(yīng)注意的幾個問題.黑龍江水利科技，2007，（02）