节水灌溉常用水泵与其应用课件.ppt

第四章 节水灌溉常用水泵及其应用,讲解：兰才有中国农业机械化科学研究院,目 录,第一节概述第二节离心泵的工作原理、分类与构造 第三节离心泵的性能 第四节离心泵运行工况的确定及调节 第五节离心泵的汽蚀及安装高程的确定 第六节节水灌溉常用水泵简介 第七节水泵机组的选型与配套 附录离心泵吸水管布置、安装常见错误图例,第一节概述,1几个概念（1）泵：将外部施加的能量转施于液体，使液体的能量增加，从而将液体提升和/或压送到所需之处的一种能量转换机械（2）水泵：用于提升和/或压送水的泵（3）水泵站：由水泵、动力设备、附属设备、管路系统和相应建筑物等组成的整体工程设施（4）水泵机组：水泵、动力机和传动装置等的组合，简称机组（5）抽水装置：水泵、吸水管路和出水管路的组合，简称装置（6）吸水装置：水泵和吸水管路的组合，讨论泵汽蚀时也简称装置,第一节概述,2泵的类型和用途 按工作原理大致分为三大类：叶片式泵 利用叶轮的旋转运动将机械能转换为液体动能和压能的一类泵 。离心泵，轴流泵，混流泵；潜水电泵，水轮泵，长轴泵容积式泵 利用工作室容积的周期性变化而提升和/或压送液体的一类泵 。往复式泵（活塞泵、柱塞泵和隔膜泵等 ）回转式泵齿轮泵、凸轮泵和螺杆泵（单螺杆、双螺杆、三螺杆）其他类型泵 除叶片式泵和容积式泵以外的特殊泵。在灌溉排水泵站中，有射流泵、水锤泵等 。,第一节概述,小结：（1）容积式泵适用于高扬程、小流量的场合。 隔膜泵和柱塞泵可用于丘岭山区节水灌溉工程；化肥农 药注入器是一种柱塞泵。（2）叶片式泵覆盖了从低扬程到高扬程、从小流量到大流量的广阔区 间，适用范围宽广 。 节水灌溉常用的是叶片式中的离心泵。,第一节概述,3 泵站的类型和用途按用途：（1）灌溉排水泵站：灌溉、排水、农村人蓄饮水（2）城镇给排水泵站：城镇给排水（3）工矿供排水泵站等 ：发电、锅炉给水、采矿等按动力类型：电力泵站、机械（以柴油机为主）泵站、水力泵站、风力 泵站、太阳能泵站等按是否移动：固定式、移动式。喷灌机组（除中心支轴式外）泵站属移动式。 注：各种泵站虽然规模和用途不同，但基本组成、设计方法、水泵机组的选型和配套，以及安全运行要求等大体相同 。,第二节 离心泵的工作原理、分类与构造,1工作原理,第二节 离心泵的工作原理、分类与构造,2分类 按级数： 单级、多级 按吸入方式： 单吸、双吸 按泵体剖分形式： 径向剖分、轴向剖分式 按泵轴方向： 卧式、立式、斜式 （少见） 按输送水的性质 ： 清水、污水、污物 按进口直径或功率大小： 微型、中小型、大中型和大型 按有否自吸功能： 普通、自吸 注：（1）节水灌溉最常用的是中小型单级单吸清水离心泵 ； （2）立式泵具有占地面积小、振动小、噪音低等优点，在城镇园林灌溉中应用较多； （3）潜水电泵是特殊配套动力的水泵，按叶片类型仍有离心式、轴流式和混流式之分。,第二节 离心泵的工作原理、分类与构造,3基本构造 （1） 叶轮 （2）泵体（泵壳） （3）泵轴和轴承 （4）轴封装置,第二节 离心泵的工作原理、分类与构造,3.1 叶轮,第二节 离心泵的工作原理、分类与构造,叶轮产生的轴向力及其平衡,第二节 离心泵的工作原理、分类与构造,3.2泵体（泵壳）组成：泵盖和蜗形体。泵盖：将吸水管路中的水以最小的水力损失均匀地引向叶轮 。蜗形体：由蜗室和扩散管组成。作用：汇集从叶轮中高速流出的液体，消除液体从叶轮中流出时的旋转运动，将液体的一部分动能转化为压能，并将其输送到泵出口 。,第二节 离心泵的工作原理、分类与构造,3.3减漏环 泵盖上、或泵盖和叶轮上分别镶装的圆环可减少漏损，承受磨损；损坏可更换位于水泵进口，故称减漏环，又称密封环、承磨环或口环 现在许多中小型水泵不装,减漏环,第二节 离心泵的工作原理、分类与构造,3.4泵轴和轴承 作用：支撑，传递转矩 轴承：常用滚珠轴承 注意：叶轮螺母旋向,泵轴,叶轮螺母,第二节 离心泵的工作原理、分类与构造,3.5轴封装置,作用：防止泵轴与泵体配合处水外流或大气流入,第三节 离心泵的性能,1性能参数 （6个） （1）流量 Q（m3/h、m3/s或L/s） 单位时间内从泵出口排出并进入输水管路的液体体积额定流量 ：水泵标牌上的流量，也称设计流量 实际流量 ：泵出口实际流出的流量 （2）扬程H （m） 单位重力的水从水泵进口到水泵出口所增加的能量 额定扬程：水泵标牌上的扬程，与额定流量 对应的扬程,第三节 离心泵的性能,1性能参数 （6个） （3）功率P（kW）（a）有效功率（也称输出功率或水功率）泵传递给所输出水的功率 ，用P u表示（b）轴功率（也称输入功率 ）泵轴所接受的功率，用P表示 （c）配用功率 （配套功率 ）与泵配套的动力机功率，常用P配表示 。配用功率需大于轴功率 注意：节水灌溉常用中小型水泵，标牌上通常仅标出配用功率，而不 标出轴功率。,第三节 离心泵的性能,1性能参数 （6个） （4）效率（%） 有效功率与轴功率的比值 水泵设计和制造质量的重要考核指标 水泵标牌上的效率是对应于额定流量的效率，通常为泵的最高效率 通常认为离心泵的高效区流量范围：0.7（ 0.8）1.2Q （5）必需汽蚀余量(NPSH)r（m） 很重要，后面详细讨论,第三节 离心泵的性能,1性能参数 （6个） （6）转速n（r/min） 泵轴每分钟旋转的圈数。影响水泵性能的一个重要参数，当转速变化时，上述五个性能参数都相应发生变化 。,第三节 离心泵的性能,2性能曲线 （4条）2.1性能曲线图 （由试验获得，描述诸性能参数之间的关系）（1）流量扬程 Q H （2）流量轴功率 Q P （3）流量效率 Q （4）流量必需汽蚀余量 Q (NPSH)r,第三节 离心泵的性能,第三节 离心泵的性能,2.2性能曲线分析 （1）水泵制造厂产品样本及其他技术资料中给出的性能参数和性能曲线， 是在水泵结构尺寸不变（例如叶轮外径不切割）和额定转速下得出的。如果这两个参数中的任意一个发生变化，性能参数和性能曲线就将随之发生变化。 （2） 离心泵的Q H曲线通常是一条缓慢下降（也有带驼峰的）曲线。 零流量下的扬程最高，并随着流量的增大而逐渐减小。 思考：关闭出口管路上的阀门，泵压力会急剧、无限升高吗？,第三节 离心泵的性能,2.2性能曲线分析 （3） 离心泵的Q P曲线通常是一条近似直线的缓慢上升曲线 。零流量下的轴功率最小（约为额定功率的30%），并随着流量的增大而逐渐增大。 思考：为什么强调离心泵关阀起动？除减小起动功率外，还会引起什么不利现象？ （4） 离心泵的Q 曲线通常是一条上凸曲线。最高效率点与额定流量大体对应，并随着流量的增大或减小而逐渐减小。 思考：为什么通常推荐离心泵运行工况点的流量为0.7（ 0.8）1.2Q？,第三节 离心泵的性能,2.2性能曲线分析（5） 离心泵的Q (NPSH)r曲线通常是一条下凹的曲线 。额定流量附近的汽蚀余量最小，并随着流量的增大或减小而逐渐增大 。（6）任何一台水泵都不可能正好在额定工况点运行 ，性能曲线是水泵正确选型和运行管理的重要依据。 思考：仅给出最高扬程和最大流量，能否选用？（7）若水泵厂仅提供了0.7Q、Q和1.2Q的性能参数，未提供性能曲线，水泵选型时，0.71.2 Q之间的其他性能参数可近似按插值法得出。,第三节 离心泵的性能,3比转速（比转数、比速） 单位：Qm3/s（双吸泵取Q /2）； Hm（多级泵取单级扬程）； nr/min。 用途：重要特征参数，用于泵的分类、设计、性能对比 分析、系列型谱制定等,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,1单台泵运行工况点的确定 离心泵运行时的工况点，就是在水泵型号、管路系统（包括进、出水管路和进、出水池水位）已定的情况下，求出水泵实际运行时的扬程H、流量Q、轴功率P、效率和必需汽蚀余量（NPSH）r等性能参数。在水泵选型、泵站设计和运行管理中，运行工况点的确定非常重要。 泵的运行工况点必定是泵性能曲线上的一个点，但究竟是哪一个点，不仅决定于泵的自身性能，还决定于反映进、出水池水位与进、出水管路特征的管路系统性能，因而是由泵的性能和管路系统性能共同决定的。,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,1.1管路系统性能曲线 进、出水池水面的压力水头，m； 进、出水池的流速水头，m； H单位重力的水从泵进口到出口能量增加的数值，m； H实 进、出水池水位差（淹没出流）或出水管口中心至进水池水位的高 差（自由出流），m； h损 管路水头损失，m。,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,进、出水池水面为自由水面,上式表示顶点在Q0，H=H实的二次抛物线，称管路系统性能曲线或需要扬程曲线 。,S沿管路沿程阻力参数，s2/m5；S局管路局部阻力参数，s2/m5 S管路沿程和局部阻力参数之和,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,1.2运行工况的确定（图解法和数解法）,图解法,不易做出QH需曲线,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,离心泵Q-H曲线在高效率区范围内的一段曲线，可用下列经验方程表示： 式中，H0、S0分别为水泵的扬程常数和阻力常数。 在高效率区范围内它和试验性能曲线很接近，但在Q=0时虚线H0通常不等于试验性能曲线中Q=0时的扬程。,1.2运行工况的确定（数解法和数解法）,数解法,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,2串联和并联运行 2.1串联运行,定义：水泵首尾相接在同一管路系统中运行。流量：相等。？ 总扬程：等于各台泵在同一流量时的扬程之和。故各泵的额定流量应基本相等。 ？ 思考：若额定流量不相等，应怎样布置？,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,2.2并联运行,定义：出水管较长时，几台水泵共用一条出水管（通常对称布置）。 扬程：同型号，相等；不同型号，扬程低（尤其是关死点扬程低）的 泵无法运行。因此，流量：同型号，等于单泵QH曲线在同一扬程下的流量相叠加，但各泵流量小于一台泵单独运行时的流量。思考：并联时，扬程低（尤其是关死点扬程低）的泵会出现什么损坏现象？注：备用泵不属于并联。但如果特殊情况下需要同时运行，就是并联了。,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,3运行工况的调节 （4种）,（1）变速调节,同一台泵在不同转速下的变速公式比例律,相似定律,表明：同一台水泵，当转速改变时， 流量与转速的一次方成正比， 扬程与转速的二次方成正比， 轴功率与转速的三次方成正比。,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,3运行工况的调节 （4种）,变速方法：采用可变速的传动设备（带传动、齿轮传动、液压传动等 ）采用可变速的动力机柴油机、直流电动机、异步电动机（改变极对数、转差率或频率等 ） 变速调节具有良好的节能效果，在离心泵中广泛应用。但改变转速有限度： （1）降低转速一般不应低于额定转速的20%，否则水泵效率会明显下降； （2）提高转速应与水泵厂协商，一般不宜超过额定转速的5%，否则不但会起动力机超载和发生汽蚀，也会增加水泵零件的应力。,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,关于水泵的变频调速控制 （1）利用了水泵的什么原理？ （2）节能的原理是什么？ （3）什么情况下采用才有意义？ （4）有盲目应用的趋势。,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,3运行工况的调节（4种）,（2）变径调节,叶轮切割公式,D2叶轮外径a车削后的水泵参数,表明：同一台水泵，当叶轮外径在一定 限度内改变时， 流量与叶轮外径的一次方成正比； 扬程与叶轮外径的二次方成正比； 轴功率与叶轮外径的三次方成正比。 注：车削水泵叶轮非常简单,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,3运行工况的调节（4种）,车削叶轮应注意的问题 ：（1）叶轮车削量有一定限度，否则原来的构造被破坏，使叶片出口端变 厚，叶轮与泵壳隔舌之间的间隙增大，导致水泵效率降低太多。 （2）叶轮的最大车削量与比转速有关，比转速超过350的泵不允许车削叶轮 。变径调节只适用于离心泵和一部分比转速较小的混流泵。 （4）叶轮车削后应重新作平衡试验，调整水泵转动部件的平衡度。 （5）在离心泵设计、制造中，除了标准叶轮外径外，大多数还有同型号带 “A”（叶轮第一次切割）或“B”（叶轮第二次切割）的叶轮可供选用。,第四节 离心泵运行工况的确定及调节,3运行工况的调节 （4种）,（3）变阀调节 改变出水管路中阀门的开度，使管路系统性能改变，调节水泵运行工况。管路中的阀门关小，局部水头损失增大，管路系统性能曲线向左上方移动，水泵运行工况点也向左上方移动。阀门关得越小，局部水头损失越大，流量也就越小。变阀调节不仅造成额外损失，还减少了流量，很不经济。由于简单易行，在实践中大量采用。（4）变角调节（不讨论）,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,1汽蚀的概念 汽蚀：在一定温度下，将液体压力降低到该温度下的汽化压力时，液体产生气泡的现象。 汽化压力：液体气化时的压力（饱和蒸汽压力），其大小与温度有关。,表4-2 水在不同温度下的汽化压力水头,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,泵运行中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮的叶片进口边稍后处），因某种原因使抽送液体的绝对压力下降到当时温度下的汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生蒸汽，形成气泡。这些气泡随液体向前流动，至某高压处时，气泡周围的高压液体使气泡急骤缩小，以致破裂（凝结）。在气泡凝结的同时，液体质点以极高的速度填充空穴，发生互相撞击。这种现象发生在固体壁面上，将使过流部件受到腐蚀破坏。,2 泵的汽蚀过程,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,3水泵发生汽蚀时的危害 （1）性能曲线下降,不同比转速泵发生汽蚀时的性能曲线下降情况,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,（a）气泡溃灭时，产生强的水锤，其作用力可高达50MPa ； （b）气泡溃灭时产生的冲击波和微射波； （c）水流与金属材料之间产生的化学和电化学腐蚀作用； （d）当水中含沙量较高时，泥沙磨损伴生汽蚀，同时汽蚀又促进磨损。,3水泵发生汽蚀时的危害 （2）过流部件遭到剥蚀,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,3水泵发生汽蚀时的危害 （3）产生噪声和振动（a）水泵发生汽蚀时，由于气泡振动和气泡破灭产生噪声，危害泵站管理人员的身心健康； （b）由于气泡溃灭，气泡团或涡带汽蚀的不稳定性均引起强烈振动，使水泵装置不能工作，甚至造成装置和泵房结构的破坏。,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,4汽蚀余量 水泵发生汽蚀的条件是由泵站吸入装置和泵本身两方面决定的。（1）装置汽蚀余量(NPSH)a 也称有效汽蚀余量，是指水流从进水池经吸水管到达泵进口时，单位重量的水所具有的总水头减去相应水温的汽化压力水头后的剩余水头。,进水池水面的大气压力水头，m；,所输送水在一定温度下的汽化压力水头，m；,水泵的吸上高度，m；若水泵安装于进水池水面以下，称注水高度或淹没深度，为负值；,吸水管的水头损失，m。,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,（2）必需汽蚀余量(NPSH)r 必需汽蚀余量是指在一定转速和流量条件下，保证泵不发生汽蚀必需具有的（即需要的）汽蚀余量。必需汽蚀余量(NPSH)r是表征水泵汽蚀性能的参数，是计算水泵允许吸上高度的依据。在相同的流量和转速条件下，(NPSH)r值越小，表示泵的抗汽蚀性能越好，反之抗汽蚀性能就越差。还没有准确计算必需汽蚀余量的方法，只能通过水泵汽蚀试验获取。 水泵汽蚀试验简介,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,（3）几个汽蚀余量的定义以及它们之间的关系 （a）装置汽蚀余量(NPSH)a：是由吸入装置提供的，(NPSH)a越大，泵越 不容易发生汽蚀。（b）试验汽蚀余量(NPSH)t：是指泵试验过程中的汽蚀余量。试验结束， 它就失去了价值，泵使用者不需要掌握。（c）临界汽蚀余量 (NPSH)c：泵汽蚀试验时，对应性能（扬程或效率） 下降（2+k/2）%（k为型式数）时的试验汽蚀余量。临界是指该值为 泵发生汽蚀的临界点。（d）必需汽蚀余量(NPSH)r：考虑了一定安全余量的汽蚀余量。对一般清 水泵，通常留0.3m的安全余量，即(NPSH)r=(NPSH)c +0.3m。 （泵厂 应当提供必需汽蚀余量，而不是临界汽蚀余量 ）。 （e）(NPSH)a (NPSH)r 无汽蚀， (NPSH)a (NPSH)r 泵内开始汽蚀 (NPSH)a (NPSH)r 严重汽蚀。 注：为了保证泵不发生汽蚀，必须满足(NPSH)a(NPSH)r。,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,5离心泵安装高程的确定5.1 水泵允许吸上高度H允吸,移项,(NPSH)r代替 (NPSH)a，则H吸就成了水泵在标准状况（即一个标准大气压力，水温为20）下的允许吸上高度。,标准大气压力水头，m（10.33m）,水在20的汽化压力水头（0.24m）,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,5.2 对H允吸的修正水泵汽蚀试验是在标准状况和额定转速下进行的，泵的实际使用条件常常与这些条件不符，因此对必须H允吸进行修正。,（1）转速修正,（2）大气压力和温度修正,（3）同时进行转速、大气压和水温修正,n1n,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,5.3 对H允吸的几点说明（1）允许吸上高度与水泵安装地的大气压力有关（见下表）；（2）允许吸上高度与所输送水的温度有关； （3）允许吸上高度与吸水管道的水头损失有关； （4）应将允许吸上高度理解为极限吸上高度或最大吸上高度 ；（5）利用允许吸上高度计算水泵的安装高程时，应考虑进水池可能出现的最低水位 。,表 不同海拔高程的大气压力水头,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,5.4 水泵安装高程的确定,离心泵的安装高程为：,、分别为水泵基准面高程和进水池最低工作水位高程，m。,注：安装高程用于大中型泵站，节水灌溉泵站一般仅计算出泵的允许吸上高度就可以了。？,第五节 离心泵汽蚀及安装高程的确定,5.5 几个水泵发生汽蚀的例子 （1）全国约有1/32/3的排涝泵站，水泵工作在汽蚀状态； （2）某体育场（加长吸水管）； （3）武汉某工厂（泵同时工作水位下降）； （4）四川绵阳某水泵站（误将汽蚀余量视为吸程）。 思考：为什么小型泵站不容易发生汽蚀？ 结论：务必高度重视水泵汽蚀允许吸上高度H允吸问题！,第六节 节水灌溉常用水泵简介,到目前为止，我国节水灌溉单项工程的控制面积一般不大，因而所需的灌溉水流量不大，又因节水灌溉系统的工作压力也不高，并有向低压发展的趋势，所以节水灌溉常用的水泵为中小型离心泵（少数为混流泵）或其在结构上的变种，包括普通离心泵、管道泵、自吸泵和潜水电泵等。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,1 普通离心泵1.1 IS和IB型离心泵,性能参数范围： 进口直径：50200mm；流量Q：6.3400m3/h；扬程H：5125m；配用功率P配：0.55110kW；转速n：2900和1450r/min两种。,主要特点：常用中小型单级单吸卧式离心泵，适用范围广；按国际标准设计，通用性强；悬臂式结构，价格低。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,1.2S型双吸离心泵,性能参数范围： 进口直径：1501200mm；流量Q：16011000m3/h；扬程H：11125m；配用功率P配：221150 kW；转速n：2950730r/min，共4种。,主要特点：常用中大型卧式离心泵，适用范围广；单级单吸水平中开式结构，维修方便；结构稍复杂，价格偏高。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,1.3D型多级离心泵,性能参数范围： 进口直径：40200mm，共7种。流量Q：6.3450m3/h；扬程H：50650m；配用功率P配：3440kW；转速n：2900和1450r/min两种；,主要特点：常用中小型卧式多级离心泵，多在工矿中应用；适用于流量小、扬程高的场合。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,1.4DL型多级离心泵,性能参数范围： 进口直径：50100mm；流量Q：12.6100m3/h；扬程H：24.4200m；配用功率P配：390kW；转速n：2900和1450r/min两种。,主要特点：常用中小型立式多级离心泵，多在工矿中应用；适用于流量小、扬程高的场合；占地面积小，噪音低，适用于园林灌溉。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,2管道泵 2.1SG型管道泵,性能参数范围： 进口（出口）直径：25200mm；流量Q：3450m3/h；扬程H：5125m；配用功率P配：0.5590kW；转速n：2900、1450和975r/min三种。,主要特点：单级单吸立式结构，价格低；常用中小型管道离心泵，多在工矿中应用；电动机与水泵直联，结构简单；进出口直接与管道相连，安装方便，节省占地。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,2.2ISG型管道泵（离心泵）,性能参数范围： 进出口直径：15300mm；流量Q：1.51080m3/h；扬程H：8125m；转速n：2900、1450和970r/min三种。,主要特点：性能参数符合国际标准；参数范围比SG型管道泵更广；其他特点同SG型管道泵。思考：管道泵有什么缺点？注意：许多管道泵需要进口有正压力。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,3自吸泵 3.1BPZ型自吸式喷灌泵,性能参数范围： 进口直径：5080mm；流量Q：1272m3/h；扬程H：2856m；配用功率P配：315kW；转速n：2600、2900和3000r/min 三种。,主要特点：单级单吸卧式悬臂结构，价格低；无需底阀，适用于移动式灌溉系统；同时考虑与柴油机和电动机合理配套。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,3.2ZB型自吸泵,性能参数范围： 进口直径：40100mm；流量Q：6120m3/h；扬程H：4.887m；配用功率P配：1.545kW；转速n：2900r/min；,主要特点：结构形式同BPZ型；标准规定自吸泵需采用ZB作为型号标志。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,4潜水电泵 4.1QJ型井用潜水电泵,性能参数范围： 适用井径：100400mm；流量Q：2500m3/h；扬程H：9598m；配用功率P配：0.55220kW；转速n：2900和1450r/min两种；,主要特点：最常用的井用潜水电泵；性能参数范围广。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,4.2QS型（作业面）潜水电泵,性能参数范围： 流量Q：15250m3/h；扬程H：556m；配用功率P配：37.5kW；转速n：2860和1440r/min两种。,主要特点：常用作业面（小型）潜水电泵；充水式上泵型结构。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,4.3QY型（作业面）潜水电泵,性能参数范围： 流量Q：8180m3/h；扬程H：350m；配用功率P配：2.25.5kW；转速n：2860r/min。,主要特点：常用作业面（小型）潜水电泵；充油式上泵型结构。,第六节 节水灌溉常用水泵简介,4.4QX型（作业面）潜水电泵,性能参数范围： 流量Q：3100m3/h；扬程H：655m；配用功率P配：0.557.5kW；转速n：2860、2820r/min。,主要特点：干式下泵型结构 。,思考：为什么充水和充油式为上泵型，而干式为下泵型结构 ？它们分别适用于什么场合？,第六节 节水灌溉常用水泵简介,小结： 以上介绍的四大类12种水泵包含了节水灌溉常用的水泵类型。至于市场上五花八门的水泵名称和型号，大多有商业炒作、招投标设槛等嫌疑。只要掌握了这12种水泵的性能参数和结构特征，其他变型也就不在话下。,第七节 水泵机组的选型与配套,泵站中的水泵机组由主水泵、配套动力机和传动装置等组成，是泵站的核心。其选型配套是否合理，不但直接影响泵站能否满足灌溉要求，同时也影响到工程投资、运行费用、泵站效益和运行安全性等。,第七节 水泵机组的选型与配套,1 主水泵的选型 水泵选型的基本依据是泵站特征扬程和设计流量。下面简要介绍水泵的选型原则、步骤和选型中的几个问题。1.1选型原则（1）在设计扬程下，泵站的流量应满足灌溉设计流量的要求。（2）水泵长期运行中，多年平均的泵站效率高，运行费用低。（3）水泵应能在最高、最低扬程下稳定、安全运行。（4）按照选定的水泵机组建站，设备费用和土建投资最省。（5）便于运行和管理。（6）选用系列化、标准化程度高的产品和更新换代产品。,第七节 水泵机组的选型与配套,1.2水泵选型的方法和步骤 （1）根据平均扬程，利用水泵产品样本或其他技术资料中的水泵系列谱图、性能曲线或性能参数表，初步选出扬程符合要求、流量不等的几种水泵，并根据灌溉设计流量和每种泵型的额定流量，算出所需泵型的台数。（2）根据初步选出的水泵，确定管径大小及管路布置方式，绘制管路特性曲线。根据水泵性能曲线和管路特性曲线求出在设计、平均、最高和最低扬程下的工作点。校核所选水泵在设计扬程下的流量是否满足要求，在平均扬程下是否在高效区运行，在其他扬程下能否稳定、安全运行。（3）根据吸入装置条件计算泵站装置汽蚀余量，并根据必需汽蚀余量校核所选水泵在所有工况点能否满足汽蚀要求。（4）只有所选水泵能同时满足上述（2）和（3）要求，才能确定所选泵型合理。如不符合要求，可采用调节措施或另选泵型。,第七节 水泵机组的选型与配套,1.3选型中的几个问题 （1）水泵类型的选择水泵类型主要根据泵站设计扬程确定。一般情况下，小于10m时，宜选用轴流泵；520m时，宜选用混流泵；为20100m时，宜选用单级离心泵；大于100m时，宜选用多级离心泵。（2）水泵结构型式的选择卧式泵：泵房占地面积较大，但机组安装、检修方便，适用于水源水位变幅不大的场合； 立式泵：泵房站地面积较小，但安装要求较高，检修较麻烦，适应于水源水位变幅较大或已有泵房面积小的场合 。立式离心泵噪音较小 。,第七节 水泵机组的选型与配套,1.3选型中的几个问题 （3）水泵台数的确定台数少，单机容量大，运行检修方便，但流量调节受到限制；台数多，单机容量小，流量调节灵活性大，但运行管理费用相应增加 。（4）汽蚀问题水泵（尤其是离心泵）发生汽蚀是一种病态，甚至导致泵站不能运行 。汽蚀问题应引起高度重视，实行“一票否决”。,第七节 水泵机组的选型与配套,2动力机的类型与选择 2.1动力机类型 电动机、柴油机、拖拉机（发动机仍为柴油机）和汽油机。2.2各种动力机的优缺点对比（1）购机费用：电动机最便宜，柴油机居中，汽油机较贵。但电动机的附属电气设备投资较大。另外，小型汽油机的价格有逐年下降的趋势。 （2）运行经济性和运行费用：电动机最好，柴油机次之，汽油机最差。有文献认为，柴油机的运行费用大约是电动机的1.5倍，汽油机大约是电动机的4.8倍。（3）运行可靠性和方便性：电动机比内燃机（柴油机、汽油机）好。但电动机受到电源和线路影响，通常仅适用固定泵站。（4）重量：电动机和汽油机较轻，柴油机较重。,第七节 水泵机组的选型与配套,2.3动力机选择 动力机的选择应根据实际条件和配套要求来决定。（1）有可靠电源时，应尽量选用电动机；电动机是水泵的主要配套动力机，电动机的特点是起动方便、操作简单、运转可靠、运行费用低等，且易于实现自动化。但是受电力条件（电力线路、设备、设施）的制约和限制。 （2）无电源时，优先选用柴油机。（3）需要频繁移动时，以小型柴油机或汽油机为好。（4）有风力、太阳能等自然能源的场合，应因地制宜地加以采用。,第七节 水泵机组的选型与配套,3动力机与水泵的配套 （1）功率配套 动力机的功率 电动机的功率称额定功率 ：持续功率。 内燃机的功率称标定功率：分为15min功率、1h功率和12h功率三种。如果灌溉系统的设计日灌 水时间小于12h，可采用12h功率；如果大于12h，通常以12h功率的90%作 为内燃机的持续功率。 水泵标牌上的配用功率 配套功率备用系数 （见下页表格）,第七节 水泵机组的选型与配套,水泵配套功率备用系数（内燃机）,水泵配套功率备用系数（电动机）,（2）转速配套 （3）转向及传动装置配套,附录 离心泵吸水管布置、安装常见错误图例,附录 离心泵吸水管布置、安装常见错误图例,附录 离心泵吸水管布置、安装常见错误图例,水泵进水管布置、安装四字诀：短、平、直 、严例：首都机场喷泉水泵进、出水管路、管件,结束语,欢迎多提宝贵意见谢谢！,