关于节水灌溉工程的水泵内容丰富

关于节水灌溉工程中的

水泵

任晓力2014.07德州

在喷灌、微灌、管道输水灌溉中，通常是用水泵给灌溉系统加压的。水泵选择的是否合理，不仅影响到灌溉系统能否按设计的状况实现正常运行，而且还将影响到今后长期运行期间费用的高低。因此，在进行喷灌、微灌、管道输水灌溉工程的技术设计时，必须认真对待水泵的选型。

水泵是一种输送和提升水的机器，它可以把原动机的机械能转换为被输送水的动能或势能。因为它用途广泛，所以它既是一种水力机械，也是一种通用机械。在节水灌溉工程中常用的水泵都是叶片式泵，它是通过装有叶片的叶轮在泵壳内高速旋转来完成能量转换的。叶片泵的分类离心泵的性能参数离心泵的性能曲线离心泵正常运行工作点的确定离心泵工作点的调节离心泵选型使用应关注的几个问题叶片泵的分类

叶片泵按其工作原理可分为三大类：

离心泵—靠离心力提水，高扬程小流量。

水流在叶轮中是轴进径出。

混流泵—靠离心力和轴向升力提水，扬程和流量适中。

水流在叶轮中是轴进斜出。

轴流泵—靠轴向升力提水，低扬程大流量。

水流在叶轮中是轴进轴出。叶片泵的分类

在节水灌溉工程中常用的水泵都是

离心泵，常用的离心泵泵型有：

单级单吸离心泵单级双吸离心泵潜水电泵自吸泵单级单吸离心泵单级单吸离心泵机组双吸泵多级离心泵潜水电泵

自吸泵离心泵的性能参数离心泵的性能参数

离心泵的性能参数是用来表征离心泵性能的一组数据，包括：

流量、扬程、功率、效率、转速、允许吸上真空高度，

一共有6个。流量Q–指单位时间内从水泵出口流出水的体积，单位为m3/h、m3/s。水泵铭牌上的流量称为水泵的额定流量。扬程H–

指单位重量的水从水泵进口到出口所增加的能量，单位为m。水泵铭牌上的扬程称为水泵的额定扬程。离心泵的性能参数

水泵功率分为有效功率、轴功率和配套功率，一般用轴功率和配套功率表示。有效功率P效–是指被抽水流实际得到的功率。

P

效=γQH/102(kw)

式中：γ–

水的容重，kg/m3;

Q–

水泵流量，m3/s;

H–

水泵扬程，m。离心泵的性能参数轴功率P–是指水泵所需要提供的功率。它是由动力机通过传动装置传递给水泵叶轮轴上的，又称输入功率。单位为kw。水泵铭牌上的轴功率称为水泵的额定功率。配套功率P配

–是指与水泵配套的动力机所应有的功率。

P配=kP

式中k

–电动机功率备用系数。离心泵的性能参数电动机脑功率备筝用系数但中小铜型水泵串（包括严潜水电络泵），便水泵铭搜牌上的额定扭功率指旬的是配钟套功率。配套灭功率P配＞轴功率P＞有效功猾率P效额定功率P＜11–22–55–1010–2525–6060–100备用系数k1.71.7–1.51.5–1.31.3–1.251.25–

1.151.15–1.11.1–

1.08离心泵医的性能依参数效率ŋ–表示赵水泵福传递肉能量随的有借效利打用程息度，等于有筒效功率烧与轴功陪率的比臣值，单位为﹪。ŋ=P效／P水泵铭桶牌上的效伴率是对应水戒泵额定齐流量的效率骂，为水病泵的最兽高效率灵。离心剩泵的底性能铁参数允许吸批上真空隔高度HS–是指告为了橡保证像水泵腊内压力序最低掌点不纲发生姓气蚀而允婶许的水篇泵进口处最大脑真空度市。水泵夜进口妙处最己大真伯空度左就是因指水娇泵进园口中迫心线高出拴水源水霸面的允驱许最大许高差与嚼水泵进费水管路水头以损失之哈差。离心泵话的性能绪参数转速n–是指妇水泵耽轴每佛分钟逝旋转汗的圈汉数，税单位为r/m兔in。水泵铭好牌上的转速狠称为水猛泵的额定断转速。转速坚是影刮响水简泵性围能的杠一个岔重要漆参数告，当转速持变化已时，嚷水泵晕的其正他几袭个性指能参叼数都破会随着忘转速育的变乞化相松应发问生变佳化。离心泵轰的性能具参数离心饶泵的鸽性能疯参数水泵的桨性能主们要取决让于它的京叶轮，米水泵叶茧轮形状渴不同，它们的是性能曲箱线也就晒不同。比转数ns是水枣泵叶架轮形这状及驾性能指的一边个综蛾合判印据。乏因此陕，比转枪数ns也就是巾进行水乱泵分类邻的一个产综合判俭据。ns=3名.6导5nH1/2／Q3／4比转梯数ns只能捷用水泵般设计阔工况滤下的会性能象参数来计算未。比转数ns30～300300～500＞500水泵类型离心泵混流泵轴流泵离心泵恰的性能鹿曲线由于严水泵校的6个性定能参手数之在间既毛相互闹联系椅，又相互岂制约，穿关系比尿较复杂骨，因此趁目前尚录不能用善数学暖上的愿函数仅关系舰准确售地表泡达它桥们之强间的变孤化规乏律。通常蜂，水继泵的6个性能电参数之谜间的关阶系是通过水泵实袄验的方物法，采集织水泵酿各相邪应的盟性能参数蹈，在坐红标图上朋用性能陵关系曲这线来表莲达。这个关惕系曲线真即为水趴泵的基群本性能眠曲线。（购买幕水泵时粱，厂家榴均会提轻供泵的兽基本性星能曲线披）离心帅泵的暴性能蓄曲线指导水卸泵实验落的理论挺依据是拼水泵的相似率和比例黄率。相似率是指两愉台相似座泵的流屈量、扬摇程、功押率与其翠叶轮甜直径窗及转次速之阀间的括比例雅关系她。水泵活的比例率妻是其相宾似率的特例。比例率是指同斯一台板泵流左量、贵扬程厚、功躺率与汽其转速书之间涂的比摇例关句系。逃（因凤同一预台泵右的叶轮直径不钥变，其载比例为至1）离心泵大的性能捆曲线相似率对两台相饮似台泵浴来说占，流量、扬程、功率与叶浩轮直鞠径和转速馆之间肺的换怎算关阳系，认即：Q1／Q2=(D1／D2)3（n1／n2)流量与叶扭轮直啊径的3次方成芝正比，与转眨速的1次方成按正比H1／H2=(D1／D2)2(n1／n2)2扬程与叶米轮直同径的平方成正发比，与转速决的平方谋成正比N1／N2=(D1／D2)5(n1／n2)3功率与叶轮渣直径的5次方成漂正比，与转早速的张立方圆成正坐比离心泵啄的性能灾曲线比例能率对同一旁台泵来求说，不现同转速砍下性能流参数之间的换算关框系，即撕：Q1／Q2=n1／n2流量左与转导速的途一次宁方成绩正比H1／H2=(n1／n2)2扬程与稼转速的桨平方成蹈正比N1／N2=蒜(n1／n2）3功率与和转速的捆立方成物正比离心泵酬的性能喝曲线离心货泵的押性能财曲线Q–喜Hs水泵续的性狂能曲热线图称一定拿是在却某一广特定烈转速松下的贿。将泵的轰转速n作为润常量，将流妙量Q、扬驳程H、功率P、效犁率ŋ和允许命吸上真继空高度Hs，随流量Q变化而迎变化的品关系，抄在以流左量为横存坐标，扬程、迹轴功率俊、效率唯、允许总吸上真匀空高度宜为纵坐标沉的坐耻标图委上，关分别软绘制析成的Q–H曲线健、Q–P曲线、Q–ŋ曲线、Q–Hs曲线，统称为按水泵性假能曲线爆。离心泵屈的性能裂曲线离心泵污的Q–H曲线通仁常是一富条缓慢唐下降的曲线陵，零桑流量榜下的肥扬程它最高革，随郑着流供量的增大，术扬程逐内渐减小考；离心抗泵的Q–P曲线价通常援是一风条缓谅慢上组升的曲线，绪零流量旅下的轴旱功率最群小，随填着流量的增大缝，轴功纸率逐渐进增大；离心然泵的涂性能考曲线离心泵汗的Q–ŋ曲线通趟常是一林条有最龟高点，最高点宁两侧均驱下降的瓣曲线，忌最高效脑率点通常与尊额定流放量点相盆对应；在最度高效轿率点竟两侧载，以暗最高巩效率挠值下岔降5﹪～7﹪为限机，两栽点间施的曲鼠线区早域为赌水泵的赵高效真区。离心悟泵的Q–Hs曲线通裤常是一熔条从最帜高效率点以旅下，随科着流量郊的增大兽而下降敌的曲线。离心以泵的泥性能运曲线离心镇泵综痕合型哨谱图离心泵遥正常运祝行工作肉点的优确定离心涉泵正缩慧常运逼行工邻作点连的确更定水泵在率实际运服行时，袭它的工借作状况味取决于娱：①水泵的净性能—由水粱泵性元能曲刘线（Q–H曲线中）可懒知。②管路兰的性四能—由管蔑路特慎性曲绢线（Q–H损曲线夫）可索知。（指禾管路花中的泥水头摩损失届随流穴量变已化而真变化椅的曲孤线）③上下水躬位差—净扬程（指水掏源水位隆与管路阀中最不挖利点的犬地形高否差）这三汤个因宰素中者任何燃一个商发生樱变化炕，水振泵的工作迫状况都池要随着换发生变袭化。也就是说水泵菌运行时多的实际蓝工作点熊是一个巨动态的工作能点。我们败希望箱水泵军实际朴工作蔬点尽把量少见变动辞，而且尽扬量在水肃泵的高羊效区范走围内变标动。离心泵效正常运谦行工作掏点的确糖定管路矿特性棚曲线–水泵进刮、出水提管路系碑统中，闲管路损左失h损随流姑量Q而变化须的关系译曲线，薄即Q–h损曲线。需要扬熄程曲线–将管债路的艳特性出曲线游与需杏要的想净扬纸程，登在以流量掀为横氧坐标挡，扬疫程为界纵坐横标的冶坐标鬼系中将进行叠加骡，即可棒得到需要扬辰程曲线庸，即Q–H需曲线飘。（H需=H净＋h损）离心设泵正骡常运冠行工幼作点摄的确鹅定管路特争性曲线诞和需要预扬程耳曲线水泵工你作点的竿确定，放就是水埋泵工作扰状况的确定碍。水泵坐的工匠作点–将所选广水泵的娱流量–扬程捕曲线血（Q–H曲线）和诸灌溉系牵统的需夏要扬程狮曲线（Q–H需）画在罚同一银坐标墙系中倚，这两条曲叼线的交翠点，就是这们台水泵诵的工作偶点。水泵错运行滨中的候实际截工作速点并递不一姥定是峰水泵延铭牌上资标注弄的额坚定工载况点吐的值含。离心泵塌正常运阁行工作深点的确赏定井泵暗工作泪点的寸确定静水毁位水井在年未抽水益前的稳槐定水位论称为静吗水位。动水渴位抽水后慕井中水厕位随抽款水量的虚增大而争逐渐下降砖，当兽井的暮出水镇量为耳一定味值时影，井境中的水伟位会键保持广为某钱一定眨值，偏称为衡动水圆位。水井笑的降先深曲坊线由水敌井的系抽水奴试验畜可知密，井眠水位的殿降深S和井的宏涌水量Q间的关系予为一下疏降曲线讽，称为简水井的现降深蒸曲线袖，用S～Q表示牵。井泵工匠作点的赖确定工作族点所纤对应毛的流献量和姜扬程子，就勤是这讽台水泵正常潮运行时牧，可提叫供给灌配溉系统确的流量和扬程裳。工作点纵不仅确许定了Q和H，而且推还可工从水泵的Q–P曲线、Q–ŋ曲线、Q–Hs曲线图上查出相察对应的蛙其他工睁作参数P、ŋ、HS等。以便校滤验水泵辟工作效穗率的高已低，相秋对应的功率的抚大小，穷是否有乐汽蚀发磁生的危瓜险。离心泵争正常运担行工作饮点的确甚定同一台净水泵只碑要转速姐不变，烂它的（Q–H）曲线是脖不变的趴；而灌劲溉系统蒙运行时喜相对不同的勤轮灌组匪，其（Q–H需）曲线爷是变密化的。所象以这两凶条曲线忧的交点—工作租点是一个梦实时签变动任的点宫。显然秆，水锈泵的泼工作嫁点是踩随着闯灌溉培系统袋的（Q–H需）曲线宋变化渔而沿着帮水泵料的（Q–H）曲线睡移动混的动猪态点过。离心泵训正常运盐行工作味点的确孔定当一术台水贺泵不侵能满未足灌在溉工序程的阻需求件时，可根据障需要选公择多台段泵进行并联或串联运行。当水幕泵并冶联或歉串联炮运行脸时，件并联闻或串北联后总流税量扬程锅曲线可病在流量—扬程发坐标系上，逐以参与锹并联或斩串联的屋水泵流睬量扬程曲线丽为基础名，用作蒸图法得村到。离心泵堪正常运付行工作石点的确谊定作图方漆法有横加洞法和纵加藏法。①横加法是指将傲同扬程撒下的流量相加健；②纵加法是指遵将同结流量仁下的泪扬程相薯加。离心泵磁正常运评行工作禾点的确袖定水泵并卷联–由几虚台水御泵向魂一条悲公共放出水很管供帝水，称为管水泵类的并北联工胶作。水泵乘并联肝通常盯用于慰一台躺水泵鸭不足缩慧以供给所需愤流量的浆场合。水泵温并联家的总嚷扬程茧曲线苹可用横加由法画出。离心泵绕正常运寸行工作胆点的确采定两台真同型威号水劝泵并泪联工蹦作点述的确音定两台不尸同型号奶水泵并巧联工作葱点的确悼定并联溜后的绝总扬其程曲岂线与冈需要还扬程糖曲线究的交点拘为并污联时记的工辆作点暖，它强反映球了几捕台水泵规并联熄时共辣同向倍公共笔出水照管提叮供的戴流量和扬肌程。由该聪工作态点画Q轴的掉平行挥线，息与每茧台水泵的Q–H曲线的零交点，氧为并联拜时每台推水泵的工作艘点，它遗反映了冤并联时雕每台水丢泵分别向公惭共出水麻管提供海的流量芹和扬程丸。离心麦泵正义常运饱行工姨作点与的确擦定水泵在慌并联工幸作时，①各台水找泵提供倘给公共妇出水管湖联结点的压悄力是记相同限的。②并联时拢每台水肤泵的工竹作点均墙位于其单独向候同一出锁水管供陕水时的赶工作点的左侧荡。离心轧泵正佳常运瘦行工家作点倦的确哪定③并联时均每台水槽泵的流傲量均小促于它单独向臂同一重条管态路输帆水时悬的流细量。④并联时畏每台水李泵的功鞭率均小灭于它单独向同防一条管包路输水敲时的功仗率，⑤但为水锈泵选配答动力机感时应按料其单独工作时龄的功率晴配套。水泵串姨联–几台水呆泵顺次凝连接，蜡前一台什水泵向后一台步水泵的饭进水管异供水，迹称为串联工秧作。通常用齐于一台仗水泵不裹足以供徒给所需转扬程的场混合。水泵串壁联的总脚流量扬场程曲线懂可用纵加法画出。离心泵阔正常运肿行工作恨点的确梢定串联后糊的总扬矩程曲线门与需要像扬程曲拼线的交点浮为串联医时的工玩作点，半它反映薪了几台水露泵串联拉时共同之向出水淡管提供历的流量另和扬福程。水泵丝式串联究工作粒时，泰各台吩水泵垮中通忙过的流量着是相缺同的慰，其卫总扬舰程为序该流乡丰量下各台叮水泵祥的扬蚊程之遗和。离心总泵正墓常运战行工否作点静的确跨定离心泵次工作点壶的调节选择鞭或使涨用水讲泵时育，当崖其工郑作点协偏离肝高效区较羊远，督造成授水泵隆运行歇效率丘太低份、耗竿能较高、赌或易糖发生闪汽蚀牵，又皮找不洋到可奶以用此来替代的绸合适酱的离孙心泵温时，努可对烘现有伏的离亭心泵进行栋工况嘴调节功。离心象泵工洋作点裳的调奋节调节奥的方秤法有菌：①改变需扮要扬程降曲线斧：节流类调节吸；分流调答节。②改变水艳泵扬程振曲线按：变速调朴节；车削调灰节。离心撑泵工口作点虫的调宁节节流录调节–通过荡关小禁水泵出水列管路哨上的闸迷阀来最改变离心尤泵工作味点位置判的方法氧。节流调皱节虽简算单易行枕，但很独不经济止。一般多用绪在实俗验室嚼的水填泵性犬能试爬验中向，实穗际生产中扶很少短采用否。离心泵内工作点刺的调节当离心魂泵实际枯运行中熔工作点懒的位置晕在高效区外的刮右侧偏禾离较多良时，关犹小闸阀隶就相当于在管柜路上增懂加了一趣个局部智阻力，盲使原管路特躁性曲龄线变阁陡，旬随着哭阀门驼逐渐晚关小困，其工作点壤就会沿蹦着水泵秧的Q–H曲线朝型着流量减小恳的方易向移伸动，炎直到两工作返点向侮左移诸到高效区范漂围内。离心泵亦工作点加的调节节流调委节时水酱泵的工谎作点的租变动分流调失节–在水泵告出水管悲上接装术一条支政管或旁花通管，分出岔部分帆流量犁来改潮变水位泵的朋工作榆点。当离心弯泵实际疯运行中裂工作点旱的位置英在高效季区外的炎左侧问偏离灾较多玻时，译可安氧装一宜条分阴流管拜以增大蒸水泵悄的出欧水量愿，则容其工站作点污就会胡沿着盆水泵的Q–H曲线朝让着流量达增大的事方向移耕动，直到工作底点向右旬移到高鸭效区范款围内。离心泵敏工作点育的调节变速调黎节–改变薯离心绣泵的援转速泼使水中泵性献能曲纵线改变，达灾到调节炭水泵工码作点的蛇目的。变速岗调节避的步碍骤：①需要的牛水泵工壮况点d′(Qd′、Hd′)不在已储知转概速为nA的水泵(Q–H)A曲线上哈。②由比冬例率坚求出航相似纠工况愈抛物告线公晃式;k=H／Q2;将Qd′、Hd′值代入麦，求出k，则效有H=k道Q2。离心鞠泵工熔作点椅的调博节③在水泵厌的流量—扬程午坐标边系中童画出培相似工况抛豪物线，僚与已知能水泵(Q–H)A曲线禾相交于点d(面Qd、Hd)。将需秩要工衣况点d′的流挖量值霜和d点的流豆量值以拘及已福知水绑泵额汪定转躲速值nA代入比狠例率公能式，交即可烘求出旨变速色调节买后的卸转速nB=nAQd′／Qd,，则征点d′即为止转速餐为nB的(Q–H)B曲线上葵的点。离心评泵工观作点层的调毛节⑤根据比醒例率得打出式：HB＝HA（nB／nA）2，QB＝QA（nB／nA），可分别闭得到点a、b乓、c、魂e的相病似工隔况点a‘、b’、c‘、e’，然后把a‘、毫b’、c‘、d’、e‘连成爪光滑射曲线锈，即才可得最到水泵转湖速变为nB时的性温能曲线疲(Q–H)B。⑥由曲线魔(Q–H)B与(Q–H)需曲线乡丰可求烟水泵级变速者后的工作点态。离心泵币工作点勇的调节变速调流节后的含水泵性泽能曲线需要丹注意宾，改役变转们速是扭有限游度的吸：①水泵转谈速下降颈幅度不自宜超过能额定转高速的20％，搂否则招会因脊降速蓬过多静，水搜泵的瞎效率会明显逃下降；②水泵毫的转隆速也左不宜筒提高虏较多驳，一灯般不严宜超过额闸定转速颗的10％，余否则逐不但睡容易等引起动力社机超载自、可能怒发生汽毫蚀、机想组振动等现造象，而蚕且会增那加水泵查零件的钩损坏。若要易增加骆转速弊时，糠要征盟得水樱泵生棍产厂攀家的同意闹。车削调萝节–沿外桌径车示小离唉心泵挖的叶挤轮，朽以改鞭变水泵性进能曲机线，律达到草调节继水泵俩工作棵点的目的。利用授车削储抛物梢线和格车削锡换算即公式怒可求明出蒸叶轮的车评削量，粗并可画贱出车削饰后，过需要虾的水泵做工况腥点B(QB、HB)的Q–H)B曲线谎。由曲线(Q–H)B与Q–H需曲线海可求悼水泵车削后的雷工作揭点。离心返泵工危作点惜的调泛节车削调思节的特立点：①车削洋具有绒不可拜恢复蕉性，裂因此陆应慎铲重选宁择。②车削会不改吉变叶话轮进倡口的演尺寸治，不摧会降晓低水泵的偶汽蚀性贝能。③车削量捉有限制骄，不同伴比转数击的叶轮摆允许的车削少量不同洋，在叶替轮上车帆削的位捉置也不同。离心障泵工唯作点越的调孕节离心泵蹄选型使违用应关乏注的几叹个问题在有压妨灌溉工娇程中，挡水泵主箭要是用抄来给灌翼溉系统中兽的水提府供压力斗的，因趟此要选逼择离心复泵。水泵铭雨牌上的必流量与作扬程是红水泵的佳额定流栋量和额书定扬非程。水泵挤制造胀厂家抱还应显提供黑水泵净的性靠能曲堪线，怕即流量—扬程曲微线、流量—功率曲煌线、流量—效率曲姿线、流量—允许吸积上真空枪高度曲飘线。离心肝泵选艘型使谜用应如关注你的几兆个问之题选择水你泵不能摇仅看水夹泵铭牌萌，更重裤要的是应看水课泵能否振经常保骆持在高揪效区内廉运行。选择水狐泵时：①应根据司灌溉系忠统的设笋计流量胜和设计冒扬程值，饺初选炒额定过流量续和额乳定扬恭程值坟与其熊相近的妖水泵；②看由挎最不摇利管符线的刑需要弯扬程旋曲线杀和水妨泵流量—扬程曲涛线确定乞的工作点是否熄落在所选穗水泵焦的高烈效区英范围蛇内；离心泵圣选型使县用应关亲注的几水个问题③再用贴最有薯利管尚线的夫需要蓬扬程益曲线滋和水种泵流量—扬程曲垃线确定屋的工况兆点来校军核，看厕是否也落侮在所选比水泵的猎高效区忍范围内习；④若工况芝点落在块水泵高舒效区外兼的左侧铜，则可通过增励大管径伐的方式主使需要炉扬程曲芦线向右下方移政动（变芒缓），沸使工况怎点向右掌沿水泵流量—扬程极曲线教移进冬水泵消高效务区范短围内观；离心庆泵选把型使伤用