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第五章　灌溉机械 第一节　水泵 第二节　喷灌设备 第三节　滴灌设备 灌溉方式 浇灌：用水最为节约，适用于幼苗和无其他灌溉条件的地区。 流灌：适用于自流灌溉，可一次性彻底解决干旱，但用水量最大，造成表土冲刷，土壤养分流失，影响土壤结构。 喷灌 滴灌 效果好，但投资大。 渗灌 灌溉设备 提水增压设备：动力、水泵 输水管道 灌水设备：喷头、滴头 第一节　水泵 一、水泵的类型 农用水泵大多数是叶片泵，按其结构原理不同，可分为离心泵、轴流泵和混流泵三大类。常用水泵有下列几种： 1. 离心泵 是利用叶轮旋转的离心力扬水的水泵。流量小，扬程高。常用的泵型有： 卧式涡壳式：单级单吸离心泵（B型，单叶轮单侧吸水），单级双吸离心泵（S型），自吸离心泵（BPZ型）； 立式涡壳式：如水轮泵（水泵和水轮机联成一体）； 立式导叶式：井泵（如J型浅井泵、JD型多级深井泵），潜水泵（水泵和电动机联成一体潜入水中工作，如QY型充油式潜水泵）。 2. 轴流泵 是利用叶轮旋转时叶片对水的轴向推力扬水的水泵。流量大，扬程低。 3. 混流泵 既利用叶轮的离心力又利用叶轮的轴向推力扬水的水泵。流量和扬程介于前两者之间。 二、离心泵的构造和工作原理 1. 离心泵的一般构造 一般由叶轮、泵体、泵轴、密封装置、减漏环和机座等组成。 叶轮：把动力机的机械能传递给水，转变成水的动能和压能。由轮毂，叶片，前后盖板组成。叶轮按其有无前后盖板，可分为闭式、半开式和开式三种。 泵壳：平顺地引入水流，将叶轮甩出的水汇集、导出，并减慢速度，增加水压。蜗壳形铸件，由进水道、出水道和壳体组成，内腔安装叶轮。 密封装置：用于封闭泵轴和泵体轴孔之间的间隙。常用的填料密封装置由填料室、填料、水封环、填料压盖构成。 减漏环：用于减少叶轮和泵壳在进水口处的间隙。 2. 离心泵的工作原理 离心泵在动力机带动下，叶轮高速转动，叶轮中部的水被叶片的离心力甩向叶轮周围的蜗壳内，而叶轮中心和进水口处便形成一定的真空，水源处的水在大气压力作用下通过进水管进入叶轮，这就是吸水过程。 当叶轮不停地旋转，被甩向叶轮周围蜗壳内的水流压力不断增加，水流便沿着出水管压到高处去，这就是压水过程。水泵的吸水过程和压水过程是连续作用的，所以水流就源源不断地从低处送向高处。 3. 自吸离心泵的结构特点：自吸泵是在B型泵基础上改进设计而成，只要泵内有一定贮水便可自吸，工作前不需要向进水管道灌水，适用于移动式灌溉。其主要改进如下： （1）提高进水口位置，形成贮水室，使叶轮淹没在水中。 （2）设有气水分离室，使气水混合物脱气。 （3）设置回流孔道，使脱气后的水回流，再进入蜗室中与空气混合。 4. 自吸离心泵的自吸原理： 吸气混合过程：工作时，叶轮旋转将叶轮中的水甩向四周，叶轮中间形成真空，将进水管的空气吸入贮水室内与水混合成为气水混合物。 脱气回水过程：气水混合物被吸进叶轮并甩至出水口处的气水分离室，由于分离室容积扩大，流速降低，气体上浮并自出水管排出，而水则下沉，经回流孔道再进入蜗室。上述过程连续进行，直到排气完成。 三、水泵的性能参数 1. 流量 Q：水泵单位时间内的出水量。 2. 扬程 H：水泵在理论上能够提水的高度，也称总扬程。就是水泵铭牌上的扬程值。 实际扬程 Hj：水泵的实际提水高度。实际扬程是实际吸水扬程 Hjx与实际压水扬程 Hjy之和。 Hj = Hjx + Hjy 由于吸水扬程受大气压的限制，一般在2.5~8.5m之间。 损失扬程 h：水流经过管道及各种附件时，由于摩擦、撞击、绕弯等而消耗的那一部分扬程。损失扬程的大小与管道长度、内壁粗糙程度、管道内径、水流速度以及附件的结构形状有关。 损失扬程是吸水损失扬程 hx与压水损失扬程 hy之和。 h = hx + hy 总扬程 H = Hj + h = Hjx + Hjy + hx + hy 3. 功率和效率： 轴功率 N：水泵在规定的流量和扬程情况下，电动机传递到水泵轴上的功率。是选配电动机功率的依据。 有效功率 Nx：水泵传递给水流的功率。 Nx = γQH/102 (kW) ( 1kW=102公斤米/秒) 式中： γ——水容重（kg/L）； Q——流量（L/s）； H——扬程（m）。 效率η：有效功率与轴功率的百分比值。一般水泵的效率为60~80%，有些大型水泵可超过90%。 η = Nx / N 配套功率Np：指水泵配套动力机的额定功率。　Np=KN/ηc　式中：ηc——传动效率，联轴传动取1，三角胶带传动取0.90~0.96，平胶带传动取0.90~0.98；　　　　Ｋ——贮备功率系数，见下表： 水泵配套动力机贮备功率系数K 4. 转速：额定转速。使用时，离心泵的转速一般不超过额定转速的 5%。转速降