1、 第六章排灌機械 第一節 概況第二節 主要農用水泵結構特點與工作原理第三節 水泵工作性能第四節 農用水泵選型、安裝和使用排灌機械現代農業機械與裝備第1頁1.地面灌（ 溝灌、畦灌、漫灌） 特點: 簡單,耗能低,投資少,費水50%,只改變土壤濕度,不改變小氣候. 組成: 進水管水泵排(壓)水管2.噴灌 將高壓水經過噴頭與空氣霧化成細小水滴灑在田間。 特點: ：可省水30%50%，增產10% 30%，水土流失 降低，能調整小氣候，對地形適應性好，機械化程度高，3 4級風影響小，水中有泥沙時不適合，設備費高. 組成: 進水管水泵排(壓)水管主管支管噴頭農業生產上采取排灌方式有：地面灌（溝灌、畦灌、漫灌

2、）、地下灌、噴灌、滴灌等。排灌機械現代農業機械與裝備第2頁漫灌淹灌 水浪費大盡可能少用 排灌機械現代農業機械與裝備第3頁溝灌畦灌 費工費水滲漏嚴重 排灌機械現代農業機械與裝備第4頁 噴頭噴灌現場排灌機械現代農業機械與裝備第5頁噴頭噴灌現場-搖臂式噴頭排灌機械現代農業機械與裝備第6頁噴灌系統分類按運行方式可分定噴式、行噴式依據噴灌系統各組成部分可移動程度，分成固定式、移動式和半固定式三種。排灌機械現代農業機械與裝備第7頁3.滴灌 將高壓水毛細管從滴頭中逐滴滴到各作物根部，滴頭普通在地表，能看到滴水。 特點: 更省水，50%70%，更增產，糧增產20%50%，菜增產50%100%，不受風力影響，適

3、合缺水地域，高坡山區，但對水源潔凈要求高，鹽分多地域不宜采取，投資大。 組成: 進水管水泵排(壓)水管總閥過濾器壓力表流量計主管支管毛管滴頭 4.地下灌（滲灌） 特點:與滴灌相同，滲頭普通在作物根部土中埋、地表看不到滲管與滲頭，滲頭不堵，水不蒸發，最省水，增產，不受地形、環境影響，對水要求最嚴格，管子在土壤中影響中耕，投資大。排灌機械現代農業機械與裝備第8頁 滴灌系統基本組成排灌機械現代農業機械與裝備第9頁溫室蔬菜、花卉微噴灌現場排灌機械現代農業機械與裝備第10頁各種微噴頭懸掛、插地各種滴頭、滲頭排灌機械現代農業機械與裝備第11頁2 水泵分類與特點2.1 離心泵（普通、自吸式） 靠葉輪旋轉產生

4、離心力泵水。 特點: 流量小，揚程高，應用廣，屬井用泵。2.2 軸流泵 靠葉輪旋轉時產生軸向推力而工作。 特點:流量大，揚程低，河網用泵，排澇用。 2.3 混流泵 靠葉輪旋轉時產生離心力、軸向推力工作。 性能特點介于軸流泵與離心泵之間。 有井用泵、潛水泵 、水輪泵。 排灌機械現代農業機械與裝備第12頁 水輪泵1.轉輪 2.導流輪轂 3.泵殼 4.泵蓋 5.濾器 6.葉輪7.出水管 8.主軸 9.導流輪 10.輪轂 11.吸初管 JD型井泵.帶有濾水管泵體部分 .輸水管和傳動軸部分 .泵座和電動機部分1.濾水器 2.泵體 3.傳動軸 4.輸水管5.泵座 6.電動機排灌機械現代農業機械與裝備第13

5、頁 軸流泵1. 進水喇叭 2. 出水彎管 3. 聯軸器4. 導水葉5. 葉輪 排灌機械現代農業機械與裝備第14頁 ZLB型軸流泵 1.進水喇叭 2.葉輪 3.導水葉 4.泵軸 5.出水彎管 6.橡膠軸承 7.注潤滑水管 8.填料盒 9.填料 10.填料壓蓋 11.聯軸器排灌機械現代農業機械與裝備第15頁水泵是主要澆灌設備電機直聯離心水泵 效率高排灌機械現代農業機械與裝備第16頁各種單體離心水泵含有自吸功效排灌機械現代農業機械與裝備第17頁各種型號自吸離心水泵都含有自 吸功效排灌機械現代農業機械與裝備第18頁離心水泵類型離心泵按吸水方式分為：單吸泵、雙吸泵；水從葉輪一側進入為單吸泵，兩側同時進入

6、為雙吸泵；按葉輪數目分為：單級泵、多級泵； 只有一個葉輪離心泵稱單級泵，若幾個串聯稱多級泵。揚程等于各個葉輪同一流量下揚程之和。單吸離心泵，水流沿軸向單側吸入；雙吸離心泵，水流沿軸向雙側吸入。按泵軸位置分為：立式泵、臥式泵。排灌機械現代農業機械與裝備第19頁1 離心水泵結構1.1 葉輪 有封閉式、半封閉式、敞開式。 功用：將動力機機械能傳給水使水含有一定流量和揚程。 只有一個葉輪離心泵稱單級泵，若幾個串聯稱多級泵。揚程等于各個葉輪同一流量下揚程之和。單吸離心泵，水流沿軸向單側吸入；雙吸離心泵，水流沿軸向雙側吸入。第二節離心水泵結構與原理排灌機械現代農業機械與裝備第20頁離心泵 葉輪水流方向排灌

7、機械現代農業機械與裝備第21頁1.2泵殼、蝸殼 作用：搜集來自葉輪高壓水，匯向出口。1.3進出水管 濾網單向閥進水管葉輪出水管接噴頭或其它管道。1.4 填料密封裝置 密封泵軸，預防空氣進入葉輪。 排灌機械現代農業機械與裝備第22頁水泵普通結構1葉輪 2泵殼3填料函密封裝置 混流泵葉輪 離心泵葉輪.封閉式 .半封閉式 .敞開式軸流泵葉輪 蝸殼形泵殼1.蝸道 2.葉輪 3.出水口 填料函示意圖1.填料盒 2.填料座 3.填料 4.水封管 5.水封環 6.壓蓋排灌機械現代農業機械與裝備第23頁單級、多級離心泵，單吸雙吸離心泵比如: 單級單吸懸臂式離心泵（BA型泵） 單級雙吸式離心泵（Sh型泵） .單

8、吸 .雙吸 .混流泵 .軸流泵水泵葉輪水流方向排灌機械現代農業機械與裝備第24頁普通離心泵結構 單級離心泵 1.進水管 2.葉片 3.葉輪 4.泵殼 5.出水管排灌機械現代農業機械與裝備第25頁 2 離心泵工作原理（普通離心泵） 葉輪高速轉動葉道中水離心甩出射向四面聚集泵殼速度降低壓力增高壓向出水管； 葉輪中心負壓吸水水源水面在大氣壓力作用下由進水管進入泵內； 葉輪不停轉動，水源不停地從低處抽送到高處。排灌機械現代農業機械與裝備第26頁自吸離心泵結構自吸離心泵1.泵舌 進水管 2.渦（泵）殼 3.葉輪 4. 內通道 5.外通道 6.隔板7.氣液分離室8.排液口排灌機械現代農業機械與裝備第27頁

9、自吸離心泵工作原理 先加滿引水。葉輪高速轉動葉道中水和空氣混合后形成泡沫水離心甩出大部分經過內通道匯入氣液分離室流度降低氣、液分離氣體排出、液體經過外通道流回葉輪進口處再次形成泡沫水循環可將吸液管中空氣逐步排出液面在大氣壓力作用下逐步上升 。 當吸液管中空氣排凈后內外通道均變為排液經過到道。工作過程同普通離心泵 。排灌機械現代農業機械與裝備第28頁3 離心水泵主要參數3.1流量 水泵單位時間內出水量,m3/h。3.2總揚程總 指水泵從吸水平面到壓水管口中心線之間距離，加上各損失揚程之和。 揚程：水泵能夠揚水高度。 總實h損吸實壓實 h吸損h壓損 實吸實壓實. h損 h吸損h壓損 吸水揚程：吸吸

10、實h吸損 壓水揚程：壓壓實h壓損 壓水揚程： h損 (10%20%)排灌機械現代農業機械與裝備第29頁排灌機械現代農業機械與裝備第30頁3.3功率、效率 軸功率軸 水泵從動力機取得功率。 （輸入功率） 有效功率效 指水泵中水得到凈功率。 （輸出功率） 配套功率配 選取動力機功率。 效率 1排灌機械現代農業機械與裝備第31頁3.4轉速n 水泵葉輪每分鐘轉數, r/min 。3.5允許吸上真空高度Hs Hs10m，實際上只有5.58.5m，其余為損失揚程。 水泵最大吸水高度: 即水泵不產生汽蝕現象吸水性能，理論上等于實際吸水揚程與實際吸水損失揚程之和。 汽蝕現象: 葉輪真空度到達某一數值（等于或小

11、于汽化壓力）時，水汽化氣泡隨水到高壓區氣泡受壓沖擊葉輪（高頻沖擊）使葉輪金屬表面疲勞剝落呈蜂窩狀。 排灌機械現代農業機械與裝備第32頁3.6比轉數ns- -表示水泵特征 用以水泵分類,與水泵轉速是兩個不一樣概念。 比轉數是一個假想葉輪轉數：這個假想葉輪與該水泵葉輪完全相同，它揚程為1m，有效功率為1馬力，流量為0.075m3/s時所含有葉輪轉速。 比轉數ns是水泵設計一個主要參數：ns大泵，Q大，H小，軸流泵，ns500; ns小泵，Q小，H大，離心泵，ns300; 混流泵，ns300500. /H 3/4 排灌機械現代農業機械與裝備第33頁1 水泵性能曲線1.1 曲線 增大，降低；降低，增大

12、。改變平坦。可采取降低來增加，關小閥門，提升。1.2曲線 有一最高點，離心水泵要求在90max工作，所以有一工作范圍。 a A b第三節水泵性能與調整排灌機械現代農業機械與裝備第34頁1.3 曲線 ，min最小，可采取關閉閘閥起動。 額定、下有一額定功率,但不宜過載。1.4s曲線 s隨增加而下降，降低s增大。排灌機械現代農業機械與裝備第35頁排灌機械現代農業機械與裝備第36頁2水泵性能調整2.1變速調整 優點是基本無附加損失,當n改變不大時,變速后水泵效率基本不變，普通只降速調整。 Q2=Q1(n2/n1) H2=H1(n2/n1)2 N2=N1(n2/n1)3 HS2=(10HS1)(n2/

13、n1)2 n2不得小于n150。 排灌機械現代農業機械與裝備第37頁2.2變徑調整 將葉輪外徑車削變小，來改變水泵性能，車削后水泵 Q、H、N 隨之改變。車削葉輪只適合用于ns350離心泵、混流泵。 Q2=Q1(D2/D1) H2=H1(D2/D1)2 N2=N1(D2/D1)3排灌機械現代農業機械與裝備第38頁2.3變角調整 改變軸流泵葉輪葉片安裝角來改變水泵性能，使水泵保持在高效率下工作。 對軸流泵，安裝角減小，其Q、H、N均降低。反之增加.排灌機械現代農業機械與裝備第39頁2.4水泵串并聯工作 水泵串聯：兩臺或多臺相同性能水泵頭尾相接，在相同流量下，揚程等于多臺水泵揚程之和. 水泵并聯：

14、兩臺或多臺相同水泵接到同一出水管，在揚程相同條件下，流量是多臺水泵流量之和.排灌機械現代農業機械與裝備第40頁3 水泵選擇3.1選擇標準 滿足生產中提出、; 水泵效率高，常年工作穩定，且在高效 區工作; 價格盡可能低; 臺數不宜太多，盡可能選取同一型號泵; 充分利用水源，盡可能選取水輪泵。3.2 計算實際需要、3.3 確定型號3.4 安裝、使用排灌機械現代農業機械與裝備第41頁單嘴帶換向機構搖臂式噴頭結構圖1.空心軸套 2.減磨密封圈 .空心軸 4.防沙彈簧 5.噴體 7.換向器 8.反轉鉤 9.搖臂調位螺釘 10.彈簧座 11.搖臂軸 12.搖臂彈簧 13.搖臂 14.打擊塊 15.噴嘴 1

15、6.穩流器 17.噴管 18.限位環排灌機械現代農業機械與裝備第42頁搖臂式噴頭工作原理 噴頭工作過程，可分為5個階段:a開啟b外擺c彈回d入水e撞擊垂直搖臂式噴頭結構圖1.空心軸套 2.換向架 3.噴體 4.噴管 5.反向搖臂 6.搖臂 7.噴嘴 8.配重鐵 9. 壓力表 10.擋塊排灌機械現代農業機械與裝備第43頁縫隙式噴頭結構及工作原理 其有壓水流經過固定不動縫隙噴嘴噴出，形成一個扇形薄水層，然后在空氣阻力作用下逐步裂散成水滴，降落到地面 .兩種縫隙式噴頭結構圖 1.縫隙 2.噴頭 3.管接頭排灌機械現代農業機械與裝備第44頁折射式噴頭結構及工作原理 當噴頭工作時，有壓水流由噴嘴直接垂直

16、射出后，碰到折射錐阻攔，形成薄水層而向四面射出，在空氣阻力作用下，傘形薄水層就散裂為小水滴而降落到地面。折射式噴頭結構圖(a)內支架式; (b) 外支架式; (c) 整體式 1.折射錐； 2.噴嘴； 3.支架； 4.管接頭.排灌機械現代農業機械與裝備第45頁 水泵機組 1.底閥 2.吸水管 3.彎頭 4.變徑接管 5.真空表 6.水泵 7.壓力表 8.逆止筏 9.閘閥 10.壓水管排灌機械現代農業機械與裝備第46頁 手推直連式噴灌機 1.噴頭；2.豎管；3.水泵；4.電動機；5.開關； 6.電纜；7.吸水管；8.底閥；9.機架；10.車輪排灌機械現代農業機械與裝備第47頁手推（抬）式噴灌機手推管引式噴灌機（柴油機配套）1.噴頭 2.出水管 3.水泵 4.進水管 5.底閥 6.柴油機排灌機械現代農業機械與裝備第48頁拖拉機懸掛式噴灌機 手扶拖拉機配套懸掛式噴灌機1.水源 2.吸水管 3.水泵 4.手扶拖拉機 5.皮帶傳動系統6.輸水管 7.豎管及支架 8.噴頭排灌機械現代農業機械與裝備第49頁行噴式噴灌機 軟管卷盤式自動噴灌機1.噴頭車 2 PE軟管 3.噴頭車收取吊架 4.PE軟管 5.卷盤 6.卷盤車 7.伸縮支囊式