□楊昌敏/四川省農(nóng)業(yè)機械研究設計院
農(nóng)用水泵的選擇與使用維護
□楊昌敏/四川省農(nóng)業(yè)機械研究設計院
近年來,我國農(nóng)用水泵的社會保有量大幅度增長,正確選擇、安裝與使用維護農(nóng)用水泵可以充分發(fā)揮機器效率,不誤農(nóng)時地滿足農(nóng)田灌溉用水,同時還可以提高農(nóng)用水泵的使用壽命。本文從農(nóng)用水泵的選擇、安裝與使用、維護與保養(yǎng)幾個方面進行敘述,借以指導廣大農(nóng)村用戶。
1.1 按結構原理
農(nóng)用水泵按其結構原理不同,主要可分為離心泵、軸流泵和混流泵3大類(見表1)。
1.2 按應用范圍
農(nóng)用水泵根據(jù)其產(chǎn)品特性的不同,廣泛應用于農(nóng)、林、牧、漁業(yè)等領域,常用的典型泵型有單級單吸離心泵、單級雙吸離心泵、多級離心泵、小型潛水電泵、污水污物潛水電泵、井用潛水電泵、單相微型電泵、自吸泵等。
2.1 選型原則
1)適宜性原則。根據(jù)農(nóng)用泵的應用范圍、適用場合、輸送流體的性質(zhì)選擇不同類型、不同用途的泵(見表2)。
2)滿足工況參數(shù)原則。流量、揚程、汽蝕余量等參數(shù)應滿足實際使用要求。
3)滿足現(xiàn)場條件原則。滿足現(xiàn)場安裝位置條件、環(huán)境條件、電網(wǎng)條件等要求。
4)正規(guī)渠道原則。選擇水泵時,應選擇正規(guī)生產(chǎn)廠家,看清產(chǎn)品標牌和產(chǎn)品質(zhì)量合格證,不購買“三無”產(chǎn)品。
2.2 選型方法
從節(jié)能的角度選泵,一方面要盡可能選用效率高的泵,另一方面必須使水泵的運行工作點長期處于高效區(qū)之內(nèi),延長泵的使用壽命。
表1 農(nóng)用水泵按結構原理分類
1)流量的確定
流量按下面的式子計算:
式中:Q-水泵流量(m3/h)
m-每公頃需水量(m3/hm2)
A-農(nóng)田灌溉面積(hm2)
t-每天灌水時間(h)
T-灌水天數(shù)(d)
η-水利用系數(shù),取值0.5~0.9
2)揚程的確定
揚程是表示水泵能夠揚水的高度。水泵所標注的揚程是水泵理論上能夠揚水的高度(總揚程),它由實際揚程和損失揚程兩部分組成。實際揚程是吸水水面到出水水面的垂直高度,可以實地測量;損失揚程是水流通過輸水管路和管路附件時,受到摩擦阻力而損失的揚程,一般按實際揚程的10%~20%估算。即:
式中:K取0.1~0.2。
3)動力機的選擇
動力機應根據(jù)實際條件和配套要求來選擇。動力機分兩類:一類是電動機,另一類是柴油機。一般有電源的地區(qū)應盡量選用電動機,無電源的地區(qū)選用柴油機;固定式機組選用電動機,移動式機組選用柴油機。水泵銘牌上的功率是水泵的配套功率,要保證水泵運行安全可靠,動力機的功率必須大于等于配套功率(但絕不是越大越好,過大會造成浪費)。如果水泵銘牌上標注的是軸功率,那么配套功率應是軸功率的1.2倍左右。軸功率的計算式為:
式中:r-水的容重(kg/L)
Q-水泵流量(L/s)
H-總揚程或最大揚程(m)
η-水泵效率(%)
(4)潛水泵的選型,應根據(jù)使用地的電源情況決定選單相泵還是三相泵;流量的選擇要與水源的來水量和用水量相適應;所選用水泵的揚程應與所需揚程相當,若選用水泵揚程低于所需揚程,要么抽不出水,要么出水量很小,不能滿足使用要求;若高揚程的泵用于低揚程,則流量過大,導致電機超載,長時間運行,電機溫度升高,易燒毀電機。
水泵的正確安裝是水泵安全、高效運轉(zhuǎn)的前提,水泵安裝也是水泵使用壽命的重要影響因素。
3.1 安裝及注意事項
1)安裝水泵、電機時,要調(diào)整水泵與電機軸心線的重合度,使水泵軸與電機軸中心線一致,兩聯(lián)軸器外圓的差值不超過0.1mm(可用薄片調(diào)整使其同心),兩聯(lián)軸器端面留間隙2~3mm。
表2 農(nóng)用水泵按主要應用范圍分類
2)水泵的進水管道、出水管道應安裝牢固,不得讓水泵直接承受管道重量,以免壓壞水泵;管道與水泵連接后,發(fā)現(xiàn)管道引起連接偏差時,應當及時調(diào)整。
3)進水管路應盡量短、直,在水平線上不得向上凸起或高于水泵,以免水泵運行時汽蝕增加,效率降低;進水管應密封可靠,底閥與膠管用保險繩索系牢;水源為渠道時,底閥應高于水底0.5m并加裝網(wǎng)罩,防止雜物進入泵內(nèi)。
4)水泵的實際吸水吸程必須低于水泵的允許吸程。
5)水泵出口管應適當擴大,并盡量接近出水的水面,過高或過低都會增加動力消耗。
3.2 使用及注意事項
1)起動前的準備工作。檢查各軸承的潤滑油是否充足,油質(zhì)油量是否符合要求;泵軸、葉輪有無卡阻,機組轉(zhuǎn)動是否靈活;動力機和其他部件固定是否牢固,各部分的螺釘是否緊固,有無脫落;進水膠管是否有漏水、漏氣現(xiàn)象;清除污物和進水池中的漂浮物,以防開機后將漂浮物吸進水泵損壞葉輪;點動電機,確定轉(zhuǎn)向是否正確。
2)水泵起動。離心泵通常采取關閉出口閘閥起動,以減少電動機的起動負荷,當機組達到額定轉(zhuǎn)速時,盡快打開閘閥,一般最多不超過3~5min。具體操作為:打開進口閥門,關閉出口閥,向泵內(nèi)灌水,或用真空泵引水,使液體充滿整個水泵腔。接通電源,當泵達到正常轉(zhuǎn)速后,再逐漸打開出口閥,并調(diào)節(jié)至所需工況。
3)水泵運行。機組運行中,應注意觀察儀表讀數(shù);軸承油位應在正常位置上,軸承溫度最高不大于80℃,填料漏水不超過60滴/min;注意進水池水位變化,若進水池水位低于規(guī)定的低水位,水泵應停止工作,以免發(fā)生汽蝕,損壞葉輪葉片;水泵在正常運行時,機組應平穩(wěn),聲音應正常且不間斷,若發(fā)現(xiàn)異常情況,應及時處理。
4)水泵停機。水泵停機前,應先關閉壓力表、出水管閘閥,然后停止動力機,最后關閉進口閥。在較長時間停機不用時,要把整機清理干凈,把水泵內(nèi)的水徹底放完,對機器容易銹蝕的機件及零配件涂上防護油。
5)潛水泵是一種電動機與水泵封閉直聯(lián)潛入水下工作的機泵一體提水工具,使用過程中應特別注意安全問題。使用前必須檢查潛水泵的絕緣電阻,一般不得低于2MΩ;電源必須可靠接地,并加裝漏電保護器;潛水泵放入水中或提出水面時,必須拉住耳環(huán)上的繩子,絕對不能提拉電纜線,否則會造成電纜線損壞;潛水泵不宜脫水運轉(zhuǎn),抽池水時,應隨時注意水位,防止電機露出水面,散熱緩慢,燒毀電機。
4 維護保養(yǎng)
1)水泵的起動、運轉(zhuǎn)及停機應嚴格按操作規(guī)程進行;定時對電機電流值進行檢查,不得超過電機額定電流。
2)需經(jīng)常擰動的螺絲,如填料壓蓋螺絲、灌水堵等,用相應規(guī)格的扳手和合理的扭矩拆裝。
3)機械密封潤滑油應清潔無固體顆粒,用機油潤滑的水泵,每月應更換一次機油,用黃油潤滑的水泵應半年更換一次黃油。嚴禁在干磨情況下工作。
4)水泵不允許長時間缺水運行,否則會破壞水封,導致漏水,甚至抽不出水。水泵若長期不用時,應包裝后放置在干燥處。
5)水泵長期運轉(zhuǎn)后,由于機械磨損,使機組噪聲及振動增大,這時應停車檢查,必要時應更換易損件。機組大修期一般為2年。
(6)潛水泵內(nèi)部進水,會造成電機短路燒壞,平時應注意密封件的檢查,以確保使用安全;潛水泵長期不用時,不能浸在水中,應將其提到地面,擦干水漬,放于干燥通風的室內(nèi),以免絕緣失效,產(chǎn)生安全隱患。
農(nóng)用水泵是排灌機械的重要組成部分,是農(nóng)業(yè)抗旱排澇、增產(chǎn)豐收的有力保障,正確使用和維護農(nóng)用水泵對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)至關重要。