宁夏盐环定扬水管理处宁夏吴忠751100
摘要：在我国国民支柱产业中，农业占据着重要地位，而水资源是农业的命脉，与农业增产有着密切联系，因此，要对农田水利工程给以高度重视。扬水泵站作为农田水利工程的重要组成部分，是解决干旱缺水、人畜饮水的有效措施之一，它将要承担着区域性灌溉、调水和供输水的重任，水泵是扬水泵站的核心设备，它的合理配置和选型是扬水泵站必须优先考虑的选项之一。文章对水泵的结构及工作原理进行了阐述，具体分析了扬水泵站如何进行水泵选型，以供参考。
关键词：农田水利工程；扬水泵站；水泵选型；分析
前言
扬水泵站在解决目前我国农业快速发展中所出现的水资源不足、能源短缺等重大问题中起了非常重要的作用。各级政府要充分认识到扬水泵站在农业生产中的地位和作用，科学规划泵站布局，合理选型和配置水泵，保障农业生产的正常进行。
1水泵的结构和工作原理
水泵类型众多，对不同类型的水泵而言，其基本结构存在一定的差异，在性能上也会表现出不同。就单级单吸清水离心泵而言，其是水泵中结构最为简单的水泵之一。从设计角度来讲，单级单吸离心泵主要包括了叶轮、轴、压水室、进水口、泵体等主要部件，还有泵盖、密封等附属部件。主要部件的设计参数不同，对离心泵基本性能的影响也不同。比如设计叶轮时，叶轮的比转速较大，超过一百甚至两百，那么泵的扬程就会相对较低，泵也可以归入中高比转速泵这一分类；如果比转速较低，不足六十甚至只有十几，那么泵的扬程就会很高，这类泵也被称为低比转速离心泵和超低比转速离心泵。所以，水泵设计需要根据实际需求科学合理地进行。
水泵在启动后，需要进行适当加水，才能将水吸入泵中。当然并非所有泵都是如此，自吸泵具有一定的自吸功能，在一定吸水高度时，自吸泵就可以不需加水，自动将水吸入到泵中。水泵将水从进水口吸入，通过叶轮将水排入压水室，再通过出水口排入输水管道。从水泵站的实际情况来看，单级双吸离心泵是使用范围最广的水泵类型，其次是轴流泵和单级单吸离心泵。单级双吸离心泵相对单级单吸离心泵而言，其进水口有两个，而且左右对称，能够有效降低水泵吸水过程产生的轴向力。
2扬水泵站水泵选型分析
2.1扬水站水泵选型的原则
第一，满足泵站流量和扬程的要求。第二，水泵在长期运行中平均运行效率最高，即年运行费用最小。第三，按照选定的泵型和台数建站，工程资最省。第四，便于运行管理，经济方便，易于配套。
2.2扬水站水泵选型的影响因素
2.2.1泵站流量和扬程
它是根据泵站性质、种植作物组成、排灌面积、水文条件并按照一定的设计标准确定的，泵站扬程是选择水泵类型的依据，流量及其变化过程是选择水泵台数的依据，在进行水泵选型之前，必须知道泵站的设计流量及其过程线、设计扬程、平均扬程、最低扬程以及相应的水位和站址、地基资料等。
2.2.2水泵类型
水泵类型通常根据地区特点和泵站的性质来选择，一般来说，灌溉泵站扬程较高，多采用离心泵站和混流泵；排水泵站相对来说扬程较低，多采用轴流泵和混流泵。各类型泵又有立式卧式之分。一般来说，立式泵泵房前后尺寸较小，高度较大，水泵叶轮淹于水中，启动比较方便，动力机可安装在水面以上，通风采光较好，但安装要求较高，检修比较麻烦。立式泵适用于水源水位变幅较大的场合，卧式泵泵房平面尺寸较大，安装检修比较容易，荷载分布比较均匀，适应地基应力较弱，但通常水泵叶轮在水面以上，启动水泵时需要充水设备，卧式泵适用于水源水位变幅不大的场合，因此一座泵站选用何种泵型，应综合考虑泵站性质、水源水位变幅、地基条件、开挖深度等条件来确定。
2.2.3水泵台数
水泵台数的确定应考虑以下几个问题：首先，从建站的投资看，在相同的泵站流量下，台数少和机电设备少，泵房面积小，因而泵站土建投资和机电投资都会减小，但需要指定的是，在单机容量增加到一定程度后，水泵的汽蚀性能将降低，这样，泵站的开挖程度可能增加，从而加大工程投资和施工难度。其次，从运行管理费用看，机组台数少，单机容量大，其机组电效率高，机组需要运行人员减少，维修也较为方便，因此，较少的机组台数，其运行管理费用相对减少。最后，从扬水任务的保证性和适应性来看，机组台数越多，越适宜各时期流量要求，当泵站流量的变化需要调整运行水泵台数时，机组台数多的泵站适应性大，即使运行中机组发生故障，对排灌的影响也较小。对于多级泵站，每级泵站水泵台数除应满足流量要求外，还应该考虑在级间不应有弃水和供水不足现象，因此在选定水泵台数时，上级泵站水泵台数应多于下级泵站水泵台数，并在主机组台数中选配1-3台容量较小机组。
2.3扬水站水泵选型方向
2.3.1使用水泵选型表选泵型
根据确定的设计扬程和设计流量，在选型表中，横表头查找出与设计扬程相符合或相接近的扬程数值；再在纵表头找出与设计流量相一致或相接近的流量数值，纵横相交于小方块，它标出了水泵的型号，初步选出泵型。但有时会出现两种泵型都满足设计要求，此时，可把这两种泵型作方案比较，进行技术经济分析，然后选定其中一个合适的泵型。这种选择水泵的方法比较简便而又快捷。
2.3.2使用水泵性能综合型谱图选泵型
将离心泵、轴流泵、混流泵的工作区域全部综合画在同一张图上，这就构成了农用水泵系列综合型谱图，该图绘制比较复杂，但使用比较方便。根据确定的设计流量和设计扬程，在型谱图上，首先在纵坐标上以设计扬程查找出符合扬程要求，而流量不等的几种水泵，然后再在横坐标上以设计流量来确定选用哪一种水泵。如果设计流量较大时，单泵未能符合要求，可考虑多机作业，但应注意尽量采用相同型号的水泵，以利于施工安装、管理维修。
2.4扬水站水泵选型的方法步骤
第一，根据泵站平均净扬程加管路损失水头，结合泵站的性质初选水泵的类型，并在相应的水泵综合型谱图上（或水泵性能上）选择，其中管路损失，由于管路未定，在初选时可通过下式估算：水泵扬程估算H=K（HP+HX）m，HP：排水高度；HX：吸水高度；K：管路损失系数，竖井K=1.1-1.5；斜井坠＜20°时K=1.3～1.35。
第二，按选定水泵型号及流量确定水泵台数，并在流量过程线上拟合，检查是否满足上水流量变化要求。
第三，按初选的水泵及台数，检查泵房型式和布置，计算管路损失和确定泵站安装过程，并检查相应工作点的参数，功率、效率等，求出整个泵站的装机容量，其中装机容量较小者是考虑因素之一。
第四，校核所选不同型号的水泵在泵站最大扬程和最小扬程下是否能正常工作，即水位不高，效率偏低，和汽蚀问题。电机不出现过载问题。
第五，对选用不同型号水泵进行工程投资和年运行费用的分析比较，择其中较优方案作为最后选定的最佳泵型。
结束语
总体而言，扬水泵站是农田水利工程建设中不可缺少的一部分，它主要承担该区域的灌溉、调水和供水等工作任务。扬水泵站的主要用途就是农田灌溉，它对合理配置农业水资源起着积极的作用。水泵作为扬水泵站重要的运行设备，对扬水泵站的正常稳定运行，起着关键性的作用，科学合理的选型和配置水泵，对扬水泵站发挥有效作用具有至关重要的现实意义。
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