6排灌機(jī)械-現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備

1、第六章    排灌機(jī)械 第一節(jié) 概況第二節(jié)　 主要農(nóng)用水泵構(gòu)造特點(diǎn)與工作原理第三節(jié)　 水泵的工作性能第四節(jié) 農(nóng)用水泵的選型、安裝和使用,1.地面灌（ 溝灌、畦灌、漫灌）　　 特點(diǎn): 簡(jiǎn)單,耗能低,投資少,費(fèi)水50%,只改變土壤濕度,不改變小氣候. 組成: 進(jìn)水管→水泵→排(壓)水管2.噴灌　 將高壓水通過(guò)噴頭與空氣霧化成細(xì)小水滴灑在田間。

2、特點(diǎn): ：可省水30%～50%，增產(chǎn)10%～ 30%，水土流失 降低，能調(diào)節(jié)小氣候，對(duì)地形適應(yīng)性好，機(jī)械化程度高，3 ～ 4級(jí)風(fēng)影響小，水中有泥沙時(shí)不適合，設(shè)備費(fèi)高. 組成: 進(jìn)水管→水泵→排(壓)水管→主管→支管→噴頭,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上采用的排灌方式有：地面灌（溝灌、畦灌、漫灌）、地下灌、噴灌、滴灌等。,漫灌淹灌 水浪費(fèi)大盡量少用,溝灌畦灌 費(fèi)工費(fèi)水滲漏嚴(yán)重,噴頭噴灌現(xiàn)場(chǎng),噴頭噴灌現(xiàn)場(chǎng)---搖臂式噴頭,噴灌系統(tǒng)的分

3、類,按運(yùn)行方式可分定噴式、行噴式根據(jù)噴灌系統(tǒng)各組成部分可移動(dòng)的程度，分成固定式、移動(dòng)式和半固定式三種。,3.滴灌 將高壓水毛細(xì)管從滴頭中逐滴滴到各作物根部，滴頭一般在地表，能看到滴水。 特點(diǎn): 更省水，50%～70%，更增產(chǎn)，糧增產(chǎn)20%～50%，菜增產(chǎn)50%～100%，不受風(fēng)力影響，適合缺水地區(qū)，高坡山區(qū)，但對(duì)水源潔凈要求高，鹽分多地區(qū)不宜采用，投資大。 組成: 進(jìn)水管→水泵→排(壓)水管→總閥→過(guò)濾器→

4、壓力表→流量計(jì)→主管→支管→毛管→滴頭 4.地下灌（滲灌） 特點(diǎn):與滴灌相似，滲頭一般在作物根部土中埋、地表看不到滲管與滲頭，滲頭不堵，水不蒸發(fā)，最省水，增產(chǎn)，不受地形、環(huán)境影響，對(duì)水要求最嚴(yán)格，管子在土壤中影響中耕，投資大。,滴灌系統(tǒng)基本組成,溫室蔬菜、花卉微噴灌現(xiàn)場(chǎng),各種微噴頭懸掛、插地,各種滴頭、滲頭,2    水泵的分類與特點(diǎn)2.1    離心泵（普通、自

5、吸式） 靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力泵水。 特點(diǎn): 流量小，揚(yáng)程高，應(yīng)用廣，屬井用泵。2.2  軸流泵 靠葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的軸向推力而工作。 特點(diǎn):流量大，揚(yáng)程低，河網(wǎng)用泵，排澇用。 2.3  混流泵 靠葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力、軸向推力工作。 性能特點(diǎn)介于軸流泵與離心泵之間。 有井用泵、潛水泵 、水輪泵。,軸流泵1. 進(jìn)水喇叭 2. 出水彎管 3. 聯(lián)軸器

6、4. 導(dǎo)水葉5. 葉輪,ZLB型軸流泵 1.進(jìn)水喇叭 2.葉輪 3.導(dǎo)水葉 4.泵軸 5.出水彎管 6.橡膠軸承 7.注潤(rùn)滑水管 8.填料盒 9.填料 10.填料壓蓋 11.聯(lián)軸器,水泵是重要的灌溉設(shè)備,電機(jī)直聯(lián)離心水泵 效率高,各種單體離心水泵,具有自吸功能,各種型號(hào)自吸離心水泵,都具有自 吸功能,離心水泵的類型離心泵按吸水

7、方式分為：?jiǎn)挝?、雙吸泵；水從葉輪一側(cè)進(jìn)入為單吸泵，兩側(cè)同時(shí)進(jìn)入為雙吸泵；按葉輪數(shù)目分為：?jiǎn)渭?jí)泵、多級(jí)泵； 只有一個(gè)葉輪的離心泵稱單級(jí)泵，若幾個(gè)串聯(lián)稱多級(jí)泵。揚(yáng)程等于各個(gè)葉輪同一流量下?lián)P程之和。單吸離心泵，水流沿軸向單側(cè)吸入；雙吸離心泵，水流沿軸向雙側(cè)吸入。按泵軸的位置分為：立式泵、臥式泵。,1 離心水泵的構(gòu)造1.1 葉輪 有封閉式、半封閉式、敞開(kāi)式。 功用：將動(dòng)力機(jī)的機(jī)械能傳給水→使水具有一定的

8、流量和揚(yáng)程。 只有一個(gè)葉輪的離心泵稱單級(jí)泵，若幾個(gè)串聯(lián)稱多級(jí)泵。揚(yáng)程等于各個(gè)葉輪同一流量下?lián)P程之和。單吸離心泵，水流沿軸向單側(cè)吸入；雙吸離心泵，水流沿軸向雙側(cè)吸入。,第二節(jié)  離心水泵的構(gòu)造與原理,離心泵 葉輪,水流方向,1.2  泵殼、蝸殼　 作用：收集來(lái)自葉輪的高壓水，匯向出口。1.3  進(jìn)出水管 濾網(wǎng)→單向閥→進(jìn)水管→葉輪→出水管→接噴頭或

9、其它管道。1.4  填料密封裝置 密封泵軸，防止空氣進(jìn)入葉輪。,水泵的一般構(gòu)造,1．葉輪 2．泵殼3．填料函密封裝置,混流泵葉輪,離心泵葉輪ａ.封閉式 ｂ.半封閉式 ｃ.敞開(kāi)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(huán) 6.壓蓋,單級(jí)、多級(jí)離心泵，單吸雙吸離心泵例如: 單級(jí)單吸懸臂式離心泵（BA型泵） 單級(jí)雙吸

10、式離心泵（Sh型泵）,ａ.單吸 ｂ.雙吸 ｃ.混流泵 ｄ.軸流泵水泵葉輪水流方向,普通離心泵的構(gòu)造,單級(jí)離心泵 1.進(jìn)水管 2.葉片 3.葉輪 4.泵殼 5.出水管,2  離心泵工作原理（普通離心泵）,葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)→葉道中的水離心甩出→射向四周→匯集泵殼→速度降低→壓力增高→壓向出水管； 葉輪中心負(fù)壓吸水→水源水面在大氣壓力作用下→由進(jìn)水管進(jìn)入泵內(nèi)； 葉輪不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，水源不

11、斷地從低處抽送到高處。,自吸離心泵的構(gòu)造,自吸離心泵1.泵舌 進(jìn)水管 2.渦（泵）殼 3.葉輪 4. 內(nèi)通道 5.外通道 6.隔板7.氣液分離室8.排液口,自吸離心泵的工作原理,先加滿引水。葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)→葉道中的水和空氣混合后形成泡沫水→離心甩出→大部分通過(guò)內(nèi)通道→匯入氣液分離室→流度降低→氣、液分離→氣體排出、液體通過(guò)外通道流回葉輪進(jìn)口處→再次形成泡沫水循環(huán)→可將吸液管中的空氣逐漸排出→液面在大氣壓力作用下逐步

12、上升 。 當(dāng)吸液管中的空氣排凈后→內(nèi)外通道均變?yōu)榕乓和ㄟ^(guò)到道。工作過(guò)程同普通離心泵 。,3 離心水泵的主要參數(shù)3.1 流量Ｑ 水泵單位時(shí)間內(nèi)的出水量,m3/h。3.2 總揚(yáng)程Ｈ總 指水泵從吸水平面到壓水管口中心線之間的距離，加上各損失揚(yáng)程之和。 揚(yáng)程：水泵能夠揚(yáng)水的高度。 Ｈ總＝Ｈ實(shí)＋h損＝Ｈ吸實(shí)＋Ｈ壓實(shí)＋ h吸損＋h壓損 Ｈ實(shí)＝Ｈ吸實(shí)＋Ｈ壓實(shí). h損＝ h吸

13、損＋h壓損 吸水揚(yáng)程：Ｈ吸＝Ｈ吸實(shí)＋h吸損  壓水揚(yáng)程：Ｈ壓＝Ｈ壓實(shí)＋h壓損 壓水揚(yáng)程： h損＝ (10%～20%)Ｈ,3.3 功率、效率 軸功率Ｎ軸 水泵從動(dòng)力機(jī)獲得的功率。 （輸入功率） 有效功率Ｎ效 指水泵中水得到的凈功率。 （輸出功率） 配套功率Ｎ配 選用動(dòng)力機(jī)的功率。 效率 ?

14、 ＜1,3.4  轉(zhuǎn)速n 水泵葉輪每分鐘轉(zhuǎn)數(shù), r/min 。3.5 允許吸上的真空高度Hs Hs＝10m，實(shí)際上只有5.5～8.5m，其余為損失揚(yáng)程。     水泵的最大吸水高度: 即水泵不產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象的吸水性能，理論上等于實(shí)際吸水揚(yáng)程與實(shí)際吸水損失揚(yáng)程之和。     汽蝕現(xiàn)象: 葉輪真空

15、度達(dá)到某一數(shù)值（等于或小于汽化壓力）時(shí)，水汽化→氣泡→隨水到高壓區(qū)→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。,3.6  比轉(zhuǎn)數(shù)ns--- --表示水泵的特性 用以水泵分類,與水泵轉(zhuǎn)速是兩個(gè)不同的概念。     比轉(zhuǎn)數(shù)是一個(gè)假想的葉輪轉(zhuǎn)數(shù)：這個(gè)假想葉輪與該水泵葉輪完全相似，它的揚(yáng)程為1m，有效功率為1馬力，流量為0.075m3/s時(shí)所具有的葉輪轉(zhuǎn)速。

16、    比轉(zhuǎn)數(shù)ns是水泵設(shè)計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)：    ns大的泵，Q大，H小，軸流泵，ns＞500; ns小的泵，Q小，H大，離心泵，ns＜300; 混流泵，ns＝300～500. /H 3/4,1 水泵的性能曲線1.1  Ｑ－Ｈ曲線 Ｑ增大，Ｈ降低；Ｑ降低，Ｈ增大。變化

17、平坦。可采用降低Ｑ來(lái)增加Ｈ，關(guān)小閥門(mén)，提高Ｈ。1.2 Ｑ－?曲線 有一最高?點(diǎn)，離心水泵要求在90％?max工作，因此有一工作范圍。 ?a→ ?A→ ?b,第三節(jié) 水泵的性能與調(diào)節(jié),1.3  Ｑ－Ｎ曲線 Ｑ＝０，Ｎmin最小，可采用關(guān)閉閘閥起動(dòng)。 額定Ｑ、Ｈ下有一額定功率,但不宜過(guò)載。1.4 Ｑ－Ｈs曲線 Ｈs隨Ｑ增加而下降，Ｑ降低Ｈs增大。,2  &

18、#160;水泵的性能調(diào)節(jié)2.1 變速調(diào)節(jié) 優(yōu)點(diǎn)是基本無(wú)附加損失,當(dāng)n變化不大時(shí),變速后水泵的效率基本不變，一般只降速調(diào)節(jié)。 Q2=Q1(n2/n1) H2=H1(n2/n1)2 N2=N1(n2/n1)3 HS2=(10－HS1)(n2/n1)2 n2不得小于n1的50％。,2.2 變徑調(diào)節(jié) 將葉輪外徑車削變小，來(lái)改變水泵性能，車削后水泵的 Q、H

19、、N 隨之改變。車削葉輪只適用于ns＜350的離心泵、混流泵。 Q2=Q1(D2/D1) H2=H1(D2/D1)2 N2=N1(D2/D1)3,2.3  變角調(diào)節(jié) 改變軸流泵葉輪葉片安裝角來(lái)改變水泵性能，使水泵保持在高效率下工作。 對(duì)軸流泵，安裝角減小，其Q、H、N均降低。反之增加.,2.4 水泵的串并聯(lián)工作　 水泵串聯(lián)：兩臺(tái)或多臺(tái)相同性

20、能水泵頭尾相接，在相同流量下，揚(yáng)程等于多臺(tái)水泵揚(yáng)程之和. 水泵并聯(lián)：兩臺(tái)或多臺(tái)相同水泵接到同一出水管，在揚(yáng)程相同條件下，流量是多臺(tái)水泵流量之和.,3 水泵的選擇3.1　選擇原則 ＊  滿足生產(chǎn)中提出的Ｑ、Ｈ; ＊  水泵效率高，常年工作穩(wěn)定，且在高效 區(qū)工作; ＊  價(jià)格盡量低; ＊  臺(tái)數(shù)不宜太多，盡量選用同一型號(hào)的泵; ＊

21、 充分利用水源，盡可能選用水輪泵。3.2   計(jì)算實(shí)際需要的Ｑ、Ｈ3.3 確定型號(hào)3.4 安裝、使用,單嘴帶換向機(jī)構(gòu)的搖臂式噴頭結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)鉤 9.搖臂調(diào)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 16.穩(wěn)流器 17.噴管 18.限位環(huán),搖臂式噴頭的工作原理,噴頭的工作過(guò)

22、程，可分為5個(gè)階段:a．啟動(dòng)b．外擺c．彈回d．入水e．撞擊,垂直搖臂式噴頭結(jié)構(gòu)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,縫隙式噴頭的結(jié)構(gòu)及工作原理,其有壓水流經(jīng)過(guò)固定不動(dòng)的縫隙噴嘴噴出，形成一個(gè)扇形的薄水層，然后在空氣阻力的作用下逐漸裂散成水滴，降落到地面 .,兩種縫隙式噴頭結(jié)構(gòu)圖 1.縫隙 2.噴頭 3.管接頭,折射式噴頭的結(jié)構(gòu)及工

23、作原理,當(dāng)噴頭工作時(shí)，有壓水流由噴嘴直接垂直射出后，遇到折射錐的阻攔，形成薄水層而向四周射出，在空氣阻力作用下，傘形的薄水層就散裂為小水滴而降落到地面。,,折射式噴頭結(jié)構(gòu)圖　　　(a)內(nèi)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.,水泵機(jī)組 1.底閥 2.吸水管 3.彎頭 4.變徑接管 5.真空表 6.水泵

24、 7.壓力表 8.逆止筏 9.閘閥 10.壓水管,手推直連式噴灌機(jī) 1.噴頭；2.豎管；3.水泵；4.電動(dòng)機(jī)；5.開(kāi)關(guān)； 6.電纜；7.吸水管；8.底閥；9.機(jī)架；10.車輪,手推（抬）式噴灌機(jī),手推管引式噴灌機(jī)（柴油機(jī)配套）1.噴頭 2.出水管 3.水泵 4.進(jìn)水管 5.底閥 6.柴油機(jī),拖拉機(jī)懸掛式噴灌機(jī),手扶拖拉機(jī)配套的懸掛

25、式噴灌機(jī)1.水源 2.吸水管 3.水泵 4.手扶拖拉機(jī) 5.皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)6.輸水管 7.豎管及支架 8.噴頭,行噴式噴灌機(jī),軟管卷盤(pán)式自動(dòng)噴灌機(jī)1.噴頭車 2 PE軟管 3.噴頭車收取吊架 4.PE軟管 5.卷盤(pán) 6.卷盤(pán)車 7.伸縮支囊式水動(dòng)力機(jī) 8.進(jìn)水管 9.可調(diào)支腿 10.旋轉(zhuǎn)底盤(pán) 11.泄水孔管 12.自動(dòng)排管器 13.支腿,卷(絞)盤(pán)式自動(dòng)噴灌機(jī)現(xiàn)場(chǎng),滾移