磷化废水提升泵该怎么选型?
首先要确认影响自吸泵选型的几个重要因素:输送介质、输送温度、自吸高度、流量、扬程、口径、功率等。
通过输送什么介质,介质温度,确定选用什么泵,用什么材质的泵。例如98%的浓硫酸根据温度的不同,化学性质表现的也不相同。30℃以下可以采用PVDF材质的耐酸碱自吸泵输送,超过30℃就需要用衬氟材质的泵输送。次氯酸及次氯酸根离子的氧化性比较强,需要采用PVDF材质的泵(含有次氯酸根离子溶液建议采用磁力泵)。
根据自吸高度要求采用不同的配置,一般建议客户在进水口加装底阀滤网,起到防止吸到杂物,防止于液体回流,再次启动不用加水等作用,自吸高度在5米左右,需要加装自吸桶。(原理:自吸泵不断的抽自吸桶内的液体,使得自吸桶内的压力不断变小,大气压会将液体通过进口管道压到自吸桶内,从而提高自吸能力)
流量扬程是一款泵基本的要求,通过泵要求的流量扬程,对照流量扬程性能曲线图,可以快速选择适合的型号。例如,需要扬程20m,流量20m³/h的自吸泵,在流量扬程曲线上,找到对应的20m扬程的水平线①,与20m³/h(334L/min)对应的竖直线②交叉的点X,选择在它上方的紧挨着的一条线h,选择对应的泵型号MA-50052(采用选大不选小的原则)。
如果口径要求是40mm没有自吸要求,也可以根据上面的方法,选择磁力泵MPH-452(50*40口径)或者化工泵TG-40032(50*40口径)。
水泵怎样选型
一、水泵选型列出基本数据:
1、介质的特性:介质名称、比重、粘度、腐蚀性、毒性等。
2、介质中所含固体的颗粒直径、含量多少。
3、介质温度:(℃)
4、所需要的流量 一般工业用泵在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量,但必须考虑工艺变化时对流量的影响。农业用泵如果是采用明渠输水,还必须考虑渗漏及蒸发量。
5、压力:吸水池压力,排水池压力,管道系统中的压力降(扬程损失)。
6、管道系统数据(管径、长度、管道附件种类及数目,吸水池至压水池的几何标高等)。
7、泵的材质与密封形式
8、根据流量、扬程选择泵的合适使用范围与结构
9、根据安装场所选择泵的形式(立式、卧式、传动形式)
10、根据动力源供应,选择驱动动力
11、根据用途选择泵的结构(清水泵、污水泵等)
二、水泵选型之流量扬程、流量的确定:
1、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量,应按最大流量考虑。
2、如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。对于ns>100的大流量低扬程泵,流量余量取5%,对ns<50的小流量高扬程泵,流量余量取10%,50≤ns≤100的泵,流量余量也取5%,对质量低劣和运行条件恶劣的泵,流量余量应取10%。
3、如果基本数据只给重量流量,应换算成体积流量。
水泵经常出现的问题有:无法启动,水泵发热,流量不足,吸不上水。
1、无法启动
水泵维修常见故障,这个时候你应该先检查一下电源供电情况:这个时候就可以看一下接头连接是否牢靠同时也要看一下它的开关接触是否紧密看看保险丝是否熔断三相供电的是否缺相等。比如说有发现你的电源如有断路、接触不良、保险丝熔断、缺相,这个时候就要对它进行修复,如果不是这些问题那么就有可能是水泵自身的机械故障。
常见的原因有:填料太紧或叶轮与泵体之间被杂物卡住而堵塞泵轴、轴承、减漏环锈住泵轴严重弯曲等。解决方法就是放松填料,疏通引水槽这样就可以拆开泵体清除杂物、除锈拆下泵轴校正或更换新的泵轴。
2、水泵发热
原因:有可能是轴承损坏也可以可能就是滚动轴承或托架盖间隙过小这样就会出现泵轴弯曲或两轴不同心如果是胶带太紧缺油或油质不好叶轮上的平衡孔堵塞,叶轮失去平衡,增大了向一边的推力。解决方法:更换轴承拆除后盖,在托架与轴承座之间加装垫片。
3、流量不足
一般来说像动力转速不配套或皮带打滑,使转速偏低轴流泵叶片安装角太小扬程不足,管路太长或管路有直角弯吸程偏高底阀、管路及叶轮局部堵塞或叶轮缺损出水管漏水严重。
解决方法:那么就可以考虑对它进行恢复额定转速,同时还要记得清除皮带油垢,调整好皮带紧度调好叶片角,这样做才能降低水泵安装位置,缩短管路或改变管路的弯曲度密封水泵漏气处,压紧填料清除堵塞物,更换叶轮更换减漏环,堵塞漏水处。
4、吸不上水
水泵维修常见故障比如说像泵体内有空气或进水管积气,或是底阀关闭不严灌引水不满、真空泵填料严重漏气,闸阀或拍门关闭不严。那么它的解决方法:首先要把水压上来,再将泵体注满水,然后再开机才行。
同时还要记得检查逆止阀是否严密,管路、接头有无漏气现象,比如说你有发现有漏气,拆卸后在接头处涂上润滑油或调合漆,一定还要记得对它拧紧螺丝。
检查水泵轴的油封环,如磨损严重应更换新件。管路漏水或漏气。那么就有可能是你在安装时螺帽拧得不紧。若渗漏不严重,可在漏气或漏水的地方涂抹水泥,或涂用沥青油拌和的水泥浆。
扩展资料:
水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加,主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。
也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等;根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量;叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。
离心泵的一般特点
(1)水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入,垂直于轴向流出,即进出水流方向互成90°。
(2)由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水,因此在起动前必须向泵内和吸水管内灌注引水,或用真空泵抽气,以排出空气形成真空,而且泵壳和吸水管路必须严格密封,不得漏气,否则形不成真空,也就吸不上水来。
(3)由于叶轮进口不可能形成绝对真空,因此离心泵吸水高度不能超过10米,加上水流经吸水管路带来的沿程损失,实际允许安装高度(水泵轴线距吸入水面的高度)远小于10米。如安装过高,则不吸水;此外,由于山区比平原大气压力低,因此同一台水泵在山区,特别是在高山区安装时,其安装高度应降低,否则也不能吸上水来。
轴流泵的工作原理
轴流泵与离心泵的工作原理不同,它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力,可把水从下方推到上方。
轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转,在叶片产生的升力作用下,连续不断的将水向上推压,使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转,水也就被连续压送到高处。
离心泵型号、品种规格及其变型产品在农用泵中是最多的。根据水流入叶轮的方式、叶轮多少、泵身能否自吸以及配套动力大小和动力品种等,离心泵有单级单吸离心泵、单级双吸离心泵、多级离心泵、自吸离心泵、电动机泵和柴油机泵等。
1、单级单吸离心泵
老的泵型号有BA、B型单级单吸离心泵,80年代,我国根据国际标准和排灌机械实际情况,对离心泵产品进行更新换代研制工作,并生产IB型、IQ型单级离心泵系列产品,已列为国家专业标准和行业标准。
单级单吸离心泵,水由轴向单面进入叶轮,叶轮只有一个,因此称为单级单吸离心泵。其特点是,与混流泵、轴流泵相比,扬程较高,流量较小,结构简单,使用方便。
IQ型单级单吸离心泵(又称轻小型离心泵)是针对国国情并满足用户提出结构简单、重量轻、价格低、性能好和配套方便的要求而设计的,共有84种产品,分3个派生系列,413个规格型号。
(1)性能范围 泵口径50~200毫米,流量12.5~400立方米/时,扬程8~125米,配套动力有柴油机直联、皮带传动,电动机直联,功率1.1~110千瓦,转速1450~2900转/分。
(2)结构型式 轻小型离心泵为轴向吸入单级单吸悬架式离心泵,泵体后开门,出口位于中心向上,后盖为压嵌式,轴承体与泵体直接联结,泵脚位于泵体下方,轴承用黄油润滑,轴封分为软填料、机械密封、橡胶油封三种。
叶轮均为闭式,传动分为联轴器传动和皮带传动两种。泵叶轮转向:从泵进口方向看,叶轮转向为顺时针,当泵与柴油机直联传动时,为逆时针。泵出口可装置手动泵,可去掉底阀,减少水力损失,并能使泵自吸。
2、单级双吸离心泵
它是从叶轮两面进水的单级双吸离心泵,因泵盖和泵体是采用水平接缝进行装配的,又称为水平中开式离心泵。与单级单吸离心泵相比,效率高、流量大、扬程较高。但体积大,比较笨重,一般用于固定作业。适用于丘陵、高原中等面积的灌区,也适用于工厂、矿山、城市给排水等方面。
单级双吸离心泵有S型、Sh型、SA型、SLA型几种型号,S型与Sh型的区别是,从驱动端看,S型泵为顺时针方向旋转,Sh型为逆时针方向旋转。SLA型为立式单级双吸离心泵。
S型泵性能范围流量160~18000立方米/时,扬程12~125米,进水口直径150~1400毫米,转速2950、1450、970、730、585、485、360转/分。
(1)D型泵性能范围 流量6.3~720立方米/时,扬程16~600米,进水口径:50、75、100、125、150、200毫米,其中50~125毫米泵型为高转速2950转/分,150~200毫米泵型转速为1480转/分。
(2)结构型式 D型多级离心泵为卧式多级(2~12级),叶轮为单吸,泵体为分段式。当首级叶轮为双吸时,用DS表示,当同时规定有两种转速时,低速用DA表示,用于锅炉给水的多级离心泵,用DG表示。
3、自吸离心泵
自吸泵是靠泵自身的特殊结构而产生自吸作用的单级单吸离心泵,称为自吸离心泵。和普通离心泵相比,在泵体结构上有显著差别:一是泵进口位置提高,有时还装上吸入阀;二是在出水侧设置了一个气水分离室。
泵外自吸泵,是在泵外加有自吸装置,如带有旋涡泵、水环真空泵、射流泵以及手动泵等。
自吸泵与普通离心泵相比,具有结构紧凑、使用操作简单,不但省去了起动前灌大量引水的麻烦,也省去了进水管低阀,减少了进水阻力,增加泵的出水量,但与同规格的普通离心泵的效率相比要低3%~5%。自吸泵较多的是应用在轻小型喷灌机组和管道灌机组上。
参考资料:百度百科——水泵
泵入口流速4-5m/s适宜。取4.5=v2
假设泵的入口管径d,则泵入口面积为A,流量为Q=v2*A
明渠流量不小于泵入口流量Q
明渠宽度b
则Q=v1*b*h
可算得h的最小值。
但是你这个不知道要不要考虑泵进水池...
像你这种情况首选QJ型潜水泵,即清水式潜水泵,输送介质为清水。选泵除了考虑流量外,要考虑扬程。比如你说的输送距离300米,这300米管道阻力很小,这个数据没有提升水位的高度重要。依你的情况,我估计是选用级数为单级即可。即:QJ型单级潜水泵。
其次可以考虑WQ型无堵塞污水泵,这个介质可以是污水,不过污水浇不了植物。所以买来了也是当清水泵用。
楼下一位推荐QDX型(小型家用潜水泵)的,这种泵非常小。基本不适合浇灌用。至于其它的泵就不一一解释为什么不合适了。
潜水泵科技名词定义
中文名称:潜水泵 英文名称:submersible pump 定义:泵体和电动机可浸入水中工作的排水机械。 所属学科:煤炭科技(一级学科);矿山机械工程(二级学科);排水机械(三级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
深井提水的重要设备。使用时整个机组潜入水中工作。把地下水提取到地表,是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载,还可用于喷泉景观,热水潜水泵用于温泉洗浴,还可适用于从深井中提取地下水,也可用于河流、水库、水渠等提水工程。主要用于农田灌溉及高山区人畜用水,亦可供中央空调冷却、热泵机组、冷泵机组、城市、工厂、铁路、矿山、工地排水使用。 一般流量可以达到(10m3~650m3)每小时、扬程可达到1500米。
目录
工作原理
井用潜水泵
排沙潜水泵同渣浆泵的区别
磁悬浮潜水电泵
潜水排污泵产品简介
用途及特点
使用条件
结构特点
叶轮设计特点
安装与使用
潜水泵选型步骤
机械结构
机械使用
机械维护工作原理
井用潜水泵
排沙潜水泵同渣浆泵的区别
磁悬浮潜水电泵
潜水排污泵 产品简介
用途及特点
使用条件
结构特点
叶轮设计特点
安装与使用
潜水泵选型步骤
机械结构
机械使用
机械维护展开 编辑本段工作原理
开泵前,吸入管和泵内必须充满液体。开泵后,叶轮高速旋转,其中的液体随着叶片一起旋转,在离心力的作用下,飞离叶轮向外射出,射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢,压力逐渐增加,然后从泵出口,排出管流出。此时,在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区,液池中的液体在池面大气压的作用下,经吸入管流入泵内,液体就是这样连续不断地从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。 潜水泵的基本参数 包括流量、扬程、泵转速、配套功率、额定电流、效率、出水口管径等等。 潜水泵
潜水泵成套由控制柜,潜水电缆,扬水管,潜水电泵和潜水电机组成。 潜水泵主要用途及适用范围 包括矿山抢险、建设施工排、水农业排灌、工业水循环、城乡居民引用水供应,甚至抢险救灾等等。 潜水泵的分类 就使用介质来说,潜水泵大体上可以分为清水潜水泵,污水潜水泵,海水潜水泵(有腐蚀性)三类。 潜水泵的安装方式 1、立式竖直使用,比如在一般的水井中;2、斜式使用,比如在矿井有斜度的巷道中;3、卧式使用,比如在水池中使用
编辑本段井用潜水泵
潜水泵
井用潜水泵是电机与水泵直联,体潜入水中工作的提水机具,它适用于从深井提取地下水,也可用于河流、水库、水渠等提水工程:主要用于农田灌溉及高原山区的人畜用水,亦可供城市、工厂、铁路、矿山、工地供排水使用。 井用潜水泵特点 1、电机、水泵、,潜入水中运行,安全可靠。 2、对井管、扬水管无特殊要求(即:钢管井、灰管井、土井等均可使用)。 3、安装、使用、维护方便简单,占地面积小、不需要建造泵房。 结构简单,节约原材料。 4、潜水电泵使用的条件是否合适,管理得当与使用寿命有直接的关系。
编辑本段排沙潜水泵同渣浆泵的区别
泵作为一种通用机械,其用途广泛。随着水泵的发展演变,出现了各种各样的水泵,其名称五花八门,各种水泵书籍中对这些水泵的叫法和分类都不同。 因此给产品应用及推广造成麻烦。一般来讲,根据排水原理可将水泵分为: 一、叶片泵 如:离心泵、混流泵、轴流泵等、旋流泵; 二、容积泵 如:柱塞泵、齿轮泵、镙杆泵等; 三、其他类型 如:射流泵、水锤泵等。 潜水泵
其中叶片泵按照结构形式(轴的位置)可分为:卧式和立式;按照工作位置可分为:潜水泵和地上泵。 渣浆泵、泥浆泵、砂(沙)泵和排沙潜水泵都是按照水泵的功能用途命名的,都属于杂质泵
编辑本段磁悬浮潜水电泵
磁悬浮潜水电泵它实现了世界潜水电泵领域重大突破,有效解决了传统潜水电泵的种种弊端:如转换效率偏低、耗电过高、扬程受限、轴承易损、检修频繁等。广泛应用于工矿企业的供排水、农田灌溉及高原、山区供水等领域。 磁悬浮潜水电泵它以独有的专利技术改变了潜水电泵的制造工艺,转换效率达到令人震惊的新水平,创造了巨大节能降耗效益。 磁悬浮潜水电泵解决了制约世界潜水电泵领域发展的轴向力问题,潜水电泵的扬程有了突破性提高,填补了超高扬程(单机扬程设计到上千米)和超大流量(高承载)潜水电泵的市场空白;扬程、流量曲线趋于平缓。其转换效率、单机最高扬程均居世界领先地位。 磁悬浮潜水电泵是新一代潜水电泵,它实现了立轴磁悬浮(在不同工况下保持高效率)、不磨损,使用时间及检修周期延长数倍,省去频繁的定期检修工作,可连续运转数万小时,节省维修、检修费用。 磁悬浮潜水电泵通过了国家级试验室、山东省泵类产品质量检测中心检测。试验数据证明,磁悬浮潜水电泵的转换效率超过传统潜水电泵,用户使用情况结合实验数据及领域内对比,进一步证明其高效节能、转换效率世界领先、单机扬程世界领先及高承载、超大流量、免检修、长寿命等特点!
编辑本段潜水排污泵
产品简介
[1]WQ系列潜水排污泵是消化、吸收国外同类产品先进技术的基础上研制成功的,具有高效、防缠绕、 潜水泵
无堵塞、自动耦合、高可靠性和自动控制等优点,在排送固体颗粒及长纤维垃圾方面,具有独特功能。 该系列泵排出水口径为50∽600mm,流量10~7000m3/h,扬程为5∽60m,功率为1.5~315KW,通过固体颗粒直径为20~145mm。
用途及特点
WQ系列潜水排污泵主要用于市政工程、工业、医院、建筑、宾馆、饭店等行业。用于排送带固体及各种长纤维的淤泥、废水、城市生活污水(包括有腐蚀性、侵蚀性介质的场合)。 WQ系列潜水排污泵体积小、结构紧凑、效率高、可以根据用户要求进行水位自动控制,并备有自动保护装置及控制柜,双导轨自动安装系统等。
使用条件
1、 电机额定电压380V,频率50HZ三相交流电源。 2、输送介质温度不超过40oC。 3、输送液体介质PH值为 4-10。 4、输送介质中固相物容积比在2%以下。 5、输送介质密度小于1.2×103Kg/m3
结构特点
WQ系列潜水排污泵结构紧凑,并设置了各种状态显示,保护装置,使得泵运行安全、可靠。 1、 独特的电缆密封设计,排除了电缆漏水的隐患。 2、 定子采用F级绝缘,装有热保护元件。 3、 18.5KW以上泵采用外循环水自动冷却,保证电泵在最低水位状态下安全运行。 4、 电机腔下底部装有浮子开关,对电机侧机械密封实施监护。 5、 在泵与电机的油室上端装有油水探头,对水泵侧机械密封实施监护,一旦漏水,控制系统将报警 矿用立泵结构图
保护。 6、 波纹管式双端面机械密封,密封材料为碳化钨、碳化硅及硬质合金,防止水进入电机,保证电机安全可靠运转。 7、 副叶轮用于平衡机械密封外部压力,防止水进入油室,从而延长电泵的使用寿命。 8、 叶轮设计独特,大流道能够通过长纤维及污物,抗堵塞、防缠绕、过流能力强。 9、 叶轮与蜗壳下端之间装有可更换的耐磨套,保持泵以最佳效率运行。
叶轮设计特点
为保证污物的顺利通过,必须加大叶轮过流面宽度,对于大泵,可采用双叶片、三叶片式;对于小泵,则采用单(双)流道形式,它类似于一截面大小相同的弯管,又非常好的过流特性。避免了水流在低速情况下可能造成的堵塞、缠绕。这种独特设计的叶轮流道,配合合理的蜗室,使污水中的纸、纺织物、垃圾袋及其它物料能自由通过。叶轮经过动、静平衡,使泵在空载试运转和带负荷过程中均不产生振动。
安装与使用
本公司生产的潜水排污泵,机泵同轴,结构紧凑,效率高,安装维护方便,运行经济,适应性强,其安装方式有移动式安装和固定式安装,固定式安装又分为自动耦合安装与固定干式安装,移动式安装又叫自由式安装。
编辑本段潜水泵选型步骤
一、列出基本数据: 1、介质的特性:介质名称、比重、粘度、腐蚀性、毒性等 2、介质中所含因体的颗粒直径、含量多少 3、介质温度:(℃) 4、所需要的流量 一般工业用泵在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量但必须考虑工艺变化时对流量的影响农业用泵如果是采用明渠输水还必须考虑渗漏及蒸发量 5、压力:吸水池压力排水池压力管道系统中的压力降(扬程损失) 6、管道系统数据(管径、长度、管道附件种类及数目吸水池至压水池的几何标高等)如果需要的话还应作出装置特性曲线在设计布置管道时应注意如下事项: A、合理选择管道直径管道直径大在相同流量下、液流速度小阻力损失小但价格高管道直径小会导致阻力损失急剧增大使所选泵的扬程增加配带功率增加成本和运行费用都增加因此应从技术和经济的角度综合考虑 B、排出管及其管接头应考虑所能承受的最大压力 C、管道布置应尽可能布置成直管尽量减小管道中的附件和尽量缩小管道长度必须转弯的时候弯头的弯曲半径应该是管道直径的3~5倍角度尽可能大于90℃ D、水泵的排出侧必须装设阀门(球阀或截止阀等)和逆止阀阀门用来调节泵的工况点逆止阀在液体倒流时可防止泵反转并使泵避免水锤的打击(当液体倒流时会产生巨大的反向压力使泵损坏) 二、确定流量扬程 流量的确定 a、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量应按最大流量考虑 b、如果生产工艺中只给出正常流量应考虑留有一定的余量 对于ns<100的大流量低其不意扬程泵流量余量取5%对 ns<50的小流量高扬程泵流量余量取10%50≤ns≤100 的泵流量余量也取5%对质量低劣和运行条件恶劣的泵流量余量应取10% c、如果基本数据只给重量流量应换算成体积流量
编辑本段机械结构
潜水电泵机组由:水泵、潜水电机(包括电缆)、输水管和控制开关四大部分组成。潜水泵为单吸多级立式离心泵;潜水电机为密闭充水湿式、立式三相鼠笼异步电动机,电机与水泵通过爪式或单键筒式联轴器直接;配备有不同规格的三芯电缆;起动设备为不同容量等级的空气开关和自耦减压气动器、输水管为不同直径的钢管制成,采用法兰联结,高扬程电泵采用闸阀控制。 潜水电机轴上部装有迷宫式防砂器和两个返向装配的骨架油封,防止流砂进入电机。潜水电机采用水润滑轴承,下部装有橡胶调压膜、调压弹簧,组成调压室,调节由于温度引起的压力变化;电机绕组采用聚乙烯绝缘,尼龙户套耐水电磁线,电缆联结方式按电缆接头工艺,把接头绝缘脱去刮净漆层,分别接好,焊接牢固,用生橡胶绕一层。再用防水粘胶带缠2-3层,外面包上2-3层防水胶布或用水胶粘结包一层橡胶(自行车里胎)以防渗水。 潜水泵每级导流壳中装有一个橡胶承;叶轮用椎形套固定在泵轴上;导流壳采用螺纹或螺栓联成一体。高扬程潜水泵上部装有止回阀,避免停机水锤造成机组破坏。电机密闭,采用精密止口螺栓,电缆出口加胶垫进行密封。电机上端有一个注水孔,有一个放气孔,下部有个放水孔。电机下部装有上下止推轴承,止推轴承上有沟槽用于冷却,和它对磨的不锈钢推力盘,承受水泵的上下轴向力。
编辑本段机械使用
潜水泵在使用前的选择非常重要,应根据水源的实际情况以及工作时间与泵水量等要求来选定水泵的型号。首先要选择扬程大于取水口与出水口的落差;其次是泵的流量要能够满足排涝和灌溉的要求。 (一)潜水泵的使用环境要求 1、有安全可靠的电源。 2、出水管口与水池水面落差要小于扬程。 3、要选择相对洁净的水源。 (二)启动 1、11千瓦一下的潜水泵允许直接启动。13千瓦以上的潜水泵应配备降压启动柜。来保护潜水泵的安全运行。 2.、为了避免潜水泵转子瞬间上窜及减小启动负荷。潜水泵启动时应把出口阀门行程关至3/4处。(留1/4气隙。以便放气)待启动出水后缓缓打开。至水泵工况点控制在适当位置。 3、启动完毕开始运转后。应加强监护及观测水位变化。保证潜水泵在工况范围内运行。待潜水泵运行平稳后方可投入正式运转。 4、潜水泵第一次投入运行5小时后。停机迅速测量热绝缘电阻。其值不低于0.5MΩ。才能继续使用。 (三)运行 1、潜水泵应在设计工况点工作。此时轴向力适中。泵效最高。最经济可靠。 2、潜水泵每运行8小时要全面检查一次。各个仪表有无变化。电路节点是否发热。声音是否正常。正常工作电流是否大于电机名牌的额定值。 注意,有下列情况之一的,应立即停泵。 1、泵的工作电流忽然高出电机额定电流的。 2、出水量不正常,间隙性出水。含沙量加大。 3、电机绝缘电阻低于0.5兆欧的。 4、机组有明显的噪音震动加剧的。 5、电网电压不足。低于额定电压5%的。 6、保险丝烧坏一相。 7、输水管路损坏。 (四)停泵 潜水泵停机前。为防止水的倒流。在切断电源的同时要关闭阀门。重新启动时间隔20分钟以上。 (五)潜水泵的使用注意事项 1、电源必须接地可靠,加装漏电保护器。 2、出水管尽可能不要弯曲,及时发现并修补输水管的破裂处,以减少功率损失。 3、对杂物较多的水源抽水时要加过滤网。 4、启动前校正电源正负极,以免水泵倒转,不出水。 5、使用中发现异常情况时,及时切断电源,查明情况恢复后才能继续工作。
编辑本段机械维护
潜水泵的日常维护。每天检查电源线有无破损,绝对禁止漏电的潜水泵下水作业。每天检查水泵体有无受损,保证电机在工作时不漏电。作业结束后,应及时清理附在水泵上的杂物,将水泵冲洗干净。为保证潜水电泵正常运行,必须按照下列要求进行。潜水电泵在使用前,须用兆欧表检查电机绝缘电阻,其值最低不能少于50MΩ。 水浸电机应打开灌水螺塞,灌满洁净的清水后再拧紧螺塞,不可将灌水螺塞拧掉后直接入井。使用前检查电缆有无破裂、折断。如有损坏应及时调换,以防漏电。潜水电泵在下水前应向泵内注入清水,然后空转1—2分钟,并起动两次,检查起动和空转是否正常,转向是否符合要求。如果转向相反,将任意两相接线调换即可。检查扬水管是否有裂纹,联接是否牢固。潜水电泵下井及起吊时,绝不允许硬拉电缆,以免电缆损坏或接头处断开,造成不应有的事故。应当用铁线或卡板下井及起吊。 电源电压应控制在额定电压的±5%范围内,这样电机才能正常工作。如果电压过低或过高,电机不可继续使用,以免电机长期在过电压或欠电压下工作时损坏。潜水电泵潜入水中时应垂直吊放,不得斜放。入水深度以在动水位下5米为宜。潜水电泵不得输送含砂量较高的水或泥浆。潜水电泵实际扬程应在0.8—1.1倍额定扬程内使用,以提高机组效率,节约能源,同时避免电机超载。 潜水泵电机接线必须接实,以免电机缺相运转烧毁电机。电缆必须经常检查有无龟裂,擦伤等情况,有则及时更换或修补。油浸电机如果发生漏油现象,应及时到厂家或维修点修理,更换密封元件。水浸电机应经常清理电机腔内的砂粒,更换电机腔内清水。潜水电泵运行半年后,应维修检查,更换损坏零件。潜水电泵用后,水浸电机应放净电机内清水,将电泵清洗干净,涂油防锈,并竖直放在干燥处保管。
① 根据介质特性决定选用哪种特性泵,如清水泵、耐腐蚀泵,或化工流程泵和杂质泵等等。介质为剧毒、贵重或有放射性等不允许泄漏物质时,应考虑用无泄漏泵(如屏蔽泵、磁力泵)或带有泄漏液收集和泄漏报警装置的双端面机械密封。如介质为液化烃等易挥发液体应选择低汽蚀余量泵,如筒型泵。
② 根据现场安装条件选择卧式泵、立式泵(含液下泵、管道泵)。
③ 根据流量大小选用单吸泵、双吸泵,或小流量离心泵。
④ 根据扬程高低选用单级泵、多级泵,或高速离心泵等。
以上各项确定后即可根据各类泵中不同系列泵的特点及生产厂的条件,选择合适的泵系列及生产厂。如确定选用单级卧式化工流程泵,可考虑选用沈阳水泵厂的SJA型,大连耐酸泵厂的CA型、ZA型,以及国内通用设计的IH型化工流程泵等等。
最后根据装置的特点及泵的工艺参数,决定选用哪一类制造、检验标准。如要求较高时,可选API610标准,要求一般时,可选GB5656(ISO5199)或ANSI B73.1M标准。
如确定选用计量泵后,可进一步考虑如下项目:
① 当介质为易燃、易爆、剧毒及贵重液体时,常选用隔膜计量泵。为防止隔膜破裂时,介质与液压油混合引起事故,可选用双隔膜计量泵并带隔膜破裂 报警装置。
② 流量调节一般为手动,如需自动调节时可选用电动或气动调节方式
一、选泵列出基本数据:
1、介质的特性:介质名称、比重、粘度、腐蚀性、毒性等。
2、介质中所含因体的颗粒直径、含量多少。
3、介质温度:(℃)
4、所需要的流量 一般工业用泵在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量,但必须考虑工艺变化时对流量的影响。农业用泵如果是采用明渠输水,还必须考虑渗漏及蒸发量。
5、压力:吸水池压力,排水池压力,管道系统中的压力降(扬程损失)。
6、管道系统数据(管径、长度、管道附件种类及数目,吸水池至压水池的几何标高等)。
如果需要的话还应作出装置特性曲线。 在设计布置管道时,应注意如下事项:
1、合理选择管道直径,管道直径大,在相同流量下、液流速度小,阻力损失小,但价格高,管道直径小,会导致阻力损失急剧增大,使所选泵的扬程增加,配带功率增加,成本和运行费用都增加。因此应从技术和经济的角度综合考虑。
2、排出管及其管接头应考虑所能承受的最大压力。
3、管道布置应尽可能布置成直管,尽量减小管道中的附件和尽量缩小管道长度,必须转弯的时候,弯头的弯曲半径应该是管道直径的3~5倍,角度尽可能大于90℃。
4、泵的排出侧必须装设阀门(球阀或截止阀等)和逆止阀。阀门用来调节泵的工况点,逆止阀在液体倒流时可防止泵反转,并使泵避免水锤的打击。(当液体倒流时,会产生巨大的反向压力,使泵损坏)
二、选泵确定流量扬程流量的确定:
1、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量,应按最大流量考虑。
2、如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。对于ns>100的大流量低其不意扬程泵,流量余量取5%,对ns<50的小流量高扬和泵,流量余量取10%,50≤ns≤100的泵,流量余量也取5%,对质量低劣和运行条件恶劣的泵,流量余量应取10%。
3、如果基本数据只给重量流量,应换算成体积流量。
确定了水泵站的筹划流量和筹划扬程后,就可以利用有关技能图表,举行确定水泵型号和规格,其要领一、利用水泵性能规格表选泵型水泵厂在产品目录中都提供了这种表格,表中每一个型号的性能都有三行数据,原形以哪一活动准呢一样通常筹划流量和筹划扬程应与性能表列出的中间一行的数值雷划一,或是相靠近,而又必须落在上、下两行的范畴内,因为这个范畴是水泵运转的高效率地区,这个型号的水泵就认为是切合实际须要的,水泵算是选定了。
确定了水泵站的流量计和筹划扬程后,就可以利用有关技能图表,举行确定水泵型号和规格,其要领如下:
1、利用水泵性能规格表今天水泵选型
水泵厂在产品目录中都提供了这种表格,表中每一个型号的性能都有三行数据,原形以哪一活动准呢?一样通常筹划流量和筹划扬程应与性能表列出的中间一行的数值雷划一,或是相靠近,而又必须落在上、下两行的范畴内,因为这个范畴是水泵运转的高效率地区,这个型号的水泵就认为是切合实际须要的,水泵算是选定了。
2、利用水泵选型表选泵型
根据确定的筹划扬程和筹划流量,在选型表中,横表头查找出与筹划扬程相切合或相靠近的扬程数值;再在纵表头找出与筹划流量雷划一或相靠近的流量数值,纵横相交于小方块,它标出了水泵的型号,开端选出多级泵型。但偶然偶尔会出现两种泵型都餍足筹划要求,此时,可把这两种泵型作方案比力,举行技能经济分析,然后选定此中一个切合的泵型。这种选择水泵的要领比力轻便而又快捷。
3、利用水泵性能综合型谱图选泵型
将离心泵、轴流泵、化工泵、混流泵的事情地区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,该图绘制比力巨大,但利用比力方便根据确定的筹划流量和筹划扬程,在型谱图上,首先在纵坐标上以筹划扬程查找出切合扬程要求,而流量不等的几种水泵,然后再在横坐标上以筹划流量来确定选用哪一种水泵。要是筹划流量较大时,单泵未能切合要求,可思量多机作业,但应过细只管即便采取类似型号的水泵,以利于施工摆设、办理维修。于施工安置、办理维修。
4、利用水泵选型表选泵型
根据确定的筹划扬程和筹划流量,在选型表中,横表头查找出与筹划扬程相切合或相靠近的扬程数值;再在纵表头找出与筹划流量雷划一或相靠近的流量数值,纵横相交于小方块,它标出了水泵的型号,开端选出泵型。但偶然偶尔会出现两种泵型都餍足筹划要求,此时,可把这两种泵型作方案比力,举行技能经济分析然后选定此中一个切合的泵型。这种选择水泵的要领比力轻便而又快捷。
5、利用水泵性能综合型谱图选泵型将离心泵、轴流泵、混流泵、渣浆泵的事情地区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,该图绘制比力巨大,但利用比力方便。根据确定的筹划流量和筹划扬程,在型谱图上,首先在纵坐标上以筹划扬程查找出切合扬程要求,而流量不等的几种水泵,然后再在横坐标上以筹划流量来确定选用哪一种水泵。要是筹划流量较大时,单泵未能切合要求,可思量多机作业,但应过细只管即便采取类似型号的水泵,以利于施工摆设、办理维修。水泵分类:隔膜泵磁力泵 上海排污泵 离心泵 螺杆泵 油泵 加油泵 齿轮泵 油桶泵 手摇泵 旋涡泵 多级泵 化工泵 清水泵不锈钢泵 玻璃钢泵 塑料泵 往复泵 液下泵 深井泵 小型泵 潜水泵 自吸泵 计量泵 高温泵 呆板密封真空泵系列:旋片式真空泵 水环式真空泵。
水泵的流量,即出水量,一般不宜选得过大,否则会增加购买水泵的费用。应按需选用,如用户家庭使用的自吸式水泵,流量应尽量选小一些的;如用户灌溉用的潜水泵,就可适当选择流量大一些的。
水泵
水泵
1)要因地制宜选购水泵。常用的农用水泵有3种类型,即离心泵、轴流泵和混流泵。离心泵扬程较高,但出水量不大,适用于山区和井灌区;轴流泵出水量较大,但扬程不太高,适用于平原地区使用;混流泵的出水量和扬程介于离心泵和轴流泵之间,适用于平原和丘陵地区使用。用户要根据地的地况、水源和提水高度进行选购。
2)要适当超标选水泵。确定水泵类型后,要考虑其经济性能,特别要注意水泵的扬程和流量及其配套动力的选择。必须注意,水泵标牌上注明的扬程(总扬程)与使用时的出水扬程(实际扬程)是有差别的,这是由于水流通过输水管和管路附近时会有一定的阻力损失。所以,实际扬程一般要比总扬程低10%—20%,出水量也相应减少。因此,实际使用时,只能按标牌所注扬程和流量的80%~90%估算,水泵配套动力的选择,可按标牌上注明的功率选择,为了使水泵启动迅速和使用安全,动力机的功率也可略大于水泵所需功率,一般高出10%左右为宜;如果已有动力,选购水泵时,则可按动力机的功率选购与之相配套的水泵。
3)要严格手续购水泵。选购时要审验“三证”,即农业机械推广许可证、生产许可证和产品检验合格证,只有三证齐方能避免购置淘汰产品及劣质产品。
台数选择
1、对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作:流量很大,一台泵达不到此流量。
2、对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用(共四台)
3、对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,另一台泵仍然承担 生产上70%的输送。
4、对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,一台运转,一台备用,一台维修。
参数选择
供水加压站是缓解城市供水压力不足的一项有效措施,其核心就是提升泵站,而泵站的核心就是水泵。水泵的选择不仅影响到供水加压站是否能正常开展工作,选型的合理更直接关系到泵站的运行成本。
国内一般的供水加压站通常采用的是离心泵,离心泵具有结构简单、输液无脉动、流量调节简单等优点。根据工程的实际情况,首先选取离心泵的类别,进行如下考虑。
(1)根据介质特性决定选取哪种特性泵。如清水泵、耐腐蚀泵,或化工流程泵和杂质泵等。介质为剧毒、贵重或有放射性等不准许泄露物质时,应考虑选用无泄漏泵(如屏蔽泵、磁力泵等)或带有泄露收集泄露报警装置的双端面机械密封。如介质为液化烃等易挥发液体应选用低汽蚀余量蹦,如筒型泵。
(2)根据现场安装条件选择卧式泵、立式泵(含液下泵管道泵)。
(3)根据流量大小选用单吸泵、双吸泵、或小流量离心泵。
(4)根据扬程高低选用单级泵、多级泵,或高速离心泵等。
以上各项确定后,可根据各类泵中不同系列泵的特点及生产厂的条件,选择合适的泵系列。泵的类型、系列和材料选定后,再根据水泵厂家提供的样本及有关参数确定泵的型号。
研制完成节水节能灌溉新设备19种,并全部投入中试生产,其中11种产品实现产业化。喷微灌设备的研制在改变产品结构、实现优化设计、采用新材料提高使用寿命,改进加工工艺,提高整体性能和成品率,降低了造价。如外混式自吸泵采用CAD优化设计,优化回流孔位置和尺寸;解决了自吸泵效率与自吸性能之间矛盾;增设橡胶阀提高了泵的扬程和效率取得较大突破。金属快速接头设计了复合型密封圈,既保持了球形接头密封性良好的优点,又增加自泄功能。水动式施肥泵利用液压驱动活塞运动原理,设计了活塞组件的换向机构,产品体积小、重量轻、价格仅为国外同类产品的1/10~~1/8。采用耐久塑料作为基本原料,使旋转式微喷头使用寿命超过2000h。
1.2 黄河高含沙水滴灌净化处理模式
系统地测试了黄河水泥沙含量级配情况及其在输送、沉淀、过滤过程中的变化规律,并从理论上研究了泥沙在滴灌系统内的沉淀堵塞规律及数学模型,研究提出的二种组合过滤模式,即工程技术措施与过滤系统相结合的“沉淀—砂过滤器—抗堵滴头组合方式”和“无纺布过滤—沉淀—砂过滤器—抗堵滴头组合方式”过滤模式,结合抗堵塞性能强的平面迷宫式滴头和相应的大田粮食作物滴灌制度和运行管理技术,形成完整的引黄高含沙水滴灌技术体系。在甘肃、宁夏、内蒙建成333hm2滴灌示范区,取得节水增产的显著效益。
1.3 田间节水灌溉新技术
对波涌灌溉技术、水平畦田灌溉技术和地下滴灌技术进行比较深入的研究。在波涌阀设计结构中采用双阀形式和时间耦合方式,使设备具有独特的自动切断水流功能自控能力,对实现灌区输配水系统自动化控制管理十分有利,为波涌灌水技术的推广应用提供了可靠的技术支撑。采用将波涌灌溉设计管理模型从设备主机控制系统中分离出的设计方法,使整个设备操作使用过程简便明了,易于农民实际应用。
在国内首次系统开展激光控制土地精细平整技术的田间应用研究,对平地精度、作业效率、成本费用和经济可行性进行分析评价,提出了激光控制平地技术与常规机械平地技术相结合的组合平地技术的新概念和新模式。首次提出适合国情的水平畦田灌溉系统的设计方法、灌水设计参数及相应的田间工程布局模式和结构形式,具有较强的田间实用性。
开发研制的地下滴灌技术专用灌水器,可有效防止因系统负压引起的滴头堵塞,具有良好的水力学特性。在考虑根系吸水作用下的地埋点源非饱和土壤水运动和肥料溶质运移的数值模拟研究,为地下滴灌系统的合理设计、灌水设计参数确定、水肥最佳耦合期和系统运行管理提供了科学依据。
其成套技术在北京昌平区建成的80hm2田间节水灌溉新技术试验示范区,进行考核应用,取得节水增产的显著效益。与传统地面灌相比,果树地下滴灌田间水利用率可提高50%,增产28%。波涌灌溉技术,田间水利用率提高20%~30%,灌水均匀度达到85%,水平畦田灌,田间水利用率达80%以上。此外,还在新疆开展波涌灌水技术的推广应用工作,建成示范区267hm2,获得明显的节水增产效益。
1.4 节水高效灌溉制度
通过对主要农作物节水高效灌溉制度的研究,确定了节水高效灌溉条件下,冬小麦、夏玉米、棉花关键需水期及土壤水分控制指标,需水敏感指数等定量指标。根据水分胁迫的后效应和补偿效应建立的Jensen修正模型更加客观地反映了作物不同生育阶段,不同程度水分胁迫与产量的关系。综合考虑了水分调控的作物生理生态及作物补偿效应,形成了节水灌溉条件下三种作物的水分生产函数。通过研究提出了节水高效灌溉条件下冬小麦、夏玉米、棉花的调亏灌溉指标、适宜调亏期及其土壤水分控制指标。确定了三种作物的水分生理、光合作用、冠层 结构、干物质积累等生理生态节水高效灌溉指标,提出大田作物调亏灌溉综合技术体系。上述节水高效灌溉制度成果在山西霍泉灌区753.3hm2示范区应用后,冬小麦全生育期节约灌溉水量2985m3/hm2,节水45.3%,增产1035kg/hm2,增产幅度16.2%。夏玉米节约灌溉水量2010m3/hm2,节水47.2%,增产1725 kg/hm2,增产幅度22.4%。棉花节约灌溉水量1800m3/hm2,节水50%,增产幅度53.8%。粮食水分生产率达1.83kg/m3。
1.5 我国北方地区应用的节水灌溉与农业综合配套技术
提出了沟、畦、喷微灌条件下水肥结合、适宜调配、施肥方法的最佳耦合技术;提高农田水分利用效率的间套种植模式与深耕、免耕技术;多孔出流软管灌水技术;包复肥在农田覆盖条件下的应用技术;根据不同间套作物生育期需水规律及特点,确立其最经济供水量及组合,提出立体间套种植的高效灌水技术。将传统的夏、秋作物轮作改为间套种植,确定适宜的小麦-花生、小麦-玉米、小麦-棉花和小麦-花生/玉米这4种典型间套种植模式,采用周年一体化的农水措施,集种、水、肥、耕作、覆盖及化学制剂技术措施为一体,集成为8套节水灌溉与农业综合配套技术。在河南新乡古固寨镇769hm2田试验示范区和辐射区大面积推广应用,小麦、玉米、花生、棉花产量增长40%以上,水分生产率平均增长60%以上。小麦单方水生产效率由0.78kg/m3提高到1.51kg/m3,玉米由0.97kg/m3提高到1.86kg/m3。
1.6 不同集流面地表处理技术
系统研究了集雨工程参数,提出HEC土与沥青玻璃丝油毡2种新型地表处理材料及其施工技术;提出了适于黄土高原地区应用的砼球形水窖、砼薄壳圆柱形水窖和红胶泥瓶形水窖3种水窖形式,单厢式、迷宫式和旋流式3种沉沙池结构形式以及相配套的防渗抗冻技术、保鲜净化技术。提出了人工汇集雨水规划设计技术指南。创建了坡地活动式集雨节灌模式,提出了“上部坡地夏季种粮、秋季覆膜集雨、地边打窖蓄水,补灌下部作物”的一地多用、低耗高产、水保与集雨相结合的综合配套模式;建立了潜水泵加滴灌、手压泵配软管、汽油泵配微灌和自压灌溉四种水窖提水节灌系统,组装了小型汽油泵,开发了抗旱补灌机具。在系统分析主要农作物生理需水基础上,形成雨水高效利用及其配套技术体系。在甘肃定西县、陕西富平县建成166.67hm2试验示范区。示范区小麦单产达4630.5kg/hm2,增产156%。玉米单产达6075kg/hm2、增产33.5%。
1.7 基于实时灌溉预报的渠系动态配水技术
通过研究提出了墒情模拟及预测模型,墒情及旱情信息的监测和传递技术。灌溉系统配水关键技术在模型手段上有较大改进,解决了无调节能力的灌区的配水问题,并将随机方法及神经网络法用于源泉出流及作物蒸发蒸腾量预测模型,并提出了新的确定A。的方法。采用学科交叉的方法,把有明确物理概念的水文模型、作物需水和蒸发蒸腾模型结合起来建立的墒情模拟和预报模型,其结构和参数具有明确的物理概念,为量水提供了新理论、新方法。研究确定明渠测流长喉槽结构的优化设计方案,开发出智能型量水仪,为灌区节水管理提供了量测精度高、水头损失小、结构简单、造价低廉、便于推广的量水建筑物和仪表设备。
与此同期,各部门、各地区安排的研究项目和技术开发中,在渠道防渗技术、管道输水技术和膜下滴灌技术等方面也取得了明显的进展。
2.对我国节水农业技术今后发展的探讨
近期由于我国加大了对节水农业技术研究的力度,节水农业技术水平得到了了显著提高,有不少技术已经比较成熟,对推动我国农业生产的发展起到了重大的作用。但是,我国节水农业技术的总体技术水平与发达国家的差距还比较大,且在发展中仍存在一定的盲目性,具有自主知识产权的先进技术和产品很少,节水灌溉设备产业化程度低。因此,应按照“有所为,有所不为”的原则,重点研究和发展适合我国国情应用的节水农业技术。以下就我国今后节水农业技术应重点发展的方面,进行一些探讨。
2.1 作物节水高效灌溉制度
作物节水高效灌溉制度是以最少的灌溉水投入获取最高效益而制定的灌溉方案,包括农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水时间、灌溉定额和灌溉定额。实施作物节水高效灌溉制度,不需要昂贵的工程和设备投入,农民易于掌握和操作,是我国今后发展节水农业技术的主要方面。作物灌溉制度的制订,依赖于灌区内农作物的组成情况和各种农作物的需水量,以及灌区内的水源供应情况和农作物生长期内的有效降水量等因素。其中作物需水量是制定灌溉制度的基础,联合国粮农组织对作物需水量的定义为“为满足健壮作物因蒸发蒸腾损耗而需要的水量深度。这种作物是在土壤水分和肥料充分供应的大田土壤条件下生长的,并在这一环境条件中发挥全部产量的潜力。”可见,作物需水量是作物生长在最佳的生长环境中,并最大限度发挥产量潜力状态下所需的水量。最佳生长环境包括播种时间和密度、土壤肥力水平、水分供给状况、病虫害防治等均处于最适宜的状态。实际生产中,作物在整个生长期内各项制约因素始终都处于最佳状态是几乎不可能的。真正反映作物在随机生长状况下的需水量是作物耗水量,即作物在任意生长状况和土壤水分条件下实际的蒸腾量、棵间蒸发量及构成作物体水量之和。由作物需水量作为依据制定的灌溉制度,主要是为灌溉工程设计服务的,在实际灌溉操作中可能连一次也用不上。由于作物在田间的生长条件的变异性,在研究作物节水高效灌溉制度时应更加重视作物耗水量的研究。
当前“非充分灌溉”成为节水农业研究中的一个热点,非充分灌溉是相对于传统的充分灌溉而言的,也即前者研究的重点是作物在水分供应不充足时的耗水量,后者是作物的需水量。但是非充分灌溉是一个很不确定的概念,到底非充分到什么程度?它的最终目标如何确定?而且由于品种改良、作物耕作栽培技术的突飞猛进,不少灌区作物灌溉用水量比过去大幅度减少,但产量却直线上升,这到底是非充分灌溉还是因生长条件改善作物灌这点水就足够了呢?现在都没有定论。非充分灌溉还给灌溉工程设计带来一定的误区,例如在各地进行的大型灌区节水改造规划中,有些灌区本来水源供水量比初建时大为减少,而为了在规划中保住甚至扩大原来的灌溉面积,就笼统地规划成采取非充分灌溉制度。当前对非充分灌溉的经济性解释为“在适当降低作物单产的同时,扩大灌溉面积增加总产量,使总效益最高”。但这是一个涉及到灌区上下游农民利益、灌溉工程投入产出效益(要发展灌溉就得修工程,不管是充分还是非充分灌溉)的复杂问题。因此,有不少灌溉专家认为,实行非充分灌溉相对于充分灌溉的单产降低不应大5%,而且要对灌溉工程的投入产出进行周密论证,是缩小灌溉面积维持高单产合算还是扩大灌溉面积降低单产保持总产或提高总产合算。实际上我国由于季风气候的特点,加上工业和城市生活用水的迅速增加,不管北方或是南方淡水资源日益紧缺的局面不可避免,灌溉水的取得又必须付出一定的经济代价,因此,无论灌溉供水充足还是不充足的地区都要实施节约灌溉用水,而且目标是通过灌溉取得高效益。从这个意义上来说,在节水农业技术领域不提“非充分灌溉制度”而提“节水高效灌溉制度”更合适。
要制定的作物节水高效灌溉制度,应是农民能实际操作的,这就需要在灌区开展不同作物、不同生长条件下的耗水量研究,特别是随着作物种植结构的调整,应加大对各种经济作物的耗水量研究,寻求作物在不同生长环境条件下的节水高效规律。以此为基础,制定灌区在不同的供水、气象、农艺、管理等条件下的节水高效灌溉用水方案,采用现代化手段对灌区进行实时灌溉预报,指导农民进行灌溉。
2.2井渠结合灌区地上水与地下水联合运用技术
我国北方的引库、引河灌区,由于灌溉水源日趋紧张,大多数都采取井渠结合灌溉的形式。在引库灌区采取井渠结合灌溉,既能重复利用渠道输水和田间灌溉渗漏的地表水,又能确保农作物适时适量灌溉用水,还可通过井灌抽水降低地下水位,增加土壤储水库容,防止内涝和次生盐碱化的发生和发展。在引河灌区运用井渠结合灌溉,则是抗旱、防涝、治碱、节水、减淤等综合开发利用河水和当地水资源的有效措施。因此,如何对这类灌区可利用的水资源进行优化配置和高效利用,已成为当前灌区节水技术改造研究的重要课题。
广义的井渠结合灌区实际上是渠井结合灌区和井渠结合灌区的通称,是采取井灌和渠灌相结合的方式联合运用地表水和地下水,力求在充分利用本地区水资源的条件下解决农业用水问题。严格来说,以地表水渠灌为主、地下水井灌为辅的灌区应称为渠井结合灌区;反之应称为井灌结合灌区。目前我国北方的大、中型灌区,大多数采用的是渠井结合灌溉的形式,只有少数单纯引洪补源的灌区才采取井渠结合形式。不管是渠井结合还是井渠结合,都是通过渠和井在灌区内的布局和调配灌溉用水量来优化灌区可用水资源,使其发挥最大效益。在井渠结合灌区,采用何种灌溉类型,直接关系到水资源的优化配置形式和农业高效用水,必须根据灌区的水源情况、作物种植结构、经济能力、环境保护等综合考虑,进行技术经济分析来确定。
井渠结合灌区的灌溉水源一般包括地表水(库水或河水)、地下水、降水。由于地表水和降水都属于地上水源,因此也可将这三种水源的联合运用称作地上水和地下水联合运用。要对井渠结合灌区水资源进行优化配置,必须在维持水环境良性循环的前提下,定时定量地安排使用好各种水源,并对他们的相互转化关系进行人为的调控。井渠结合灌区的多水源优化调度与联合运用,不但与水资源条件有关,而且与井和渠的布局、作物种植结构、灌溉方法等密切相关,直接影响灌区的灌溉规模和灌溉效益,需要进行多方案比较来确定。
井渠结合灌区可以将渠灌渗漏的部分水量通过井灌得到重复利用,因而提高了引进灌区的灌溉水的利用率。可重复利用水量的多少与渠、井工程布局、灌区水文地质情况、灌区外围的环境条件等有密切关系。用井灌重复利用渠灌的渗漏水量,相当于对引入灌区的灌溉水进行二次开发,需要修建井灌工程和消耗能源,因此相对于纯渠灌区来说,增加了一定的建设投入。如何确定井渠结合灌区渠道防渗率?渠道和机井在面上如何合理布局?是井渠结合灌区发展地上水与地下水联合运用技术中的难点,是今后节水农业技术应重点研究的方面。但是从定性来说,可以得出几点初步认识:(1)灌区内渠灌的固定渠道不需要全部防渗;(2)从灌区外输水进入灌区的干渠一般应进行防渗处理;(3)灌区内那一级或那一部分固定渠道需要防渗,须对渠道防渗可减少的渗漏水量所需要的投入与利用井灌可重复利用的渠灌渗漏水量所需的投入进行周密的技术经济比较后确定;(4)应在灌区上游多打井利用地下水发展井灌,灌区下游多用渠水灌溉少打井少用地下水,以稳定灌区的地下水位。
2.3再生水灌溉高效安全利用技术
再生水是对污废水(城镇生活污废水、工业污废水)进行一定的净化处理后,可重复应用于各种生产、生活用的水。我国1993年城镇生活与工业污废水排放量高达636亿m3,2000年,全国污废水排放总量估计达到900亿m3,随着国民经济的发展,污废水的排放量将会越来越大,这是我国一种潜在的待开发的水资源,但目前城市污废水处理率仅为6%左右。没有经过处理使其达到灌溉水质标准的污废水,不但不能作为灌溉水源,而且会对生态环境造成恶化。如经资源化处理,则成为宝贵的灌溉水资源,可缓解我国灌溉农业用水的巨大压力。我国污废水灌溉农田主要集中在北方的海、辽、黄、淮四大河流域,约占全国污废水灌溉面积的85%。据统计,我国1991年污废水灌溉面积达306.7万km2,2000年估计达426.7~440万km2,发展潜力很大。但是,我国目前灌溉农田的污废水大都未经过处理,已造成部分地区农田及地下水污染,农产品残毒量超标的不良后果。因此,研究和发展再生水灌溉高效安全利用技术,将是我国今后节水农业技术发展的一个重要方面。
污废水的水质处理是再生水灌溉高效安全利用的基础。污废水中的生活废水是人们在生活过程中排弃的污水,主要包括粪便水和各种洗涤水,一般生活废水量为0.11~0.12m3/人·天。生活废水中对水体影响较大的污染物所含有的固形物多为无毒物质,分无机物和有机物两种。这些污染物易产生富营养化,易产生恶臭物质,含有对人体有害的多种寄生病原微生物和洗涤剂。如不经过净化处理直接排放出去,势必造成水源及环境污染。用作农田灌溉的生活废水是经过二级处理过的低浓度生活废水,要防止浓度过高的生活污水或未经处理的生活废水灌入农田。可以根据作物生长季节调整生活污水处理的深度。在作物的生长时期,污水脱磷不脱氮,既保证作物对营养物质的需要,也可以降低处理费用;非作物生长期,污水既脱磷又脱氮,保证达到排放标准,不产生富营养化,引起二次污染。污废水中工矿企业排放的废水污染物繁多,成分复杂,含有多种重金属元素、有害的无机物或有机化合物、病原生物等,不能用于直接灌溉农田。必须经过严格净化处理达到灌溉水质标准,才能用于灌溉非直接食用的农作物。对于含有致病微生物的工业废水,还要辅以必要的消毒处理。工业废水用于回灌地下水前,必须进行相应处理,使回灌水的水质优于当地的地下水水质。要达到人工回灌水的水质指标,工业废水在回灌前必须进行三级处理,并达到饮用水的水质要求。
由于技术和经济上的原因,再生水要完全达到原始淡水的水质才用于灌溉农田是不现实的。因此,对再生水灌溉高效安全利用技术的研究重点应放在保证灌溉对作物和环境的安全性方面。为此需通过对污染物在土壤中的运移规律、污染物对作物生长及品质以及环境的影响进行研究,以此为基础,制定再生水灌溉的安全评价及控制指标体系,再以此为依据,研究再生水灌溉制度、施肥方式及灌溉模式,以及灌溉后作物和农田残留物的快速测定技术和方法。
2.4节水农业关键设备、产品及材料的产业化
随着我国节水农业的迅速而大规模发展,需要大批优质的节水农业新产品与设备及新材料来支撑,因此,需加大研制与开发力度,在工艺和配方上取得突破,投产一批节水农业新设备及新材料并形成产业化。包括:①田间节水灌溉设备及新产品:抗堵、耐用、价廉的微灌灌水器;新型微灌过滤器、注肥器及系统控制设备;节能异形喷嘴喷头、可调仰角及可调雾化程度喷头;适宜于园林喷灌的升降式喷灌装置;新型扇形转动机构的摇臂式喷头;新型机械移动式轻小型喷灌机组;智能控制低压变量自走式喷洒机组;激光平地铲运设备和相应的液压升降控制系统;田间波涌灌溉控制阀、田间多孔闸管系统、田间灌溉自动控制设备;集灌水、播种、施肥于一体的新型多功能行走式局部施灌机。②新型节水专用材料与生化制剂:高强度、轻型金属管材,高分子复合材料的大口径管材、管件及配套设备;新型土壤固化剂;新型复合土工膜料和填缝材料;新型保温复合材料和环保型混凝土补强新材料;适合旱区雨水集蓄的新型低成本、高效率的坡面集雨固化土材料、绿化环保型集雨面喷涂材料、生物集雨材料;可被微生物完全分解成对环境无害物质的农用地膜;具有增温、保墒、增产、无残留的多功能液体覆盖材料;新型长效保水剂与节水抗旱种衣剂、植物蒸腾抑制剂、土壤 结构改良剂、控制农田灌水水流入渗的化学制剂。③灌溉系统水量监控与调配新产品:水头损失小、价廉、精度高、抗干扰性能强的渠系量水设备,新型量水槽,具有量水和水量调控双重功能的取水口量水设施;新型管道量水仪表;适合北方高含沙渠道采用的量水装置;经济实用的灌区自动化量水二次仪表及设备;井灌区计量用水卡等。
考虑到我国农村劳动力向城镇的快速转移,农业生产向高效集约化经营发展的趋势,节省劳力、生产效率高、自动化程度高的节水灌溉机具应成为今后研究、开发和产业化的重点。如机械移管的喷灌机具,地下滴灌设备,大、中、小型的渠道防渗衬砌机具,农田精细平地、开沟、打畦机具,各种自动阀门,以及灌溉自动化控制设备等。
2.5节水农业技术的示范区建设
长期以来,我国推广节水农业技术是通过建设示范区显示其效果,为农民做出可以仿效的样板,激励农民采用新技术的模式进行的,无疑这种模式对我国推广节水农业技术起到了重要的作用,今后还将是技术推广的一种重要手段。但是总结我国节水农业技术示范区建设的经验,也发现存在一些值得注意的问题。这些问题的集中表现为示范区建成后难于巩固和持续发展,往往建设任务完成验收后,示范区的作用也就结束了。纵观发展节水农业的历程,过去建成的示范区现在仍存在而且发挥作用的为数不多。究其主要原因,一是示范区选择时,人为的行政干预还不时存在,没有真正按科学和经济规律办事;二是地方配套资金不到位,示范区建设质量和数量和原计划相差很远;三是科技人员的责权利没有与示范区效益很好挂勾;四是科技成果不够成熟。
为了使我国节水农业示范区建设能起到更好的作用,今后应采取更加切实可行的措施,这些措施包括:一是加强示范区选择时的科学论证,特别是在确定国家级示范区时,不能只听申报单位的书面汇报,应组织专家深入到待选示范区所在地进行调研,从示范区的代表性、原有基础、干群接受的程度、技术成果成熟度等进行现场论证。只有示范区选准了,示范区建成后才有生命力。二是示范区建设资金的使用应设立专门的帐户,国家下达示范区建设的资金和地方上认可的配套资金都要汇入这个专门账户,由示范区任务下达单位管理,以此克服地方配套资金不到位的常见现象;三是示范区的经济效益要与承担示范区建设的科技人员责权利挂勾,因技术原因造成效益增加的,科技人员要按比例提取报酬,造成效益降低的要承担一定的经济责任。以此加强示范区建设各方的责任,并减少和杜绝夸大示范区取得的效益。四是示范区建成后只进行初步验收,主要是检查建设项目完成的情况,正式验收要到示范区建成三年后,此时主要检验示范区效益发挥情况和能否进入良性循环。验收都应采取现场验收。一般来说如果示范区能良好地运转三年,巩固和持续发展的可能性就很大。