石有夺

摘 要：为避免离心式水泵使用中的损坏，提醒用户使用中要注意配套动力、安装高度、水管口径等参数的选用，及如何避免汽蚀的产生。

关键词：农用水泵；离心泵；使用

中图分类号：S277.92 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.07.037

农用离心式水泵（简称离心泵），它是利用叶轮高速转动所产生的离心力来抽水的，其特点是扬程高，流量小，使用可靠，被广泛应用于农田抗旱灌溉工程中。如果与之匹配动力不合理、使用不正确、维护保养不到位，会导致能源耗费大，甚至烧机。为此，提醒用户使用离心泵时注意下述问题。

1 配套动力的确定

与水泵配套的动力机最常见的是电动机、柴油机。近年来，也有利用新能源的，如风能、太阳能、生物能等，但使用尚不普遍。

（1）水泵与电动机配套，电动机功率的按下式计算

N配=K N轴/η传=KγQH/1000η泵η传（kW）

式中：η传—传动效率，直接传动时η传=1，间接传动（皮带轮等） η传=0.95—0.98；γ—水的比重，y=1；Q—水泵流量（m3/s）；H—水泵扬程（m）；η泵—水泵效率（%）；K—安全系数，N轴<5 kW时，K=1.3～2；N轴=5～10 kW时，K=1.3～1.5；N轴=10～50 kW时，K=1.1～1.15；N轴=50～100 kW时，K=1.05～1.1。

当算出电动机的功率N配后，根据电动机转速与水泵转速应基本相等的原则（指直接连接时），参考电动机的产品样本，即可选定电动机的型号。

（2）泵与柴油机配套。水泵和柴油机配套多为皮带间接传动。配套的柴油机功率N配可按下式计算

N配=kγQH/75η泵η传×0.735（kW）

式中：K—安全系数，当N轴=（5～10）×0.735 kW时，K=1.3～1.5；N轴=（10～50）×0.735 kW时，K=1.2～1.3；N轴=（50～100）×0.735 kW时，K=1.15～1.2。

根据N配在柴油机样本中查出有效功率约等于或略大于N配的几种型号，然后选择实际工作范围在柴油机的允许工作范围內，且耗油率最低的那种柴油机。

一般配套电动机的功率应等于水泵所需功率的1.0～1.3倍，配套柴油机或汽油机的功率应等于水泵所需功率的1.3～1.5倍，过大则大马拉小车，浪费能量；过小则容易带不动或超负荷损坏动力机。如果家里己有现成的动力设备，应根据己有动力机的功率选择离心泵的功率。

2 安装高度的确定

离心泵的安装位置指水泵轴线离吸水面的垂直高度（即泵的几何安装高度）。我们知道，一个标准大气压等于101 kPa。所以即使离心泵的叶轮进口处达到绝对真空，水沿进水管最多只能上升到10.33 m。事实上，离心泵进口处不可能达到绝对真空。另外，水流经底阀、进水管时伴有沿程、局部阻力损失，水在管路中流动还须有速度水头。因此，离心泵的吸水高度不可能达到10.33 m。泵的吸程因型号而异。几何安装高度（H）与允许吸上真空度（hk）、进水管中的损失（hw）、速度水头（hv）有以下关系：H= hk-（hw + hv）。所以，泵的几何安装高度要比允许吸上真空度小些。如果水泵安装位置过高，超过允许吸上真空度，就会产生汽蚀，甚至抽不出水。

3 注意水管口径的选配

很多使用者认为用大口径水泵配小水管可以提高实际扬程，其实这一观点不正确。水泵扬程计算公式：H1=H-H2

式中：H1—实际扬程；H—总扬程；H2—损失扬程。当水泵型号确定后，H是一定的；H2主要来自于管路阻力，管径越小显然阻力越大，因而H2越大，所以减小管径后，H1非但不能增加，反而会降低，导致水泵效率下降。同理，当小管径水泵用大水管抽水时，也不会降低H1，反而会因管路的阻力减小而减小了H2，使H1有所提高。也有使用者认为小管径水泵用大水管抽水时，必然会大大增加电机负荷，他们认为管径增大后，出水管里的水对水泵叶轮的压力就大，因而会大大增加电机负荷。殊不知，液体压强的大小只与扬程高低有关，而与水管截面积大小无关。所以，只要扬程一定，水泵的叶轮尺寸不变，无论管径多大，作用在叶轮上的压力都是一定的。只是管径增大后，水流阻力会减小，而使流量有所增加，动力消耗也有适当增加。但只要在额定扬程范围内，无论管径如何增加，水泵都是可以正常工作的，并且还可以减小管路损耗，提高水泵效率。

4 避免汽蚀的产生

水泵工作时，若水泵进口处的压力小于液体的相应汽化压力时，液体开始汽化，产生气泡。同时，溶解于水中的空气将大量分离出来，产生大量的气泡。这些气泡随水一起流入叶轮，在离心力作用下，气泡又将消失，空气再度溶于水中。在气泡消失时，四周的水以很高的速度来补充而发生猛烈的碰撞，产生瞬间局部高压。久而久之，叶片及其它液压元件表面就会疲劳剥蚀。与此同时，还会伴随很大的响声和振动，水泵流量减小，效率降低。这种现象就是汽蚀现象。水泵使用中应尽量避免汽蚀现象的发生，一要注意转速要平稳，如果泵的转速突然增高，泵进口处真空度增高，易引起汽蚀发生；二要注意高山作业时水泵的安装高度要降低，因高山上作业，大气压力低于正常值，如仍按标牌规定的允许吸上真空度确定几何安装高度，就会发生汽蚀。

5 发现故障要及时排除

水泵运行中要监控其工作状态，注意流量情况、机组运行声音、振动情况、轴承温度、仪表指示，及检查润滑油质量，填料函的松紧等。发现异常时一定要及时停机检查，若流量小，要及时检查水泵进水底阀，看是否被杂草堵塞；滚动轴承的温升一般不允许超过40 ℃，表面温度不允许超过70 ℃。如果高于此温度，就说明滚动轴承内部出现毛病，必须停机检查。解决不了时，再与离心泵经销商或生产厂家联系，进行返修或退换。未经专业培训的人员，不要自行拆卸修理。如较长时间停机，则需放空泵内余水。