11 水泵

水泵能够提水的高度。对离心泵来说，有吸水扬程和 压水扬程
吸水扬程：泵轴线以下水泵吸水的高度，由大气压和动 力设备共同决定。2.5 ～ 8.5m，决定水泵安装高 度的重要参数。 压水扬程：轴线以上水泵的压水高度，是由电动机或其 它动力设备的功率决定的。 实际扬程或几何扬程：从进水池水面到出水口的垂直高 度。
为减小启动电流，可配用相应功率的启动器，如自藕变压器 等。为适应灌溉系统间歇性开启闸阀造成较大的系统流 量变化，可选配调速水泵。 电动机的功率、转速与水泵相配套，电动机的功率比水泵的 轴功率略大。
选配电动机的功率按下式计算：
r 液体容重
草坪喷灌泵站的电动机功率一般在100kW以下，可直接 选用380/220V电源，但应配套配电盘，配电盘上装有启 动器、熔断器或自动空气开关、监测仪表等。 如从高压电网取得电源，需增设变压设备，包括变压器、 油开关、隔离开关、避雷器等。
性能曲线可全面直观准确地表示泵的工作性能，是经济合 理选择水泵和正确使用水泵的基本资料和依据。
1 水泵基本特性曲线 在水泵转速n不变的情况下，用实验方法分别测 算出通过泵每一流量Q下的泵扬程H、轴功率N 、效 率和气蚀余量△h，绘出流量与其他参数的关系曲线 (该组曲线称泵的基本特性曲线）。
最高效率点对应的Q、H、 N分别为额定流量、额定扬程和额定功率。
工作点远离纵轴；阀门关小，工作点靠近纵轴。操作简便、灵活，但阀门关 小时，管路中阻力增大，能量损失增大，从而使泵不能在最高效率区域内工 作，不经济。多用在流量调节幅度不大、而经常需要调节的场合。
(2) 改变泵的转速，即改变泵的特性曲线。 (3) 切削叶轮外径改变泵的特性曲线。用这些方法在一定范围内
可保证泵在高效率区内工作，能量利用较经济，但不方便，流量调节范围也 不大，故应用不广泛。
水泵的 功率
轴功率 动力机传给水泵的功率。
配套功率 带动水泵的电动机或动力机的功率。
水泵有效功率：
r——液体的容重 (kg/L);
H——水泵扬程 (m)。
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效率 多数情况下电动机与水泵分体，通过连轴器在泵站形 成一个机组。水流在叶轮、泵体中流动，会产生 摩擦、涡流等，消耗一定的功率。 水泵的效率是有效功率与轴功率的比值，即：
气蚀的产生限制水泵的吸水扬程。
当水泵不发生气蚀，水泵进口处允许的最低压力（低于大气 压，用真空度表示）称为水泵的允许吸上真空度。 气蚀余量 在水泵进口处，单位重量的水所具有的大于该水 温下汽化压力的剩余能量，其大小以水泵基准面上的 水头来表示。 允许气蚀余量 保证水泵正常工作而不发生气蚀的气蚀余量。
NPSHr——泵气蚀余量，又叫必需的气蚀余量或泵进口动压降，越小抗 气蚀性能越好；
NPSHc——临界气蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的气蚀余量； [NPSH]——许用气蚀余量，是确定泵使用条件用的气蚀余量，通常取 [NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。
防止发生气蚀的措施
欲防止发生气蚀必须提高NPSHa，使NPSHa > NPSHr，可 防止发生汽蚀的措施如下：
离心泵允许吸上真空高度随流量增加而下降，在计算 时，应按水泵运转时可能出现的最大流量所对应的 [Hv]进行计算。
水泵给出的[Hv]，是在一个标准大气压和20℃水温条件下， 以设计转速、清水试验得出的结果。否则需修正：
3 水泵安装高程
选择水泵时用允许吸上真空高度代替了吸上真空高度， 以防止产生气蚀。用允许吸水高度代替吸水高度就可 计算水泵的安装高程：
五 水泵动力设备的选择
带动水泵运行的动力机械，选择时要满足3个要求：
工作可靠、管理方便和设备经济。 草坪面积大 电动机作为动力设备，体积小、价格低、占地面 积小、开关迅速、管理简单、易于自动控制。
一般感应电动机的缺点是启动电流大，可达额定电流的5-7倍，不能 调节转速，但由于离心泵一般空载启动，需要的启动转矩较小，一 般三相交流电动机均能满足要求。
河岸取水：
（1）应选择水量充沛、水质较好的河段；
（2）靠近主流，水深满足要求（2.5m以上）； （3）河岸稳定，工程地质条件良好；
（4）尽可能减少泥沙、漂浮物、水草、支流等的影响
一般在直河段上设置取水建筑物，取水口应设置在主流靠 岸、河床稳定、水深流急的窄河段处，以减少漂浮 物的影响。 凹岸受到冲刷形成主流深槽，近岸水流较深；而凸岸则有 泥沙淤积。一般不在凸岸、岸边缓流区和回流区取 水，泥沙淤积多、漂浮物多、水质差。如靠近河岸有较
好的取水条件，也可考虑在凸岸的启端和终端取水。
主流深槽处
在支流向主流的汇入口处，易于沉积泥沙，取水口 应离开支流汇入口，或位于对岸一侧，或在 汇入口的上游； 避免垂直于河道水流方向开挖明渠引水，或局部加 深河床用渠道引水，以免泥沙淤积，或藻类 聚集。
二
泵站机组的布置
遵循原则：工作安全可靠、管理维护方便、不影响地面景观、 布置力求紧凑、减少建筑面积、缩短管道长度、减少水 头损失、减少管道配件。考虑今后发展扩建、更新维修 的方便。
第二节 泵站
一 泵站位置的选择
河水溪流为水源：泵站建在河岸边。收集取水点的水文、地 质情况，河流泥沙及其颗粒组成和泥沙运动变化规律、 漂浮物、水生植物等情况，河流水质及上下游排污情 况 → 确定泵站的具体位置和设计参数。 水库、湖泊为水源：水位变化、水库中的风浪高度、人工湖 的清淤方法及时间资料。如从水库取水，应了解历年 逐月平均水位，最高、最低水位等。寒冷地区还应了 解冰冻情况，如结冻日期解冻日期封冻水位，冰层厚 度等。
水泵标牌上的扬程指实际扬程和损失扬程的和， 即
如果以实际扬程选择水泵，扬程会偏低，可能会降低水泵效率， 减少出流量，甚至抽不上水。
2
流量 水泵在单位时间内抽出的液体数量。 体积表示方法和重量表示方法。
3
功率 水泵在单位时间内所做的功，单位是千瓦（kW）。 非法定单位马力（hp）。 1KW = 1.36 hp, 1 hp = 0.735 kW 有效功率 水泵在单位时间内对流经泵的液体所 做的工。
（1）在满足流量和扬程的情况下，根据用水量的变化确 定水泵台数；
（2）水泵的工作点应在高效区内运行；
（3）在满足流量变化的条件下尽量选择效率较高的水泵；
（4）尽量选择同一型号的水泵； （5）草坪面积大，应考虑一定的备用水泵。
泵的特性曲线不会变，而管路特性曲线可变。当泵的工作点所 提供的流量不能满足新条件下所需要的流量时，即应设法改变 泵工作点的位置，即需要进行流量调节。 流量调节的方法有： (1)在离心泵出口管路上装一调节阀，改变阀门开度 阀门开大，
二 水泵性能曲线
影响水泵工作参数的因数复杂，目前尚难以从理论上准确地求 出工作参数间的相互关系和变化规律。实际中用实验方法测 出有关工作参数再绘出其关系曲线。
水泵性能曲线 反映水泵各性能参数之间的关系曲线。包 括基本性能曲线、气蚀性能曲线、相对性能曲线、 通用性能曲线、综合性能曲线、全面性能曲线等。
2 水泵选择的步骤 （1）近似选择法 根据近似计算的水泵扬程和喷灌系统的 总流量，确定水泵的台数，根据每台水泵负担的流量 选择合适的水泵型号。在供水流量相同条件下，台数 越多，泵站适应流量变化的能力越强，单泵规格较小， 价格较低；但台数多，泵站效率低，面积大，操作管 理复杂。 （2）精确选择法 根据近似法选定的水泵型号和水泵台数 进行水泵机组的布置与管道布置，计算泵站吸水管道 的水头损失，作出水泵的特性曲线和管路曲线，得出 水泵的工作点和工作区间，以检查所选水泵是否合适。
水泵可在一定流量和扬程范围内运行，但为 了能充分发挥其工作效益，节省能源，应使泵在 高效区运行(不低于最高效率的92-95%)。 当流量逐渐增大时，效率逐渐增大，到最高 点后再逐渐降低。水泵的实际流量选择在高效率 点时的流量，相应的扬程就是设计扬程。
2 泵的通用特性曲线 用不同转速分别对泵进行试验，即可得到 一系列Q-H曲线，把这些曲线画在同一张坐标 纸上，并在各曲线上标出相应的效率值，用平 滑曲线把各等效率点连接起来，得到一组Q-H 曲线和等效率曲线，称泵的通用特性曲线。 从通用特性曲线上可求出任何扬程和流量组合 下的转速和效率，因而也能求出轴功率。
泵气蚀基本关系式
泵发生气蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。泵 气蚀的基本关系式为:
NPSHc ≤ NPSHr ≤ [NPSH] ≤NPSHa NPSHa = NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀 NPSHa > NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀
式中 NPSHa——装置气蚀余量又叫有效气蚀余量，越大越不易气蚀；
第七章 草坪喷灌系统加压泵站
草坪人工灌水 ← 管道供水 ← 加压 压力灌溉系统不受地形起伏变化、水源位置高低、地面 平整与否，向任何地形条件、任何植物种类供水灌溉。 市政供水系统可提供压力水源，城市绿地灌溉应利用其 他水源，通过加压泵站输送到压力管道系统进行灌溉。
第一节 水泵的选择
一 水泵的工作参数 1 扬程
将离心泵的H—Q与管路特性曲线He—Q绘在一张图上，两
曲线的交点就是离心泵的工作点。
四 水泵安装高程的确定
1 吸上真空高度
水泵的吸水高度：泵轴中心到前池水面的高差，也叫 水泵的安装高度 吸水高度<10.33m。管道水头损失及防止气蚀发生需 在水管进口处保持一定的富余能量。
水泵进口处的真空 值或吸上真空高度
三 水泵的选择
1 选择水泵的基本参数 两个最重要参数：流量、扬程。 需确定喷灌系统的需要扬程和系统流量。 需要扬程：喷头的设计工作压力、管道系统水头损失以 及地形高差增加或减少的水头，即
泵站位置低于喷灌系统最高点的喷头位置时，喷头位置与泵站前池水位 之间的高差应增加到需要扬程中，相反则减去。
选择水泵时需考虑：
1． 减小几何吸上高度；
2． 减小吸入损失，为此可以设法增加管径，尽量减小管路 长度，弯头和附件等；
3． 防止长时间在大流量下运行； 4． 在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、 泵不易发生气蚀； 5． 泵发生气蚀时，应把流量调小或降速运行； 6． 对于在苛刻条件下运行的泵，为避免气蚀破坏，可使用 耐气蚀材料。