第七章 节水灌溉机械

2．拖拉机悬挂式喷灌机
（1）结构特点
（2）主要性能技术
图 手扶拖拉机配套的悬挂式喷灌机 1-水源；2-吸水管；3-水泵；4-手扶拖拉机；5皮带传动系统；6-输水管；7-竖管及支架；8喷头
3．滚移式喷灌机
（1）滚移式喷灌机的特点及组成 （2）滚移式喷灌机的主要技术性能
图 滚移式喷灌机 1-水源；2-抽水机组；3-输水干管；4-给水栓；5-连接软 管；6-钢圈式轮；7-喷头；8-喷洒支管；9-驱动车
垂直摇臂式喷头工作原理
高速射流从喷孔（多数为环形）射出，冲击导流器（摇 臂）摇臂获得能量。冲击力分成向下、向左的两个分力，在 向下分力的作用下，摇臂克服平衡锤的重量和摇臂轴的轴承 摩擦阻力向下运动；在向左分力的作用下，克服旋转密封机 构的摩擦阻力和限速机构的制动摩擦阻力，使喷头向右旋转 一个小角度。摇臂向下运动时，其平衡重块升高，得到重力 势能，然后在其与摇臂轴平衡重块（有的喷头没有）重力矩 的联合作用下，摇臂返回，重力势能转变为转动动能，再次 切入射流。同时，在摇臂轴处的摇臂橡胶块与该处的配重橡 胶块碰撞，使摇臂转速为零。重复以上过程，在间歇性驱动 力矩作用下，喷头不断做间歇性正转（向右转动）。当换向 架（轭架、滚轮、啮合限位器合称为换向架）上的滚轴和啮 合限位器相接触时，轭架通过反转传动杆，拉动反转臂，使 其切水板切入射流得到能量，产生向左的反作用驱动力矩， 使喷头迅速向左旋转，直至轭架滚轮接触脱开限位器，传动 杆推动反转臂的切水板离开水舌，喷头重新又开始正转。
➢ 脉冲式微灌系统由脉冲器总成、供水干 管、支管、灌水毛管和喷水器总成，以 及连接控制件组成。
图 脉冲式微灌系统示意图 1-脉冲发生器；2-干管；3-支管； 4-毛管；5-喷水器
（2）脉冲式微灌系统工作原理
脉冲式微喷系统的工作 过程，是通过将系统充 水和瞬间高速喷水两个 互为独立的阶段，并自 动循环往复完成的（如 图） 冲水阶段 喷水阶段
第三节 微灌设备
一、微灌的种类和微灌系统组成 二、微灌设备配套系统
一、微灌的种类和微灌系统组成
1．微灌的种类
滴灌 微喷灌 小管出流灌 渗灌
2．微灌系统的组成 3．微灌系统的种类
2．微灌系统的组成
➢ 微灌系统由
➢ 水源、首部枢纽、 输配水管网和灌 水器以及流量、 压力
控制部件和量测
仪表等组成
图 微灌系统组成示意图
注润滑水管 8.填料盒 9.填料 10.填料压盖 11.联轴器
3．混流泵
是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵 型。具有离心泵较高扬程和轴流泵较大流 量的特点，适合于平原河网地区和丘陵灌 区使用。
4．水轮泵 是利用自然水进行抽水的农
田灌溉机械。由作为动力用的水轮机和离 心泵组成。
5．井用泵 它从井下抽水灌溉。
第七章 节水灌溉机械
第一节 概述 第二节 喷灌机械 第三节 微灌设备
第一节 概 述
1、农田灌溉机械包括农田排灌机械和农田灌溉 机械。
2、农田灌溉机械主要有喷灌和微灌两种类型。
第二节 喷灌机械
一、喷灌系统的组成和分类 二、农用水泵 三、喷头的种类和性能指标 四、喷头的工作原理
一、喷灌系统的组成和分类
6．潜水泵 它由水泵、电动机、进水部
分和密封装置等四部分连成整体。
（四）农用水泵的工作原理
1．离心泵的工作原理 2．轴流泵的工作原理 3．混流泵的工作原理
1．离心泵的工作原理
离心泵是借离心力的作用 来抽水的。图7－14所示为 单级离心泵。当其叶轮高 速旋转时，流道中的水在 离心力的作用下，从叶轮 中部以高速被甩离叶轮， 射向四周。水流经过断面 逐渐扩大的泵壳流道，流 速逐渐变慢而水压增加， 压向出水管。此时叶轮的 中心部分形成真空，而水 源水面在大气压力的作用 下，通过进水管进入泵内， 称为吸水。如果叶轮连续 转动，水就源源不断地由 低处抽送到高处。
单级离心泵 1.进水管 2.叶片 3.叶轮 4.泵壳 5.出水管
2．轴流泵的工作原理
轴流泵是利用叶轮旋转所产生 的推升力来抽水的。它的叶轮浸 没在水里。当叶轮旋转时，叶片 对水产生升力作用，把水往上推 送。但同时还使水产生旋转运动， 须用导水叶来消除，使泵内水流 沿着泵轴方向流动。
轴流泵 1．进水喇叭 2. 出水弯管 3. 联轴器 4. 导水叶 5. 叶轮
（二）行喷式喷灌机
1．卷盘式喷灌机 （1）特点及适用条件 （2）构造与技术性能 2．电力驱动中心支
轴式全自动喷灌机
平移式喷灌机结构示意图 1-中心跨架； 2-刚性跨架； 3-柔性接头； 4柔性跨架； 5-渠道
软管卷盘式自动喷灌机
1-喷头车；2-PE软管；3-喷头车收 取吊架；4-PE软管；5-卷盘；6-卷 盘车；7-伸缩支囊式水动力机； 8-进水管；9-可调支腿；10-旋转底 盘；11-泄水孔管；12-自动排管器； 13-支腿
2．排水设计扬程的确定
（1）灌溉设计扬程 （2）排水设计扬程
3．水泵型号的确定
根据设计流量和设计扬程，就可以在《水泵样本》中的“水 泵综合性能型谱图”或“水泵规格性能表”等技术资料中初步选 择所需的水泵型号
（一）喷头的种类
（1）旋转式喷头 （2）固定式喷头
折射式 缝隙式 漫射式
（3）喷洒孔管
四、喷头的工作原理
（一）农用水泵的类型
离心泵 井泵（长轴井泵、深井潜水电泵） 微型泵 真空泵
（二）水泵的一般构造
1．叶轮 2．泵壳 3．填料函密封装置
混流泵叶轮
蜗壳形泵壳
填料函示意图
1.蜗道 2.叶轮 3. 1.填料盒 2.填料座 3.填料
出水口
4.水封管 5.水封环 6.压盖
离心泵叶轮
ａ.封闭式 ｂ.半封闭 式 ｃ.敞开式
BA型离心泵的构造 泵盖 2.真空表螺孔 3.减漏环 4.叶轮 5.冲水放气螺孔 6.泵壳 7.水封管
8.水封环 9.填料10.泵轴 11.轴承 12.托架 13.联轴器 14.防水螺塞 15.压力表螺孔
（2）单级双吸式离心泵 （Sh型泵）
ZLB型轴流泵 进水喇叭 2.叶轮 3.导水叶 4.泵轴 5.出水弯管 6.橡胶轴承 7.
3．固定式喷头
（1）折射式喷头的结构及工作原理 （2）缝隙式喷头的结构及工作原理 （3）离心式喷头的结构及工作原理
（1）折射式喷头的结构及工作原理
当喷头工作时，有压水流由喷嘴直接垂直 射出后，遇到折射锥的阻拦，形成薄水层而 向四周射出，在空气阻力作用下，伞形的薄 水层就散裂为小水滴而降落到地面。
轴流泵叶轮
（三）农用水泵的构造和特点
1．离心泵 2．轴流泵 3．混流1．离心泵
（1）单级单吸悬臂式离心泵（BA型泵） （2）单级双吸式离心泵（Sh型泵）
（1）单级单吸悬臂式离心泵（BA 型泵）
由泵壳、泵盖、叶轮、泵轴、轴承、托架、减漏环及填 料函等部件组成（见图）。其特点是扬程较高，流量 较小，结构简单，使用方便，水泵出水口方向可以根 据需要作左右、上下的调整。这种水泵的体积小、重 量轻，固定安装及流动使用均甚方便。也可作为喷灌 的工作泵。
1．喷灌系统的组成
（1）水源工程 （2）水泵及配套动力机 （3）管道系统 （4）喷头 （5）田间工程
2．喷灌系统的分类
•按运行方式可分定喷式、行喷式 •根据喷灌系统各组成部分可移动的程度，分成固定式、 移动式和半固定式三种。
二、农用水泵
（一）农用水泵的类型 （二）水泵的一般构造 （三）农用水泵的构造和特点 （四）农用水泵的工作原理 （五）水泵的选型
1-水源； 2-水泵； 3-流量计； 4-压力表； 5-化 肥罐；6-阀门；7-冲洗阀；8-过滤器；9-干管； 10-流量调节器；11-支管；12-滴头；13-分水毛 管；14-毛管；15-果树；16-微喷头；17-条播作 物；18-水阻管；19-滴罐管
3．微灌系统的种类
根据组成微灌系统的灌水器不同微灌系 统也分为滴灌系统、微喷灌系统、小管出 流灌系统以及渗灌系统四类。
五、喷灌机的工作原理和主要性能参数
（一）定喷式喷灌机 （二）行喷式喷灌机
（一）定喷式喷灌机
1．手推（抬）式喷灌机 2．拖拉机悬挂式喷灌机 3．滚移式喷灌机
1．手推（抬）式喷灌机
（1）结构特点 （2）使用特点 （3）主要性能指标
手推管引式喷灌机（柴油机配套） 1．喷头 2。出水管 3。水泵 4。进水管 5。底阀 6。柴油机
3．混流泵的工作原理
混流泵的构造介于离心泵和轴流泵 之间。因此叶轮在水中旋转时，既使 水流产生离心力，又对水流有升力。 混流泵的工作原理就是靠这两种力的 作用而抽水的。
（五）水泵的选型
➢ 选用水泵的原则为：
满足农业生产所提出流量和扬程的要求 1．流量设计
（1）灌溉设计流量 （2）排水设计流量Qp.s
折射式喷头结构图 内支架式; (b) 外支架式; (c) 整体式 1—折射锥； 2—喷嘴； 3—支架； 4—管接头
（2）缝隙式喷头的结构及工作原理
其有压水流经过固定不动的缝隙喷嘴喷出，形 成一个扇形的薄水层，然后在空气阻力的作用下 逐渐裂散成水滴，降落到地面
两种缝隙式喷头结构图 1—缝隙； 2—喷头； 3—管接头
根据配水管道在灌水季节中是否移动， 每一类微灌系统可分为固定式、半固定式 和移动式。
二、微灌设备配套系统
1．滴灌系统的组成 2．渗灌系统的组成 3．脉冲式微灌系统的组成
3．脉冲式微灌系统的组成
（1）脉冲式微灌系统的组成 （2）脉冲式微灌系统工作原理 （3）脉冲式微灌系统的功能特点
（1）脉冲式微灌系统的组成
图 脉冲式微罐系统 工作原理示意图
（3）脉冲式微灌系统的功能特点
a．灌水均匀度高 b．抗堵塞 c．系统灌水流量与工作压力可调 d．灌水器位置可随意设置、更改或调整 e．抗老化，防冻裂 f．独特的景观效果
2．垂直摇臂式喷头