高扬程小流量风力提水机应用策略研究

要 ： 结 合 北方 风 力 提 水 机在 牧 区的 应 用 和需 求 情 况 ， 分 析 了影 响 机 组 使用 寿命 、 提 高 自动 化 程 度 、 匹 配 高 性
Fra Baidu bibliotek
能 水 泵 等关 键 要 素 ； 从 明 确 畜群 结 构 和 灌溉 用 水 量 、 摸 清水 文水 质 情 况 、 做 好示 范 宣 传 、 拓展功能开发 、 完 善 社 会 服 务 等 ５个 方 面 ， 给 出了合 理 匹 配 机组 、 选择 机 组 、 推广机组 、 维 护 机 组 的应 用 策 略 ； 确定实 行小型为主 、 户 用 为 主、 生 产 和 生 活 相结 合 为 主 的推 广 模 式 ， 并 在此 基 础 上 提 出 了一 机 多 户 、 一 机 多用 、 多机 共 用 的应 用 思 路 。 关键 词 ：风力提水机 ；高扬程 ；小流量 ；应用策 略
启动风速 ３ ｍ ／ ｓ ， 设计风 速 ７～８ ｍ ／ ｓ ， 工 作风速 范围 ３
～
２ ０ ｍ ／ ｓ ， 调速范 围 ２ ０～２ ５ ｍ ／ ｓ ， 抗 最大 风速 ４ ０ ｍ ／ ｓ 。
调 速 方式 ： 风轮 偏 离 风 向 ， 大 风 自动 刹 车 。机 组 寿 命 ：
１ ５ ａ 。造价 为 １ ． ５万 一２ ． ０万 元 ， 年维护 费 １ ０ ０—３ ０ ０
装 角度 的适 应性 调 整 。 为 了 自动 调 速 和 自动停 车 ， 设
元 。提水 高度 ２ ０— ３ ０ ｍ， 出水量 １ ～ ８ ｔ ／ ｈ 。泵型有 两
种， 即拉 杆 活 塞 泵 和 膜 片泵 。其 中 ， 拉 杆 活 塞 泵 的 阀 门型 式 为筒 形 重 力 阀 ， 应 用数量 较大 ； 膜 片 泵 处 在 改
水机应用策略可以更好地发挥其节能与环保效益 。
次能量转换 的电动提水 ， 因使用 蓄 电池 ， 增加 了配套 使用和维护成本。实际上 ， 目前 能够形成市场规模 的
仍 然 是 风 力 机 械 提 水 Ｊ 。 在 风 力 提 水 机 推 广 应 用 的
配， 除适宜提取浅井水外 ， 也 可 以提 取部分深 井地下
水， 供 人 畜 用水 或 小 面积 灌溉 用 水 。 １ ． １ 机组 主要 技术 参数
中图分类号 ：９ ２ １ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ — １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ４） ０ ２ — ０ ２ １ ０ — ０ ５
０ 引言
目前 ， 牧 区 户 用 新 能 源 提 水 设 备 可 分 为 风 力 提 水、 风 电提 水 、 光 电提 水 和 风 光 互 补 提 水 。前 者 为 只 进 行 一 次能 量 转换 的机 械 动 力 提 水 ； 后 三 者 为进 行 两
特 摘
０ ２ ６ ０ ０ ０ ；３ ． 巴彦 淖尔 职业 技 术 学 校 ，内蒙 古 临河
０ １ ５ ０ ０ ０ ； ４ ． 锡 盟 公 路 车 辆 通 行 费 管 理 处 ， 内蒙 古 锡
０ １ ０ ０ １ ８ ）
林浩特
０ ２ ６ ０ ０ ０；５ ． 内 蒙古 农 业 大 学 机 电工 程 学 院 ，呼 和 浩 特
产品品种上 ， 我 国已基本形成北方 型高扬程小流量风
力 提 水 机组 和南 方 型 低 扬 程 大 流 量 风 力 提 水 机 组 两
近２ ０ 年来 ， 内蒙古先后成功研制 生产 ７种机型 ，
如表 １所 示 。机 组 主 要 技 术 参 数 ： 风 轮 直 径 ２—４ ｍ，
大系列 ， 约有十几种产品型号。北方 型主要是依托丰 富的筒井（ 土井 ） 资源 ， 满足牧区生产生活中人畜饮水
进和应用研发时期 ， 未来应用潜力很大 。
１ ． ２ 机 组 主要性 能
１ 机 组 性 能 分 析
风力 提 水是 风 能 利 用 的 一 种 重要 方 式 ， 是 解 决 人
Ｆ Ｓ Ｈ一 ２ ５ ０ 型为后期版本 的高扬程小流量提水机
组 。为 了增 加 风 轮 强 度 ， 减轻质 量 ， 保 证 叶 片 安 装 的 稳定性 ， 风 轮 均 采 用 了扭 角 叶 片 、 辐 条 连 接 和 外 环 支
等 基 本需 求 。在 机 电 井 难 以 发 挥 效 益 和 电 网无 法 覆 盖 的牧 区 ， 只要井源条 件许可 ， 高 扬 程 小 流 量 风 力 提 水 机 的 应用 范 围 可 以延 伸 到 每 一 个 牧 户 或 牧 业 生 产 单 元 。鉴 于牧 区机 电 井 周 围 牲 畜 踩 踏 频 繁 而 导 致 的 草 场 严 重沙 化 、 退化 问题 ， 研 究 高 扬 程 小 流 量 风 力 提
低扬程大流量型（ 低速风力机与水车或螺旋泵 匹配） 、 中扬程中流量型 （ 高速桨叶与容积式水 泵匹配 ） 和 高 扬程小流量 型 ２ ｊ 。高扬程小 流量风 力提水机 具有代 表性的机型是 内蒙古 自治 区研发 的 Ｆ Ｓ Ｈ ２ ０ ０ — ４ ０ ０系列
机组 ， 采 用 低 速 多 叶 式 风 力 机 与 活 塞 泵 或 膜 片 泵 匹
２ ０ １ ４年 ２月
农 机 化 研 究
第 ２期
高 扬 程 小 流 量 风 力 提 水 机 应 用 策 略 研 究
胡 建 栋 ，陈绍 恒 ，董 立 江 ，温宏 旗 ，赵 丽 ，赵 满 全
（ １ ． 锡 林 郭 勒 职 业学 院 ， 内蒙 古 锡 林 浩 特 ０ ２ ６ ０ ０ ０； ２ ． 锡 林 郭 勒 盟 农 牧业 机 械 化 技 术推 广 站 ，内 蒙古 锡 林 浩
畜饮水 、 草场（ 饲料地 ） 灌溉动力 的有效途径。我 国在 牧区风力提水机的研制方面 ， 按使用技术指标可分为
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ６ — ２ １ 基金项 目：内蒙 古 自治 区 “ 草 原 英 才 ”工程 专 项 资 金 项 目 （ 内 组 通
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撑 的结构形式 ， 还可根据不 同风资源地域实现 叶片安