一種新型恒壓自吸噴灌系統設備

肖蘭

摘要：介紹一種新型高效恒壓自吸噴灌系統設備，該設備上主要選用一種新型恒壓自吸泵專利產品，該恒壓自吸泵不但可以自吸，還具有在使用的全流量范圍內壓力基本不變化，即具有變流穩壓特性，該恒壓自吸噴灌系統設備體積小、輕便、高效節能、在整個流量范圍內使用都保持恒定壓力，該新型高效恒壓自吸噴灌系統設備不需要使用變頻器，因此也具有節資特性。

關鍵詞： 噴灌設備 恒壓 節能 節資

中圖分類號：S27 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

1 國內恒壓自吸噴灌系統設備的現狀

目前的噴灌系統設備產品大多選用普通離心自吸泵來抽水，普通離心自吸泵設備體積大、笨重，其流量揚程曲線是下降的，在大流量使用時壓力不足而小流量使用時可能超壓導致噴霧的噴頭容易脫落、耗能高。也有不少是選用旋渦自吸泵產品應用在噴灌系統設備上，旋渦自吸泵產品體積小，但其流量揚程曲線是直線型陡降的，運行使用范圍很窄小，甚至是在點工況下使用，在小流量時壓力太高，導致噴霧的噴頭很容易脫落，在大流量時壓力嚴重不足導致噴不起霧而無法使用。

國內不少蔬菜大棚用噴灌自吸泵大多選用旋渦式自吸泵或者是普通離心自吸泵，若果只在一個泵能達到的固定流量揚程工況點附近使用還是可以的，但在現代農業科技園中的蔬菜大棚、林業花卉中噴水、噴藥以及葉面施肥等過程中急需一種輕便實用、變流恒壓、能耗低的自吸噴灌系統設備，也就是說，需要一種流量可以在很大范圍內變化而壓力又可以保持不變（才可以保證噴頭噴霧效果不變）的變流穩壓噴灌系統設備，要達到恒壓，現在常用的辦法是選用變頻調速器來達到泵恒壓，從而使噴灌系統恒壓，這種辦法增加了設備投入，選用的普通離心自吸泵體積大、笨重。

國外恒壓噴灌技術主要是用大型的固定管道式的泵站，投資成本非常高。

2 新型恒壓噴灌系統設備的特點

本新型噴灌系統設備示意圖見圖1，它包括在全流量范圍內都恒壓的恒壓自吸泵1、總壓力表2、總管閥3、分管閥4，末端管閥5。

本新型恒壓自吸噴灌系統設備中的介質通過流程為：水、肥、農藥等液體介質經過配置0.4～0.5MPa設計壓力的恒壓自吸泵1被抽上來后，經過總壓力表2與總管閥3后被分流到分管閥4，再流到每個需要噴灌大棚的噴頭，大棚噴頭總流量為恒壓自吸泵的額定流量或整數倍為最佳。

因此，本新型恒壓自吸噴灌系統設備不需要價格高昂的變頻調速器來恒壓，直接采用價格與普通離心自吸泵相近的恒壓自吸泵來達到噴灌系統小流量不超壓大流量不降壓、系統噴灌流量范圍寬廣、投資成本低等效果。本新型恒壓噴灌系統設備主要關鍵是采用了在全流量范圍內都恒壓的恒壓自吸泵實用新型專利產品（ZL201120043452.X） [1]，該產品是我們近年來研制成功的專門應用于噴灌系統設備上的創新科技產品，該泵產品在結構上的獨特設計使得泵不但具有自吸性能，還具有變流穩壓特性（就是其流量揚程曲線是平直的，當流量變化時壓力不變），而且該泵效率也比較高，因此也就不需要變頻調速器了。本噴灌系統設備是一種輕便、恒壓、低成本的恒壓噴灌系統設備。

3 新型恒壓噴灌系統設備的性能

3.1 主要性能

新型高效噴灌系統設備共配置恒壓自吸泵共5個型號，其性能范圍如下：

流量：1～30m3∕h ；揚程：40～55m ；

3.2 性能對比

以配置HYZX12.5-50型恒壓自吸泵的新型噴灌系統設備同目前市場上銷售使用的旋渦自吸泵與離心自吸泵的噴灌系統設備性能對比見表2，恒壓自吸泵、離心自吸泵、旋渦自吸泵流量揚程曲線對比見圖2。

4 新型恒壓噴灌系統設備節能性

普通恒壓噴灌系統設備常常選用普通離心自吸泵，再給其配置變頻調速器來達到恒壓噴灌的目的[2]，現在以與同電機功率與近似參數的ZB17-55-4型離心自吸泵相比較，新型噴灌系統設備配置HYZX12.5-50-4新型恒壓自吸泵的效率高7%，其節電效果計算如下：在新型恒壓自吸泵效率47%時，泵軸功率：12.5x50/（3.6x102x0.47）=3.62kW，在普通離心自吸泵效率40%時，泵軸功率：12.5x50/（3.6x102x0.40）=4.26kW，軸功率相差0.64 kW/h，若按照每年累計50天連續運行使用來計算的話，單臺套設備也可以節約電：0.64x24x50=768 kW/h /年，具有明顯的節能特性，因該新型恒壓自吸泵用量大，累計社會效益是很明顯的。

5 新型恒壓噴灌系統設備節資性

本新型恒壓噴灌系統設備較變頻調速恒壓噴灌系統節約資金達30%，預計單套系統節約資金約1萬元，從2012年5月以來，達州市已經應用57套本新型恒壓噴灌系統設備，在噴灌投資上節約資金達57萬元。

6 新型恒壓噴灌系統設備應用推廣

本新型恒壓自吸噴灌系統設備從2012年5月開始在達州市通川區現代農業科技園、達州市大竹縣欣綠果蔬農民合作社等23個單位得到應用至今，該新型恒壓自吸噴灌系統設備運行平穩未出現過故障，以前是選用旋渦泵一次只能噴一個大棚且泵出口閥門開大就掉壓噴不起霧， 無法使用，本文介紹的新型恒壓自吸噴灌系統設備一次可以噴2～3個大棚且泵出口閥門開大也不掉壓，系統設備具有變流穩壓特性，解決了大棚噴灌中的一個技術難題， 恒壓自吸泵效率較近似參數普通自吸離心泵ZB17-55-4高7%，節電效果明顯，社會效益良好。

本新型恒壓自吸噴灌系統設備解決了現代農業中的大棚恒壓噴灌系統設備的恒壓技術難題，也解決大棚噴灑農藥時的人身安全問題，本新型恒壓自吸噴灌系統設備主要應用于現代農業科技園中的蔬菜大棚、林業花卉中噴水、噴藥以及葉面施肥等，它輕便實用、恒壓、能耗低、價格低，是噴灌類節水灌溉系統設備中較為理想的創新設備，具有較大的推廣應用價值。

參考文獻：

[1]張元華 方長河 曾憲榮.一種自吸泵[P].中國專利：20112004352.X，2011-12-07.

[2]陳卯 小型恒壓噴灌系統機泵的設計[R].福建農機，2009，（3）：45—48.

[3]關醒凡 現代泵技術手冊[R].北京：宇航出版社，1995.

[4]沈陽水泵研究所 葉片泵設計手冊[R].北京：機械工業出版社，1983.

[5]何勁，趙龍中 植保排灌機械的使用與維修[R].北京：科學普及出版社，2013.