丘陵山區水肥一體化灌溉用泵機組的優化選用

□陳沿維/達州市農業機械研究推廣站

1 達州水肥一體化灌溉用泵機組的選用現狀

通過多次調研達州丘陵山區各個縣（市、區）的種植專業合作社發現，目前達州的水肥一體化灌溉用泵機組中，多選IS型單級單吸離心泵、ZB型三相分體式自吸離心泵、QS型充水式潛水電泵機組等產品，不少種植專業合作社在水肥一體化灌溉中使用以下參數的三種類型泵機組。

1.1 IS型單級單吸離心泵機組

以IS65-50-160單級單吸清水離心泵為動力機的水肥一體化滴灌用泵機組的性能參數為：流量30m3/h、揚程30m、效率66%、轉速2900r/min、軸功率3.71kW、電機功率5.5kW、吸程7m、泵質量36kg、泵外形尺寸465mm×240mm×292mm、連電機底座一起的泵機組總質量約125kg、進出口配管直徑65mm/50mm、頻率50Hz、電壓380V。IS65-50-160型泵使用時需安裝底閥，會降低灌溉用泵機組的系統效率。

1.2 ZB型三相分體式自吸離心泵機組

以ZB25-65-5.5型三相分體式自吸離心泵為動力機的水肥一體化噴灌用泵機組的性能參數為：最大流量25m3/h、最高揚程65m、轉速2900r/min、電機功率5.5kW、吸程7m、泵頭質量25kg、泵機組外形尺寸465mm×240mm×292mm、連電機底座一起的泵機組總質量約78kg、進出口配管直徑為75mm/65mm、頻率50Hz、電壓380V。

1.3 QS型充水式潛水電泵機組

以QS40-30/2-5.5型充水式潛水電泵機組為動力機的水肥一體化滴灌用泵機組的性能參數為：額定流量40m3/h、額定揚程30m、轉速2900r/min、電機功率5.5kW、機組質量45kg、泵機組外形尺寸Φ250mm×1200mm、出口配管直徑為75mm、頻率50Hz、電壓380V。

以上灌溉用泵機組突出的問題是效率不高，動力機組體積大、笨重，且需三相電源。達州丘陵山區缺三相電源的專業合作社或種植大戶因無法實施水肥一體化灌溉而嚴重影響農作物產量和品質。

2 達州水肥一體化灌溉用泵機組的優劣對比

達州丘陵山區專業合作社和種植大戶用于水肥一體化灌溉中的三種主要泵機組性能對比見表1。

選用IS單級單吸離心泵機組產品時，需要安裝底閥、灌引水，機組效率被降低，機組體積大且笨重，機組價格高；選用QS型充水式潛水電泵機組時機組體積小，配套動力功率也不大，但機組長時間淹沒在水中容易銹蝕損壞且使用中容易出現密封進水以及漏電安全事故；選用ZB型自吸泵機組時，因是分體式結構需要聯軸器來傳動，造成泵機組體積大、笨重。達州丘陵山區專業合作社和種植大戶的水肥一體化灌溉用泵機組急需要輕型實用的汽油（柴油）機水泵機組或兩相直聯式自吸離心泵機組。

表 1 水肥一體化灌溉中的三種主要用泵機組性能對比

圖 1 QB型手壓排氣汽油機直聯離心泵機組示意圖

3 達州水肥一體化灌溉用泵機組的優化選用

通過表1可見，選用IS型單級單吸離心泵機組、ZB型三相分體式自吸離心泵機組、QS型充水式潛水電泵機組等普通離心泵產品都需要三相電源，都有一些使用弊端，尤其是對于丘陵山區無三相電源的專業合作社和種植大戶來說根本無法使用，他們急需一種以汽油（柴油）機或兩相電源為動力的輕巧型灌溉用泵機組來滿足水肥一體化灌溉使用。通過多方努力，筆者團隊在國內泵行業尋找到以下兩種泵機組，比較適合達州丘陵山區的水肥一體化灌溉使用。

3.1 QB型手壓排氣汽油機直聯式離心泵機組

QB80-25型手壓排氣汽油機直聯離心泵機組和性能參數為：流量35m3/h、揚程25m、轉速3600r/min、效率72.5%、吸程7.0m、動力機為170型4kW汽油機、機組質量35kg、外形尺寸500mm×450mm×450mm、泵進出口配管直徑80mm/80mm。

QB80-25型手壓排氣汽油機直聯離心泵機組跟表1的水肥一體化灌溉用泵機組比較有無需三相電源、體積小質量輕、高效節能、手壓排氣無需灌引水、價格低廉的優點。QB型手壓排氣汽油機直聯離心泵機組示意圖見圖1。

QB80-25型手壓排氣汽油機直聯離心泵機組的外形見圖2。

表 2 CHP自吸高壓泵機組型號規格參數

3.2 CHP自吸高壓泵機組

CHP自吸高壓泵機組型號規格參數見表2。

CHP自吸高壓泵機組最大的特點是不用三相電源，而是使用200V/50Hz的兩相電源，泵與電機直聯，機組整體體積小、質量輕、機組高效節能、具有自吸功能、價格適中。CHP自吸高壓泵的外形見圖3。

圖 2 QG80-25型手壓排氣汽油機直聯離心泵機組外形

圖 3 CHP自吸高壓泵機組外形

4 使用實例

達州市通川區的四川蘇氏農業科技發展有限公司一直種植牛奶草莓、火龍果等高端水果，種植大棚附近缺乏三相電源，在實施水肥一體化灌溉時遇到滴灌和噴灌動力設備瓶頸問題，嚴重影響了企業水果產量和品質，也制約了企業進一步發展壯大，在火龍果種植基地有近2.67hm2的低洼田塊每年都要遇到洪澇災害，嚴重影響收成，鑒于此情，筆者因地制宜為該企業選用了CHP-20自吸高壓泵機組用于牛奶草莓的水肥一體化滴灌，選用了QB80-25型手壓排氣汽油機直聯離心泵機組用于排澇。經過2018年的使用表明，在同樣種植面積和品種情況下，企業一年增產150余萬元，利稅增加38萬元。

目前，筆者將QB型手壓排氣汽油機直聯式離心泵機組、CHP自吸高壓泵機組在達州市丘區缺乏三相電源的種植專業合作社和種植大戶中大力推廣使用，有力助推了達州丘陵山區的設施農業發展和產業扶貧。