[发明专利]一种喷灌与滴灌两用自吸泵

说明书

所属技术领域

本发明属于一种抽水装置，适用于喷灌与滴灌多工况及低能耗运行要求。

背景技术

通常轻小型自吸泵都配有可移动非电力原动机，能够随着水源的位置而便利地移动。因此，在广袤的平原以及边远地区得到广泛应用。目前，随着农作物种植的多样化，作物需水方式的不同要求采用不同的灌溉方式，且要求满足低能耗运行要求。

设计参数为喷灌工况Q₁=15m³/h，H₁=30m，滴灌工况Q₂=18m³/h，H₂=20m，喷灌与滴灌的时间比取为α=1。到目前为止的叶片泵设计中，经典的模型换算法和速度系数法依然是最有效的设计手段。如果采用以设计点效率最高为设计目标的单个工况点设计法，由于两个工况要求的扬程曲线斜率很大，因此叶片出口安放角很小β₂<5°，不仅实际设计生产难以实现，而且叶片泵在两个不同工况点下运行的总体效率很低η<30%，如果通过加大出口安放角的设计提高效率，则无法满足两个灌溉工况点的要求，也就是经典设计方法无法同时满足多工况及低能耗运行要求。

此外，还可以采用多工况设计方法，此方法有广义和狭义两个范畴。广义上讲，任何设计点不是最高效率点的设计都是多工况设计，根据这一定义，传统的加大流量设计法、无过载设计法以及切线泵等都属于多工况设计。狭义上讲，多工况设计是指提出两个或者两个以上的(Q,H)点，要求设计的泵满足这些点的需求。虽然多工况设计的理念已经提出了十多年，但是到目前为止还没有足够的设计资料和数据以供参考。泵设计是一种折中设计，有时候为了满足某一特定要求而不得不牺牲其他方面的性能，所以采用一般形式的多工况设计方法，设计出的单级泵在两个不同工况点下运行总体效率也较低η≈30%，显然也无法满足多工况及低能耗运行要求。

现有技术中，单个工况点设计方法以及多工况设计方法得到的单级自吸泵，总体效率都很低η≈30%，已无法满足现有基于多种作物需水条件下的灌溉需求和低能耗运行要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷灌与滴灌两用自吸泵,以提高两个不同工况点下运行的总体效率，并满足现有基于多种作物需水条件下的灌溉需求和低能耗运行要求。

为了解决以上技术问题，本发明根据叶片泵的运行特点，首先根据经典速度系数设计法的数据对多工况设计要求进行分析，然后根据分析结果在经典设计方法基础上进行调整，设计出一种分级运行的双级自吸泵方案：当从首级法兰出水时，由于首级叶轮在高效点运行，次级叶轮关死点扬程较低，能量损失较小，自吸泵较高效运行，η≈55%，当从次级法兰出水时，由于首级叶轮在高效点附近运行，而次级叶轮在高效点运行，自吸泵高效运行，η≈65%，分级运行自吸泵总体效率较高，η≈60%。采用的技术方案如下。

一种喷灌与滴灌两用自吸泵，包括泵体1、导叶2、叶轮Ⅰ3、进口法兰4、键Ⅰ5、叶轮螺母6、止动垫片7、密封环8、密封圈9、内六角沉头螺钉10、出口法兰Ⅱ11、双头螺柱12、螺母13、垫圈14、泵盖15、泵轴16、机械密封17、键Ⅱ18、轴套19和叶轮Ⅱ20，进口法兰通过螺栓与泵体固接，叶轮Ⅰ通过键Ⅰ与泵轴键联接进行周向定位，叶轮Ⅰ后盖板左端面通过轴套与泵轴可转动连接进行轴向定位，叶轮Ⅰ后盖板右端面通过叶轮螺母和止动垫片与泵轴固接进行轴向定位，叶轮Ⅰ前盖板口环处通过密封环与泵体可转动连接，叶轮Ⅰ后盖板口环处与导叶间隙配合；导叶通过轴套与泵轴可转动连接进行周向定位，导叶前盖板左端面与泵盖右端面通过螺钉固接进行轴向定位，导叶前盖板与泵盖间隙处设置有密封圈，轴套与泵轴间隙配合，轴套与导叶间隙配合，泵盖通过双头螺柱、螺母和垫圈与泵体固接，叶轮Ⅱ通过键Ⅱ与泵轴键联接进行周向定位，叶轮Ⅱ后盖板左端面通过机械密封与泵轴可转动连接进行轴向定位，叶轮Ⅱ后盖板右端面通过轴套与泵轴可转动连接进行轴向定位，叶轮Ⅱ前盖板口环处与导叶间隙配合，叶轮Ⅱ后盖板口环处与泵盖间隙配合，机械密封左端面通过泵盖内端面进行轴向定位，机械密封与泵轴间隙配合，机械密封与泵盖过盈配合，叶轮螺母、止动垫片、叶轮Ⅱ、键Ⅱ、轴套、叶轮Ⅰ、键Ⅰ和机械密封从靠近进口段到远离进口段与泵轴依次相连接，出口法兰Ⅱ通过螺栓与泵盖固接，且与进口法兰端面垂直；还包括出口法兰Ⅰ，出口法兰Ⅰ通过螺栓与泵体固接，出口法兰Ⅰ端面与地面水平布设，且与进口法兰端面垂直两个叶轮，两个出口法兰，分级运行。