移動式水泵機組的選擇和實用

魯文輝

摘 ? ?要：移動式水泵機組在實際應用的過程中有著良好的應用效果，文章分析了對其的選擇以及實際應用過程。

關鍵詞：移動式;水泵機組;選擇與應用

1 ? 前言

移動式水泵機組在現實生產、生活中有著廣泛的應用范圍，因此實際設計的過程中其選擇和應用也具有著重要的意義，文章就此展開分析。

2 ?有關背景

近年來，隨著人口的不斷增長，世界糧食問題日益突出，為了進一步提高農作物產量和實現有限水資源的合理利用，農業灌溉越來越受到重視，水泵灌溉機組也越來越得到廣泛應用。根據驅動方式，水泵灌溉機組主要有電機驅動和柴油機驅動兩種，其他驅動方式（例如人力驅動等）現已較少應用。由于不受電力能源和電網的限制，柴油機驅動的水泵灌溉機組在我國和其他一些發展中國家農業灌溉中應用十分廣泛。其中，移動式水泵灌溉機組整體可以靈活移動，能在不同場地進行作業，使用方便，因而最受歡迎。小型移動式水泵灌溉機組比較常見，這些機組的流量通常小于200m3/h，配套柴油機為單缸機，功率較小，僅能用于小面積灌溉，而且移動靈活，維修方便。移動方式主要有手抬式和手推式兩種。為適應農業較大灌溉流量的需求，大中型移動式水泵灌溉機組的設計開發方興未艾，目前，移動方式為牽引式或浮船式的大中型機組已逐步得到應用。

3 ?水泵設計

為滿足機組使用要求和提高水泵使用壽命，對IS200-200-250型單級單吸離心泵進行可靠性設計，從水泵結構方案選取和水力設計等方面入手，保證水泵使用性能。IS200-200-250型泵的主要技術參數：流量520m3/h、揚程15m、效率77%、轉速1500r/min、配套柴油機功率37kW。該水泵屬于較大流量、較小揚程的高轉速泵，行業上類似的水泵均采用蝸殼式混流泵結構。通過結構方案比較，考慮到移動式水泵灌溉機組的特殊性，設計時采用離心泵結構。同混流泵結構方案相比，離心泵的葉輪采用雙口環式，水泵軸向力能自動平衡，使IS200-200-250型泵具有結構簡單、體積小、質量小、軸承受力小、使用壽命長以及檢修方便等優點，適用于移動式水泵灌溉機組配套使用。為保證IS200-200-250型泵具有較大流量，在水力設計時采取加大壓出室喉部面積的方法，水泵出口直徑也隨之有所增加。

3.1 ?縱向排列

縱向排列，適用于IS、IR臥式單級單吸清水離心泵。可以看出，對于頂進側出的水泵，縱向排列可保證吸水管順直狀態，使泵房的長度降低。縱向排列布置的特點是布置緊湊，跨度小，適宜布置單吸式ISW臥式管道離心泵;但電機散熱條件差，起重設備較難選擇。機組之間各部分尺寸應符合下列要求。泵房大門要求通暢，既能容納最大的設備（水泵或電機），又有操作余地。其場地寬度一般用水管外壁和墻壁的凈距A值表示。A等于最大設備的寬度加1m，但不得小于2m。兩水泵機組基礎間通道的凈距或相鄰兩水泵機組突出基礎部分的凈距B值，當電動機容量為20kW～55kW時，應大于0.8m;電動機容量大于55kW時，不小于1.2m，保證工作人員能較為方便地通過。水管外壁與配電設備保持一定的安全操作距離C。當為低壓配電設備時C值不小于1.5m，高壓配電設備C值不小于2m。水泵機組外形凸出部分與墻壁的凈距D，需滿足管道配件安裝及便于就地檢修水泵，電動機容量小于55kW時，D值不宜小于0.8m;電動機容量大于55kW時，D值不小于1.2m（如水泵外形不凸出基礎，D值則表示基礎與墻壁的距離）。電機外形凸出部分與墻壁的凈距E，應保證電機轉子在檢修時能拆卸，并適當留有余地，E值一般為電機軸長加0.5m，但不宜。小于3m，如電機外形不凸出基礎，則E值表示基礎與墻壁的凈距。水管外壁與相鄰機組的凸出部分凈距F不應小于0.7m。如電機容量大于55kW時，F應不小于lm。

3.2 ?橫向排列

橫向排列適用于側向進、出水的水泵，如Sh型單級雙吸臥式離心泵。橫向排列雖然稍增加泵房的長度，但跨度可減小，進出水管順直，水力條件好，節省電耗，故被廣泛采用。橫向排列的各部分尺寸應符合下列要求。水泵凸出部分到墻壁的凈距A·與縱向排列的第一條要求相同，如水泵外形不凸出基礎，則Al表示基礎與墻壁的凈距。出水側水泵基礎與墻壁的凈距Bl應按水管配件的安裝要求決定，但考慮到水泵出水側是管理操作的主要通道，故81不宜小于3m。進水側水泵基礎與墻壁的凈距D·，也應根據管道配件的安裝要求決定，但不小于1m。電機凸出部分與配電設備的凈距，應保證電機轉子在檢修時能拆卸，并保持一定安全距離，其值要求為Cl一電機軸長+0.5m。但是，低壓配電設備應Cl≥1.5m;高壓配電設備Cl≥2.0m。水泵基礎之間的凈距與El要求相同，即El-Cl。如果電機和水泵凸出基礎，E1值表示為凸出部分的凈距。為了減小泵房的跨度，也可考慮將吸、壓水管上閥門設置在泵房外面的閥門井中。當泵房中機組數量較多，一般在6臺以上時，為了降低泵站建筑面積，節省造價，可采用橫向雙行排列布置形式。機組較多的圓形取水泵站中多采用這種布置方式，可節省較多的基建造價。這種布置方式機組緊湊，節省建筑面積，但泵房跨度大，起重設備需要考慮采用橋式行車。

4 ?底座車設計

底座車的功能直接影響到整個機組的復雜程度，設計時首先進行功能分析，確定底座車必須具備的相應功能。牢固連接水泵、柴油機和油箱等設備。能在外力（拖拉機、汽車等）牽引下靈活移動和轉向。機組工作時提供可靠的支撐與固定。DZC2110×680型底座車的設計原則是以盡量簡單的設計來滿足功能需要。車架采用型鋼焊接，強度較高。與水泵、柴油機和油箱等采用螺栓連接，并且均安裝平墊圈和彈簧墊圈以防止松動。底座車帶有2個可以適應各種惡劣工況的鋼輪，鋼輪與車軸之間采用免維護的雙列球軸承（3210A-2RS）連接，移動、轉向靈活。底座車兩端設有多用途鋼制牽引腳，牽引腳可以在水平向外、水平向內和垂直向下3種位置進行切換和固定。牽引腳的獨特設計使機組可以根據需要進行雙向牽引，當機組需要向某一側移動時，調整該側牽引腳水平向外，另一側牽引腳水平向內，然后將水平向外的牽引腳與牽引機械連接即可。機組工作時，調整兩側牽引腳垂直向下，即可為機組提供可靠的支撐與固定。對成套機組來說，設備的整體布局較關鍵，通過合理布局可減小機組體積和提高機組移動的穩定性和靈活性。常規設備布局法是按水泵、柴油機和油箱等順序布置機組長度約為2620mm。為盡量減小機組體積，設計時對油箱采取立體布局方案，將其放置在水泵及柴油機聯軸器上方，并通過支架固定在底座車上。這樣，在沒有增加機組高度的情況下，IS-520-15型移動式水泵灌溉機組長度縮短為2110mm，縮短了近20%。

5 ?結束語

現在移動式水泵有了越來廣泛的應用范圍，文章分析了實際應用的過程中如何對其進行選擇，以及應用效果。

參考文獻：

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