流溪河森林公園
[拼音]:shuilunbeng
[英文]:water turbine pump
利用水流落差提水的農田排灌機械。由水輪機(動力機械)和水泵(提水機械)組成(見圖)。水輪機和水泵有同軸直聯的,也有通過齒輪或膠帶傳動的。常用水輪機的型別有軸流式和混流式;水泵的型別有軸流式、混流式和離心式,分別適用於不同的工作水頭和揚程。如由軸流式水輪機和離心式水泵同軸直聯構成的水輪泵,在具有一定的水頭和足夠流量的水流流經水輪機的導葉時,可推動轉輪快速轉動,帶動與轉輪同軸的水泵葉輪轉動。流入泵的水流受離心力作用,經泵殼並沿著出水管向上提升,即可用於農田排灌的需要。
水輪泵站
凡水頭大於1米,流量大於0.1米3/秒的江河、溪流、水庫及渠道跌水均可修建水輪泵站。水輪泵站的水工建築物與水電站相似,按取得集中水頭的方式有堤壩站、渠道站、塘庫站和潮汐站等多種型別。
(1)堤壩站。可利用筒車、水碓及引水工程的原有水壩或建新壩。低水頭時可用明槽引水入水輪泵;中、高水頭時用壓力水管接渦殼引水。用以抽水或兼發電,或提、引、蓄相結合,把周圍的山塘、水庫相互連通,以增加水的流量。 ②渠道站。建於有急灘、 瀑布和坡降大的山溪,以及輸水乾渠沿程的跌水、放水閘、節制閘等處,其水頭高低懸殊。一般平原乾渠的節制閘壅升的水頭約1~2米,可在閘內或閘旁安裝軸流式水輪機的水輪泵;如在乾渠高水頭跌水上建站,可用壓力水管引水接入混流式水輪機,並採用增速傳動帶離心泵;在高渠或高塘庫灌低田的場合,如水源流量不足,而田下另有水源、揚程又不高時,可裝雙水源水輪泵,在高渠經水輪泵放水下田的同時,還可抽取下水源的水上田。
(3)塘庫站。利用山塘、水庫的有壓放水孔口安裝水輪泵,提水上灌位於庫頂的高田。由於塘庫水位的變化使水頭比變幅大,宜用槳葉可調的水輪機帶水泵或用雙水輪泵切換成串聯或並聯。水頭高宜並聯,水頭低則串聯;而在非灌溉季節則可將水泵部分卸開,改聯電機發電。
(4)潮汐站。建於近海口的河段上,在有海潮頂託的淡水區內,利用河網港浦建造水閘與河流隔開,閘內形成潮汐蓄能水庫,利用水庫河流間每晝夜兩次潮汐歷程中形成的水位差,裝水輪泵提水。
效能引數
反映水輪機和水泵性狀的引數是比轉數。
水輪機的比轉數用nSt表示。當水輪機的工作水頭為H(米),轉速為nt(轉/分),功率為N(千瓦)時,其比轉數nSt=1.167ntN1/2H-5/4。
水泵的比轉數用nSp表示。當水泵揚程為h(米),轉速為np(轉/分鐘),流量為q(米3/秒)時,其比轉數nSp=3.65npq1/2h-3/4。
組合成水輪泵的水輪機和水泵,二者的比轉數之間須符合如下關係:
nSp/nSt=(np/nt)(h/H)-5/4C1/2Z3/4S-1/2ηd1/2ηp1/2, 式中C=1或2,分別用於單型或雙型水輪機;Z為水泵的級數;S=1或2,分別用於單吸或雙吸泵; ηd為傳動效率, ηp為水泵的效率。水頭比h/H 表徵水輪泵在不同水頭下所能獲得的最佳揚程。它是水輪泵的重要引數。當水輪機為單型;水泵為單級、單吸;兩者之間為直聯時,則C、Z、S、ηd和ηp/ηt均為1,水頭比
。
當水頭比增加時,流量比q/Q減小(Q為水輪機的工作流量),反之亦然。以式表之為:
(h/H)(q/Q)=ηtηpηd。
式中ηt為水輪機效率。水輪泵的效能隨工作水頭 H的變化而變化。在相似工況下:h∝H, (q/Q)∝H1/2。
常用軸流式水輪機的比轉數在400~1000之間,適於20米以下的低水頭使用;混流式水輪機的比轉數在100~400之間,適用於較高的水頭。軸流式水泵常用於10米以下的低揚程,混流泵和離心泵適用於較高的揚程。在低水頭段單個水輪機配單級水泵時,其水頭比不宜大於6~7。為獲得較高的揚程而提高水頭比,可採取的方法一是將多臺(不宜多於3~4臺)水輪泵並列安裝而使水泵部分互相串聯,二是採用多級泵,三是在機泵之間採用增速傳動。