水泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來(lái)輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、揚(yáng)程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來(lái)傳遞能量；葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來(lái)傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。借動(dòng)力設(shè)備和傳動(dòng)裝置或利用自然能源將水由低處升至高處的水力機(jī)械。廣泛應(yīng)用于農(nóng)田灌溉、排水以及農(nóng)牧業(yè)、工礦企業(yè)、城鎮(zhèn)供水、排水等方面。用于農(nóng)田排灌、農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的水泵稱農(nóng)用水泵，是農(nóng)田排灌機(jī)械的主要組成部分之一。

 

　　類型

 

　　根據(jù)不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來(lái)傳遞能量，主要有活塞泵、柱塞泵、齒輪泵、隔膜泵、螺桿泵等類型。葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來(lái)傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。潛水電泵的泵體部分是葉片泵。其他類型的水泵有射流泵、水錘泵、內(nèi)燃水泵等，分別利用射流水錘和燃料爆燃的原理進(jìn)行工作。水輪泵則是水輪機(jī)與葉片泵的結(jié)合。上述各類水泵中以下列各式較具代表性。

 

　　離心泵

 

　　離心泵在農(nóng)田排灌和農(nóng)牧業(yè)供水中應(yīng)用最廣。多用于揚(yáng)程高而流量小的場(chǎng)合。單級(jí)離心泵的揚(yáng)程為5～125米，排出的流量均勻，一般為6.3～400米3/小時(shí)，效率約可達(dá)86～94％。離心泵是利用離心力的作用增加水體壓力并使之流動(dòng)的一種泵。由泵殼、葉輪、 轉(zhuǎn)軸等組成。動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)葉輪在泵殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，泵內(nèi)水體被迫隨葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生離心力。離心力迫使液體自葉輪周邊拋出，匯成高速高壓水流經(jīng)泵殼排出泵外，葉輪中心處形成低壓，從而吸入新的水流，構(gòu)成不斷的水流輸送作用。葉輪具有逆旋轉(zhuǎn)方向彎曲的葉片，其結(jié)構(gòu)型式有封閉式、半封閉式和敞開(kāi)式3種，農(nóng)用的多為封閉式葉輪，葉片兩側(cè)由圓盤封閉。泵體沿出水管方向逐漸擴(kuò)張成蝸殼形。水流自葉輪一面吸入的稱單吸離心泵，自葉輪兩面吸入稱雙吸離心泵。為增加揚(yáng)程，可將多個(gè)葉輪裝在同一軸上成為多級(jí)離心泵。由前一葉輪排出的水進(jìn)入后一葉輪的進(jìn)水口，增壓后再?gòu)暮笠蝗~輪排出，因而葉輪數(shù)愈多，壓力愈高。有的離心泵帶有能自動(dòng)排除吸水管和泵體內(nèi)空氣的裝置，在起動(dòng)前無(wú)需向泵體灌水，稱自吸離心泵，但其效率常低于一般離心泵。

 

　　軸流泵

 

　　由泵殼、葉輪和轉(zhuǎn)軸等機(jī)件構(gòu)成。也稱螺槳泵。葉輪上有螺旋槳狀的葉片若干，當(dāng)葉輪隨轉(zhuǎn)軸一起被動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，各葉片將水推向一端，同時(shí)又在另一端從水源吸取水，使水產(chǎn)生沿著平行于轉(zhuǎn)軸方向的連續(xù)流動(dòng)，達(dá)到不斷輸送水流的目的。水流壓力因葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)作用而提高。由葉輪出來(lái)的旋轉(zhuǎn)水流通過(guò)固定導(dǎo)葉后，消除了旋轉(zhuǎn)分速度，并由于擴(kuò)散作用而使其部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能，推動(dòng)泵殼內(nèi)的水流沿軸向上升，由出水管流出。軸流泵多用于揚(yáng)程低而流量大的場(chǎng)合，揚(yáng)程范圍1～25米左右；流量2.7～60.0米3/秒，效率可達(dá)85～90.5％。安裝方式有立式、臥式和斜式3種，其中以立式軸流泵應(yīng)用較多（圖2）。 大型軸流泵葉輪輪轂上的旋槳葉片的安裝角度可以調(diào)節(jié)，或借液壓傳動(dòng)的轉(zhuǎn)軸在運(yùn)行中隨時(shí)間調(diào)節(jié)，以適應(yīng)揚(yáng)程及流量變化的要求，獲得較高的生產(chǎn)率，故稱可調(diào)式軸流泵。

 

　　貫流泵是臥式軸流泵的一種。由電動(dòng)機(jī)、減速裝置和水泵組成一整體，裝設(shè)在水下堤壩內(nèi)部的機(jī)坑內(nèi)，其進(jìn)出水流道位于一條直線上，近似直圓筒形，水力損失少，提水效率高，且結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、檢修方便，泵站工程簡(jiǎn)單。圬工泵是一種低揚(yáng)程軸流泵，除葉輪及其外圍的泵殼用金屬材料制成以外，進(jìn)水流道和出水流道均采用磚石或混凝土結(jié)構(gòu)，其揚(yáng)程在2米以下，流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、效率高。適用于低洼地區(qū)的排澇和灌溉。

 

　　長(zhǎng)軸深井泵

 

　　多數(shù)是一個(gè)立式單吸離心泵，其葉輪裝在井中動(dòng)水位以下，動(dòng)力機(jī)設(shè)置在井上，通過(guò)傳動(dòng)長(zhǎng)軸驅(qū)動(dòng)葉輪在導(dǎo)流殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，水流沿導(dǎo)流殼與葉輪之間的流道，經(jīng)輸水管向上提升到地面。揚(yáng)程高時(shí)可采用多個(gè)葉輪串聯(lián)的多級(jí)離心泵。由于傳動(dòng)長(zhǎng)軸的制造和安裝精度要求較高，效率隨井深的增加而顯著降低，因而一般只用于不超過(guò)100米的深井。

 

　　潛水電泵

 

　　泵體葉輪和驅(qū)動(dòng)葉輪的電機(jī)都潛入水中工作的一種水泵，有深井用和作業(yè)面用兩種。深井用潛水電泵通過(guò)伸入井中的電纜向電機(jī)供電，免去了傳動(dòng)長(zhǎng)軸，因而結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，安裝、使用和轉(zhuǎn)移方便，在有電源地區(qū)有取代長(zhǎng)軸深井泵的趨勢(shì)，但對(duì)含沙量大的水井和無(wú)電源地區(qū)不適用。潛水電泵用的電動(dòng)機(jī)有干式（電機(jī)全部密封）、半干式（電機(jī)的定子密封，而轉(zhuǎn)子在水中運(yùn)轉(zhuǎn)）、充油式（電機(jī)內(nèi)部充油以防水分侵入繞組）和濕式（電機(jī)內(nèi)部充水，定子和轉(zhuǎn)子都在水中運(yùn)轉(zhuǎn)）等類型。前3種都需要密封且制造安裝精度要求較高，因而農(nóng)用深井潛水電泵通常采用濕式電動(dòng)機(jī)，其定子繞組采用耐水絕緣導(dǎo)線或在定子繞組端部及槽內(nèi)澆注合成樹(shù)脂，水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部影響不大，密封結(jié)構(gòu)可大大簡(jiǎn)化，只要求防砂。有的深井潛水電泵揚(yáng)程高達(dá)1400米，最大流量達(dá)1.4米3／秒。

 

　　射流式深井泵

 

　　通常是由射流泵和離心泵配以相應(yīng)套管組成。用于從30米以內(nèi)的深井中提水。射流泵的工作原理是使壓力通過(guò)噴嘴噴射到喉管的入口處，由于射流的橫向紊動(dòng)擴(kuò)散作用，帶走吸水管內(nèi)的空氣，使管內(nèi)形成真空，井水被吸入并與射流水在喉管內(nèi)混合，進(jìn)行能量交換。在喉管的出口處二者的流速趨近一致，再通過(guò)擴(kuò)散管將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，使水壓進(jìn)一步提高，最后從排水管排出。

 

　　射流式深井泵有兩種組合類型：①將射流泵同離心泵并聯(lián)，離心泵通過(guò)管路將壓力水送入射流泵，射流泵將這部分水與被吸水一同向上提升，從而使小流量的高壓水轉(zhuǎn)換成大流量的低壓水，主要用于地面灌溉和渠道清淤等；②將射流泵和離心泵串并聯(lián)，使射流泵給離心泵加壓，提高其吸程，而將離心泵的出水量分出一部分提供給射流泵，其余部分送入壓水池或壓力管路，其出水壓力較高，主要用于噴灌設(shè)備和農(nóng)牧業(yè)供水。同潛水電泵和長(zhǎng)軸深井泵相比，射流式深井泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造方便、成本低等特點(diǎn)；但效率較低，相同工況下的電耗較高。

 

　　螺桿泵

 

　　依靠螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)泵腔容積的變化吸入和輸送水體的一種容積泵。有單螺桿、雙螺桿和多螺桿等類型。在農(nóng)業(yè)中使用的是單螺桿泵，其泵腔由鋼制螺桿和固定安裝在泵殼內(nèi)的橡膠套管組成。具有單螺距的螺桿在具有雙螺距內(nèi)螺旋的套管內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者間形成的空腔由吸入端移動(dòng)到出口端，從而形成連續(xù)的水流。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、拆裝容易、工作可靠，自吸性能好，多用于移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)。

 

　　手動(dòng)隔膜泵

 

　　用于低揚(yáng)程、小流量的提水作業(yè)，由泵體、 進(jìn)出水管、進(jìn)出水閥門、 隔膜和推拉桿等組成。泵體可由一個(gè)或兩個(gè)泵腔組成。具有兩個(gè)泵腔的隔膜泵，其隔膜設(shè)置在泵體的中央，或兩個(gè)隔膜分別裝在分隔的兩個(gè)泵腔外側(cè)。工作時(shí)由兩人用手操縱與隔膜相連的推拉桿，推動(dòng)隔膜作壓進(jìn)和張開(kāi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使兩個(gè)泵腔的容積交替擴(kuò)大和縮小。當(dāng)泵腔擴(kuò)大時(shí)，壓力減小，進(jìn)水閥開(kāi)啟出水閥關(guān)閉，水從進(jìn)水管流入泵腔；當(dāng)泵腔縮小時(shí)，壓力加大，進(jìn)水閥關(guān)閉，出水閥開(kāi)啟，泵腔內(nèi)的水從排水管流出，兩個(gè)泵腔交替吸水和排水，每小時(shí)可提水10～20噸。