機井改造的途徑

鞏德武，馮 翊，劉永昌

(延壽縣水務局，黑龍江 延壽 150700)

0 前言

延壽縣為了改變生產(chǎn)條件，自20世紀70年代以來全縣共打灌溉機井2萬多眼，實灌水田面積2.07萬hm2，對促進糧食增產(chǎn)起了重要的作用。但是，由于機泵裝置效率低、耗能高，致使經(jīng)濟效益不高。為了解決這個問題，我縣于1989年在試點的基礎上，逐步在全縣開展了機井裝置效率測試與技術改造工作，并受到了良好的效果。

從幾年測試改造中得知，我縣機井平均提水1 000 t/m能耗為6.66 kW·h，比部頒標準高1.16 kW·h，最高9.22度，平均綜合率為42.95%，比部頒標準低11.45%，最低僅為29.5%?？梢?，機井測試改造工作試在必行。

1 機井效率低的原因

機井效率低是綜合因素所致，根據(jù)我縣的實際情況，歸納為4點:①機井工程沒有按規(guī)范要求進行規(guī)劃設計，設備配套不合理;②設備裝置質量差、標準低;③富裕揚程過大;④設備裝置老化、失修。

2 機井改造的途徑

在過去多年實踐中，我縣對機井改造采用了如下8種方法:

1)更新泵型。我縣過去機井多用2500QF0—50—40型水泵，該泵型對地下水較高的機井富裕揚程較大，耗能高，效率低。因此，對低揚程的機井更換QS5—40—55型水泵后能耗低，效率也提高了。

2)改造出水池結構形式。通過改造，保證水流暢通，無漩渦，減少阻力。

3)改造輸水管徑。在水泵流量不變的情況下，管路水頭損失大小與管內流速大小有關，而流速大小又與管路粗細有關，故管路水頭損失與管路直徑有關。因此，適當加大出水管路直徑，對減少管路水頭損失，提高管路效率的作用是非常明顯的。但也不能太粗，這樣會增加工程投資。

4)改造輸電線路直徑。機井的輸電線路太細會造成變壓器到動力機之間電壓降過大。如果將部分機井輸電線橫截面積由16 mm2變?yōu)?5 mm2，這樣就會減少電壓降。

5)減少葉輪級數(shù)和輸水管路長度。在水泵額定揚程大于機井實際揚程時，為了不減少其流量，使水泵提高效率、節(jié)約能源，可采用此種辦法。

6)更換輸水膠管。當水溫一定時，水頭損失塑料管小于膠管。隨著流量的增大，差值越大，而且出水膠管受力后在井內下垂而彎曲，無謂地增大了管路的水頭損失。膠管的出廠價格高于塑料管3倍，膠管一次性投資大。使用塑料管，可提高管路效率和裝置效率，降低能耗。因此，膠管改塑料管是一項經(jīng)濟效益十分顯著地改造。

7)改變水泵超吸程運行。地下水位高的機井，我們配置離心泵，但常常是超吸程運行。水泵在超吸程運行時，會經(jīng)常處于氣蝕狀態(tài)下工作，機具常常發(fā)生故障，同時水泵效率也很低。改造后采用落井安裝，使水泵在允許吸程范圍內工作，就大大提高了效率。如洪山屯1號井，凈揚程5.5m，配置離心泵4B—16a，效率只有30%，改造后水泵下臥2.5 m，效率提高到49.5%。

8)改善水泵出水條件，“變高炮”出流為淹沒出流。我縣水泵過去由于配套機原揚程超出設計，常造成大部分為“高炮”出流，超高0.4～1.0 m，現(xiàn)改為淹沒水深0.1～0.2 m，效率提高4%～7%。

3 機井測試中的幾點體會

通過幾年機井測試與改造，我們體會到提高機井裝置效率，節(jié)約能源，以下3點應別值得注意:

1)機井裝置時由井、水泵、動力機、傳動設備、管道等部分組成的，是相互聯(lián)系不可分割的整體，任何一部分性能的變化都會引起裝置特性的變化。

2)水泵是機井裝置中的制約設備。因此合理選配水泵則是節(jié)約能源的關鍵因素。

3)管道是機井裝置中不可缺少的組成部分，管道效率是影響裝置效率的重要因素，但又與管道、水泵以及裝置揚程等因素有關。管道效率可能變化范圍為60% ～90%，單純考慮管道本身是難以獲得較高管道效率的。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部，中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T50625—2010機井技術規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社，2011.

[2] 嚴敬.工程流體力學[M].重慶:重慶大學出版社，2007.