机井改造的途径

巩德武，冯 翊，刘永昌

(延寿县水务局，黑龙江 延寿 150700)

0 前言

延寿县为了改变生产条件，自20世纪70年代以来全县共打灌溉机井2万多眼，实灌水田面积2.07万hm2，对促进粮食增产起了重要的作用。但是，由于机泵装置效率低、耗能高，致使经济效益不高。为了解决这个问题，我县于1989年在试点的基础上，逐步在全县开展了机井装置效率测试与技术改造工作，并受到了良好的效果。

从几年测试改造中得知，我县机井平均提水1 000 t/m能耗为6.66 kW·h，比部颁标准高1.16 kW·h，最高9.22度，平均综合率为42.95%，比部颁标准低11.45%，最低仅为29.5%。可见，机井测试改造工作试在必行。

1 机井效率低的原因

机井效率低是综合因素所致，根据我县的实际情况，归纳为4点:①机井工程没有按规范要求进行规划设计，设备配套不合理;②设备装置质量差、标准低;③富裕扬程过大;④设备装置老化、失修。

2 机井改造的途径

在过去多年实践中，我县对机井改造采用了如下8种方法:

1)更新泵型。我县过去机井多用2500QF0—50—40型水泵，该泵型对地下水较高的机井富裕扬程较大，耗能高，效率低。因此，对低扬程的机井更换QS5—40—55型水泵后能耗低，效率也提高了。

2)改造出水池结构形式。通过改造，保证水流畅通，无漩涡，减少阻力。

3)改造输水管径。在水泵流量不变的情况下，管路水头损失大小与管内流速大小有关，而流速大小又与管路粗细有关，故管路水头损失与管路直径有关。因此，适当加大出水管路直径，对减少管路水头损失，提高管路效率的作用是非常明显的。但也不能太粗，这样会增加工程投资。

4)改造输电线路直径。机井的输电线路太细会造成变压器到动力机之间电压降过大。如果将部分机井输电线横截面积由16 mm2变为25 mm2，这样就会减少电压降。

5)减少叶轮级数和输水管路长度。在水泵额定扬程大于机井实际扬程时，为了不减少其流量，使水泵提高效率、节约能源，可采用此种办法。

6)更换输水胶管。当水温一定时，水头损失塑料管小于胶管。随着流量的增大，差值越大，而且出水胶管受力后在井内下垂而弯曲，无谓地增大了管路的水头损失。胶管的出厂价格高于塑料管3倍，胶管一次性投资大。使用塑料管，可提高管路效率和装置效率，降低能耗。因此，胶管改塑料管是一项经济效益十分显著地改造。

7)改变水泵超吸程运行。地下水位高的机井，我们配置离心泵，但常常是超吸程运行。水泵在超吸程运行时，会经常处于气蚀状态下工作，机具常常发生故障，同时水泵效率也很低。改造后采用落井安装，使水泵在允许吸程范围内工作，就大大提高了效率。如洪山屯1号井，净扬程5.5m，配置离心泵4B—16a，效率只有30%，改造后水泵下卧2.5 m，效率提高到49.5%。

8)改善水泵出水条件，“变高炮”出流为淹没出流。我县水泵过去由于配套机原扬程超出设计，常造成大部分为“高炮”出流，超高0.4～1.0 m，现改为淹没水深0.1～0.2 m，效率提高4%～7%。

3 机井测试中的几点体会

通过几年机井测试与改造，我们体会到提高机井装置效率，节约能源，以下3点应别值得注意:

1)机井装置时由井、水泵、动力机、传动设备、管道等部分组成的，是相互联系不可分割的整体，任何一部分性能的变化都会引起装置特性的变化。

2)水泵是机井装置中的制约设备。因此合理选配水泵则是节约能源的关键因素。

3)管道是机井装置中不可缺少的组成部分，管道效率是影响装置效率的重要因素，但又与管道、水泵以及装置扬程等因素有关。管道效率可能变化范围为60% ～90%，单纯考虑管道本身是难以获得较高管道效率的。

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T50625—2010机井技术规范[S].北京:中国计划出版社，2011.

[2] 严敬.工程流体力学[M].重庆:重庆大学出版社，2007.