一、理论
水泵性能怎样?由工作参数来表示,通常在水泵铭牌和产品目录中都有标明。
1. 流量 水泵的流量又称为输水量,它是指水泵在单位时间内输送水的数量。以符号Q来表示,其单位为升/秒、立方米/秒、立方米/小时。
2. 扬程 水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度,通常以符号H来表示,其单位为米。离心泵的扬程以叶轮中心线为基准,分由两部分组成。从水泵叶轮中心线至水源水面的垂直高度,即水泵能把水吸上来的高度,叫做吸水扬程,简称吸程;从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度,即水泵能把水压上去的高度,叫做压水扬程,简称压程。即 水泵扬程= 吸水扬程 + 压水扬程 应当指出,铭牌上标示的扬程是指水泵本身所能产生的扬程,它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。在选用水泵时,注意不可忽略。否则,将会抽不上水来。
3. 功率 在单位时间内,机器所做功的大小叫做功率。通常用符号N来表示。常用的单位有:公斤·米/秒、千瓦、马力。通常电动机的功率单位用千瓦表示;柴油机或汽油机的功率单位用马力表示。动力机传给水泵轴的功率,称为轴功率,可以理解为水泵的输入功率,通常讲水泵功率就是指轴功率。
由于轴承和填料的摩擦阻力;叶轮旋转时与水的摩擦;泵内水流的漩涡、间隙回流、进出、口冲击等原因。必然消耗了一部分功率,所以水泵不可能将动力机输入的功率完全变为有效功率,其中定有功率损失,也就是说,水泵的有效功率与泵内损失功率之和为水泵的轴功率。
水泵的配套功率与轴功率之间也有区别,它要比轴功率大一些,主要考虑水泵与动力机配套成机组,中间必须有一个传动装置,而它的运转又必然消耗一部分功率。另外,为确保机组安全运行,防止动力机超负载,配套功率还要留有余地,这样,就要考虑一个安全备用系数K,K=1.05—2,一般来说,水泵轴功率较小时,K值取大些;轴功率大时,K值取小些。
二、选择
水泵的选择涉及到许多问题,如质量、效率、性价比等。这里主要讨论水泵的流量,以及和流量有关的问题。现在手头上有两个潜水泵,一个是LIFETECH的AP1500,功率19W 扬程1.1M 流量1100L/小时,还有一个是海利HX-6520,功率35W 扬程1.6M 流量1000L/小时。有趣的是,35W的泵流量还不如19W的泵流量大。仔细分析,主要问题就在扬程的差别上。我对潜水泵不甚了解,但以前接触过不少类型的陆用泵,我想有些道理是相通的吧。根据流量和扬程的关系,可以把水泵分为流量泵和扬程泵两大类,轴流泵是典型的流量泵,特点是流量大,扬程小。离心泵(特别是多级离心泵)可以把水提升到很高的高度,但流量比较小。用流量的衰减曲线来描述,当提水高度增加时,流量泵的流量将急剧降低,而扬程泵的流量衰减曲线则平缓得多。
潜水泵虽然没有这两种类型的明确划分,但在设计上,对流量和扬程仍然是有不同侧重的。市面上有一些水泵标称流量很大,但功率很小,不要以为这种泵的效率很高,实际上,它是以牺牲扬程为代价的。当然,如果是用于内滤或造流,倒也没有问题。
扬程小的水泵,当提水高度增加时,它的流量会很快衰减,海利HX-6510水泵扬程1.2M,提水高度在0.5M时,实际流量只有标称流量的50%左右,而1M时,只剩下10%了。这还是比较好的(海利敢于公开自己的主要技术指标,是自信的表现),有的水泵在提水0.5M时,连1/3的流量都达不到。
扬程、流量和功率有一定关系,要保证足够的扬程和流量,必须提供相应的功率,这个钱省不了。应该注意的是,小功率的水泵,因为提升水的能力差,不仅它的扬程小,而且流量衰减曲线特别陡峭,也就是说,随着高度增加,流量会急剧下降,因此,在提水高度比较大的情况下,应该把功率作为一个重要的参考指标。
水泵的实际流量通常不容易判断,如果只看厂家提供的流量指标,可能会有很大出入。上滤,特别是底缸过滤,实际流量的衰减不容轻视。曾经见过一个进口泵,11W的功率,流量高达1000L/小时,没有标明扬程,经过了解,才知道是造流泵,根本不适合用来提水。如果遇到包装上没有标明扬程的情况,可以参考功率指标,小功率的水泵不可能有高的扬程。
水泵的流量和水族箱的容积有一定比例关系,一般来说,流量/小时至少要达到水族箱容积的2—3倍,例如,200L的水族箱,流量应达到400L/小时以上,最好能达到600L/小时以上。这里说的流量是指实际流量,可大致按水泵标称流量的50%—70%估算,具体根据水泵功率和扬程判断。
流量和过滤系统的能力有很大关系,滤材多,相应需要较大的流量,两者的比例合适效率才高。如果DIY过滤器,应注意滤材量和水泵流量的比例,具体标准可参考成品过滤器。