1 传统深井泵简介及其不足
深井泵是一种需求量很大的机械产品，广泛应用于国民经济的许多领域。目前，适用于设备在上方、水面在下方的水泵主要有两种：一是潜水泵，另一种就是深井泵。
潜水泵配置的电机为潜水电机，工作时泵与电机整体潜入水底。由于浸没在水中，对电机的密封性等要求很高，产品成本较高，且维护、保养不易。此外，由于潜水泵的径向尺寸较大，不易放入口径较小的井中取水，所以其应用范围受到限制。
深井泵又可分为两种：一种是多级式深井泵，另一种是采用射流抽吸方式的深井泵，我们简称为射流式深井泵。多级式深井泵的泵体和电机是分开的，泵体一般采用多级离心泵形式，潜入水下，而电机则布置在水面上方。泵体与电机之间采用联轴器连接，由于泵的轴很长，通常要采用分段连接。此类泵不仅制造精度要求高、生产成本昂贵，而且安装复杂，故障率高，维修不便。因此其应用范围也受到一定限制。
这样，射流式深井泵成了许多深井抽水场合的主要设备。但现有技术中，射流式深井泵仍存在诸多不足。现有的射流式深井泵实际上是一种“射流深井泵机组”，该射流深井泵机组包括：位于井上部分的一台机组和井下部分的一台射流组件以及连接二者的连接管。其中井下部分的射流组件包括射流器、滤管、止回阀、真空表和连接管；井上部分的机组包括底座、离心泵、循环水箱、压力表和进出口阀门。循环水箱和离心泵安装在底座上，并由一连接管连通。离心泵与射流泵之间设有一连接管（即回水管），形成向射流泵注入并经其喷嘴喷出的高压水流；循环水箱与射流泵之间也设有一连接管（即进水管），从射流泵喷嘴喷出的水流经该管流入循环水箱。该射流式深井泵机组由于设有循环水箱，不仅使得系统的体积大大增加，给运输、使用等带来诸多不便，极大地降低了系统的机动性；而且由于循环水箱及其它相关零部件（如连接管、压力表、进出口阀门等）的增加，提高了机组整体的生产成本。
此外，现有技术中的射流式深井泵，一般各部件皆为铸造成型。铸造设备本身就具有体积、重量大、耗材多，机动性差等缺点。另外，铸造工艺是一种耗电量高、劳动强度大、对环境有污染的工艺；而且对于小流量、扬程高微型离心泵的某些部件，如窄长的叶片，还因结构尺寸所限而无法铸造。
2 新型射流式深井泵的设计原理
新型射流式深井泵的水力设计采用粘性流理论、制造工艺采用冲压焊接成型，克服了上述现有技术之不足，提供一种不仅结构简单、紧凑、机动性能好，运输、使用十分方便，而且生产工艺简单、节省材料、污染大大减少、工作强度大大减轻、生产成本大大降低的新型深井泵。
先介绍改新型深井泵中冲压焊接离心泵的水力设计方法。流量小、扬程高的低比转速离心泵的水力设计一直是个难题。采用加大流量设计法或无过载设计法，偏工况运行的现象都十分严重。铸造泵如此，国外的冲压泵也如此。产生偏工况运行的原因是目前应用的设计方法没有考虑粘性效应的“理想流体”，冲压焊接离心泵由于流道光滑，叶片薄，粘性效应更为突出。
考虑冲压焊接离心泵具有叶片薄，流道光滑等特点，分析国内外理论研究和工程实践的经验，为克服“理想流体”设计方法中忽略液体粘性的不足，采用把“理想流体”作为参照量，把粘性条件作为运动边界条件的“粘性流水力设计方法”。针对冲压焊接离心泵内粘性流的不同特点，分别建立泵吸入口、叶轮和压水室三组不同的粘性流方程组，分别求解粘性流过流通道及速度场的畸变值，按畸变值设计泵的叶型和流道。以此“粘性流水力设计方法”应用于低比转速冲压焊接离心泵的设计，解决了低比转速离心泵长期存在的“偏工况”运行问题，提高泵的运行效率，改善泵的汽蚀性能。
建立适合冲压焊接离心泵的粘性流设计方法和数学物理模型后，由粘性流输送方程式及粘性流畸变方程式构成粘性流运动方程组，即：
式中：V1——粘性边界层水流运动的畸变速度；
V2——粘性流体的运动速度：
Vc——"理想流体”水流运动速度；
h——粘性边界层产生的附加水力损失；
K——粘滞特性系数。
根据上述粘性流理论设计的新型深井泵，叶轮采用双圆弧圆柱叶片，泵体的径向形状为沿液流方向径向向外逐渐增大的全螺旋线型，其断面为斜度均匀变化的等腰梯形，所述等腰梯形的倾角B随所述离心泵泵体径向深度的加深而增大，变化范围为20-850之间。改进的射流式深井泵的泵体上开有进水管、回水管、出水管，整体结构十分紧凑。
改进的射流式深井泵结构见下图1-3:
图1 射流式深井泵正视示意图
图2 射流式深井泵B向视图
图3 射流式深井泵离心泵泵体侧视示意图
图1为改进的射流式深井泵的正视示意图，图中采用局部剖视示出了离心泵组件与射流泵组件的具体结构；
图2为图1所示射流式深井泵的B向视图，图中示出了进水管道和回流管道的分布位置及安装结构；
图3为图1所示射流式深井泵的离心泵泵体的侧视示意图，图中示出了进水管、出水管、回水管及注水口和放水口的分布位置。
参照产品示意图，改进的射流式深井泵由离心泵组件(1)和射流泵组件(2)组成，离心泵组件为一冲压焊接成型的离心泵，离心泵组件和射流泵组件借助进水管道(3)和回流管道(4)相连通；进水管道和回流管道的上端分别与设于离心泵泵体的轴向面的进水管和回水管相连接，下端分别与射流泵泵体相连接。改进的射流式深井泵不需要循环水箱，进水管道、回水管道、出水管道分别与离心泵泵体上的进水管、回水管、出水管相连接。
改进的射流式深井泵因其优良的设计和巧妙的结构，已经获得国际发明专利(专利号：PCT/CN2006/000549)。
3 结语
新型深井泵广泛应用于建筑、环保等工业部门和农业灌溉、排涝。具有高效节能(效率提高5 -20%)，节材(平均节材75%)，生产效率高，有利于环境保护等特点。产品填补了国内空白。改进的射流式深井泵已在广东阳江新力工业有限公司批量生产，取得了巨大经济效益及社会效益。产品出口多个国家和地区，以其优越的性能，良好的质量受到广泛称赞。