一種單翼雙通道繞流微壓滴灌帶的製作方法
2023-06-12 08:19:56 1
專利名稱：：一種單翼雙通道繞流微壓滴灌帶的製作方法
技術領域：
：本發明屬於農業節水灌溉
技術領域：
，涉及一種滴灌帶，具體為一種單翼雙通道繞流微壓滴灌帶。
背景技術：
：節水灌溉是世界各國發展現代農業所採取的主要措施，滴灌作為節水灌溉中一種先進的高標準灌溉技術，已被世界上100多個國家採用。其中滴灌最具節水、增產、高效和環保等顯著優勢，可廣泛應用於大田、大棚、溫室和生態園林中的棉花、蔬菜、花卉、城市綠化帶、禮品瓜果和果樹等經濟作物的節水灌溉。目前在世界範圍內，滴灌產品由於其特殊的微小結構及惡劣的工作環境使其普遍存在著水力性能差和堵塞問題突出等技術難題，經世界各國科學家研究發現主要存在著物理、化學和生物因素引起的堵塞問題。物理因素主要是有機或者無機的固體懸浮物，在管道中堆積形成堵塞；化學因素則主要是溶解的水中的化學物質，在流動過程中發生沉積的化學反應而造成堵塞；生物因素就是指水中的生物繁殖生長。另外其加工性和成本也同樣影響了灌水器推廣應用。生產一種低成本和優良水力性能特別是抗堵塞能力突出的灌水器是當今的主要研究方向。
發明內容本發明的主要目的在於提供一種單翼雙通道繞流微壓滴灌帶，該滴灌帶解決了現有滴灌帶易堵塞、成本高和操作複雜的問題。本發明提供的單翼雙通道繞流微壓滴灌帶，其特徵在於它包括輸水管道、滴灌帶邊翼和n個工作單元，n》l，滴灌帶邊翼依附在輸水管道上，n個工作單元間隔分布在滴灌帶邊翼上；每個工作單元均包括進水口、雙通道繞流流道和出水口，進水口與輸水管道連通，出水口與外界連通，進水口和出水口之間通過雙通道繞流流道連通；雙通道繞流流道由連續分布的鋸齒形流道單元組成。本發明單翼雙通道繞流微壓滴灌帶採用薄壁(0.20.5mm)的高分子材料管帶，在邊翼上設置雙通道繞流流道，提高流道的抗堵塞性能；另外，採用多個斜向進水口，與流道方向不成直角，避免堵塞物質在進口處發生堵塞；最後，加長了流道長度(200300mm)，增加了流道的單元數，取得較好的消能效果，流量可以控制在14L/h。灌水器的流道部分平面呈迷宮式鋸齒形繞流流道，連續的齒形結構和水流之間的相互衝刷的作用，使得該流道的局部消能更加的突出，保證了灌水器具有更為高效的消能效果。採用該產品具有更好的出水均勻度、抗堵塞性能和經濟性。該滴灌帶適合於微壓壓條件下的滴灌，適用於地形複雜，設備簡單條件下的滴灌。本發明可廣泛應用於大田作物，如棉花、甘蔗及蔬菜等經濟作物的節水灌溉，同時也可以應用於大棚、溫室和生態園林等條件下的節水灌溉。圖1為單翼雙通道繞流微壓滴灌帶結構示意圖；圖2為單翼雙通道繞流微壓滴灌帶剖面結構示意圖；圖3為單翼雙通道繞流微壓滴灌帶進水口(圖2中部位A)的結構示意圖；圖4為流道單元的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實例對本發明的具體工作方式作進一步詳細的闡述。如圖1所示，本發明單翼雙通道繞流微壓滴灌帶包括輸水管道1、滴灌帶邊翼5和n個工作單元，n》l，滴灌帶邊翼5依附在輸水管道1上，n個工作單元間隔分布在滴灌帶邊翼5上，每個工作單元間距為150mm到300mm之間效果更好。每個工作單元均包括進水口2、雙通道繞流流道3和出水口4，進水口2與輸水管道1連通，出水口4與外界連通，進水口2和出水口4之間通過雙通道繞流流道3連通。如圖3所示，進水口與輸水管道1的管徑成一定角度9，該角度0可以調節30-60度之間，以利於堵塞介質順利通過進水口。一定壓力的水流從輸水管道1中流過，水從流道進水口2進入流道，這也是雙通道繞流流道3與輸水管道1的唯一連通處。水在雙通道繞流流道3中消能後從流道末端的出水口4流出。雙通道繞流流道3由一系列的鋸齒形流道單元組成，流道單元的數量為24-60之間，齒尖夾角為30度一60度，各鋸齒形單元連續分布，形成了繞流雙通道流道。為更進一步提高本發明的技術效果，如圖4所示，流道單元的中間可設置類似橋墩的凸臺6，流道外邊緣7設計成角度30-60度的齒牙狀，與凸臺6相對應，形成了雙通道繞流流道。凸臺6的大小(形式、角度和邊長)是可以改變的，通過改變凸臺6的邊長可以改變流道的尺寸，凸臺6除了是菱形之外，也可以是其他的形狀，如矩形、圓形等，通過改變凸臺6的形狀、大小來改變流道的結構，從而達到優化灌水器的整體性能。'根據流道單元數目的不同出水口的間距也不同。流道單元數量為24-60之間，相應的出水口間距也從150mm到300mm不等。出水口間距是依據應用作物的實際而確定，距離可以調整以適合不同的作物植株的間距。流量可以調節工作單元數量來進行控制，以適合對水分不同要求的作物。輸水管道的兩端與水源相接，或者一端與水源相接另一端封閉。輸水管道與邊翼上的進水口相通，水流以一定的壓力從進水口2流入，經過進水口2的水流會變得較為緩慢，不易形成湍急的旋渦。接著水流進入雙通道繞流流道3，當水流通過第一個流道單元中的凸臺6，水流分成兩條，並且在通過凸臺6後又匯合成一條水流，然後通過第二個凸臺6，水流如此循環的通過若干個凸臺6後，進入出水口4，出水口4和進水口2類似，具有一定角度。至此，灌水器完成了從進水到出水的整個過程。下面主要說明灌水器的工作原理。該灌水器的主要特點是將繞流流道結構與新型微壓單翼滴灌帶相結合，作為該發明的一種實例這裡分別採用了微壓單翼滴灌帶和繞流雙通道迷宮流道。水流首先通過進水管道，具有一定壓力的水流從與管徑具有一定角度6的進水口進入。該進水口使水流能以較快的速度進入到流道，有效的防止了固體顆粒及沉積物在進水口的堵塞，從整體上提高了灌水器的抗堵塞性能。水流以相對平穩的速度流入流道部分。水流在經過齒尖夾角不大於60度的鋸齒形結構的迷宮流道時，一方面克服摩擦阻力的作用；另一方面，由於流道的轉角急、多且連續，容易形成局部渦流，這些渦流也具有消能的作用；此外，水流通過灌水器中央的菱形凸臺6時分成兩條分流，並且在通過菱形凸臺6後匯聚成一條流道時，兩條分流之間的相互衝刷具有更加高效的消能效果。在上述三方面的共同作用下，使得水流的能量能在較短的距離內得到較大的消耗，實現了灌水器的消能和壓力的調節。在該流道中的水流流態為全紊流，其流態指數為0.5左右，不超過0.57。而迷宮式環形繞流流道的齒槽結構和菱形凸臺6的尺寸決定了灌水器的出水流量。本發明要求滴灌帶在較低的工作水頭(壓力)範圍內，具體涉及到10m及以下水頭，得到穩定的出水流量。實例-該滴灌帶是由一段薄壁圓管沿徑向在中間部位用模具壓製成具有流道的結構。模具一次碾壓形成兩條沿徑向平行的流道，出水口共用。壓製成功後沿徑向從中間裁切便形成兩條滴灌帶產品。下表為我們實驗中所測試的壓力流量數據，表明了該滴灌帶的微壓滴灌性能良好。'壓力流量試驗結果tableseeoriginaldocumentpage7綜上所述，該灌水器創造性地在微壓單翼滴灌帶中引入了雙通道繞流流道，在有效地解決灌水器易堵塞難題的同時提供了更為高效的消能效果;另外，灌水器還採用了薄壁高分子材料一體壓制而成，降低了成本，體積小用料省，易于田間布置和收取，真正做到了低投入、高收益。權利要求1、一種單翼雙通道繞流微壓滴灌帶，其特徵在於它包括輸水管道(1)、滴灌帶邊翼(5)和n個工作單元，n≥1，滴灌帶邊翼(5)依附在輸水管道(1)上，n個工作單元間隔分布在滴灌帶邊翼(5)上；每個工作單元均包括進水口(2)、雙通道繞流流道(3)和出水口(4)，進水口(2)與輸水管道(1)連通，出水口(4)與外界連通，進水口(2)和出水口(4)之間通過雙通道繞流流道(3)連通；雙通道繞流流道(3)由連續分布的鋸齒形流道單元組成。2、根據權利要求1所述的單翼雙通道繞流微壓滴灌帶，其特徵在於流道單元的數量為24-60之間，齒尖夾角為30度一60度。3、根據權利要求1或2所述的單翼雙通道繞流微壓滴灌帶，其特徵在於進水口(4)與輸水管道(1)的管徑成30-60度夾角。4、根據權利要求3所述的單翼雙通道繞流微壓滴灌帶，其特徵在於每個工作單元間距為150mm到300mm。5、根據權利要求3所述的單翼雙通道繞流微壓滴灌帶，其特徵在於所述流道單元的中間設置有凸臺(6)，流道外邊緣(7)為角度為30-60度的齒牙狀。6、根據權利要求5所述的單翼雙通道繞流微壓滴灌帶，其特徵在於凸臺(6)的形狀為菱形、矩形或圓形。全文摘要本發明公開了一種單翼雙通道繞流微壓滴灌帶，它包括輸水管道、滴灌帶邊翼和n個工作單元，滴灌帶邊翼依附在輸水管道上，n個工作單元間隔分布在滴灌帶邊翼上；工作單元包括進水口、雙通道繞流流道和出水口，進水口與輸水管道連通，進水口和出水口之間通過雙通道繞流流道連通，雙通道繞流流道由連續分布的鋸齒形流道單元組成。本發明灌水帶的流道部分平面呈迷宮式鋸齒形繞流流道，連續的齒形結構和水流之間的相互衝刷的作用，使得該流道的局部消能更加的突出，保證了灌水器具有更為高效的消能效果。採用該產品具有更好的出水均勻度、抗堵塞性能和經濟性。該滴灌帶適合於較低水壓下的滴灌，適用於地形複雜，設備簡單條件下的滴灌。文檔編號A01G25/00GK101229532SQ20081004679公開日2008年7月30日申請日期2008年1月25日優先權日2008年1月25日發明者潔劉,史玉升,黎王,剛蘆,董文楚,鄭錦燦,魏青松申請人:華中科技大學