CN101946581B - 一种文丘里施肥器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种文丘里施肥器，它包括收缩段、扩散段和吸管，所述收缩段和扩散段通过螺纹密封连接，所述收缩段与扩散段之间的过渡段为喉部，所述吸管密封连接在收缩段和扩散段的交接处，与所述喉部连通；其特征在于：所述收缩段前部的进口直管段内设置有一组周向均匀排列的导叶；所述导叶分为引流段和出流段，所述引流段平直，所述出流段呈60°～90°圆弧弯曲。本发明结构设计简单巧妙、吸肥效率高、过流水头损失低，可广泛用于灌溉系统的注肥过程。

Description

一种文丘里施肥器
技术领域
本发明涉及一种农业机械，特别是关于一种文丘里施肥器。
背景技术
微灌的灌溉水利用系数可达90％以上，因此“九五”以来微灌技术在我国得到了普及推广，截止2009年全国微灌面积已达1800万亩，而且每年以超过15％的增速迅猛发展。利用灌溉系统的全封闭式管道实现灌溉与施肥的耦合作业是现代微灌技术的重要特征之一。向灌溉系统注肥的常用装置类型有压差式施肥器、文丘里施肥器和水动注肥泵。其中文丘里施肥器因其具有结构简单、无运动部件、故障维修率低、操作方便、节省劳力等优点而被广泛应用于日光温室、单拱形温室或小规模微灌系统中。
文丘里施肥器由收缩段、扩散段、喉部、吸管等部件组成，目前在使用过程中存在工作性能不够稳定、过流水头损失大、吸肥效率低、临界工作压差高等缺点。文丘里施肥器利用文丘里管原理，随着收缩段管径的逐渐变小，其工作流体的速度逐渐增加、而压力逐渐减少，直至在最小断面即喉部附近出现负压，在压力差作用下，通过与喉部连接的吸肥软管将提前配好的肥液吸入，并与工作流体混合后进入扩散段以及下游压力管道。可见，文丘里施肥器主要靠工作流体与吸肥液的混合，从而实现不同能量流体的能量交换，而形成的湍流混合层基本可以看作是轴对称的，即在圆周方向的速度和梯度几乎为零，动量交换很小，其吸肥效率较低。因此，需要对目前的文丘里施肥器结构进行改进，研究出结构简单、吸肥性能好、过流水头损失低的新型文丘里施肥器。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可有效减少过流水力损失，提高吸肥性能，降低临界工作压差的文丘里施肥器。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种文丘里施肥器，它包括收缩段、扩散段和吸管，所述收缩段和扩散段通过螺纹密封连接，所述收缩段与扩散段之间的过渡段为喉部，所述吸管密封连接在收缩段和扩散段的交接处，与所述喉部连通；其特征在于：所述收缩段前部的进口直管段内设置有一组周向均匀排列的导叶。
所述导叶分为引流段和出流段，所述引流段平直，所述出流段呈60°～90°圆弧弯曲。
所述进口直管段的外螺纹直径为G3/4″，所述进口直管段内，周向均匀排列的一组所述导叶的数量为三片，每一所述导叶的厚度为0.5mm、径向高度为2mm，所述引流段的长度为10mm，所述出流段的内圆弧半径为1.5mm、圆弧角度为90°。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由收缩段、扩散段、吸管、喉部和导叶等组成，结构简单，工艺性好。2、本发明在收缩段前部的进口直管段内，沿圆周方向均匀间隔设置有若干导叶，通过导叶可以提供进入扩散段工作流体的周向速度，改变工作流体与肥液的湍流混合层结构，从而提高工作流体与肥液的能量交换效率。3、本发明导叶的引流段平直可以适应来流方向，减少水力损失；出流段以一定角度的圆弧弯曲，可以改变流体的流动方向，因此，当进出口压力一定的条件下，可以提高吸肥流量；当吸肥流量一定的情况下，可以很大程度地降低过流水头损失。本发明结构设计简单巧妙、吸肥效率高、过流水头损失低，可广泛用于灌溉系统的注肥过程。
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是本发明进口向结构示意图
图3是本发明导叶结构示意图
图4是本发明进口直管段展开示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示，本发明包括收缩段1、扩散段2和吸管3等。收缩段1和扩散段2之间通过螺纹4连接，通过“O”型密封圈5密封。收缩段1与扩散段2之间的过渡段为喉部6。吸管3密封连接在收缩段1和扩散段2的交接处，与喉部6连通，扩散段2的后部为一出口直管段7。在收缩段1前部为一进口直管段8，进口直管段8内设置有一组周向均匀排列的导叶9。
如图3所示，本发明的导叶9分为引流段91和出流段92。引流段91平直以适应来流方向，减少水力损失；出流段92呈60°～90°的圆弧弯曲，以改变流体的流动方向，使工作流体经过导叶9后具有绕轴心线的旋转速度，进而改变工作流体与肥液的湍流混合层结构，提高工作流体与肥液的能量交换效率。
上述实施例中，进口直管段8内，沿圆周方向均匀间隔设置的导叶9的数量、每一导叶9的厚度、径向高度、出流段22圆弧角度等参数都是可以根据进口直管段8的直径有所变化的，以便使本发明能够更好地提高吸肥量，降低过流水头的损失。
如图2～4所示，以进口直管段8的外螺纹直径为G3/4″的文丘里施肥器为例，通过分析计算，得出吸肥性能最优的导叶9的参数为：沿进口直管段8圆周方向均匀布置三片导叶9，每一导叶9的厚度为0.5mm，径向高度为2mm，引流段91长10mm，出流段92的内圆弧半径为1.5mm、圆弧角度为90°。采用该结构参数后，在相同进出口压力条件下，可以提高10％～20％的吸肥量；当吸肥流量比相同时，过流水头损失可以降低10％～20％。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式及各个结构的尺寸等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (2)

1.一种文丘里施肥器，它包括收缩段、扩散段和吸管，所述收缩段和扩散段通过螺纹密封连接，所述收缩段与扩散段之间的过渡段为喉部，所述吸管密封连接在收缩段和扩散段的交接处，与所述喉部连通；其特征在于：所述收缩段前部的进口直管段内设置有一组周向均匀排列的导叶；所述导叶分为引流段和出流段，所述引流段平直，所述出流段呈60°～90°圆弧弯曲。
2.如权利要求1所述的一种文丘里施肥器，其特征在于：所述进口直管段的外螺纹直径为G3/4″，所述进口直管段内，周向均匀排列的一组所述导叶的数量为三片，每一所述导叶的厚度为0.5mm、径向高度为2mm，所述引流段的长度为10mm，所述出流段的内圆弧半径为1.5mm、圆弧角度为90°。
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