CN102217453A - 带振荡腔的射流式注肥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于农田灌溉系统的带振荡腔的射流式注肥装置，将预先混合好的水肥混合液倒入填料腔，启动灌溉系统，打开进料闸阀，来自于灌溉系统水泵的有压水从射流喷嘴的喷射口高速喷出，于注肥腔内形成负压，在这个负压的作用下，填料腔内的水肥混合液通过填料腔滤网、进料闸阀、逆止阀、进料管进入到注肥腔内，并随射流喷嘴喷出的高速水流，通过直径为d1的圆形喉道一同进入一级振荡腔内，进行一级溶解、涡旋振荡搅拌“破碎”，而后通过直径为d2的圆形喉道进入二级振荡腔内，进行二级溶解、涡旋振荡搅拌“破碎”，最后通过直径为d3的圆形喉道和渐变流道进入灌溉系统的过滤器。可向灌溉系统注入水溶性差的磷肥，高效节能，简单耐用。

Description

带振荡腔的射流式注肥装置
技术领域：
本发明涉及农田灌溉技术领域，尤其涉及一种用于农田灌溉系统的带振荡腔的射流式注肥装置。
背景技术：
对于射流式注肥装置其实我们都不陌生，现有的灌溉系统广泛使用的文丘里注肥器就属于射流式注肥装置，文丘里注肥器之所以被广泛使用是因为它具有如下的显著优点：不需要外部能源，从敞口肥料罐吸取肥料的花费少，吸肥量范围大，操作简单，安装简易，方便移动，适于自动化，养分浓度均匀。但是，现有的注肥装置，无论是文丘里注肥器还是其它形式的用于灌溉系统的注肥装置，一般只能注入水溶性好的肥料。对于水溶性差的磷肥要想注入灌溉系统，注肥装置就必须具有水力“破碎”功能。现有的技术方案，需要灌溉系统水泵有较大的扬程储备和叶轮等活动碎肥机构(例如申请号为201020190348.9的实用新型专利“水力施肥器”)，或另外加泵用于注肥装置(例如申请号为201020169822.X的实用新型专利“液升式环流灌溉施肥反应器”)，能耗大、效率低，同时也增加了系统的操作难度。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种除具有上述文丘里注肥器的优点外，还具有水力“破碎”功能，能耗低、效率高，且不增加操作难度的带振荡腔的射流式注肥装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种带振荡腔的射流式注肥装置，包括：填料腔、填料腔滤网、进料闸阀、逆止阀、进料管、注肥腔、射流喷嘴、一级振荡腔、二级振荡腔、渐变流道，填料腔为圆桶形，口朝上垂直放置，内有硬质、可拆卸填料腔滤网，填料腔的底部通过进料闸阀、逆止阀、进料管与注肥腔上部的进料端连接，射流喷嘴过流断面大的一端与灌溉系统主管道的水泵出水一端连接，射流喷嘴过流断面小的一端(喷射口)水平深入到注肥腔的内部，注肥腔的水平出流端通过直径为d1的圆形喉道与一级振荡腔的水平进流端连接，射流喷嘴的喷射口正对着直径为d1的圆形喉道过流断面中心，一级振荡腔的水平出流端通过直径为d2的圆形喉道与二级振荡腔的水平进流端连接，二级振荡腔的水平出流端通过直径为d3的圆形喉道与渐变流道的水平进流端连接，渐变流道的水平出流端与灌溉系统主管道的过滤器入口一端连接，射流喷嘴、直径为d1的圆形喉道、直径为d2的圆形喉道、直径为d3的圆形喉道、渐变流道的过流断面中心在一条直线上，射流喷嘴、一级振荡腔、二级振荡腔、渐变流道与该条直线的垂直截面均为圆形。
所述的带振荡腔的射流式注肥装置，一级振荡腔的出流端直径d2与一级振荡腔的进流端直径d1的比例为：d2/d1＝1.2；二级振荡腔的出流端直径d3与二级振荡腔的进流端直径d2的比例为：d3/d2＝1.2。
所述的带振荡腔的射流式注肥装置，一级振荡腔的进流端到出流端的距离为L1，与一级振荡腔的进流端直径d1的比例为：L1/d1＝2.4；二级振荡腔的进流端到出流端的距离为L2，与二级振荡腔的进流端直径d2的比例为：L2/d2＝2.4。
所述的带振荡腔的射流式注肥装置，振荡腔的级数可适当增减。
带振荡腔的射流式注肥装置的工作过程与原理如下：
本发明所谓的振荡腔为亥姆霍兹式射流自激振荡腔，在工业上被用于颗粒物料的湿法超细粉碎和工业、生活污水的曝气处理。是本发明将其引入了灌溉系统的注肥装置。
将预先混合好的水肥混合液倒入填料腔，启动灌溉系统，打开进料闸阀，来自于灌溉系统水泵的有压水从射流喷嘴的喷射口高速喷出，于注肥腔内形成负压，在这个负压的作用下，填料腔内的水肥混合液通过填料腔滤网、进料闸阀、逆止阀、进料管进入到注肥腔内，并随射流喷嘴喷出的高速水流，通过直径为d1的圆形喉道一同进入一级振荡腔内，进行一级溶解、涡旋振荡搅拌“破碎”，而后通过直径为d2的圆形喉道进入二级振荡腔内，进行二级溶解、涡旋振荡搅拌“破碎”，最后通过直径为d3的圆形喉道和渐变流道进入灌溉系统的过滤器，完成了灌溉系统的注肥过程。
因振荡腔的自激振荡频率远高于“水锤”振荡频率，故不会引起灌溉系统管路发生“水锤”而破坏管道。相反，振荡的“活化”作用，对流道有很好的清洗效果，特别有助于提高灌溉系统的抗堵塞性能。
本发明具有如下积极效果：
1、本发明的带振荡腔的射流式注肥装置，具有水力“破碎”功能，可以通过该装置向灌溉系统注入水溶性差的磷肥；
2、本发明的带振荡腔的射流式注肥装置的振荡腔也被称为“谐振腔”，工作在“谐振”状态，维持其振荡需消耗的能量极少，较其它水力“破碎”方式的能耗大幅度降低；
3、碎肥没有机械活动部件和运动密封，无外加水泵等驱动装置，结构简单，无机械故障，无堵塞、渗漏现象，可经久耐用。
附图说明：
附图为带振荡腔的射流式注肥装置的示意图。
具体实施方式：
一种带振荡腔的射流式注肥装置，如附图所示，包括：填料腔1、填料腔滤网2、进料闸阀3、逆止阀4、进料管5、注肥腔6、射流喷嘴7、一级振荡腔8-1、二级振荡腔8-2、渐变流道9，填料腔1为圆桶形，口朝上垂直放置，内有硬质、可拆卸填料腔滤网2，填料腔1的底部通过进料闸阀3、逆止阀4、进料管5与注肥腔6上部的进料端连接，射流喷嘴7过流断面大的一端与灌溉系统主管道的水泵出水一端连接，射流喷嘴7过流断面小的一端(喷射口)水平深入到注肥腔6的内部，注肥腔6的水平出流端通过直径为d1的圆形喉道与一级振荡腔8-1的水平进流端连接，射流喷嘴7的喷射口正对着直径为d1的圆形喉道过流断面中心，一级振荡腔8-1的水平出流端通过直径为d2的圆形喉道与二级振荡腔8-2的水平进流端连接，二级振荡腔8-2的水平出流端通过直径为d3的圆形喉道与渐变流道9的水平进流端连接，渐变流道9的水平出流端与灌溉系统主管道的过滤器入口一端连接，射流喷嘴7、直径为d1的圆形喉道、直径为d2的圆形喉道、直径为d3的圆形喉道、渐变流道9的过流断面中心在一条直线上，射流喷嘴7、一级振荡腔8-1、二级振荡腔8-2、渐变流道9与该条直线的垂直截面均为圆形。
所述的带振荡腔的射流式注肥装置，一级振荡腔8-1的出流端直径d2与一级振荡腔8-1的进流端直径d1的比例为：d2/d1＝1.2；二级振荡腔8-2的出流端直径d3与二级振荡腔8-2的进流端直径d2的比例为：d3/d2＝1.2。
所述的带振荡腔的射流式注肥装置，一级振荡腔8-1的进流端到出流端的距离为L1，与一级振荡腔8-1的进流端直径d1的比例为：L1/d1＝2.4；二级振荡腔8-2的进流端到出流端的距离为L2，与二级振荡腔8-2的进流端直径d2的比例为：L2/d2＝2.4。
所述的带振荡腔的射流式注肥装置，振荡腔的级数可适当增减，附图所示的为带两级振荡腔的射流式注肥装置。
带振荡腔的射流式注肥装置的工作过程与原理如下：
本发明所谓的振荡腔为亥姆霍兹式射流自激振荡腔，在工业上被用于颗粒物料的湿法超细粉碎和工业、生活污水的曝气处理。是本发明将其引入了灌溉系统的注肥装置。
将预先混合好的水肥混合液倒入填料腔1，启动灌溉系统，打开进料闸阀3，来自于灌溉系统水泵的有压水从射流喷嘴7的喷射口高速喷出，于注肥腔6内形成负压，在这个负压的作用下，填料腔1内的水肥混合液通过填料腔滤网2、进料闸阀3、逆止阀4、进料管5进入到注肥腔6内，并随射流喷嘴7喷出的高速水流，通过直径为d1的圆形喉道一同进入一级振荡腔8-1内，进行一级溶解、涡旋振荡搅拌“破碎”，而后通过直径为d2的圆形喉道进入二级振荡腔8-2内，进行二级溶解、涡旋振荡搅拌“破碎”，最后通过直径为d3的圆形喉道和渐变流道9进入灌溉系统的过滤器，完成了灌溉系统的注肥过程。
因振荡腔的自激振荡频率远高于“水锤”振荡频率，故不会引起灌溉系统管路发生“水锤”而破坏管道。相反，振荡的“活化”作用，对流道有很好的清洗效果，特别有助于提高灌溉系统的抗堵塞性能。

Claims (4)

1.一种带振荡腔的射流式注肥装置，其特征在于：包括填料腔(1)、填料腔滤网(2)、进料闸阀(3)、逆止阀(4)、进料管(5)、注肥腔(6)、射流喷嘴(7)、一级振荡腔(8-1)、二级振荡腔(8-2)、渐变流道(9)，填料腔(1)为圆桶形，口朝上垂直放置，内有硬质、可拆卸填料腔滤网(2)，填料腔(1)的底部通过进料闸阀(3)、逆止阀(4)、进料管(5)与注肥腔(6)上部的进料端连接，射流喷嘴(7)过流断面大的一端与灌溉系统主管道的水泵出水一端连接，射流喷嘴(7)过流断面小的一端(喷射口)水平深入到注肥腔(6)的内部，注肥腔(6)的水平出流端通过直径为d1的圆形喉道与一级振荡腔(8-1)的水平进流端连接，射流喷嘴(7)的喷射口正对着直径为d1的圆形喉道过流断面中心，一级振荡腔(8-1)的水平出流端通过直径为d2的圆形喉道与二级振荡腔(8-2)的水平进流端连接，二级振荡腔(8-2)的水平出流端通过直径为d3的圆形喉道与渐变流道(9)的水平进流端连接，渐变流道(9)的水平出流端与灌溉系统主管道的过滤器入口一端连接，射流喷嘴(7)、直径为d1的圆形喉道、直径为d2的圆形喉道、直径为d3的圆形喉道、渐变流道(9)的过流断面中心在一条直线上，射流喷嘴(7)、一级振荡腔(8-1)、二级振荡腔(8-2)、渐变流道(9)与该条直线的垂直截面均为圆形。
2.根据权利要求1所述的一种带振荡腔的射流式注肥装置，其特征在于：一级振荡腔(8-1)的出流端直径d2与一级振荡腔(8-1)的进流端直径d1的比例为d2/d1＝1.2；二级振荡腔(8-2)的出流端直径d3与二级振荡腔(8-2)的进流端直径d2的比例为d3/d2＝1.2。
3.根据权利要求1所述的一种带振荡腔的射流式注肥装置，其特征在于：一级振荡腔(8-1)的进流端到出流端的距离为L1，与一级振荡腔(8-1)的进流端直径d1的比例为L1/d1＝2.4；二级振荡腔(8-2)的进流端到出流端的距离为L2，与二级振荡腔(8-2)的进流端直径d2的比例为L2/d2＝2.4。
4.根据权利要求1所述的一种带振荡腔的射流式注肥装置，其特征在于：振荡腔的级数可适当增减。
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