CN102301941B - 一种基于文丘里原理的微灌毛管压力调节器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于文丘里原理的微灌毛管进口压力调节器，由进水段、文丘里管、回水管和出水段构成一体，文丘里管由相互连通的收缩段、喉管、扩散段和分流段组成；回水管将文丘里管的喉管和分流段相连通，进水段与文丘里管的收缩段连通，出水段从分流段引出。该发明利用文丘里原理，利用回水管将进入分流段多余的流量吸回到喉管前端，进而起到调节流量的作用，结构简单。

Description

一种基于文丘里原理的微灌毛管压力调节器

技术领域

本发明属于节水灌溉技术领域，涉及毛管进口调压装置，用于解决微灌工程毛管进口压力不均衡的问题，特别是一种基于文丘里原理的微灌毛管压力调节器，在毛管进口安装此压力调节器后，可使每条毛管进口获得几乎相同的压强水头。

背景技术

为了保证微灌工程灌水的均匀性，往往在毛管进口安装压力调节器，以使每条毛管进口获得几乎相同的水压力。目前，工程中常用的微灌毛管压调器一般由外壳和弹性芯体组成, 弹性芯体一般由橡胶、硅胶等材质制成, 利用弹性材料来改变过水断面从而达到调节流量和压力的目的。该压调器的缺点是结构复杂，价格昂贵，流量调节性能的优劣很大程度上决定于弹性膜片性能的好坏，目前市场上的弹性膜片主要由橡胶、硅胶等材质制成，抗老化性能差。另外，当前市场上的毛管压调器起调压力偏大，大都在80kPa以上。

发明内容

为了克服现有压力调节器存在的结构复杂、价格昂贵、弹性膜片易老化、起调压力偏大等缺点，本发明的目的在于，提供一种基于文丘里原理的微灌毛管进口压调器，该压调器利用文丘里原理，安装此压调器后，不管压调器前的压强水头如何变化，压调器后获得几乎相同的流量和压强水头。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种基于文丘里原理的微灌毛管进口压调器，其特征在于，由进水段、文丘里管、回水管和出水段构成一体，所述的文丘里管由相互连通的收缩段、喉管、扩散段和分流段组成；所述的回水管将文丘里管的喉管和分流段相连通，所述的进水段与文丘里管的收缩段连通，所述的出水段从分流段引出。

所述的进水段为承插式接口，长度为15mm，内径14m。保证插入支管不漏水。

所述的收缩段长度为6.37mm，扩散段长19.48mm。

所述的喉管内径4mm，长度为10 mm。

所述的分流段长15mm、内径18mm。

所述的出水段为承插式接口，内径13 mm，长10mm，保证毛管套在该处不漏水。

所述的回水管与喉管和分流段均为90度连接，回水管内径6mm，全长77.48mm。

本发明的基于文丘里原理的微灌毛管进口压调器，巧妙的利用文丘里原理，利用回水管将进入出水段多余的流量返回到喉管前端，进而起到调节流量的作用，结构简单。

附图说明

图1是本发明的基于文丘里原理的微灌毛管进口压调器结构示意图。图中的标号为：1、进水段，2、出水段，3、回水管，4、收缩段，5、喉管，6、扩散段，7、分流段，8、毛管，9、支管。

图2是实验得到的进口压力与出口压力关系图；

图3是实验得到的压强水头与出口流量关系曲线；

以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

参见图1，按照本发明的技术方案，本实施例给出的基于文丘里原理的微灌毛管进口压力调节器，由进水段1、文丘里管、回水管3和出水段2构成一体化结构，文丘里管由相互连通的收缩段4、喉管5、扩散段6和分流段7组成；回水管3将文丘里管的喉管5和分流段7相连通，进水段1与文丘里管的收缩段4连通，所述的出水段2从分流段7引出。

使用时，将进水段1连接在支管9上，出水段2连接在毛管8上。

在本实施例中，进水段1长度（从左至右，下同）为15mm，内径14mm，进水段1制成承插式接口，使进水段1插入到支管9时不漏水。

收缩段4的长度6.37mm；喉管5的长度为10mm，内径为4mm。

扩散段6的长度19.48mm；分流段7的长度15mm、内径18mm，

出水段2为承插式接口，长度10mm，内径为13 mm，保证毛管8套在该处不漏水.

回水管3与喉管5和分流段7均为90度连接，回水管内径6mm，全长（包括垂直段和直管）77.48mm。

参见图2，申请人用Pro-e三维建模和激光快速成型技术，制作了很多试验件，经过大量试验，优选出上述尺寸，实验得到了进口压力与出口压力关系图，当进口压强水头大于20m时，出口压强水头稳定在10m左右。

参见图3，实验得到压强水头与出口流量关系曲线，经回归分析得到其关系曲线为：Q=72H^0.11(R²=0.9985)。

本发明的基于文丘里原理的微灌毛管进口压力调节器，不同于以往的压力调节器利用改变过水断面宽度调节流量和压力，而是利用水流能量平衡原理，在喉管处由于突然收缩，水流压能转化为动能，导致喉管处产生负压，然后水流经过扩散段进入分流段，分流段直径远远大于喉管直径，水流压强水头大于流速水头，在喉管安装回水管连接到分流段，部分水流从出水段吸回到喉管。进口压力越大，喉管部分负压越大，吸力越强，通过回水管吸回的水越多，相反，进口压力越小，喉管部分负压越小，吸力越小，通过回水管吸回的水越少，因此，不管进口压力如何变化，进入毛管的流量几乎不变，进而起到调节流量的作用。

Claims (7)

1.一种基于文丘里原理的微灌毛管进口压力调节器，其特征在于，由进水段（1）、文丘里管、回水管（3）和出水段（2）构成一体，所述的文丘里管由相互连通的收缩段（4）、喉管（5）、扩散段（6）和分流段（7）组成；所述的回水管（3）将文丘里管的喉管（5）和分流段（7）相连通，所述的进水段（1）与文丘里管的收缩段（4）连通，所述的出水段（2）从分流段（7）引出。

2.如权利要求1所述的基于文丘里原理的微灌毛管进口压力调节器，其特征在于，所述的进水段（1）为承插式接口，长度为15mm，内径14mm。

3.如权利要求1所述的基于文丘里原理的微灌毛管进口压力调节器，其特征在于，所述的喉管（5）的内径为4mm，长度为10mm。

4.如权利要求1所述的基于文丘里原理的微灌毛管进口压力调节器，其特征在于，所述的收缩段（4）长6.37mm，所述的扩散段（6）长19.48mm。

5.如权利要求1所述的基于文丘里原理的微灌毛管进口压调器，其特征在于，所述的分流段（7）长15mm、内径18mm。

6.如权利要求1所述的基于文丘里原理的微灌毛管进口压力调节器，其特征在于，所述的出水段（2）为承插式接口，内径13 mm，长度10mm。

7.如权利要求1所述的基于文丘里原理的微灌毛管进口压力调节器，其特征在于，所述的回水管（3）与喉管（5）和分流段（7）均为90度连接，回水管（3）的内径为6mm，全长为77.48mm。

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