CN102550366A - 双向水流流道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向水流流道，包括底板，底板的前段设置有进水口，底板的后段设置有出水口，底板的左右两侧边均对称且平行设置有一挡水外边壁；底板上且位于两个挡水外边壁之间设置有第一分水板、第二分水板和挡水件，第一分水板和第二分水板间隔且左右对称设置，并组成八字形分水件，挡水件为V字形且间隔设置在分水件的后方，分水件和挡水件的张口均朝向进水口的方向，第一分水板外翼与挡水外边壁之间、第二分水板外翼与挡水外边壁之间、以及挡水件外翼与挡水外边壁之间均形成过水通道，分水件和挡水件的对称线均与底板的中心线同轴。本发明构造简单，出流量稳定，抗堵性能强，制造偏差小，生产成本低，使用寿命长。

Description

双向水流流道

技术领域

本发明属于农林业灌溉中的滴灌技术领域，具体涉及一种应用于滴灌灌水器内的双向水流流道。

背景技术

滴灌是一种先进的节水灌溉技术。滴灌灌水器是滴灌系统中的最重要的部件之一，其作用是使有压水流通过其内部的流道消能，使水流以均匀稳定的低流量滴入作物根层附近的土壤。由于在滴灌系统中管网的水头损失和地面高差的影响，管网各处压力不同，滴头的作用就是通过其内部的流道产生局部水头损失，消除滴灌灌水器进口处的多余水压，保证滴灌系统的灌水均匀度，即要求当各个滴灌灌水器工作压力变化较大时，它们的出流量变化尽可能的小，即滴灌灌水器的流态指数越小越好。

根据滴灌灌水器流道工作原理，目前国内外常用的滴灌灌水器流道可分为两类，即紊流迷宫式流道和压力补偿式流道。紊流迷宫式流道，如公开号为CN201199834、CN201632346、CN201871438、CN201346503以及CN201192667等专利文本公开的技术方案，其工作原理均为：当有压水流通过一个弯曲的流道，形成紊流，产生涡旋，会产生较大的局部水头损失，为了消除滴灌灌水器处多余压力，将一系列弯曲流道首尾相连，组成紊流迷宫式流道，这一类型的流道流态指数在0.5～0.7之间，当滴头工作压力变化时，滴头出流量变化较小，其制造成本较低，使用寿命较长，但由于流道断面尺寸很小，其抗堵性能较差，另外由于流道较长，制造精度也不易控制。压力补偿式流道，如公开号为CN2648806、CN201446021、CN2660883以及CN200987311等专利文本公开的技术方案，其工作原理均为：当有压水流通过压力补偿式流道时，水压力作用在流道内的弹性膜片上，水压不同，弹性膜片变形不同，以此来调节流道过水断面的大小，达到消能减压的目的，这一类型的流道的流态指数在0.1左右，当滴头工作压力变化较大时，滴头出流量变化很小；但由于流道内部有弹性膜片装置，其生产成本较高，在农田野外恶劣的环境中，弹性膜片易老化，影响到其使用寿命，同时由于流道断面很小，流道易堵塞。

发明内容

本发明的目的是提供一种双向水流流道，构造简单，出流量稳定，抗堵性能强，制造偏差小，生产成本低，使用寿命长。

本发明所采用的技术方案是，一种双向水流流道，其特征在于，包括底板，底板的前段设置有进水口，底板的后段设置有出水口，底板上的左右两侧边均对称且平行设置有一挡水外边壁；底板上在两个挡水外边壁之间设置有第一分水板、第二分水板和挡水件，第一分水板和第二分水板间隔且左右对称设置，并组成八字形分水件，挡水件为V字形且间隔设置在分水件的后方，分水件和挡水件的张口均朝向进水口的方向，第一分水板外翼与挡水外边壁之间、第二分水板外翼与挡水外边壁之间、以及挡水件外翼与挡水外边壁之间均留有过水通道，分水件和挡水件的对称线均与底板的中心线同轴。

第一分水板和第二分水板之间形成的张角为a₁，挡水件的张角为a₂，40°≤a₁≤120°，40°≤a₂≤120°。

进一步地，底板的前端开通并作为进水口，底板的后端开通并作为出水口。

还包括顶板，顶板与底板相平行，且设置在两个挡水外边壁、第一分水板、第二分水板以及挡水件的顶部。

底板、两个挡水外边壁、第一分水板、第二分水板、挡水件以及顶板均为一体式结构。

或者，进一步地，底板的前端安装有前挡板，进水口开在前挡板上，底板的后端安装有后挡板，出水口开在后挡板上；其中，进水口和出水口的数量均为一个，且位于底板的中心线上，或者，进水口的数量为多个，且以底板的中心线为对称线均匀分布在前挡板上，出水口的数量和分布均与进水口相一致。

还包括顶板，顶板与底板相平行，且设置在两个挡水外边壁、第一分水板、第二分水板、挡水件、前挡板以及后挡板的顶部。

底板、前挡板、后挡板、两个挡水外边壁、第一分水板、第二分水板、挡水件以及顶板均为一体式结构。

底板为矩形。

本发明的有益效果是：通过分水件和挡水件形成正、反两个方向水流，两个方向的水流强烈混掺，一方面消除有压水流的多余能量，另外一方面也使本发明具有较强的抗堵性。与紊流迷宫式流道相比，本发明双向水流流道内水流紊动强度大，流态指数低，因此在相同的压力变化范围内出流量变化幅度更小；同时，由于正、反向水流混掺强烈，固化物颗粒在流道内沉积的可能性更小，因此本发明抗堵性更好；由于流道短，可降低生产成本，有利于提高制造精度。与压力补偿式流道相比，本发明双向水流流道不需要设置弹性膜片装置，因此生产成本低，不易老化，使用寿命更长。

附图说明

图1是本发明双向水流流道第一种实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是本发明双向水流流道第二种实施例的结构示意图；

其中，1.挡水外边壁，2.底板，3.第一分水板，4.第二分水板，5.挡水件，6.进水口，7.出水口，8.前挡板，9.后挡板，10.顶板。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，本发明双向水流流道，包括矩形底板2，底板2的前端开通并作为进水口6，底板2的后端开通并作为出水口7。底板2的左右两侧边均对称且平行设置有一挡水外边壁1。底板2上且位于两个挡水外边壁1之间，设置有第一分水板3、第二分水板4和挡水件5。其中，第一分水板3和第二分水板4间隔且左右对称设置，并组成八字形分水件。第一分水板3和第二分水板4之间的空隙作为分水件的过水孔。挡水件5为V字形且间隔设置在分水件的后方。分水件和挡水件5的张口均朝向进水口6的方向。第一分水板3外翼与挡水外边壁1之间、第二分水板4外翼与挡水外边壁1之间、以及挡水件5外翼与挡水外边壁1之间均留有过水通道。分水件和挡水件5的对称线均与底板2的中心线同轴。

第一分水板3和第二分水板4之间形成的张角为a₁，挡水件8的张角为a₂，40°≤a₁≤120°，40°≤a₂≤120°。

本实施例还包括顶板10，顶板10与底板2相平行，且设置在两个挡水外边壁1、第一分水板3、第二分水板4以及挡水件5的顶部。顶板10、底板2、两个挡水外边壁1、第一分水板3、第二分水板4以及挡水件5均为一体式结构，一般由硬质塑料制成。

顶板10的设置是为了在顶板10、两个挡水外边壁1以及底板2之间形成独立的水流通道空间。而当两个挡水外边壁1、第一分水板3、第二分水板4以及挡水件5的顶部直接热压在滴灌毛管内壁时，该滴灌毛管内壁与两个挡水外边壁1以及底板2之间形成独立的水流通道空间，此时，则不需要设置顶板10。

本发明的消能原理是：当有压水流通过进水口6进入两个挡水外边壁1之间，首先通过由第一分水板3和第二分水板4构成的八字形分水件分为三股水流，其中，位于第一分水板3和第二分水板4的张口以内的一股正向水流在流动过程中，由于过水断面逐渐收缩，消除部分能量，其后，这股正向水流在经过分水件的过水孔口时又消除部分能量，当这股正向水流通过分水件的过水孔口后，受到V字形挡水件5的阻挡，这股正向水流改变流向，形成两股逆向水流。与此同时，通过第一分水板3外翼与挡水外边壁1之间过水通道、以及第二分水板4外翼与挡水外边壁1之间过水通道的另外两股正向水流与两股逆向水流相遇汇合，强烈混掺消能，而后，混掺消能后的两股水流通过挡水件5外翼与挡水外边壁1之间过水通道，最后，经出水口7流出。

本发明的消能原理，与现有紊流迷宫式流道和压力补偿式流道消能原理是不同的。在本发明中，进入流道水流的压力越大，正、反向水流具有的能量也越大，此时正、反向水流混掺越强烈，消除有压水流的能量越多。当进水口6的水流压力变化较大时，经出水口7流出的水流流量变化幅度相对较小，流态指数在0.3-0.4之间。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：底板2的前端安装有前挡板8，进水口6开在前挡板8上，底板2的后端安装有后挡板9，出水口7开在后挡板9上。其中，进水口6和出水口7的数量均为一个，且位于底板2的中心线上。此时，顶板10、底板2、前挡板8、后挡板9、两个挡水外边壁1、第一分水板3、第二分水板4以及挡水件5均为一体式结构。进水口6的数量还可以设置为多个，且以底板2的中心线为对称线均匀分布在前挡板8上，出水口7的数量和分布均与进水口2相一致。

本发明还在顶板10和/或底板2上开孔，并分别作为进水口6和出水口7。

本发明广泛应用于农林业灌溉中的滴灌技术领域，如安装在滴灌灌水器或滴灌灌水带等滴灌装置内。

Claims (9)

1.一种双向水流流道，其特征在于，包括底板(2)，所述底板(2)的前段设置有进水口(6)，所述底板(2)的后段设置有出水口(7)，所述底板(2)上的左右两侧边均对称且平行设置有一挡水外边壁(1)；所述底板(2)上在两个挡水外边壁(1)之间设置有第一分水板(3)、第二分水板(4)和挡水件(5)，所述第一分水板(3)和第二分水板(4)间隔且左右对称设置，并组成八字形分水件，所述挡水件(5)为V字形且间隔设置在分水件的后方，所述分水件和挡水件(5)的张口均朝向进水口(6)的方向，所述第一分水板(3)外翼与挡水外边壁(1)之间、第二分水板(4)外翼与挡水外边壁(1)之间、以及挡水件(5)外翼与挡水外边壁(1)之间均留有过水通道，所述分水件和挡水件(5)的对称线均与底板(2)的中心线同轴。

2.按照权利要求1所述的双向水流流道，其特征在于，所述第一分水板(3)和第二分水板(4)之间形成的张角为a₁，所述挡水件(8)的张角为a₂，40°≤a₁≤120°，40°≤a₂≤120°。

3.按照权利要求1所述的双向水流流道，其特征在于，所述底板(2)的前端开通并作为进水口(6)，所述底板(2)的后端开通并作为出水口(7)。

4.按照权利要求1、2或3所述的双向水流流道，其特征在于，还包括顶板(10)，所述顶板(10)与所述底板(2)相平行，且设置在所述两个挡水外边壁(1)、第一分水板(3)、第二分水板(4)以及挡水件(5)的顶部。

5.按照权利要求4所述的双向水流流道，其特征在于，所述底板(2)、两个挡水外边壁(1)、第一分水板(3)、第二分水板(4)、挡水件(5)以及顶板(10)均为一体式结构。

6.按照权利要求1所述的双向水流流道，其特征在于，所述底板(2)的前端安装有前挡板(8)，所述进水口(6)开在前挡板(8)上，所述底板(2)的后端安装有后挡板(9)，所述出水口(7)开在后挡板(9)上；其中，所述进水口(6)和出水口(7)的数量均为一个，且位于底板(2)的中心线上，或者，所述进水口(6)的数量为多个，且以底板(2)的中心线为对称线均匀分布在前挡板(8)上，所述出水口(7)的数量和分布均与进水口(2)相一致。

7.按照权利要求6所述的双向水流流道，其特征在于，还包括顶板(10)，所述顶板(10)与所述底板(2)相平行，且设置在所述两个挡水外边壁(1)、第一分水板(3)、第二分水板(4)、挡水件(5)、前挡板(8)以及后挡板(9)的顶部。

8.按照权利要求7所述的双向水流流道，其特征在于，所述底板(2)、前挡板(8)、后挡板(9)、两个挡水外边壁(1)、第一分水板(3)、第二分水板(4)、挡水件(5)以及顶板(10)均为一体式结构。

9.按照权利要求1、2、3或6所述的双向水流流道，其特征在于，所述底板(2)为矩形。

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