CN104756827A - 一种消能防堵灌水器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种消能防堵灌水器，包括进水口、出水口、由收缩部、喉部、扩散部组成的迷宫式流道，进水流道为渐缩式，出水流道为S型，进水流道设有挡板使进水分流，迷宫流道中间隔设置挡板使水流合流。进水口采用渐缩式流道，使流速在进水过程中逐渐增大，以致在进水口形成负压，对泥沙等易堵塞物产生吸力并吸走。分流口使水流一分为二，合流口6使水流二合为一，水流不断以相对的方向相遇、对流消能，大大提高流道消能能力。基于虹吸原理的S型出水口，使灌水器在停止灌水的时刻产生负压，将出水口附近的堵塞物吸干净。

Description

一种消能防堵灌水器
技术领域
本发明属于灌溉领域，具体涉及一种消能防堵灌水器。
背景技术
灌水器是滴灌工程的核心部件，滴灌工程的效果主要由灌水器的灌水状态来体现，其水力性能和抗堵性能的优劣极大地决定了整体工程效益的好坏。灌水器的主要作用是消能，将输水管道输送来的压力水（也可以混有肥料）以较小的流量均匀缓慢地输送到作物根部附近土壤中。如公开号为CN103861752A的发明专利公开了一种基于文丘里原理的抗堵灌水器，包括栅格式进水口、基于文丘里原理的抗堵迷宫流道和出水口，流道由收缩段、喉部和扩散段和从喉部到扩散段的引流段组成，收缩段和扩散段之间设置有竖直挡板，在扩散段和引流段之间设置有三角形挡板。但是，该发明结构复杂，灌水器流道弯曲而且细长，造成灌水器转折区易堵塞。因此设计一种综合考虑消能能力和防堵能力的灌水器流道就很有必要。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的问题，提供一种结构简单、消能防堵的灌水器。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明提供一种消能防堵灌水器，包括进水口、出水口、由收缩部、喉部、扩散部组成的迷宫式流道，进水流道为渐缩式，出水流道为S型，进水流道设有挡板使进水分流，迷宫流道中间隔设置挡板使水流合流。
作为优选，所述挡板为三角形挡板，按不同方向设置于流道中心，三角形挡板高度与水流面一致。
作为优选，所述出水流道包括高位区、负压区和低位区。
作为优选，所述进水流道、出水流道、由收缩部、喉部、扩散部组成的迷宫式流道设置在圆柱形腔体外表面上，圆柱形腔体直径为25mm，进水流道的进口处宽度为2mm、收缩处宽度为1mm、扩散处宽度为2mm，出水流道的高位区宽度为2mm、负压区宽度为2.5mm、高为0.5mm，低位区宽度为2mm，所述三角形挡板尖角高度为1mm，三角形挡板最短的边拐点处高0.55mm，与临边成105°，三角形挡板长边拐点处高0.29mm。
本发明的带来的有益效果是：
(1)进水口采用渐缩式流道，使流速在进水过程中逐渐增大，以致在进水口形成负压，对泥沙等易堵塞物产生吸力并吸走。
(2)分流口使水流一分为二，合流口6使水流二合为一，水流不断以相对的方向相遇、对流消能，大大提高流道消能能力。
(3)基于虹吸原理的S型出水口，使灌水器在停止灌水的时刻产生负压，将出水口附近的堵塞物吸干净。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图；
图2为本发明实施例的后视图；
图3为本发明实施例的展开示意图；
图4为本发明实施例的三角形挡板的放大示意图。
如附图所示：进口处1、收缩处2、扩散处3、分流口4、三角形挡板5、合流口6、高位区7、负压区8和低位区9。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
本发明的消能防堵灌水器包括圆柱形腔体，圆柱形腔体外表面设有流道，流道包括基于文丘里原理的渐缩式进水流道，基于对流消能的抗堵塞迷宫流道和基于虹吸原理的S形出水流道；渐缩式进水流道包括进口处1、收缩处2和扩散处3；抗堵塞迷宫流道设有三角形挡板5使进水在分流口4分流，水流在合流口6合流；S形出水流道包括高位区7、负压区8和低位区9。三角形挡板5对称分布在圆柱形腔体外表面上，因对流会产生冲击力，对称分布可以让灌水器受力平衡。
在本实施例中，圆柱形腔体直径为25mm，进水流道的进口处1宽度为2mm、收缩处2宽度为1mm、扩散处3宽度为2mm，出水流道的高位区7宽度为2mm、负压区8宽度为2.5mm、高为0.5mm，低位区9宽度为2mm，三角形挡板5尖角高度为1mm，三角形挡板最短的边拐点处高0.55mm，与临边成105°，三角形挡板长边拐点处高0.29mm。该流道数据以较小含沙量等值线作为流道基本边界设计，消能防堵的性能最佳。
圆柱形腔体上端为基于文丘里原理的渐缩式进水口流道，包括沿腔体外周螺旋向下布置的进口处1、收缩处2和扩散处3，然后与以较小含沙量等值线作为流道基本边界的迷宫结构流道连通。
分流口4使水流一分为二，合流口6使水流二合为一，水流不断以相对的方向相遇、对流消能，大大提高流道消能能力；合流口对称分布，使灌水器受力均匀。三角形挡板5可使消能作用增强，其消能作用与抗堵塞性能比一般细长弯曲的迷宫式流道要好；抗堵塞迷宫流道最后与基于虹吸原理的S型出水口相连。
S型出水口由高位区7、负压区8和低位区9组成，灌水器在停止灌水时在负压区8区域产生的负压可以将出水口附近堵塞物吸干净。
本发明的工作原理是：对于易于形成堵塞的进水口，采用渐缩式流道，使流速在进水过程中逐渐增大，以致在进水口形成负压，对泥沙等易堵塞物产生吸力并吸走。优化设计迷宫结构灌水器，显著提高了流道内含沙量分布的均匀性，消除固体颗粒大量集中的现象。同时，不断使水流一分为二，并使两者对流，大大提高流道消能能力，并使对流区对称分布，使灌水器受力均匀。对于同样易于形成堵塞的出水口，设计了基于虹吸原理的S型出水口，使灌水器在停止灌水的时刻产生负压，将出水口附近的堵塞物吸干净。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种消能防堵灌水器，包括进水口、出水口、由收缩部、喉部、扩散部组成的迷宫式流道，其特征在于进水流道为渐缩式，出水流道为S型，进水流道设有挡板使进水分流，迷宫流道中间隔设置挡板使水流合流。
2.根据权利要求1所述的消能防堵灌水器，其特征在于所述挡板为三角形挡板，按不同方向设置于流道中心，三角形挡板高度与水流面一致。
3.根据权利要求2所述的消能防堵灌水器，其特征在于所述出水流道包括高位区（7）、负压区（8）和低位区（9）。
4.根据权利要求3所述的消能防堵灌水器，其特征在于所述进水流道、出水流道、由收缩部、喉部、扩散部组成的迷宫式流道设置在圆柱形腔体外表面上，圆柱形腔体直径为25mm，进水流道的进口处（1）宽度为2mm、收缩处（2）宽度为1mm、扩散处（3）宽度为2mm，出水流道的高位区（7）宽度为2mm、负压区（8）宽度为2.5mm、高为0.5mm，低位区（9）宽度为2mm，所述三角形挡板尖角高度为1mm，三角形挡板最短的边拐点处高0.55mm，与临边成105°，三角形挡板长边拐点处高0.29mm。
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