CN114680022A

CN114680022A - 一种防倒吸压力补偿式灌水器

Info

Publication number: CN114680022A
Application number: CN202210410587.8A
Authority: CN
Inventors: 喻黎明; 朱希茂; 李娜; 杨传科; 余家锐; 曹丽
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2022-04-19
Filing date: 2022-04-19
Publication date: 2022-07-01
Anticipated expiration: 2042-04-19
Also published as: CN114680022B

Abstract

本发明涉及一种防倒吸压力补偿式灌水器，属于农业灌溉技术领域。包括本体、消能腔、补偿腔；所述的本体内设有消能腔和补偿腔，消能腔和补偿腔通过中间流道相互连通，消能腔内设有消能通道；所述的补偿腔顶部设有安装座，安装座上设有出水口，安装座底部依次设置有弹性膜片和内圆柱，内圆柱上均匀间隔设置有挡水环，补偿腔内壁上设有与挡水环相匹配的环形凹环。通过在补偿腔中设置挡水环和与之匹配的环形凹环，在水源端停水时，挡水环的底面紧贴环形凹环的底部侧壁，形成密封，有效避免了外部泥沙被倒吸入灌水器问题；同时，通过消能通道，能够有效消耗水流动能，降低水流流速，使各个位置的出水速度相一致，保证的灌溉的效果。

Description

一种防倒吸压力补偿式灌水器

技术领域

本发明属于农业灌溉技术领域，具体的说，涉及一种防倒吸压力补偿式灌水器。

背景技术

我国的淡水资源总量位于世界第四位，但我国的人均水资源仅为世界水平的1/4，是全球人均水资源最贫困的国家之一，且我国水资源南北分配差异非常明显，而我国又是农业大国，节水灌溉刻不容缓，在实际灌溉生产作业中，灌水器因高效的节水效果，已经得到全国范围内的普遍使用。区分于普通迷宫流道灌水器，压力补偿式灌水器因较好的灌水均匀度以及较强的适应能力在实际灌溉生产作业中其效益优于普通迷宫流道灌水器。

普通迷宫流道灌水器结构简单，其内部构造主要由迷宫流道构成，在实际灌溉生产作业中能够保证基本的流道消能效果，但灌水均匀度以及适应地形能力较差。

压力补偿式灌水器在一定程度上能够保证较好的灌水均匀度，且具有适应地形的能力。但在实际灌溉生产作业中，对于复杂地形，尤其像山地林间等特殊环境中的使用，一般的压力补偿式灌水器不能够保证良好的工作效果。再有，由于灌水器正常工作完成后停止灌溉的一瞬间，水源端由于瞬间失去压力，会造成毛管内包括灌水器内部存水出现倒吸现象，由于毛管一般铺设于地表或地下，直接与外界的泥沙接触，不可能避免的造成出水口端会倒吸入泥沙而造成灌水器堵塞，严重影响灌溉效益。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种防倒吸压力补偿式灌水器。有效避免水源端停水后外部泥沙被倒吸入灌水器问题，保证了灌水器运行的安全。

为达到上述目的，本发明按如下技术方案实施的：

一种防倒吸压力补偿式灌水器，包括本体、消能腔、补偿腔；所述的本体内设有消能腔和补偿腔，消能腔和补偿腔通过中间流道相互连通，消能腔内设有消能通道，消能通道的一端与中间流道连通，另一端与设置在本体底部的进水口连通，消能通道内均匀间隔设置有用于减缓水流流速的对冲单元；所述的补偿腔顶部设有安装座，安装座上设有出水口，安装座底部依次设置有弹性膜片和内圆柱，内圆柱上均匀间隔设置有挡水环，补偿腔内壁上设有与挡水环相匹配的环形凹环，挡水环和环形凹环之间设有补偿间隙。

优选的，所述的消能腔通过隔板分为上腔体和下腔体，上腔体和下腔体内分别设置有三条消能通道，分别为流道AⅠ、流道A2、流道AⅢ、流道BⅠ、流道B2、流道BⅢ，进水口与流道AⅠ右端相连通，流道A2、流道AⅢ分别设置在流道AⅠ的两侧，流道AⅠ、流道A2、流道AⅢ左端相互连通，流道A2和流道AⅢ右端通过设置在隔板上的连通孔Ⅰ分别与位于其正上方的流道B2和流道BⅢ右端相互连通，流道BⅠ、流道B2、流道BⅢ左端相互连通，流道BⅠ右端通过连通孔Ⅱ与中间流道相互流通。

优选的，所述的对冲单元包括分水件、挡水侧翼，所述的挡水侧翼镜像对称设置有两个，两个挡水侧翼之间设置有过水间隙，过水间隙正前方设置有分水件。

优选的，所述的分水件呈三角形，且其迎水侧面呈弧形。

优选的，所述的挡水侧翼的迎水侧面向分水件弯曲设置。

优选的，所述的中间流道端口上设有位于内圆柱正下方的密封环。

本发明的有益效果：

本发明通过在补偿腔中设置挡水环和与之匹配的环形凹环，在水源端停水时，挡水环的底面紧贴环形凹环的底部侧壁，形成密封，有效避免了外部泥沙被倒吸入灌水器问题，保证了灌水器运行的安全；同时，通过消能通道，能够有效消耗水流动能，降低水流流速，使各个位置的出水速度相一致，保证的灌溉的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明立体结构示意图；

图2是本发明下腔体内部元件分布示意图；

图3是本发明密封环安装示意图；

图4是本发明剖视示意图；

图5是本发明补偿腔剖视示意图；

图中，1-本体、2-消能腔、3-补偿腔、4-中间流道、5-进水口、6-安装座、7-出水口、8-弹性膜片、9-内圆柱、10-挡水环、11-环形凹环、12-补偿间隙、13-上腔体、14-下腔体、15-流道AⅠ、16-流道A2、17-流道AⅢ、18-流道BⅠ、19-流道B2、20-流道BⅢ、21-连通孔Ⅰ、22-连通孔Ⅱ、23-分水件、24-挡水侧翼、25-过水间隙、26-密封环、27-隔板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

由图所示，一种防倒吸压力补偿式灌水器，包括本体1、消能腔2、补偿腔3；所述的本体1内设有消能腔2和补偿腔3，消能腔2和补偿腔3通过中间流道4相互连通，消能腔2内设有消能通道，消能通道的一端与中间流道4连通，另一端与设置在本体1底部的进水口5连通，消能通道内均匀间隔设置有用于减缓水流流速的对冲单元；所述的补偿腔3顶部设有安装座6，安装座6上设有出水口7，安装座6底部依次设置有弹性膜片8和内圆柱9，内圆柱9上均匀间隔设置有挡水环10，补偿腔3内壁上设有与挡水环10相匹配的环形凹环11，挡水环10和环形凹环11之间设有补偿间隙12，使用时，将防倒吸压力补偿式灌水器镶嵌在相应管道的管道壁中，并使进水口5与管道内部相连通，出水口7与管道外壁相互连通，其余部分封闭在管道壁中；水流经管道从进水口5流入消能通道中，水流在消能通道中流动时，冲击对冲单元，有效减缓水流流速，降低水流动能。水流经过消能通道后，通过中间流道4进入补偿腔3中；在初始状态时，内圆柱9在弹性膜片8的弹力作用下，挡水环10的底面与对应环形凹环11顶面相贴合，形成密封，水流从补偿腔3的底部进入补偿腔3后，水压向上驱动内圆柱9及内圆柱9上的挡水环10向上移动，内圆柱9克服弹性膜片8的弹性向上移动，挡水环10与环形凹环11相互分开，使水流能够通过补偿间隙12，最终水从安装座6上的出水口7流出。在水流经过补偿间隙12时，水流从挡水环10的底面流入，绕过其侧面后从其顶面流出，在挡水环10的底面及顶面都存在水流，因此，水流稳定时，在挡水环10的上下表面形成一个相等的水压，当灌水器的输入水压增大时，在挡水环10的上部也形成一个相等的水压，形成水压自动补偿效果，从而维持挡水环10上下侧面与环形凹环11上下两侧壁之间间隙的恒定，保证输出水流的稳定。当管道内水流停止供给时，进水口5压力降低，水流不能将内圆柱9及挡水环10向上顶起，在弹性膜片8的作用下，通过内圆柱9驱动挡水环10向下移动，挡水环10底面与环形凹环11下侧壁相贴合，从而将补偿间隙12封死，有效避免虹吸导致的外部泥土被吸入出水口7导致的堵塞问题。

所述的对冲单元包括分水件23、挡水侧翼24，所述的挡水侧翼24镜像对称设置有两个，两个挡水侧翼24之间设置有过水间隙25，过水间隙25正前方设置有分水件23，水流经过对冲单元时，首先经过分水件23，分水件23将水流向两侧分开，然后向后流动，撞击挡水侧翼24，最终从过水间隙25中流入下一对冲单元，从而有效消耗水流动能，降低水流的流速。作为优选，所述的分水件23呈三角形，其中一个顶角迎向水流方向，且其迎水侧面呈弧形，降低水流对分水件23的冲击，提高分水件23的使用寿命。作为优选，所述的挡水侧翼24的迎水侧面向分水件23弯曲设置，水流冲击挡水侧翼24后，沿挡水侧翼24流动，反冲分水件23后侧面，从而形成两侧撞击，有效提高消耗水流的动能，使水流动能消耗效果更佳。

作为优选，所述的消能腔2通过隔板27分为上腔体13和下腔体14，上腔体13和下腔体14内分别设置有三条消能通道，分别为流道AⅠ15、流道AⅡ16、流道AⅢ17、流道BⅠ18、流道BⅡ19、流道BⅢ20，进水口5与流道AⅠ15右端相连通，流道AⅡ16、流道AⅢ17分别设置在流道AⅠ15的两侧，流道AⅠ15、流道AⅡ16、流道AⅢ17左端相互连通，流道AⅡ16和流道AⅢ17右端通过设置在隔板27上的连通孔Ⅰ21分别与位于其正上方的流道BⅡ19和流道BⅢ20右端相互连通，流道BⅠ18、流道BⅡ19、流道BⅢ20左端相互连通，流道BⅠ18右端通过连通孔Ⅱ22与中间流道4相互流通，水流经过消能通道时，从进水口5流入流道AⅠ15右端，流至流道AⅠ15左端后，水流分开流入流道AⅡ16、流道AⅢ17中，然后沿流道AⅡ16、流道AⅢ17流动至右端，再经过连通孔Ⅰ21分别流入流道BⅡ19、流道BⅢ20右端，再沿流道BⅡ19、流道BⅢ20向左移动，汇合后流入流道BⅠ18中，最终从流道BⅠ18右端流入连通孔Ⅱ22中，沿流通孔2流入中间流道4中，本设计有效延长了消能通道的长度，提高了对水流动能的消耗。

进一步，所述的中间流道4端口上设有位于内圆柱9正下方的密封环26，当管道内停止供水时，内圆柱9在弹性膜片8的作用下向下移动，其底面与密封环26相互接触，从而将中间流道4堵死，形成水流在中间流道4的单向流动，与挡水环10相互配合，有效避免外部泥土被倒吸入灌水器的问题。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围；附图尺寸与具体实物无关，实物尺寸可任意变换。

Claims

1.一种防倒吸压力补偿式灌水器，其特征在于：包括本体（1）、消能腔（2）、补偿腔（3）；所述的本体（1）内设有消能腔（2）和补偿腔（3），消能腔（2）和补偿腔（3）通过中间流道（4）相互连通，消能腔（2）内设有消能通道，消能通道的一端与中间流道（4）连通，另一端与设置在本体（1）底部的进水口（5）连通，消能通道内均匀间隔设置有用于减缓水流流速的对冲单元；所述的补偿腔（3）顶部设有安装座（6），安装座（6）上设有出水口（7），安装座（6）底部依次设置有弹性膜片（8）和内圆柱（9），内圆柱（9）上均匀间隔设置有挡水环（10），补偿腔（3）内壁上设有与挡水环（10）相匹配的环形凹环（11），挡水环（10）和环形凹环（11）之间设有补偿间隙（12）。

2.根据权利要求1所述的一种防倒吸压力补偿式灌水器，其特征在于：所述的消能腔（2）通过隔板（27）分为上腔体（13）和下腔体（14），上腔体（13）和下腔体（14）内分别设置有三条消能通道，分别为流道AⅠ（15）、流道AⅡ（16）、流道AⅢ（17）、流道BⅠ（18）、流道BⅡ（19）、流道BⅢ（20），进水口（5）与流道AⅠ（15）右端相连通，流道AⅡ（16）、流道AⅢ（17）分别设置在流道AⅠ（15）的两侧，流道AⅠ（15）、流道AⅡ（16）、流道AⅢ（17）左端相互连通，流道AⅡ（16）和流道AⅢ（17）右端通过设置在隔板（27）上的连通孔Ⅰ（21）分别与位于其正上方的流道BⅡ（19）和流道BⅢ（20）右端相互连通，流道BⅠ（18）、流道BⅡ（19）、流道BⅢ（20）左端相互连通，流道BⅠ（18）右端通过连通孔Ⅱ（22）与中间流道（4）相互流通。

3.根据权利要求1或2所述的一种防倒吸压力补偿式灌水器，其特征在于：所述的对冲单元包括分水件（23）、挡水侧翼（24），所述的挡水侧翼（24）镜像对称设置有两个，两个挡水侧翼（24）之间设置有过水间隙（25），过水间隙（25）正前方设置有分水件（23）。

4.根据权利要求3所述的一种防倒吸压力补偿式灌水器，其特征在于：所述的分水件（23）呈三角形，且其迎水侧面呈弧形。

5.根据权利要求4所述的一种防倒吸压力补偿式灌水器，其特征在于：所述的挡水侧翼（24）的迎水侧面向分水件（23）弯曲设置。

6.根据权利要求5所述的一种防倒吸压力补偿式灌水器，其特征在于：所述的中间流道（4）端口上设有位于内圆柱（9）正下方的密封环（26）。