CN201216100Y - 一种单翼双通道绕流微压滴灌带 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单翼双通道绕流微压滴灌带，它包括输水管道、滴灌带边翼和n个工作单元，滴灌带边翼依附在输水管道上，n个工作单元间隔分布在滴灌带边翼上；工作单元包括进水口、双通道绕流流道和出水口，进水口与输水管道连通，进水口和出水口之间通过双通道绕流流道连通，双通道绕流流道由连续分布的锯齿形流道单元组成。本实用新型灌水带的流道部分平面呈迷宫式锯齿形绕流流道，连续的齿形结构和水流之间的相互冲刷的作用，使得该流道的局部消能更加的突出，保证了灌水器具有更为高效的消能效果。采用该产品具有更好的出水均匀度、抗堵塞性能和经济性。该滴灌带适合于较低水压下的滴灌，适用于地形复杂，设备简单条件下的滴灌。

Description

一种单翼双通道绕流微压滴灌带

技术领域

本实用新型属于农业节水灌溉技术领域，涉及一种滴灌带，具体为一种单翼双通道绕流微压滴灌带。

背景技术

节水灌溉是世界各国发展现代农业所采取的主要措施，滴灌作为节水灌溉中一种先进的高标准灌溉技术，已被世界上100多个国家采用。其中滴灌最具节水、增产、高效和环保等显著优势，可广泛应用于大田、大棚、温室和生态园林中的棉花、蔬菜、花卉、城市绿化带、礼品瓜果和果树等经济作物的节水灌溉。

目前在世界范围内，滴灌产品由于其特殊的微小结构及恶劣的工作环境使其普遍存在着水力性能差和堵塞问题突出等技术难题，经世界各国科学家研究发现主要存在着物理、化学和生物因素引起的堵塞问题。物理因素主要是有机或者无机的固体悬浮物，在管道中堆积形成堵塞；化学因素则主要是溶解的水中的化学物质，在流动过程中发生沉积的化学反应而造成堵塞；生物因素就是指水中的生物繁殖生长。另外其加工性和成本也同样影响了灌水器推广应用。生产一种低成本和优良水力性能特别是抗堵塞能力突出的灌水器是当今的主要研究方向。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种单翼双通道绕流微压滴灌带，该滴灌带解决了现有滴灌带易堵塞、成本高和操作复杂的问题。

本实用新型提供的单翼双通道绕流微压滴灌带，其特征在于：它包括输水管道、滴灌带边翼和n个工作单元，n≥1，滴灌带边翼依附在输水管道上，n个工作单元间隔分布在滴灌带边翼上；

每个工作单元均包括进水口、双通道绕流流道和出水口，进水口与输水管道连通，出水口与外界连通，进水口和出水口之间通过双通道绕流流道连通；双通道绕流流道由连续分布的锯齿形流道单元组成。

本实用新型单翼双通道绕流微压滴灌带采用薄壁(0.2～0.5mm)的高分子材料管带，在边翼上设置双通道绕流流道，提高流道的抗堵塞性能；另外，采用多个斜向进水口，与流道方向不成直角，避免堵塞物质在进口处发生堵塞；最后，加长了流道长度(200～300mm)，增加了流道的单元数，取得较好的消能效果，流量可以控制在1～4L/h。灌水器的流道部分平面呈迷宫式锯齿形绕流流道，连续的齿形结构和水流之间的相互冲刷的作用，使得该流道的局部消能更加的突出，保证了灌水器具有更为高效的消能效果。采用该产品具有更好的出水均匀度、抗堵塞性能和经济性。该滴灌带适合于微压压条件下的滴灌，适用于地形复杂，设备简单条件下的滴灌。本实用新型可广泛应用于大田作物，如棉花、甘蔗及蔬菜等经济作物的节水灌溉，同时也可以应用于大棚、温室和生态园林等条件下的节水灌溉。

附图说明

图1为单翼双通道绕流微压滴灌带结构示意图；

图2为单翼双通道绕流微压滴灌带剖面结构示意图；

图3为单翼双通道绕流微压滴灌带进水口(图2中部位A)的结构示意图；

图4为流道单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型的具体工作方式作进一步详细的阐述。

如图1所示，本实用新型单翼双通道绕流微压滴灌带包括输水管道1、滴灌带边翼5和n个工作单元，n≥1，滴灌带边翼5依附在输水管道1上，n个工作单元间隔分布在滴灌带边翼5上，每个工作单元间距为150mm到300mm之间效果更好。

每个工作单元均包括进水口2、双通道绕流流道3和出水口4，进水口2与输水管道1连通，出水口4与外界连通，进水口2和出水口4之间通过双通道绕流流道3连通。如图3所示，进水口与输水管道1的管径成一定角度θ，该角度θ可以调节30-60度之间，以利于堵塞介质顺利通过进水口。一定压力的水流从输水管道1中流过，水从流道进水口2进入流道，这也是双通道绕流流道3与输水管道1的唯一连通处。水在双通道绕流流道3中消能后从流道末端的出水口4流出。

双通道绕流流道3由一系列的锯齿形流道单元组成，流道单元的数量为24-60之间，齿尖夹角为30度-60度，各锯齿形单元连续分布，形成了绕流双通道流道。为更进一步提高本实用新型的技术效果，如图4所示，流道单元的中间可设置类似桥墩的凸台6，流道外边缘7设计成角度30-60度的齿牙状，与凸台6相对应，形成了双通道绕流流道。凸台6的大小(形式、角度和边长)是可以改变的，通过改变凸台6的边长可以改变流道的尺寸，凸台6除了是菱形之外，也可以是其他的形状，如矩形、圆形等，通过改变凸台6的形状、大小来改变流道的结构，从而达到优化灌水器的整体性能。

根据流道单元数目的不同出水口的间距也不同。流道单元数量为24-60之间，相应的出水口间距也从150mm到300mm不等。出水口间距是依据应用作物的实际而确定，距离可以调整以适合不同的作物植株的间距。流量可以调节工作单元数量来进行控制，以适合对水分不同要求的作物。

输水管道的两端与水源相接，或者一端与水源相接另一端封闭。输水管道与边翼上的进水口相通，水流以一定的压力从进水口2流入，经过进水口2的水流会变得较为缓慢，不易形成湍急的旋涡。接着水流进入双通道绕流流道3，当水流通过第一个流道单元中的凸台6，水流分成两条，并且在通过凸台6后又汇合成一条水流，然后通过第二个凸台6，水流如此循环的通过若干个凸台6后，进入出水口4，出水口4和进水口2类似，具有一定角度。至此，灌水器完成了从进水到出水的整个过程。

下面主要说明灌水器的工作原理。该灌水器的主要特点是将绕流流道结构与新型微压单翼滴灌带相结合，作为该发明的一种实例这里分别采用了微压单翼滴灌带和绕流双通道迷宫流道。水流首先通过进水管道，具有一定压力的水流从与管径具有一定角度θ的进水口进入。该进水口使水流能以较快的速度进入到流道，有效的防止了固体颗粒及沉积物在进水口的堵塞，从整体上提高了灌水器的抗堵塞性能。水流以相对平稳的速度流入流道部分。水流在经过齿尖夹角不大于60度的锯齿形结构的迷宫流道时，一方面克服摩擦阻力的作用；另一方面，由于流道的转角急、多且连续，容易形成局部涡流，这些涡流也具有消能的作用；此外，水流通过灌水器中央的菱形凸台6时分成两条分流，并且在通过菱形凸台6后汇聚成一条流道时，两条分流之间的相互冲刷具有更加高效的消能效果。在上述三方面的共同作用下，使得水流的能量能在较短的距离内得到较大的消耗，实现了灌水器的消能和压力的调节。在该流道中的水流流态为全紊流，其流态指数为0.5左右，不超过0.57。而迷宫式环形绕流流道的齿槽结构和菱形凸台6的尺寸决定了灌水器的出水流量。

本实用新型要求滴灌带在较低的工作水头(压力)范围内，具体涉及到10m及以下水头，得到稳定的出水流量。

实例：

该滴灌带是由一段薄壁圆管沿径向在中间部位用模具压制成具有流道的结构。模具一次碾压形成两条沿径向平行的流道，出水口共用。压制成功后沿径向从中间裁切便形成两条滴灌带产品。

下表为我们实验中所测试的压力流量数据，表明了该滴灌带的微压滴灌性能良好。

压力流量试验结果

压力(kPa)	30	40	50	60	70	80	90	100
									流量(L/h)	2.20	2.66	3.07	3.41	3.70	3.95	4.28	4.51

综上所述，该灌水器创造性地在微压单翼滴灌带中引入了双通道绕流流道，在有效地解决灌水器易堵塞难题的同时提供了更为高效的消能效果；另外，灌水器还采用了薄壁高分子材料一体压制而成，降低了成本，体积小用料省，易于田间布置和收取，真正做到了低投入、高收益。

Claims (6)

1、一种单翼双通道绕流微压滴灌带，其特征在于：它包括输水管道(1)、滴灌带边翼(5)和n个工作单元，n≥1，滴灌带边翼(5)依附在输水管道(1)上，n个工作单元间隔分布在滴灌带边翼(5)上；

每个工作单元均包括进水口(2)、双通道绕流流道(3)和出水口(4)，进水口(2)与输水管道(1)连通，出水口(4)与外界连通，进水口(2)和出水口(4)之间通过双通道绕流流道(3)连通；双通道绕流流道(3)由连续分布的锯齿形流道单元组成。

2、根据权利要求1所述的单翼双通道绕流微压滴灌带，其特征在于：流道单元的数量为24-60之间，齿尖夹角为30度-60度。

3、根据权利要求1或2所述的单翼双通道绕流微压滴灌带，其特征在于：进水口(4)与输水管道(1)的管径成30-60度夹角。

4、根据权利要求3所述的单翼双通道绕流微压滴灌带，其特征在于：每个工作单元间距为150mm到300mm。

5、根据权利要求3所述的单翼双通道绕流微压滴灌带，其特征在于：所述流道单元的中间设置有凸台(6)，流道外边缘(7)为角度为30-60度的齿牙状。

6、根据权利要求5所述的单翼双通道绕流微压滴灌带，其特征在于：凸台(6)的形状为菱形、矩形或圆形。

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