CN206909328U - 一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，包括潜水井以及顺次设置的提水水泵、蒸发装置、冷凝装置、蓄水池和灌溉水泵，蒸发装置由蒸发棚、蒸发棚骨架、风机和蒸发池组成；冷凝装置由冷凝池、冷凝管、冷凝池进水管和冷凝池排水管组成；灌溉水泵进水口与蓄水池连通，灌溉水泵出水口连有滴灌管道；还包括垂直轴式风力发电装置、太阳能发电装置、顺次连接的转换器和蓄电池。本实用新型降低了盐碱水的矿化度，通过排水、洗盐等水利工程与播种、轮作等农业工程相结合的措施改善盐碱地区生态环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业节水灌溉领域，特别是一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统。
背景技术
我国西北地区水资源短缺，灌溉用水紧张，同时由于当地特殊的气候条件及成土母质的特性造成土壤盐碱化严重，严重制约了当地社会经济的发展。如何在高效利用水资源的同时对土壤盐碱化进行改良，一直是当地可持续发展的热点问题。如何解决土壤返盐需要依靠稳定长久的生态工程，只是采用短期工程措施很难从根本上改良土壤盐碱化。
实用新型内容
本实用新型有效缓解了土壤盐碱化的威胁，提供一种将盐碱水矿化度降低后可被作物利用并改良土壤盐碱化的节水灌溉系统。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，它包括潜水井以及顺次设置的提水水泵、蒸发装置、冷凝装置、蓄水池和灌溉水泵，所述的蒸发装置由蒸发棚、蒸发棚骨架、风机和蒸发池组成，蒸发棚骨架架设于蒸发池上方，蒸发棚骨架上罩有蒸发棚，风机固定安装于蒸发棚骨架的一侧；所述的提水水泵的进水口与潜水井连通，提水水泵的出水口与蒸发池之间连接有输水管，输水管上安装有蒸发池进水管开关；所述的冷凝装置由冷凝池、冷凝管、冷凝池进水管和冷凝池排水管组成，冷凝池内敷设有冷凝管，冷凝管一端与蒸发棚连通，另一端与蓄水池连通，冷凝池进水管连通蒸发池进水管开关与提水水泵出水口连接，冷凝池排水管与潜水井连通，冷凝池排水管上安装有冷凝池排水管开关；冷凝池内安装有检测装置用于检测冷凝池内水温，检测装置与提水水泵和冷凝池排水管开关电连接，当冷凝池内水温与冷凝管内湿热水汽温度差小于设定温度差时，检测装置通过控制模块控制提水水泵开始工作，并打开冷凝池输水管开关，将井水通过冷凝池进水管输送到冷凝池中；所述的灌溉水泵的进水口与蓄水池连通，灌溉水泵的出水口处连接有滴灌管道；该系统还包括垂直轴式风力发电装置、太阳能发电装置、顺次连接的转换器和蓄电池，垂直轴式风力发电装置和太阳能发电装置的输出端口均与转换器连接，蓄电池与风机、提水水泵和灌溉水泵电连接。
所述的冷凝池内敷设有多根S型冷凝管。
所述的滴灌管道上且沿其长度方向上设置有多个滴头。
所述的提水水泵设置于提水泵房内。
所述的灌溉水泵设置于灌溉泵房内。
所述的蒸发棚为黑色塑料棚。
所述的检测装置包括温度检测装置和控制模块。
本实用新型具有以下优点：
（1）本节水灌溉系统利用太阳能和风能作为系统的动力，风能和太阳能互补不仅保证了系统供能可靠性，而且降低了系统成本。
（2）通过抽取浅层地下水，降低地下水位，使地下水埋深大于地下水临界深度，地下水中的盐分不易上升至地表并产生累积；通过蓄水池中的淡水对作物进行灌溉，保证了作物在盐碱地区的正常生长，改良地表盐碱环境。
（3）通过对蒸发池定期的清理，可将盐分聚集并集中处理，改良盐碱地区的生态问题，而且在解决问题的过程中仍然会产生效益。
附图说明
图1 为本实用新型的结构示意图；
图2 为蒸发装置的左视图；
图3 为冷凝装置的结构示意图；
图中，1-潜水井，2-提水水泵，3-蓄水池，4-灌溉水泵，5-蒸发棚，6-蒸发棚骨架，7-风机，8-蒸发池，9-输水管，10-蒸发池进水管开关，11-冷凝池，12-冷凝管，13-冷凝池进水管，14-冷凝池排水管，16-冷凝池排水管开关，17-滴灌管道，18-垂直轴式风力发电装置，19-太阳能发电装置，20-转换器，21-蓄电池，22-滴头，23-提水泵房，24-灌溉泵房，25-检测装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：
如图1~3所示，一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，它包括潜水井1以及顺次设置的提水水泵2、蒸发装置、冷凝装置、蓄水池3和灌溉水泵4。
所述的蒸发装置由蒸发棚5、蒸发棚骨架6、风机7和蒸发池8组成，蒸发棚骨架6架设于蒸发池8上方，蒸发棚骨架6上罩有蒸发棚5，风机7固定安装于蒸发棚骨架6的一侧；所述的提水水泵2设置于提水泵房23内，提水水泵2的进水口与潜水井1连通，提水水泵2的出水口与蒸发池8之间连接有输水管9，输水管9上安装有蒸发池进水管开关10。所述的蒸发池8中的水不宜太深，但要保证可以完全覆盖蒸发池8底部，以保证水温可以快速升高，水深可通过浮球保持恒定。
所述的冷凝装置由冷凝池11、冷凝管12、冷凝池进水管13和冷凝池排水管14组成，冷凝池11内敷设有多根S型冷凝管12，冷凝管12的一端连通蒸发池8与蒸发棚5所形成区域，冷凝管12的另一端与蓄水池3连通，冷凝池进水管13连通蒸发池进水管开关10与提水水泵2之间节点，冷凝池排水管14与潜水井1连通，冷凝池排水管14上安装有冷凝池排水管开关16；所述的灌溉水泵4设置于灌溉泵房24内，灌溉水泵4的进水口与蓄水池3连通，灌溉水泵4的出水口处连接有滴灌管道17，滴灌管道17上设置有多个滴头22。所述的冷凝池11内设置有检测装置，当冷凝池11内水温与冷凝管12内湿热水汽温度差小于设定温度差时，检测装置25通过其控制模块控制提水水泵2开始工作，并打开冷凝池输水管开关16，将井水通过冷凝池进水管13输送到冷凝池11中。该系统还包括垂直轴式风力发电装置18、太阳能发电装置19、顺次连接的转换器20和蓄电池21，垂直轴式风力发电装置18和太阳能发电装置19的输出端口均与转换器20连接，蓄电池21与风机7、提水水泵2和灌溉水泵4电连接。所述的垂直轴式风力发电装置18能够将风能转换为电能，而太阳能发电装置19能够将太阳能转换为电能，所述的电能经转换器20转换后存储在蓄电池21内，蓄电池21为提水水泵2、灌溉水泵4和风机7提供动力。因此本节水灌溉系统利用西北地区丰富的太阳能和风能作为系统的动力，不产生环境污染，而且风能和太阳能互补不仅保证了系统运行的可靠性，而且降低了系统运行的成本。
所述的蒸发棚5为黑色塑料棚，利用西北地区太阳辐射强的特点，可使蒸发棚5内的温度大幅度升高，增大饱和水汽压。
本实用新型的工作步骤如下：
S1、打开蒸发池进水管开关10，关闭冷凝池排水管开关16，启动风机7和提水水泵2，提水水泵2将潜水井1的盐碱水抽出，一部分水经输水管9抽入于蒸发池8中，达到设定深度后水不再进入蒸发池，同时确保蒸发池8中的水深不宜太深，以保证水温可以快速升高；另一部分水经冷凝池进水管13进入冷凝池11内，当水位淹没冷凝管12后关闭提水水泵2。
S2、淡水的收集，西北地区太阳辐射强，高温使蒸发池8中的水受热蒸发，从而在蒸发棚5中形成湿热水汽，湿热水汽在风机7的作用下沿着水平方向进入冷凝管12内，而冷凝管12浸没在冷凝池11中，冷凝管12中的湿热水汽与池中冷水发生热交换，遇冷形成水滴，水滴顺着冷凝管12流入蓄水池3中存储，从而实现了淡水的收集；随着冷凝池11内水温的升高，冷凝效率降低，当冷凝池11内水温与冷凝管12内湿热水汽温度差小于设定温度差时，检测装置25通过其控制模块控制提水水泵2开始工作，并打开冷凝池输水管开关16，将井水通过冷凝池进水管13输送到冷凝池11中，增大冷凝管12内外的温差，提高冷凝效率，蒸发池8内聚集的盐分及杂质定期清理并集中处理；
S3、农作物的灌溉，启动灌溉水泵4，灌溉水泵4将蓄水池3中的淡水抽入滴灌管道17，淡水从滴头22流出为作物进行灌溉，灌溉的水中不含有盐碱，从而有效避免了盐碱在土壤表层的累积；
因此该节水灌溉系统通过蒸馏技术降低盐碱地区盐碱水矿化度，并将低矿化度的水为作物灌溉，在改良土壤盐碱化的同时产生一定的经济效益，并通过降低地下水位、洗盐等水利措施改良土壤盐碱化。
Claims (7)
1.一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，其特征在于：它包括潜水井（1）以及顺次设置的提水水泵（2）、蒸发装置、冷凝装置、蓄水池（3）和灌溉水泵（4），所述的蒸发装置由蒸发棚（5）、蒸发棚骨架（6）、风机（7）和蒸发池（8）组成，蒸发棚骨架（6）架设于蒸发池（8）上方，蒸发棚骨架（6）上罩有蒸发棚（5），风机（7）固定安装于蒸发棚骨架（6）的一侧；所述的提水水泵（2）的进水口与潜水井（1）连通，提水水泵（2）的出水口与蒸发池（8）之间连接有输水管（9），输水管（9）上安装有蒸发池进水管开关（10）；所述的冷凝装置由冷凝池（11）、冷凝管（12）、冷凝池进水管（13）和冷凝池排水管（14）组成，冷凝池（11）内敷设有冷凝管（12），冷凝管（12）一端与蒸发棚（5）连通，另一端与蓄水池（3）连通，冷凝池进水管（13）连通蒸发池进水管开关（10）与提水水泵（2）出水口连接，冷凝池排水管（14）与潜水井（1）连通，冷凝池排水管（14）上安装有冷凝池排水管开关（16）；冷凝池（11）内安装有检测装置（25），检测装置（25）与提水水泵（2）和冷凝池排水管开关（16）电连接；所述的灌溉水泵（4）的进水口与蓄水池（3）连通，灌溉水泵（4）的出水口处连接有滴灌管道（17）；该系统还包括垂直轴式风力发电装置（18）、太阳能发电装置（19）、顺次连接的转换器（20）和蓄电池（21），垂直轴式风力发电装置（18）和太阳能发电装置（19）的输出端口均与转换器（20）连接，蓄电池（21）与风机（7）、提水水泵（2）和灌溉水泵（4）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，其特征在于：所述的冷凝池（11）内敷设有多根S型冷凝管（12）。
3.根据权利要求1所述的一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，其特征在于：所述的滴灌管道（17）在沿其长度方向上设置有多个滴头（22）。
4.根据权利要求1所述的一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，其特征在于：所述的提水水泵（2）设置于提水泵房（23）内。
5.根据权利要求1所述的一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，其特征在于：所述的灌溉水泵（4）设置于灌溉泵房（24）内。
6.根据权利要求1所述的一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，其特征在于：所述的蒸发棚（5）为黑色塑料棚。
7.根据权利要求1所述的一种可改良土壤盐碱化的节水灌溉系统，其特征在于：所述的检测装置（25）包括温度检测装置和控制模块。
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