MX2011004665A - Un aparato y metodo para operar rociadores de presion compensada a bajas velocidades de flujo. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un aparato para operar un grupo de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados (101) a velocidades de flujo de líquido relativamente bajas, que comprende un dispositivo pulsante (106) que tiene una entrada y una salida que convierte una baja velocidad de flujo de líquido continuo que entra en su entrada, a través de una unidad de control de flujo (108), en una alta velocidad de flujo intermitente y pulsante expulsada a través de su salida, un múltiple (102) que tiene una entrada conectada a la salida del dispositivo pulsante, un grupo de rociadores de presión compensada normalmente cerrados (101) conectados al múltiple (102); el dispositivo pulsante (106) convierte a una baja velocidad de flujo continuo de líquido que entra a su entrada, a través de la unidad de control de flujo (108) en una Pata velocidad de flujo intermitente y pulsante que se expulsa desde su salida y fluye desde su salida a través de la entrada del múltiple (102) y a través del grupo de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados (101) conectados al múltiple (102), fuera de los rociadores (101), a una baja velocidad de flujo de presión compensada; también se proporciona un método para operar los rociadores de presión compensada (101) a bajas velocidades de flujo de liquido para regar la tierra.

Description

( UN APARATO Y MÉTODO PARA OPERAR ROCIADORES DE PRESIÓN COMPENSADA A BAJAS VELOCIDADES DE FLUJO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a aparatos y método de riego y más particularmente a un aparato y método para operar rociadores de presión compensada a bajas velocidades de flujo.

El flujo mínimo de rociadores de presión compensada (PC, por sus siglas en inglés) convencionales utilizados en riego es de' aproximadamente 1 1/hr. La presente invención trata sobre rociadores de PC normalmente cerrados (NC, por sus siglas en inglés) (NCPC, por siglas en inglés) que operan a velocidades de flujo relativamente bajas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las velocidades de flujo de rociadores convencionales y rociadores de PC son mucho más altas que las velocidades de flujo requeridas para cumplir los requisitos de agua de las plantas. Esto es lo que hace a los sistemas de riego por goteo complicados y costosos, y esto es por lo que los sistemas de riego por goteo generalmente se diseñan para operar en varios conjuntos utilizando muchas válvulas automáticas, computadoras de riego, etc.

El agua que fluye desde un rociador convencional individual a la tierra forma un volumen de suelo humedecido en forma de cebolla. En suelos ligeros, la forma de cebolla se parece más a un cilindro largo y angosto. Dichas formas de cebolla largas y angostas desperdician cantidades sustanciales de agua y fertilizantes por percolación profunda.

Como es sabido, los suelos tienen una capacidad limitada para almacenar agua. Cuando el agua es aplicada en grandes cantidades en cada ciclo de riego, el agua en exceso se desperdicia al fluir por debajo de las zonas de las raíces de las plantas.

La mayoría de las plantas se desarrollan mucho más rápido cuando el suelo se mantiene continuamente a una humedad alta y a una baja tensión de agua, mientras que al mismo tiempo el suelo está bien ventilado.

Cuando, por ejemplo, un vivero incluye 100,000 plantas en maceta, con el fin de regar simultáneamente las 100,000 plantas utilizando rociadores de PC convencionales, cada uno operando a un flujo de 1 1 /hr, se requiere un flujo total de 100,000 1/hr. Si, en su lugar, cada rociador se opera a un flujo de PC de 0.1 1/hr, se requiere una velocidad de flujo total de solamente 10,000 1/hr para operar simultáneamente el sistema de riego.

Los rociadores de PC que operan a una baja velocidad de flujo de menos de 0.5 1/hr, no están disponibles en el mercado, ya que son altamente susceptibles a obstrucción.

Para diférentes aplicaciones y para resolver algunos de los problemas antes descritos, existe la necesidad de rociadores de PC que operen a flujos relativamente menores.

Por lo tanto, la presente invención se refiere a un aparato y método para operar rociadores de NCPC a velocidades de flujo muy bajas, por ejemplo, a velocidades de flujo de únicamente 0.1 1/hr, o menores.

De acuerdo con la presente invención, por lo tanto se proporciona un aparato para operar un grupo de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados a velocidades de flujo de líquido relativamente bajas, que comprenden un dispositivo pulsante que tiene una entrada y una salida que convierte una baja velocidad de flujo de líquido continua que entra a su entrada, a través de una unidad de control de flujo, a una alta velocidad de flujo pulsante e intermitente expulsada a través de su salida, un múltiple que tiene una entrada conectada a la salida de dicho dispositivo pulsante, un grupo de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados conectados a dicho múltiple, en donde dicho dispositivo pulsante convierte una baja velocidad de flujo continuo de líquido que entra en su entrada, a través de la unidad de control de flujo, a una alta velocidad de flujo pulsante e intermitente que se expulsa de su salida y fluye desde su salida a través de la entrada de dicho múltiple y a través de dicho grupo de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados conectados a dicho múltiple, fuera de dichos rociadores, a una baja velocidad de flujo de presión compensada.

La invención además proporciona un método para operar rociadores de presión compensada a bajas velocidades de flujo de líquido, que comprende proporcionar una o más líneas de goteo, cada línea de goteo incluye un primer extremo cerrado y segundo extremo, y una pluralidad de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados, que conectan dicho segundo extremo a un dispositivo pulsante que convierte una baja velocidad de flujo continuo de líquido que entra en la línea de goteo en un flujo de líquido alto, intermitente y pulsante, de esta manera el líquido del flujo pulsante e intermitente alto se expulsa de por lo menos parte de dichos rociadores de presión compensada, normalmente cerrados.

El aparato consiste en un grupo de rociadores de NCPC conectados, como se describirá de aquí en adelante, a la salida de un dispositivo pulsante. Dichos rociadores de NC y dispositivos pulsantes están comúnmente disponibles en el mercado, por ejemplo, pulsadores del tipo descrito en la patente de E.U.A. No. 5,507,436.

El dispositivo pulsante utilizado en la presente invención convierte una baja velocidad de flujo relativamente bajo, controlado, continuo que entra en su entrada a un flujo alto, intermitente y pulsante expulsado a través de su salida. Por ejemplo, al conectar una unidad de control de flujo 2 1/hr a la entrada de dicho dispositivo pulsante, el dispositivo pulsante convertirá la velocidad de flujo del rociador 2 1/hr que entra a su entrada, a una alta velocidad de flujo pulsante e inmediata de, por ejemplo, 40 1/hr. Al conectar un grupo de, por ejemplo, 20 rociadores de NCPC, cada uno de los cuales opera a una velocidad de flujo nominal de 2 1/hr, a la salida de dicho dispositivo pulsante, cada rociador en el grupo operará a una velocidad de flujo de únicamente 0.1 1/hr y será de PC.

En el ejemplo anterior, cada rociador de PC en el grupo operará al mismo flujo a pesar de su elevación o presión en su entrada. También el grupo de, por ejemplo, 20 rociadores son rociadores de NCPC comerciales de 2 1/hr cada uno, que son relativamente menos sensibles a problemas de obstrucción, incluso cada uno de los mismos opera a una velocidad de flujo relativamente baja de únicamente 0.1 1/hr.

La presente invención se refiere a rociadores de NCPC, cuyos rociadores se abren por sí mismos a una presión pre-establecida. Por ejemplo, los rociadores de NCPC permanecerán cerrados cuando la presión en su entrada sea menor a una presión pre-establecida de, por ejemplo, 0.3 bars. En dicho caso, a cualquier presión inferior a 0.3 bars, los rociadores permanecerán cerrados y ningún líquido fluirá desde su entrada a través de su salida. En este ejemplo, el líquido fluirá a través de la salida de los rociadores únicamente cuando la presión en su entrada sea superior a 0.3 bars.

Al cambiar el flujo de la unidad de control de flujo en la entrada al dispositivo pulsante, el flujo de todos los rociadores en el grupo también cambiará. Por ejemplo, cuando una unidad 4 1/hr en la entrada de un dispositivo pulsante controla la velocidad de flujo de un grupo de 100 rociadores de NCPC 2 1/hr, la velocidad de flujo del líquido a través de cada rociador en el grupo será de 0.04 1/hr. Al cambiar la unidad en la entrada al dispositivo pulsante de un rociador de 4 1/hr a una unidad de 8 1/hr, la velocidad de flujo de cada rociador en el grupo cambiará de 0.04 1/hr a 0.08 1/hr.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se describirá ahora con relación a ciertas modalidades preferidas con referencia a las siguientes figuras ilustrativas de manera que se entiendan completamente. Con referencia especifica ahora a las figuras a detalle, se enfatiza que las particularidades mostradas son por medio de ejemplo y con el propósito de discusión ilustrativa de las modalidades preferidas de la presente invención únicamente.

En los dibujos: La figura 1 ilustra una vista frontal, parcialmente en sección transversa, de una línea de goteo pulsante con un grupo de rociadores de NCPC en línea conectados a la salida de un dispositivo pulsante.

La figura 2 ilustra una vista frontal, parcialmente en sección transversal, de una línea de goteo pulsante con un grupo de rociadores de NCPC dentro de la línea conectados a la salida de un dispositivo pulsante, y La figura 3 ilustra una vista superior de rociadores de NCPC en línea pulsante que se utilizan comúnmente para regar plantas en macetas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Se observa en la figura 1 una línea de goteo pulsante 100, que incluye un grupo de rociadores de NCPC en línea 101 , conectados a una tubería 102 a un espacio predeterminado 103 entre los rociadores 101. El grupo de rociadores de PC puede incluir cualquier número deseado de unidades en cada grupo por ejemplo, un grupo puede incluir 10 rociadores, 100 rociadores, etc. Un lado, 104, de la tubería 102 se conecta a una salida 105 de un dispositivo pulsante 106 y el otro lado, 107, de la tubería 102, se obtura. El flujo del líquido, por ejemplo el líquido en el dispositivo pulsante 106 se controla a una velocidad de flujo relativamente baja por medio de una unidad de control de flujo 108 que recibe el líquido desde una línea del líquido 109. El flujo en el dispositivo pulsante puede controlarse preferiblemente a una velocidad relativamente baja al utilizar una unidad de control de flujo, tal como un rociador, una boquilla o los dispositivos de control de flujo similares. El líquido fluye a una velocidad baja a través de la unidad 108 y entra al dispositivo pulsante 106 a través de su entrada 1 10. El dispositivo pulsante 106 convierte la baja velocidad de flujo de la unidad 108 a una velocidad de flujo alta, intermitente y pulsante que se expulsa a través de la salida 105 desde el dispositivo pulsante 106. Desde la salida 105 del dispositivo pulsante 106, el líquido continúa fluyendo a través de la tubería 02 y a través de cada rociador 101 del grupo, a una baja velocidad de flujo de PC.

El grupo de rociadores de PC puede incluir rociadores de NCPC con diferentes propiedades. Cada rociador de PC en el grupo puede operar a una velocidad de flujo de PC diferente. Por ejemplo, algunos pueden operar a una velocidad de flujo de PC nominal de 2 1/hr., y algunos pueden operar a una velocidad de flujo de PC nominal de 1 1/hr, etc.

El grupo de rociadores de NCPC puede conectarse a la salida del dispositivo pulsante al utilizar diferentes tipos de múltiples. El múltiple puede, por ejemplo, ser un tubo largo, rígido o flexible con rociadores de NCPC en línea conectados a cualquier espacio requerido a lo largo del tubo. También puede ser una línea de goteo con rociadores de NCPC dentro de la línea insertados dentro del tubo, en cualquier espacio predeterminado. También puede ser una conexión pequeña con muchas salidas distribuidas en cualquier espacio deseado que tenga rociadores conectados en cada salida.

Además, la presente invención también se refiere a líneas de goteo que siempre permanecen llenas de líquido, como también a rociadores de NCPC que operan como una válvula de retención y, en dichos rociadores, el líquido no puede fluir hacia atrás desde la salida a través de su entrada.

Para algunas aplicaciones, los rociadores sin PC pueden utilizarse, siempre que los rociadores sean rociadores de NC. Tal es el caso cuando el volumen de líquido almacenado en el múltiple es mucho menor que el volumen de líquido que se expulsa desde el dispositivo pulsante en cada impulso. Cuando, por ejemplo, el volumen del líquido que puede ser almacenado en el múltiple es únicamente 1 ce y el dispositivo pulsante expulsa un volumen de 40 ce en cada impulso, entonces entre dos impulsos el múltiple se drenará, y únicamente 2.5% del líquido se perderá.

La figura 2 ilustra una linea de goteo pulsante 200, que incluye un grupo de rociadores de NCPC dentro de la línea 201 , instalados en una relación separada predeterminada dentro de la tubería 202, en espacios 203. Un lado 204, de la tubería 202, se conecta a la salida 205 desde un dispositivo pulsante 206, y el otro lado, 207 de la tubería 202, se obtura. El flujo de líquido en el dispositivo pulsante 206, que recibe el líquido desde una línea de líquido 208, se controla a una velocidad de flujo relativamente baja por medio de una unidad de control de flujo 209. El líquido que fluye a través de la unidad 209 en la entrada 210 del dispositivo pulsante 206 a una velocidad de flujo relativamente baja, se convierte en una velocidad de flujo alta, intermitente y pulsante y se expulsa a través de la salida 205 del dispositivo pulsante 206. Desde la salida 205 del dispositivo pulsante 206, el líquido continúa fluyendo a través de la tubería 202 y a través de cada rociador 201 en el grupo, a una baja velocidad de flujo de PC.

La figura 3 ilustra una modalidad que muestra un múltiple pulsante 300, con un grupo de rociadores de NCPC 301 , que se conecta a la tubería 302 por medio de secciones de tubo secundanas 303 y por medio de conexiones adecuadas 304. La tubería 302 se conecta a la salida 305 desde un dispositivo pulsante 306. El líquido fluye desde una línea de líquido 307 a través de una unidad de control 308 y a través de una entrada de líquido 309 al dispositivo pulsante 306. Desde el dispositivo pulsante 306 el líquido continúa fluyendo a una alta velocidad de flujo inmediata a través de la salida 305 en la tubería 302 y las secciones de tubería 303, y fuera de una velocidad de flujo relativamente baja de PC a través de cada uno de los rociadores 301 en el grupo. Dichos rociadores pulsantes son especialmente útiles para regar plantas en maceta.

El método de operación de los rociadores de NCPC a bajas velocidades de flujo de acuerdo con la presente invención, ahora se describirá.

La presión compensada mínima de los rociadores de NCPC es la presión mínima a la cual la velocidad de flujo a través del rociador es PC. La presión del líquido operativa compensada mínima es superior a la presión liquida de NC de los rociadores. Por ejemplo, la presión del líquido de NC puede ser de 0.3 bars y la presión compensada mínima de los rociadores puede ser de 0.7 bars.

En el ejemplo anterior, los rociadores de NCPC operarán de la siguiente forma: a) a cualquier presión por debajo de, por ejemplo, 0.3 bars, los rociadores permanecen cerrados y ningún líquido fluirá desde su entrada a través de su salida; b) a cualquier presión superior a, por ejemplo, 0.3 bars e inferior a, por ejemplo, 0.7 bars el líquido fluirá fuera de los rociadores, pero el flujo no será de PC, y c) a cualquier presión superior a, por ejemplo, 0.7 bars, la velocidad de flujo a través de los rociadores será de PC.

Los rociadores de NCPC comenzarán a operar únicamente cuando la presión del líquido dentro del múltiple sea superior a la presión de NC pre-establecida de los rociadores.

Cuando se utiliza un dispositivo pulsante que expulsa un volumen relativamente bajo de líquido en cada impulso, algunas bolsas de aire en el líquido eliminarán la posibilidad de incrementar la presión en el múltiple. En tal caso, las bolsas pequeñas de aire se comprimirán, y el líquido que entra al múltiple fluirá fuera a través de uno o algunos rociadores en el grupo, sin incrementar la presión dentro del múltiple. Este problema puede ser resuelto al drenar aire desde el múltiple, al proporcionar una ventilación de aire automáticamente operada, o al utilizar un dispositivo pulsante que expulse un volumen relativamente grande de líquido en cada impulso.

Será evidente para los expertos en la técnica, que la invención no se limita a los detalles de las modalidades ilustradas anteriores y que la presente invención puede representarse en otras formas específicas sin apartarse de los atributos esenciales de la misma. Las modalidades de la presente por lo tanto deben considerarse en todos los aspectos como ilustrativas y no restrictivas, el alcance de la invención siendo indicado por las cláusulas anexas más que por la descripción anterior, y todos los cambios estarán dentro del significado y la escala de equivalencia de las cláusulas por lo tanto pretende estar abarcada en la misma.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un aparato para operar un grupo de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados a velocidades de flujo de líquido relativamente bajas, que comprende: un dispositivo pulsante que tiene una entrada y una salida que convierte una baja velocidad de flujo de líquido continuo que entra en su entrada, a través de una unidad de control de flujo, en una alta velocidad de flujo pulsante e intermitente expulsada a través de su salida; un múltiple que tiene una entrada conectada a la salida de dicho dispositivo pulsante; un grupo de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados conectados a dicho múltiple, en donde dicho dispositivo pulsante convierte una baja velocidad de flujo continuo de líquido que entra en su entrada, a través de la unidad de control de flujo, en una alta velocidad de flujo pulsante e intermitente que se expulsa desde su salida y fluye desde su salida a través de la entrada de dicho múltiple y a través de un grupo de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados conectados a dicho múltiple, fuera de dichos rociadores, a una baja velocidad de flujo de presión compensada.

2.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el múltiple es un tubo y dicho grupo de rociadores son rociadores de presión compensada, normalmente cerrados, en línea.

3. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho múltiple es una tubería y dicho grupo de rociadores son rociadores de presión compensada, normalmente cerrados, dentro de la línea.

4. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque al menos algunos de los rociadores se conectan a dicho múltiple a través de secciones de tubería.

5. - El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dichas secciones de tubería se conectan a dicho múltiple a través de conexiones adecuadas.

6. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho múltiple es una tubería flexible.

7. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho múltiple es un tubo rígido.

8. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha unidad de control de flujo es un rociador.

9. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el tamaño de dicho múltiple es tal que el volumen de líquido que puede ser almacenado dentro del múltiple es menor que el volumen de líquido que se expulsa desde el dispositivo pulsante en cada impulso.

10. - Un método para operar rociadores de presión compensada a bajas velocidades de flujo de líquido, que comprende: proporcionar una o más línea de goteo, cada línea de goteo incluye un primer extremo cerrado y un segundo extremo, y una pluralidad de rociadores de presión compensada, normalmente cerrados; conectar dicho segundo extremo a un dispositivo pulsante que convierte una baja velocidad de flujo continuo de líquido que entra a la línea de goteo en un flujo de líquido alto, intermitente y pulsante, de este modo el líquido del flujo alto, intermitente y pulsante se expulsa desde al menos parte de dichos rociadores de presión compensada, normalmente cerrados. 1 1.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque comprende adicionalmente seleccionar el tamaño de dicho múltiple de manera que el volumen del líquido que puede ser almacenado dentro del múltiple sea menor que el volumen de líquido que se expulsa desde dicho dispositivo pulsante en cada impulso.