RU2577592C1

RU2577592C1 - Device for application of liquid fertilisers with irrigation water in drip irrigation systems

Info

Publication number: RU2577592C1
Application number: RU2015109210/13A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Голубенко
Original assignee: Михаил Иванович Голубенко
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2016-03-20

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: device for introduction of liquid fertilisers with irrigation water in drip irrigation systems comprises a water source, a sump, a pump station, a filter with gauges, an irrigation network in the shape of a main pipeline with distribution and irrigation pipelines with droppers. To the distribution pipeline there is connected a feed pipeline with liquid fertilisers, the lower section of which is made with a transition two-phase nozzle with a spiral loop, the opening of which is made in the outer wall in the shape of a longitudinal slot. Branch encloses the spiral on the side of the slot and is connected with a diffuser, which, by means of a drain pipeline, is connected to solid fraction holding tank, after which the end of the outlet spiral loop is connected with the help of a pipe with a chamber and active nozzle.

EFFECT: high reliability.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к системам капельного орошения с внесением жидких удобрений и других средств химреагентов с поливной водой.The invention relates to agriculture, in particular to drip irrigation systems with the introduction of liquid fertilizers and other chemicals with irrigation water.

Известно устройство для внесения жидких удобрений с поливной водой, включающее напорный трубопровод с расположенным в нем с дросселем, емкость для жидких удобрений, мембранный насос-дозатор, соединенный всасывающим трубопроводом с емкостью для жидких удобрений и нагнетательным трубопроводом с напорным трубопроводом, кинематически связанные между собой и с мембранным насосом-дозатором, сообщающейся с рабочими полостями напорного и возвратного гидроцилиндров, распределитель, соединенный питающим трубопроводом перед дросселем и сливным трубопроводом - после дросселя (Авторское свидетельство SU №755236, кл. А01С 23/24 от 15.08.1980).A device for applying liquid fertilizers with irrigation water, comprising a pressure pipe with a throttle located therein, a liquid fertilizer tank, a metering pump connected to a suction pipe with a liquid fertilizer tank and a discharge pipe with a pressure pipe kinematically connected to each other and with a diaphragm metering pump in communication with the working cavities of the pressure and return hydraulic cylinders, a distributor connected by a supply pipe in front of the throttle and drain th duct - downstream of the restriction (. Author's Certificate SU №755236, Cl A01S 23/24 from 08/15/1980).

Недостатком данного устройства является колебание концентрации удобрений в поливной воде при изменении расхода воды в напорном трубопроводе, а также невозможность изменения концентрации удобрений в поливной воде в необходимых пределах. Вызвано это тем, что в известном устройстве не предусмотрена корректировка расходной характеристики мембранного насоса-дозатора. В результате изменения концентрации удобрений в поливной воде происходит неравномерное их распределение по площади орошаемого участка, снижающее эффективность использования жидких удобрений. Кроме того, сложная система узлов понижает чувствительность к колебаниям удобрений с поливной водой, а также увеличивает величину управляющих усилий при работе конструкции, при этом не предусмотрено очищение жидкости от твердых фракций в жидких удобрениях, что забивает капельницы на поливных трубопроводах.The disadvantage of this device is the fluctuation of the concentration of fertilizers in irrigation water with a change in water flow in the pressure pipe, as well as the inability to change the concentration of fertilizers in irrigation water within the required limits. This is caused by the fact that the known device does not provide for the adjustment of the flow rate characteristics of the diaphragm metering pump. As a result of changes in the concentration of fertilizers in irrigation water, they are unevenly distributed over the area of the irrigated area, which reduces the efficiency of the use of liquid fertilizers. In addition, a complex system of nodes reduces the sensitivity to fluctuations of fertilizers with irrigation water, and also increases the magnitude of the control efforts during the operation of the structure, while it is not possible to clean the liquid from solid fractions in liquid fertilizers, which clogs the droppers on irrigation pipelines.

Известно также устройство для внесения жидких удобрений с поливной водой, включающее напорный водовод с расположенным в нем дросселем, емкость для жидких удобрений, мембранный насос-дозатор, соединенный всасывающим трубопроводом с емкостью для жидких удобрений с нагнетательным трубопроводом, напорный и возвратный гидроцилиндры, кинематически связанные между собой и с мембранным насосом-дозатором, сообщающимся с рабочими полостями напорного и возвратного гидроцилиндров, распределитель, соединенный с напорным и сливным трубопроводом - после дросселя. Кроме того, на напорном трубопроводе перед дросселем установлен регулятор давления со штоком управления, а на питающем трубопроводе - регулирующий клапан с толкателем, который кинематически связан двуплечим рычагом со штоком управления регулятора давления (Авторское свидетельство SU №952139, кл. А01С 23/04 от 23.08.1982).Also known is a device for applying liquid fertilizers with irrigation water, including a pressure line with a throttle located in it, a liquid fertilizer tank, a metering pump connected to a suction pipe with a liquid fertilizer tank with a discharge pipe, pressure and return hydraulic cylinders kinematically connected between themselves and with a diaphragm metering pump in communication with the working cavities of the pressure and return hydraulic cylinders, a distributor connected to the pressure and drain pipe - after the throttle. In addition, a pressure regulator with a control rod is installed on the pressure pipe in front of the throttle, and a control valve with a pusher is kinematically connected by the two-arm lever to the pressure regulator control rod on the supply pipe (Copyright certificate SU No. 952139, class А01С 23/04 dated 23.08 .1982).

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы из-за сложной системы узлов, что понижает чувствительность к колебанию удобрений с поливной водой. Количество поступающего раствора жидких удобрений ограничено и зависит только от числа двойных ходов поршней напорного гидроцилиндра, которые должны воспринимать значительные нагрузки. Все это связано непосредственно с напорным транспортирующим потоком, т.е. имеет место отрицательный фактор. Сложная механическая связь с регулировочным элементом регулирующего клапана ненадежна из-за возникающих трущихся трений в узлах - возможны моменты заклинивания. Имеет место прерывистая подача стоков в трубопровод, а это показывает, что производительность насоса-дозатора низкая. Подача стоков производится обязательно над трубопроводом от точки ввода в трубопровод под напором, а давление воды в трубопроводе должно быть меньше, чем давление от подачи стоков. Невозможно точно осуществлять контроль за концентрацией смеси при смешивании с водой. Недостаточно используется энергия воды оросительного трубопровода при вводе удобрений, что особенно важно, т.е. требуется высоконапорный насос-дозатор в точке ввода, не учитывается характеристика напорного оросительного трубопровода и, следовательно, ограничена выдержка дозировки стоков при возможном колебании напора в сети. Другим недостатком является то, что дроссельная диафрагма в трубе вызывает большие потери напора (давления) в потоке. Кроме того, при больших расходах жидкости в самом узком сечении возникают кавитация. Поэтому при наличии данного явления использование известного устройства не целесообразно, а это значит, что перед диафрагмой должен быть прямой участок трубы достаточно длины даже при малых расходах. На этой стадии появляется тенденция к снижению коэффициента полезного действия. После начальной стадии кавитации при дальнейшем понижении давления на входе в трубу кавитационные явления распространяются по всей длине пограничного слоя, охватывают всю область смешения потоков, а в некотором створе может быть образован кавитационный факел. В результате этого происходит общее нарушение процесса смешения. При работе в условиях значительных, например, сезонных колебаний верхнего бьефа для различных, а соответственно, и напора рабочего потока должны быть определены необходимые диаметры дросселя и эффективность выполнения регулируемого устройства. Следует отметить то, что одновременно происходит выделение в воде растворенного воздуха. Пузырьки, заполняемые паровоздушный смесью, попадают в область повышенного давления. При этом происходит мгновенная конденсация заполняющего их пара, которая сопровождается резким увеличением местных давлений, точечными ударами с характерным шумом.A disadvantage of the known device is the low reliability due to the complex system of nodes, which reduces the sensitivity to fluctuation of fertilizers with irrigation water. The amount of liquid fertilizer inlet solution is limited and depends only on the number of double strokes of the pressure cylinder pistons, which must absorb significant loads. All this is directly related to the pressure transport stream, i.e. there is a negative factor. The complex mechanical connection with the control element of the control valve is unreliable due to friction friction in the nodes - jamming moments are possible. There is an intermittent flow of sewage into the pipeline, and this shows that the performance of the metering pump is low. Sewage is supplied necessarily over the pipeline from the point of entry into the pipeline under pressure, and the water pressure in the pipeline should be less than the pressure from the sewage. It is not possible to precisely control the concentration of a mixture when mixed with water. The water energy of the irrigation pipeline is not used enough when fertilizers are introduced, which is especially important, i.e. a high-pressure metering pump is required at the entry point, the characteristic of the pressure irrigation pipe is not taken into account, and therefore, the exposure dosage of the effluent is limited in case of a possible pressure fluctuation in the network. Another disadvantage is that the orifice plate in the pipe causes large pressure (pressure) losses in the flow. In addition, at high flow rates in the narrowest section, cavitation occurs. Therefore, in the presence of this phenomenon, the use of the known device is not advisable, which means that there should be a straight pipe section in front of the diaphragm of sufficient length even at low flow rates. At this stage, there is a tendency to decrease the efficiency. After the initial stage of cavitation, with a further decrease in pressure at the inlet to the pipe, cavitation phenomena propagate along the entire length of the boundary layer, cover the entire region of mixing of flows, and a cavitation torch can be formed in some section. As a result of this, a general disruption of the mixing process occurs. When working in conditions of significant, for example, seasonal fluctuations of the upper pool for different, and, accordingly, the pressure of the work flow, the necessary throttle diameters and the efficiency of the adjustable device must be determined. It should be noted that at the same time there is a release of dissolved air in water. Bubbles filled with a vapor-air mixture fall into the area of high pressure. In this case, instantaneous condensation of the vapor filling them occurs, which is accompanied by a sharp increase in local pressures, point impacts with characteristic noise.

Таким образом, отсутствует устройство, позволяющее полную энергию потока воды переводить в кинетическую (скоростной напор), чтобы снизить резко напор и образовать зону вакуума, в которую можно вводить удобрение. Отсутствует зона восстановления определенной части потенциального (пьезометрического) напора. Все это указывает на сложность конструкции и низкую эксплуатационную надежность при внесении жидких удобрений. Важным фактором является также малая производительность установки и понижение качества смешения стоков с поливной водой, так как отсутствует в напорном трубопроводе положительное и эффективное понижение давления, куда и подаются стоки, особенно в случаях, когда напоры в трубопроводе становятся значительными даже при наличии регулятора давления. Кроме того, строительные расходы на оборудование узлов устройства значительны и не позволяют сокращение последних. Элементы конструкции устройства не позволяют приспособиться к другим условиям работы, например работа капельниц на поливных трубопроводах.Thus, there is no device that allows the total energy of the water flow to be converted into kinetic (velocity pressure) in order to reduce the pressure sharply and form a vacuum zone into which fertilizer can be introduced. There is no recovery zone for a certain part of the potential (piezometric) pressure. All this indicates the complexity of the design and low operational reliability when applying liquid fertilizers. An important factor is also the low productivity of the installation and a decrease in the quality of mixing wastewater with irrigation water, since there is no positive and effective pressure reduction in the pressure pipe, where the effluents are supplied, especially in cases when the pressure in the pipeline becomes significant even with a pressure regulator. In addition, the construction costs of equipment nodes of the device are significant and do not allow the reduction of the latter. The structural elements of the device do not allow to adapt to other working conditions, for example, droppers on irrigation pipelines.

Известно устройство для внесения жидких удобрений с поливной водой, содержащее емкость для жидких удобрений, имеющее рабочие полости, мембранный насос-дозатор, кинематически связанный с гидродвигателем, сообщенным через имеющий сливную линию распределитель с напорным трубопроводом, на последнем установлена трубка Вентури, минимальное проходное сечение которой гидравлически соединено с рабочими полостями насоса-дозатора и со сливной линией распределителя (Авторское свидетельство SU №1445599, кл. А01С 23/04 от 23.12.1988).A device for applying liquid fertilizers with irrigation water, comprising a container for liquid fertilizers, having working cavities, a membrane metering pump, kinematically connected to a hydraulic motor communicated through a dispenser with a pressure pipe, has a Venturi pipe, the minimum passage of which hydraulically connected to the working cavities of the metering pump and to the drain line of the distributor (Copyright certificate SU No. 1445599, class A01C 23/04 of 12.23.1988).

К недостаткам этого устройства относится малая производительность, ограниченные функциональные возможности и строго ограниченная норма выдачи жидких удобрений. Другим недостатком является то, что при использовании данного устройства отсутствует возможность отвода загрязнений нерастворенных твердых фракций удобрений, что вызывает забивку нагнетательных и обратных клапанов, а также заиление рабочих полостей насоса-дозатора. Кроме того, происходит засасывание в поливной трубопровод размельченных химреагентов в виде мелких частиц, которые в процессе работы капельниц на системе орошения часто засоряются, что ведет к резкой разнице выдачи поливной нормы с удобрениями. Кроме того, это в свою очередь снижает равномерность распределения воды с удобрениями для применения системы капельного орошения, а значит, снижает надежность их работы.The disadvantages of this device include low productivity, limited functionality and a strictly limited rate of delivery of liquid fertilizers. Another disadvantage is that when using this device there is no possibility of removing contaminants from undissolved solid fertilizer fractions, which causes clogging of pressure and check valves, as well as siltation of the working cavities of the metering pump. In addition, crushed chemicals in the form of small particles are sucked into the irrigation pipeline, which often become clogged during the operation of droppers on the irrigation system, which leads to a sharp difference between the irrigation rate and fertilizers. In addition, this in turn reduces the uniformity of the distribution of water with fertilizers for the use of drip irrigation systems, and therefore reduces the reliability of their work.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству для внесения жидких удобрений с поливной водой в системах капельного орошения является система капельного орошения, включающая водоисточник, бассейн-отстойник, насосную станцию, фильтр с манометрами, оросительную сеть и капельницы, при этом группа капельниц гидравлически связана посредством соединительных трубок с водовыпуском, каждый из которых установлен вдоль поливного трубопровода оросительной сети, при этом водовыпуск имеет снабженный с возможностью поворота вокруг оси симметрии смещения вдоль нее гидрозолотник со штоком управления, размещенный в полости корпуса посредством гильзы, а в ее полости между донной частью корпуса и торцевой частью гидрозолотника размещен упругий элемент на штоке управления - его свободный конец снабжен эксцентриком с рычагом управления, снабженная ниппелем крышка корпуса питающим трубопроводом соединена с поливным трубопроводом, на упомянутом корпусе ярусно и с угловым смещением размещены ниппели, осевые каналы которых совмещены с радиально ориентированными каналами гильзы и золотника, названный гидрозолотником с выполненными в нем ярусными радиально ориентированными каналами связи посредством осевого и параллельно ему выполненными каналами с приемной полостью гидрозолотника (патент RU №2219760, кл., A01G 25/02 от 27.12.2003).The closest analogue to the claimed device for applying liquid fertilizers with irrigation water in drip irrigation systems is a drip irrigation system including a water source, a settling pool, a pump station, a filter with pressure gauges, an irrigation network and droppers, while the group of droppers is hydraulically connected via connecting tubes with a water outlet, each of which is installed along the irrigation pipe of the irrigation network, while the water outlet has a symmetrically rotatable In the case of displacements along it, a hydroshock with a control rod placed in the body cavity by means of a sleeve, and an elastic element on the control rod is placed in its cavity between the bottom of the body and the end part of the hydroshock - its free end is equipped with an eccentric with a control lever, and the housing cover is equipped with a nipple connected to an irrigation pipe, nipples are arranged in stages and with angular displacement on said housing, the axial channels of which are aligned with the radially oriented channels of the sleeve and Spools called gidrozolotnikom formed therein with a radially oriented bunk communication channels by axially parallel thereto and executed channels with reception cavity gidrozolotnika (patent RU №2219760, cl., A01G 25/02 from 27.12.2003).

Недостатком конструкции данной системы является отсутствие возможности внесения жидких удобрений или химреагентов в распределительный трубопровод и тем самым невозможность отвода загрязнений в виде мелких твердых фракций нерастворимых удобрений, капельницы которых в процессе эксплуатации быстро засоряются. Это относится в первую очередь к питающим трубопроводам, к которым крепятся капельницы, которые конструктивно состоят из каналов гильзы и золотника, т.е. гидрозолотник, что приводит систему капельного орошения к ненадежности в работе. Это в свою очередь ведет к частым ремонтным работам по промывке и замене капельниц, ограниченному диапазону используемых удобрений, низкой эксплуатационной надежности.The drawback of the design of this system is the inability to introduce liquid fertilizers or chemicals into the distribution pipeline and thus the impossibility of removing contaminants in the form of small solid fractions of insoluble fertilizers, the droppers of which quickly become clogged during operation. This applies primarily to supply pipelines to which droppers are attached, which are structurally composed of sleeve channels and a spool, i.e. hydrosoller, which leads the drip irrigation system to unreliability in operation. This, in turn, leads to frequent repair work on washing and replacing droppers, a limited range of fertilizers used, and low operational reliability.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - повышение эксплуатационной надежности устройства для внесения жидких удобрений с поливной водой путем предотвращения попадания твердых фракций нерастворимых удобрений в капельницы, орошаемой из поливного трубопровода, а также по длине регулирования расхода капельниц.The problem to which the invention is directed is to increase the operational reliability of a device for applying liquid fertilizers with irrigation water by preventing solid fractions of insoluble fertilizers from getting into the droppers irrigated from the irrigation pipeline, as well as along the length of the dropper flow control.

Технический результат достигается тем, что устройство для внесения жидких удобрений с поливной водой в системах капельного орошения, включающего водоисточник, бассейн-отстойник, насосную станцию, фильтр с манометрами, оросительную сеть в виде магистрального трубопровода с распределительными и поливными трубопроводами с капельницами, к распределительному трубопроводу подсоединен питающий трубопровод с жидкими удобрениями, нижний участок которого выполнен с переходным двухфазным соплом с витком спирали, отверстие которой выполнено в наружной стенке в виде продольной щели, а отвод охватывает спираль со стороны щели и соединен с диффузором, который с помощью сливного трубопровода соединен с емкостью накопления твердой фракции, при этом конец выходного отверстия витка спирали после него соединен трубой с камерой и с активным соплом.The technical result is achieved by the fact that a device for applying liquid fertilizers with irrigation water in drip irrigation systems, including a water source, a settling pool, a pump station, a filter with pressure gauges, an irrigation network in the form of a main pipeline with distribution and irrigation pipelines with droppers, to a distribution pipeline a supply line with liquid fertilizers is connected, the lower section of which is made with a transitional two-phase nozzle with a spiral coil, the hole of which is made the outer wall as a longitudinal slit and outlet spans the gap from the coil and is connected to a diffuser, which via a drain conduit connected to the reservoir of accumulation of the solid fraction, while the outlet end of the spiral coil after it is connected to a pipe with the chamber and with an active nozzle.

Новый технический результат предложения состоит в том, что сочетание под напором подачи раствора жидких удобрений по трубопроводу в узле сопряжения с распределительным трубопроводом имеет подключение двухфазного сопла изменяемой длины, позволяющее стабильную подачу жидких удобрений. При этом позволяет связывать двухфазное сопло с витком спирали и под действием центробежной силы прижимает твердые частицы нерастворенных удобрений (в виде мелких наносов) к внешней вогнутой стенке спирали, и через щель они попадают в отвод диффузора с отводящим трубопроводом, причем накопление таких твердых фракций удобрений производят в емкости, что предохраняет окружающую среду от загрязнений. При этом очищенные жидкие удобрения от размельченных твердых частиц засасываются по трубе подвода пассивной среды (удобрений), что приводит к повышению производительности системы узла насыщения жидкими удобрениями и активного смешения с поливной водой по всему диаметру заполнения распределительного трубопровода, исходя из конкретного внесения жидких удобрений и других химреагентов.A new technical result of the proposal is that the combination under pressure of supplying a liquid fertilizer solution through a pipe in the interface with a distribution pipe has a two-phase nozzle of variable length that allows a stable supply of liquid fertilizers. In this case, it is possible to connect the two-phase nozzle to the spiral coil and, under the action of centrifugal force, presses solid particles of undissolved fertilizers (in the form of small deposits) to the outer concave wall of the spiral, and through the slot they enter the diffuser outlet with a discharge pipe, and such solid fractions of fertilizers are accumulated in the tank, which protects the environment from pollution. At the same time, purified liquid fertilizers from crushed solid particles are sucked in through the supply pipe of the passive medium (fertilizers), which leads to an increase in the performance of the system of the saturation unit with liquid fertilizers and active mixing with irrigation water throughout the filling diameter of the distribution pipeline, based on the specific application of liquid fertilizers and other chemicals

Такое устройство обеспечивает высокопроизводительную подачу жидких удобрений (удобрительных растворов) в поливную воду с конкретным технологическим процессом, как предотвращение попадания твердой фракции взвесей в камеру с активным соплом (эжектором) с подводом пассивной среды.Such a device provides a high-performance supply of liquid fertilizers (fertilizer solutions) to irrigation water with a specific technological process, such as preventing the solid fraction of suspensions from entering the chamber with an active nozzle (ejector) with a passive medium supply.

При истечении среды в виде жидких удобрений через двухфазное сопло за счет реактивной силы с установленным витком спирали (их может быть несколько) вращение жидких удобрений по спирали и твердые частицы удобрений под действием центробежной силы прижимаются к внешней вогнутой стенке спирали и через щель попадают в диффузор и далее отводятся в отвод по отводящему трубопроводу. В результате этого - оптимальное расположение связи двухфазного сопла и витка спирали с продольной щелью, также сказывается подвод очищенных жидких удобрений в камеру с активным соплом, где они засасываются в камеру эжектора под действием перепада давления воды, протекающей через активное сопло (эжектор) и жидких удобрений в виде пассивной среды, т.е. за счет разности скоростей по оси потока и у внешних стенок вокруг сопла, размещенного в камере для ввода удобрения. Таким образом, камера эжектора служит для расширения поступления жидких удобрений при отсутствии твердых фракций в виде нерастворимых удобрений. Отсюда жидкие удобрения, поступающие в распределительные трубопроводы, далее в поливные трубопроводы, не засоряют капельницы, т.е. повышается надежность их работы, позволяет восстановить расход воды в капельницах равномерно по длине поливного трубопровода. Такое устройство имеет в целом простую конструкцию и высокую надежность в работе с жидкими удобрениями.When the medium flows out in the form of liquid fertilizers through a two-phase nozzle due to reactive force with a spiral coil installed (there may be several of them), the rotation of liquid fertilizers in a spiral and solid fertilizer particles under the action of centrifugal force are pressed to the external concave wall of the spiral and enter the diffuser through the gap and then they are diverted to the branch via the outlet pipeline. As a result of this, the optimal location of the connection between the two-phase nozzle and the spiral coil with the longitudinal slit also affects the supply of purified liquid fertilizers to the chamber with the active nozzle, where they are sucked into the ejector chamber under the influence of the pressure drop of water flowing through the active nozzle (ejector) and liquid fertilizers in the form of a passive medium, i.e. due to the difference in speeds along the flow axis and at the outer walls around the nozzle placed in the chamber for introducing fertilizer. Thus, the chamber of the ejector serves to expand the flow of liquid fertilizers in the absence of solid fractions in the form of insoluble fertilizers. Hence, liquid fertilizers entering the distribution pipelines, then into the irrigation pipelines, do not clog the droppers, i.e. the reliability of their work increases, allows you to restore the flow of water in the droppers evenly along the length of the irrigation pipeline. Such a device has a generally simple design and high reliability in working with liquid fertilizers.

Практическая работоспособность предлагаемого устройства для внесения жидких удобрений с поливной водой в системах капельного орошения очевидна в связи предложенных модулей при определенных соотношениях геометрических размеров переходных участков и, соответственно, пройдя двухфазное сопло с витком спирали, расход жидких удобрений становится стабильным, а диффузор отводит твердую фракцию, причем оставшаяся очищенная жидкость удобрений поступает с помощью трубы в камеру эжектора, сопло которого имеет активную среду, т.е. по длине в камере смешения и далее в распределительном трубопроводе удобрения, разбавленные с поливной водой до необходимой концентрации, обеспечивают улучшение надежную работу капельниц и сохраняют экологическую обстановку.The practical operability of the proposed device for applying liquid fertilizers with irrigation water in drip irrigation systems is obvious in connection with the proposed modules with certain ratios of the geometric dimensions of the transition sections and, accordingly, passing a two-phase nozzle with a spiral coil, the liquid fertilizer flow becomes stable, and the diffuser removes the solid fraction, moreover, the remaining purified fertilizer liquid enters through the pipe into the chamber of the ejector, the nozzle of which has an active medium, i.e. along the length in the mixing chamber and further in the distribution pipeline, fertilizers diluted with irrigation water to the required concentration provide improved reliable operation of droppers and preserve the ecological situation.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство для несения жидких удобрений с поливной водой в системах капельного орошения, общий вид; на фиг. 2 - сечение Α-A на фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for carrying liquid fertilizers with irrigation water in drip irrigation systems, a general view; in FIG. 2 is a section Α-A in FIG. one.

Устройство для внесения жидких удобрений включает водоисточник 1, бассейн-отстойник 2, насосную станцию 3 с заборным рукавом 4 и плавающим сетчатым клапаном 5, фильтр 6 с манометрами 7 и 8, оросительную сеть в виде магистрального трубопровода 9, сопряженного с ним распределительного трубопровода 10 с краном 11, к распределительному трубопроводу 10 подключен поливной трубопровод 12, снабженный капельницами 13. Распределительный трубопровод 10 после сопряжения с магистральным трубопроводом 9 включает трубу 14 для подачи жидких удобрений и содержит для подачи пассивной среды (в виде удобрений) двухфазное сопло 15, нижний участок которого выполнен в виде витка спирали 16. В наружной стенке спирали 16 имеется продольная щель 17. С наружной стороны спирали 16 продольная щель 17 закрывается отводом 18, а последний с помощью диффузора 19 сообщается с отводящим трубопроводом 20 с емкостью 21 накопления твердой фракции, отделяемой из жидких удобрений. Жидкие удобрения, пройдя витки спирали 16, поступают с помощью трубопровода 22 в приемную камеру 23 с активным соплом 24, к которому подсоединена напорная труба 10 с чистой водой, т.е. распределительного трубопровода 10. Камера 23 затем соединена с камерой 25 смешения и диффузора 26 в нижней части продолжения распределительного трубопровода 10.A device for applying liquid fertilizers includes a water source 1, a settling basin 2, a pumping station 3 with a suction sleeve 4 and a floating mesh valve 5, a filter 6 with manometers 7 and 8, an irrigation network in the form of a main pipe 9, an associated distribution pipe 10 s tap 11, to the distribution pipe 10 is connected an irrigation pipe 12 provided with droppers 13. The distribution pipe 10 after pairing with the main pipe 9 includes a pipe 14 for supplying liquid fertilizers and contains I supply a passive medium (in the form of fertilizers) a two-phase nozzle 15, the lower portion of which is made in the form of a coil of a spiral 16. In the outer wall of the spiral 16 there is a longitudinal slot 17. On the outer side of the spiral 16, the longitudinal slot 17 is closed by a tap 18, and the latter with a diffuser 19 communicates with a discharge pipe 20 with a capacity 21 of accumulation of solid fraction separated from liquid fertilizers. Liquid fertilizers, having passed the turns of the spiral 16, enter via a pipe 22 into the receiving chamber 23 with an active nozzle 24, to which a pressure pipe 10 with clean water is connected, i.e. the distribution pipe 10. The chamber 23 is then connected to the mixing chamber 25 and the diffuser 26 at the bottom of the continuation of the distribution pipe 10.

Устройство для внесения жидких удобрений с поливной водой в системах капельного орошения работает следующим образом.A device for applying liquid fertilizers with irrigation water in drip irrigation systems works as follows.

Рабочий процесс начинается с открытия крана 11. Вода из подводящей части напорного распределительного трубопровода 10 через открытый кран 11 поступает через активное сопло 24, где появляется эффект сжатия струи. При этом скорости воды на выходе из сопла 24 резко увеличиваются, за счет чего в приемной камере 23 создается разряжение.The work process begins with the opening of the valve 11. Water from the inlet part of the pressure distribution pipe 10 through the open valve 11 enters through the active nozzle 24, where the effect of compression of the jet appears. In this case, the water velocities at the outlet of the nozzle 24 increase sharply, due to which a vacuum is created in the receiving chamber 23.

При работе подводящего трубопровода 14 с жидкими удобрениями (пассивная среда) движение ускоряется и стабилизируется через двухфазное сопло 15 и далее при движении удобрений по витку спирали 16 твердые частицы нерастворимых удобрений под действием центробежной силы прижимаются к внешней вогнутой стенке спирали 16 и через щель 17 попадают в диффузор 19, откуда они по отводящему трубопроводу 20 перемещаются в емкость 21 накопления, минуя камеру 23 с соплом 24. Один конец продольной щели 17 закрывается отводом 18, жидкие удобрения поступают в трубопровод 22, далее в камеру 23, в которой размещено активное сопло 24, и затем в камеру 25 смешения с диффузором 26 в сторону отводящей части распределительного трубопровода 10. При этом в диффузоре 23 кинетическая энергия смеси удобрений и воды преобразуется в потенциальную и далее смешанная жидкость поступает в поливные трубопроводы 12 с капельницами 13.When the feed pipe 14 is operated with liquid fertilizers (passive medium), the movement is accelerated and stabilized through the two-phase nozzle 15, and then, when the fertilizers move along the coil 16, solid particles of insoluble fertilizers are pressed against the external concave wall of the spiral 16 and through the slot 17 fall into diffuser 19, from where they are displaced through the outlet pipe 20 to the accumulation tank 21, bypassing the chamber 23 with the nozzle 24. One end of the longitudinal slot 17 is closed by the outlet 18, liquid fertilizers enter the pipeline od 22, then into the chamber 23, in which the active nozzle 24 is placed, and then into the mixing chamber 25 with the diffuser 26 towards the outlet part of the distribution pipe 10. In this, the kinetic energy of the mixture of fertilizers and water is converted into a potential and further mixed liquid in the diffuser 23 enters the irrigation pipelines 12 with droppers 13.

Наличие двухфазного сопла 15 и спирали 16 со щелью 17 приводит к заметному отделению твердой фракции из жидких удобрений, поскольку существует действие центробежной силы, за счет которой твердые фракции прижимаются к внешней вогнутой стенке спирали 16 и через щель 17 выходят в диффузор 19 с отводящим трубопроводом 20.The presence of a two-phase nozzle 15 and a spiral 16 with a slit 17 leads to a noticeable separation of the solid fraction from liquid fertilizers, since there is an action of centrifugal force, due to which the solid fractions are pressed against the external concave wall of the spiral 16 and through the slot 17 exit into the diffuser 19 with a discharge pipe 20 .

Таким образом, обеспечивается подвод жидких удобрений в камеру с эжектором, т.е. пассивной среды без твердых фракций, что обеспечивает надежную работу капельного орошения и приводит к повышению производительности камеры с эжектором активной среды. В свою очередь применение предложенного устройства для системы капельного орошения позволяет повысить равномерность распределения жидких удобрений, разбавленных с водой по длине поливных трубопроводов, и повысить надежность работы.Thus, the supply of liquid fertilizers to the chamber with the ejector is provided, i.e. passive medium without solid fractions, which ensures reliable operation of drip irrigation and leads to increased productivity of the chamber with an ejector of the active medium. In turn, the use of the proposed device for a drip irrigation system allows to increase the uniformity of the distribution of liquid fertilizers diluted with water along the length of irrigation pipelines, and to increase the reliability of operation.

Claims

A device for applying liquid fertilizers with irrigation water in drip irrigation systems, including a water source, a settling basin, a pumping station, a filter with pressure gauges, an irrigation network in the form of a main pipeline with distribution and irrigation pipelines with droppers, characterized in that the supply pipe is connected to the distribution pipe a pipeline with liquid fertilizers, the lower section of which is made with a transitional two-phase nozzle with a spiral coil, the hole of which is made in the outer wall in the form longitudinal slits, and covers the outlet from the spiral gap and is connected to a diffuser, which via a drain conduit connected to the reservoir of accumulation of the solid fraction, while the outlet end of the spiral coil after it is connected to a pipe with the chamber and with an active nozzle.