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微喷带介绍:薄壁多孔式微喷带的性能分析及其应用

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微喷带介绍:薄壁多孔式微喷带的性能分析及其应用

发布日期:2018-10-22 作者:温岭市农丰软管大神棋牌官网 点击:

      薄壁多孔式微喷带(又被称为喷水管、喷雾管、多孔管、喷水带等)是采用可压成平带盘卷的薄壁塑料软管(壁厚0.5mm以下)制成的新型节水灌溉设备。与传统采用厚壁管道制成的多孔管相比,这种薄壁多孔式微喷带由于管壁薄,其上出水小孔加工精度易于保证、出水均匀度较高,出水小孔流道短、不易沉淀杂质而大大降低了堵塞的可能性,且投资低、安装使用简便,在现代高效节水农业生产中具有良好的推广应用前景。最近,农业部规划设计研究院在国内率先研制并开发出多种规格的薄壁多孔式微喷带,开始在国内推广。本文主要分析介绍该微喷带的性能及其应用,供有关人员参考。

  

一、多孔式微喷带喷射水的运动规律

  多孔式微喷带是通过管壁上规则分布的出水小孔的喷射水进行灌溉的。出水小孔喷出的射流,在空气阻力、水的相互撞击力、重力和水的表面张力等作用下,经过细流、碎裂、分散雾化三个过程后形成水滴,降落在地面上。水滴落在地面后,受到水的重力和土壤各方向毛管力的作用,水在土壤中沿垂直方向运动的同时还沿水平方向运动,湿润土壤。从地面上看,当喷射角度a为900时,射流轨迹近似直线,湿润区近似圆形;当喷射角度a小于900时,射流轨迹近似为抛物线,湿润区近似为椭圆形。因此在土壤中,每一出水小孔的射流形成了各自的近似圆柱或椭圆柱的土壤湿润体[1] (图1)。理想的灌溉效果是要求这些湿润体相互连接、均匀分布,使位于灌溉区各处作物都能得到有效灌溉。


二、多孔式微喷带的技术性能

    目前开发的薄壁多孔式微喷带的内径为φ40mm,管壁厚度为0。3mm,爆破压力为20米水柱,额定工作压力5米水柱。从保证良好的抗堵塞性能、设备投资等方面综合考虑,薄壁多孔式微喷带上出水小孔的孔径取F0。65mm。多孔式微喷带上出水小孔的布置,一般是中间一排的出水小孔喷射角度为900、用来湿润中心区域,其余的出水小孔呈对称分布、斜向喷射以湿润周边区域,如此形成了每组3孔、5孔、7孔等3种形式的微喷带。1、最大喷洒宽度为得到高效、均匀的灌溉,要求多孔式微喷带上各喷射小孔在土壤中形成的近似圆柱或椭圆柱湿润体均匀连接,避免出现空白或重复的区域。根据有关试验和分析,这种多孔式微喷带在5mH2O工作压力、灌水定额为40mm常规灌溉时,垂直喷射的小孔水流在土壤中平均有效湿润圆柱体的半径为0。5米,斜向喷洒的小孔的平均有效湿润椭圆柱体的短径等于0。5米、长径等于1米。由于每个出水小孔形成的有效湿润区面积一定,每组出水小孔数量的多少也就决定了该微喷带的有效喷洒宽度。按照上述分析,通过合理布置多孔微喷带上每组出水小孔的位置、使各出水小孔形成的湿润体达到有效均匀连接,则可使每组3孔的微喷带的最大有效湿润宽度为3米、每组5孔的为5米、每组7孔的为7米。多孔式微喷带的铺设间距一般不大于最大有效湿润宽度,每组孔数越多、微喷带铺设间距越大、设备投资有可能降低,但每组孔数越多、微喷带的最大使用长度减少、设备投资则有增加的可能,因此在选用和设计时需要根据实际情况综合考虑。2、最大允许使用长度根据产品检测结果,3种微喷带的米流量公式分别为:3孔微喷带Q=16。45H0。525,5孔微喷带如果地面有坡度,顺坡铺设时微喷带的最大使用长度增加,逆坡时的最大使用长度减小,需要根据实际情况重新计算。因此为减少不不要的麻烦,实际铺设时应尽量按地面等高线铺设微喷带。


三、多孔式微喷带的应用

    多孔式微喷带常用于大田作物的苗期灌溉,此外还在果树、露地蔬菜、草坪生产、温室育苗、温室高温季节加湿降温等多种领域内得到应用,是一项深受欢迎的节水灌溉新技术。微喷带的安装使用十分方便,可以根据水源情况,采用微喷带与水泵直连式灌水, 一根100米5孔的多孔式微喷带可采用500~750W的水泵供水,水泵功率较大时可连接几条微喷带同时灌水,井管区可采用半移动式成套系统与给水栓连接后进行灌水[3]。使用时要知道所选用的微喷带的最大喷洒宽度和最大允许使用长度,并尽量按其要求铺设或移动微喷带,以最大程度的降低设备成本、减少劳动强度。与喷灌等其他微喷灌设备相比,多孔式微喷带具有主要有以下优点。1、投资低廉:100米5孔微喷带投资150元左右,一次可灌溉0.8亩地,采用移动方式轮灌可控制30亩地左右,亩投资不足10元,即使加上为微喷带供水的各级管道,其投资也很低。2、灌水均匀:类似细雨一样滋润作物,地面上水分分布比采用喷头的喷灌或微喷灌更加均匀,灌溉效果好。3、能耗少:多孔式微喷带运行压力3~6米水柱,远低于喷灌和微喷灌的运行压力,且流量大、灌水时间短,因此对供水设备要求低、能耗少。4、抗堵塞性能好:微喷带采用薄壁塑料软管制成,出水小孔的流道短、不会沉淀杂质,抗堵塞性能好,一般采用60目左右的丝网进行过滤,干净水源甚至无需过滤就可直接使用。5、微喷带的喷洒水滴直径一般在2mm以下,远低于喷灌的水滴直接,对作物和土壤的冲击力小,不伤害作物,不破坏土壤团粒结构;与采用微喷头的微喷灌相比,水滴均匀,雾化程度小,水分漂移损失少。6、多孔式微喷带可压成平带盘卷,体积小,重量轻,给使用、安装和管理带来很大方便。使用多孔式微喷带时应注意以下问题:1、按照微喷带的有效喷洒宽度布置微喷灌,每组3孔的微喷带时,两条微喷带之间的最大铺设间距不超过3米,每组5孔时不超过5米,每组7孔时不超过7米;同时应尽量按照微喷带允许的最大铺设间距和最大使用长度进行配置,以减少设备投资。2、铺设多孔式微喷带的地面应平整,山区或坡地应按等高线铺设微喷带。3、水源设备提供的压力和流量应符合使用要求,否则应采取分流或增压措施,有时可通过增减微喷带的数量进行调整。 4、灌溉水源要求清洁干净,一般应设置60目左右的丝网进行过滤;水源含砂量较多时,应定期逐渐一打开微灌带尾部接头,将管内杂质冲出,以避免堵塞。5、定期检查灌水质量,发现问题应及时处理:出现堵塞时,可打开微喷带尾部进行冲洗,或用圆滑木棍轻敲堵塞处;微喷带出现破损时,可用普通塑料管或橡胶管连接后继续使用。


四、小结

       本文分析了薄壁多孔式微喷带的喷射水运动规律,提出了3种形式的薄壁多孔式微喷带的最大有效铺设宽度和最大允许使用长度,并提出了微喷带一些使用方法和有关注意事项。由于水平和条件所限,文中不妥之处,欢迎同行指正。

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