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微噴帶介紹:薄壁多孔式微噴帶的性能分析及其應用

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微噴帶介紹:薄壁多孔式微噴帶的性能分析及其應用

發布日期:2018-10-22 作者:溫嶺市草莓视频深夜绽放自己app軟管有限公司 點擊:

      薄壁多孔式微噴帶(又被稱為噴水管、噴霧管、多孔管、噴水帶等)是采用可壓成平帶盤卷的薄壁塑料軟管(壁厚0.5mm以下)製成的新型節水灌溉設備。與傳統采用厚壁管道製成的多孔管相比,這種薄壁多孔式微噴帶由於管壁薄,其上出水小孔加工精度易於保證、出水均勻度較高,出水小孔流道短、不易沉澱雜質而大大降低了堵塞的可能性,且投資低、安裝使用簡便,在現代高效節水農業生產中具有良好的推廣應用前景。最近,農業部規劃設計研究院在國內率先研製並開發出多種規格的薄壁多孔式微噴帶,開始在國內推廣。本文主要分析介紹該微噴帶的性能及其應用,供有關人員參考。

  

一、多孔式微噴帶噴射水的運動規律

  多孔式微噴帶是通過管壁上規則分布的出水小孔的噴射水進行灌溉的。出水小孔噴出的射流,在空氣阻力、水的相互撞擊力、重力和水的表麵張力等作用下,經過細流、碎裂、分散霧化三個過程後形成水滴,降落在地麵上。水滴落在地麵後,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運動的同時還沿水平方向運動,濕潤土壤。從地麵上看,當噴射角度a為900時,射流軌跡近似直線,濕潤區近似圓形;當噴射角度a小於900時,射流軌跡近似為拋物線,濕潤區近似為橢圓形。因此在土壤中,每一出水小孔的射流形成了各自的近似圓柱或橢圓柱的土壤濕潤體[1] (圖1)。理想的灌溉效果是要求這些濕潤體相互連接、均勻分布,使位於灌溉區各處作物都能得到有效灌溉。


二、多孔式微噴帶的技術性能

    目前開發的薄壁多孔式微噴帶的內徑為φ40mm,管壁厚度為0.3mm,爆破壓力為20米水柱,額定工作壓力5米水柱。從保證良好的抗堵塞性能、設備投資等方麵綜合考慮,薄壁多孔式微噴帶上出水小孔的孔徑取F0.65mm。多孔式微噴帶上出水小孔的布置,一般是中間一排的出水小孔噴射角度為900、用來濕潤中心區域,其餘的出水小孔呈對稱分布、斜向噴射以濕潤周邊區域,如此形成了每組3孔、5孔、7孔等3種形式的微噴帶。1、最大噴灑寬度為得到高效、均勻的灌溉,要求多孔式微噴帶上各噴射小孔在土壤中形成的近似圓柱或橢圓柱濕潤體均勻連接,避免出現空白或重複的區域。根據有關試驗和分析,這種多孔式微噴帶在5mH2O工作壓力、灌水定額為40mm常規灌溉時,垂直噴射的小孔水流在土壤中平均有效濕潤圓柱體的半徑為0.5米,斜向噴灑的小孔的平均有效濕潤橢圓柱體的短徑等於0.5米、長徑等於1米。由於每個出水小孔形成的有效濕潤區麵積一定,每組出水小孔數量的多少也就決定了該微噴帶的有效噴灑寬度。按照上述分析,通過合理布置多孔微噴帶上每組出水小孔的位置、使各出水小孔形成的濕潤體達到有效均勻連接,則可使每組3孔的微噴帶的最大有效濕潤寬度為3米、每組5孔的為5米、每組7孔的為7米。多孔式微噴帶的鋪設間距一般不大於最大有效濕潤寬度,每組孔數越多、微噴帶鋪設間距越大、設備投資有可能降低,但每組孔數越多、微噴帶的最大使用長度減少、設備投資則有增加的可能,因此在選用和設計時需要根據實際情況綜合考慮。2、最大允許使用長度根據產品檢測結果,3種微噴帶的米流量公式分別為:3孔微噴帶Q=16.45H0.525,5孔微噴帶如果地麵有坡度,順坡鋪設時微噴帶的最大使用長度增加,逆坡時的最大使用長度減小,需要根據實際情況重新計算。因此為減少不不要的麻煩,實際鋪設時應盡量按地麵等高線鋪設微噴帶。


三、多孔式微噴帶的應用

    多孔式微噴帶常用於大田作物的苗期灌溉,此外還在果樹、露地蔬菜、草坪生產、溫室育苗、溫室高溫季節加濕降溫等多種領域內得到應用,是一項深受歡迎的節水灌溉新技術。微噴帶的安裝使用十分方便,可以根據水源情況,采用微噴帶與水泵直連式灌水, 一根100米5孔的多孔式微噴帶可采用500~750W的水泵供水,水泵功率較大時可連接幾條微噴帶同時灌水,井管區可采用半移動式成套係統與給水栓連接後進行灌水[3]。使用時要知道所選用的微噴帶的最大噴灑寬度和最大允許使用長度,並盡量按其要求鋪設或移動微噴帶,以最大程度的降低設備成本、減少勞動強度。與噴灌等其他微噴灌設備相比,多孔式微噴帶具有主要有以下優點。1、投資低廉:100米5孔微噴帶投資150元左右,一次可灌溉0.8畝地,采用移動方式輪灌可控製30畝地左右,畝投資不足10元,即使加上為微噴帶供水的各級管道,其投資也很低。2、灌水均勻:類似細雨一樣滋潤作物,地麵上水分分布比采用噴頭的噴灌或微噴灌更加均勻,灌溉效果好。3、能耗少:多孔式微噴帶運行壓力3~6米水柱,遠低於噴灌和微噴灌的運行壓力,且流量大、灌水時間短,因此對供水設備要求低、能耗少。4、抗堵塞性能好:微噴帶采用薄壁塑料軟管製成,出水小孔的流道短、不會沉澱雜質,抗堵塞性能好,一般采用60目左右的絲網進行過濾,幹淨水源甚至無需過濾就可直接使用。5、微噴帶的噴灑水滴直徑一般在2mm以下,遠低於噴灌的水滴直接,對作物和土壤的衝擊力小,不傷害作物,不破壞土壤團粒結構;與采用微噴頭的微噴灌相比,水滴均勻,霧化程度小,水分漂移損失少。6、多孔式微噴帶可壓成平帶盤卷,體積小,重量輕,給使用、安裝和管理帶來很大方便。使用多孔式微噴帶時應注意以下問題:1、按照微噴帶的有效噴灑寬度布置微噴灌,每組3孔的微噴帶時,兩條微噴帶之間的最大鋪設間距不超過3米,每組5孔時不超過5米,每組7孔時不超過7米;同時應盡量按照微噴帶允許的最大鋪設間距和最大使用長度進行配置,以減少設備投資。2、鋪設多孔式微噴帶的地麵應平整,山區或坡地應按等高線鋪設微噴帶。3、水源設備提供的壓力和流量應符合使用要求,否則應采取分流或增壓措施,有時可通過增減微噴帶的數量進行調整。 4、灌溉水源要求清潔幹淨,一般應設置60目左右的絲網進行過濾;水源含砂量較多時,應定期逐漸一打開微灌帶尾部接頭,將管內雜質衝出,以避免堵塞。5、定期檢查灌水質量,發現問題應及時處理:出現堵塞時,可打開微噴帶尾部進行衝洗,或用圓滑木棍輕敲堵塞處;微噴帶出現破損時,可用普通塑料管或橡膠管連接後繼續使用。


四、小結

       本文分析了薄壁多孔式微噴帶的噴射水運動規律,提出了3種形式的薄壁多孔式微噴帶的最大有效鋪設寬度和最大允許使用長度,並提出了微噴帶一些使用方法和有關注意事項。由於水平和條件所限,文中不妥之處,歡迎同行指正。

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