Автореферат (1151732), страница 3
Текст из файла (страница 3)
При этом трос (12)- 10 -для подвески распределительного трубопровода второго порядка (10) натянут вдоль стенки (18) теплицы и лимонария, а для подвески поливных трубопроводов (11), трос натянут над растениями (17) вдоль их рядков. Поливныетрубопроводы (11) снабжены в местах раздачи воды низконапорными импульсными микродождевателями (14).Конец распределительного трубопровода второго порядка закрыт заглушкой, а концы поливных трубопроводов для обеспечения безнапорногорежима движения воды и равномерного водораспределения микродождевателем открыты и сообщаются с водосбросными желобами и далее с подводящим трубопроводом, подающим воду в накопительный резервуар. Регулирование расходов воды в начале распределительных и поливных трубопроводов осуществляется с помощью запорно-регулирующих устройств.
Напорводы в системе может равняться высоте теплиц и лимонариев, но не более3,5 – 4,0 м, а на начальных участках поливных трубопроводов не более 0,5м.Импульсный микродождеватель (Положительное решение по заявке№ 1300818 от 03.12.2013г. о выдаче патента РТ на изобретение) (рис.3), работает периодически. Время наполнения его корпуса водой (от 2,0-4,0 до5,0-10 мин) зависит от его объема (200-400см3) и диаметра фиксированноговодопроходного канала (8) (1,0-5мм).
После наполнения корпуса (1) водойпроисходит выплеск воды, время выплеска составляет от 0,5-1,0 до 2-3 мин.Время выплеска определяется диаметром трубки сифона (5) (6-10 мм) и еедлиной (0,5-1,5м), а также размером щелевого дефлектора (6). Напор водынад фиксированным водопроходным каналом (11) равняется уровню наполнения поливного трубопровода (13).Рисунок 3. Импульсный микродождеватель:1- корпус; 2-воздухоотводное отверстие; 3сифон; 4-отверстия; 5-трубка сифона; 6наконечник; 7-дефлекторный клапан; 8- наконечник с фиксированнымводопроходным каналом; 9-регулируемые болты;10конусообразный выступ; 11-фиксированныйщелевой дефлектор; 12-заменяемые шайбы сфиксированной толщиной; 13-поливной трубопровод; 14-тросс или арматура перекрытий теплиц и лимонариев или шпалернойпроволокивиноградников;15поддерживающие кольца.- 11 -Вследствие изменения напора воды в трубке сифона от минимума домаксимума и наоборот, происходит постепенное уменьшение и увеличениерадиуса полива микродождевателем, в процессе которого поданная порцияводы быстро впитывается почвой, что способствует снижению интенсивности дождя.Дождевальный аппарат (Положительное решение по заявке №1400852от 14.04.2014г.
о выдаче патента РТ на изобретение) предназначен для полива сельскохозяйственных культур как для условий закрытого, так и открытого грунтов (рисунок 4). Отличительной особенностью указанного аппаратаявляется крыльчатый дефлектор, установленный по вертикальной оси и работающий от напора воды. Вода, проходя между зазорами в крыльчатке,орошает внешнюю сторону круга, а ударяясь в лопатки, орошает внутреннюю сторону. Таким образом, достигается равномерность распространениядождя по орошаемой площади.Рисунок 4.
Дождевальный аппарат: 1- корпус; 2поливные канавки; 3- ободочная планка; 4-пластина;5- наклонные держатели; 6-штанга; 7- крепёжныйэлемент;8-шарикоподшипник;9-втулка;10крепежные болты; 11-наклонно-выпуклые лопасти;12- стояк оросительного трубопровода.В третьей главе "Экспериментальные исследования систем микроорошения и дождевателей" представлены исследования разработанныхтехнических средств и систем микроорошения.
Приводятся сведения об объектах исследований, условиях и методиках проведения работ (рисунок 5).Для получения достоверной информации о технико-технологическихпараметрах разработанных технических средств и систем микроорошенияисследования проводились на модульных участках, близких к производственным условиям и оборудованных необходимыми элементами и узламисистемы. Поэтому можно считать, что полученные результаты при проведении опытно-экспериментальных исследований являются репрезентативнымии для производственных условий.Опытно-экспериментальные исследования разработокНизконапорная система импульсного микродождевания теплиц и лимонариев, оборудованная новыми импульсными микродождевателями.- 12 -Исследованиями установлено, что коэффициент равномерности распределения расхода воды импульсными микродождевателями, установленнымипо длине поливного трубопровода, находится в пределах 0,92-0,97.Рисунок 5.
Схема лабораторных установок:а) для исследования низконапорного микродождевателя непрерывногодействия: 1 и 6 – вентили для регулирования соответственно расхода и напора воды; 2 –поливной трубопровод; 3 – стояки; 4 – микродождеватель; 5 – манометр.б) для исследования низконапорного импульсного микродождевателя:1 – эстакада; 2 – ёмкость для регулирования постоянного уровня воды;3 – шаровой кран для регулирования расхода воды; 4 – стояки; 5 – проволока; 6 – поливной трубопровод; 7 –микродождеватель импульсного действия; 8 –поддерживающие кольца.Относительная неравномерность водораспределения (3-8 %) связана спостепенным уменьшением слоя воды от начала к концевой части во внутреннем поперечном сечении трубопровода (рисунок 6).Средневзвешенная интенсивность искусственного дождя, создаваемогоимпульсным микродождевателем, зависит от отношения напора воды Н кразмеру щелевого дефлектора Вщ.
Размер щелевого дефлектора колеблется впределах 0,5-1,5 мм.- 13 -Исследование распределения интенсивности искусственного дождя поплощади дождевания одним микродождевателем показывает, что по мереудаления от центра к периферии распыления осадков, интенсивность дождяуменьшается (рисунок 7).В зависимости от значения Н/Вщ интенсивность дождя колеблется от0,32-0,4 до 0,10-0,18, а средневзвешенное значение изменяется от 0,23 до 0,28мм/мин, что соответствует рекомендуемым значениям в работах А.Н.
Костякова и других ученых для средневодопроницаемых почв. Коэффициент равномерности распределения осадков по площади дождевания одним импульсным микродождевателем при радиусе полива 1,1-1,25 м составляет 0,92-0,98.а)б)в)Рисунок 7. Распределение интенсивности дождя по площади орошения новым усовершенствованным импульсным микродождевателем при: а) Н/Вщ=3000; б) Н/Вщ=1500;в)Н/Вщ=1000.
Высота наконечника микродождевателя от поверхности земли – 1,2 м.Звездочкой (* ) обозначено место установки импульсного микродождевателя.Исследование интенсивности распределения оросительной воды поплощади дождевания одним дождевальным аппаратом и радиус его полива(рисунки 8 и 9) показали, что они зависят от соотношения напора воды Н кдиаметру поливного отверстия dотв. Установлено, что с увеличением Н/dотв. от2000 до 8000 средняя интенсивность дождя увеличивается от 0,195 до 0,245- 14 -мм/мин, а радиус полива – в два раза (от 4 до 8 м).
Дождевальный аппаратможно применять и при больших значениях соотношения H/dотв., Однако этоне дает заметно лучших результатов, т.к. при этом, как видно на рис. 8, радиус полива практически не увеличивается, хотя для создания больших соотношений H/dотв затрачивается значительно большее количество энергии.а)б)в)Рисунок 8. Распределение интенсивности искусственного дождя, создаваемого одним –новым – усовершенствованным дождевальным аппаратом по площади дождевания приразных значениях отношений H/dотв: а) H/dотв=2000; б) H/dотв=6400; в) H/dотв= 8000.Исходя из вышеизложенного, по соотношениям H/dотв можно рекомендовать рациональную область применения нового усовершенствованного дождевального аппарата в следующих пределах: 2000 H/dотв 8000.- 15 -Результаты вычисления средней интенсивности дождя и коэффициентаравномерности распределения осадков по площади дождевания показали, чтоони в пределах рекомендуемых соотношений Н/dотв соответственно колеблются от 0,192-0,247 мм/мин до 0,83-0,91 мм/мин, причем большие значенияравномерности распределения осадков соответствуют большим значениямсоотношения Н/dотв (рисунок 10).Исследование зависимости крупности капель дождя при разных соотношениях H/dотв показало, что в вышеуказанных рекомендуемых пределахприменения дождевального аппарата его значения колеблются в пределах2,08-2,4 мм, что вполне допустимо для средних и легких по гранулометрическому составу почв (таблица 1).Результаты исследования по определению высоты установки дождевального аппарата от поверхности земли показали, что наилучшей высотойсчитается 1,0 м от поверхности земли (рисунок 11).
При такой установке дождевального аппарата радиус поливаемого участка увеличивается на 20 % посравнению с его установкой на 0,6м от поверхности земли. Однако, дальнейшее увеличение высоты установки - более 1,5м от поверхности земли - практически мало влияет на радиус поливного участка (увеличение радиуса составляет всего 5-6 %). Поэтому высоту установки дождевального аппаратаможно рекомендовать в пределах от 1,0 до1,5м от поверхности земли.- 16 -Таблица 1.
Зависимость крупности капель дождя от соотношения H/dотв.ОтношениеH/dотв.2000460060008000Количество капель на фильтровальной бумагес диаметром, смdn1=dn2=dn3 =0,5…1,0 1,1…2,0 2,1…3,0Диаметр следадождя нафильтровальной бумаге,ммДиаметркапельдождя, ммСреднийдиаметр капель дождя,мм2,42792112,4249310,82,352611511,52,452810310,62,3305210,42,25267310,42,25286310,12,20258210,22,20237210,22,2035629,32,133518,92,143518,62,052,262,202,08Анализ результатов исследования распределения фактической интенсивности искусственного дождя в радиусе действия дождевального аппарата,например при H/dотв.=8000, показывает, что на расстоянии до (0,7-0,8)R, где R– радиус участка, поливаемого одним дождевальным аппаратом, интенсивность дождя примерно соответствует среднему его значению по площадидождевания, а на окраинах круга - значительно меньше (рисунок 12).При размещении дождевальных аппаратов на системах микродождевания, для обеспечения достаточно хорошего распределения осадков по площади полива, необходимо учитывать их расстановку с перекрытием.- 17 -Рисунок 12.