微灌设备.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一节 概述,农田灌溉机械包括农田排灌机械和农田灌溉机械。,农田灌溉机械主要有喷灌和微灌两种类型。,第二节 喷灌机械,一、喷灌系统的组成和分类,二、农用水泵,三、喷头的种类和性能指标,四、喷头的工作原理,一、喷灌系统的组成和分类,1,喷灌系统的组成,（,1,）水源工程,（,2,）水泵及配套动力机,（,3,）管道系统,（,4,）喷头,（,5,）田间工程,2,喷灌系统的分类,按运行方式可分,定喷式,、,行喷式,根据喷灌系统各组成部分可移动的程度，分成,固定式,、,移动式,和,半固定式,三种。,二、农用水泵,（一）农用水泵的类型,（二）水泵的一般构造,（三）农用水泵的构造和特点,（四）农用水泵的工作原理,（五）水泵的工作性能,（六）水泵的选型,（一）农用水泵的类型,离心泵,井泵（长轴井泵、深井潜水电泵）,微型泵,直空泵,（二）水泵的一般构造,1,叶轮,2,泵壳,3,填料函密封装置,混流泵叶轮,离心泵叶轮,.,封闭式,.,半封闭式,.,敞开式,轴流泵叶轮,蜗壳形泵壳,1.,蜗道,2.,叶轮,3.,出水口,填料函示意图,1.,填料盒,2.,填料座,3.,填料,4.,水封管,5.,水封环,6.,压盖,（三）农用水泵的构造和特点,1,离心泵,2,轴流泵,3,混流泵,4,水轮泵,5,井用泵,5,潜水泵,1,离心泵,（,1,）单级单吸悬臂式离心泵（,BA,型泵）,（,2,）单级双吸式离心泵（,Sh,型泵）,（,1,）单级单吸悬臂式离心泵（,BA,型泵）,由泵壳、泵盖、叶轮、泵轴、轴承、托架、减漏环及填料函等部件组成（见图）。其特点是扬程较高，流量较小，结构简单，使用方便，水泵出水口方向可以根据需要作左右、上下的调整。这种水泵的体积小、重量轻，固定安装及流动使用均甚方便。也可作为喷灌的工作泵。,BA,型离心泵的构造,泵盖,2.,真空表螺孔,3.,减漏环,4.,叶轮,5.,冲水放气螺孔,6.,泵壳,7.,水封管,8.,水封环,9.,填料,10.,泵轴,11.,轴承,12.,托架,13.,联轴器,14.,防水螺塞,15.,压力表螺孔,（,2,）单级双吸式离心泵（,Sh,型泵）,ZLB,型轴流泵,进水喇叭,2.,叶轮,3.,导水叶,4.,泵轴,5.,出水弯管,6.,橡胶轴承,7.,注润滑水管,8.,填料盒,9.,填料,10.,填料压盖,11.,联轴器,3,混流泵,是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵型。具有离心泵较高扬程和轴流泵较大流量的特点，适合于平原河网地区和丘陵灌区使用。,4,水轮泵,是利用自然水进行抽水的农田灌溉机械。由作为动力用的水轮机和离心泵组成。,5,井用泵,它从井下抽水灌溉。,6,潜水泵,它由水泵、电动机、进水部分和密封装置等四部分连成整体。,（四）农用水泵的工作原理,1,离心泵的工作原理,2,轴流泵的工作原理,3,混流泵的工作原理,1,离心泵的工作原理,离心泵是借离心力的作用来抽水的。图,7,14,所示为单级离心泵。当其叶轮高速旋转时，流道中的水在离心力的作用下，从叶轮中部以高速被甩离叶轮，射向四周。水流经过断面逐渐扩大的泵壳流道，流速逐渐变慢而水压增加，压向出水管。此时叶轮的中心部分形成真空，而水源水面在大气压力的作用下，通过进水管进入泵内，称为吸水。如果叶轮连续转动，水就源源不断地由低处抽送到高处。,单级离心泵,1.,进水管,2.,叶片,3.,叶轮,4.,泵壳,5.,出水管,2,轴流泵的工作原理,轴流泵是利用叶轮旋转所产生的推升力来抽水的。它的叶轮浸没在水里。当叶轮旋转时，叶片对水产生升力作用，把水往上推送。但同时还使水产生旋转运动，须用导水叶来消除，使泵内水流沿着泵轴方向流动。,轴流泵,1,进水喇叭,2.,出水弯管,3.,联轴器,4.,导水叶,5.,叶轮,3,混流泵的工作原理,混流泵的构造介于离心泵和轴流泵之间。因此叶轮在水中旋转时，既使水流产生离心力，又对水流有升力。混流泵的工作原理就是靠这两种力的作用而抽水的。,（五）水泵的工作性能,1,水泵性能的主要参数,2,水泵性能曲线,1,水泵性能的主要参数,（,1,）流量,（,2,）扬程,吸水扬程,由水源水面至水泵轴线基准面的垂直高度,Hd.x,压水扬程,由水泵轴线至出水池水面的垂直高度,Hd.y,实际扬程,Hd,（或称为地形高度）,Hd=Hd.x+Hd.y,（,3,）功率,a,有效功率,Nx,（又叫水功率）,b,轴功率,Nz,（又叫水泵的输入功率）,c,配套功率,Np,（,4,）水泵效率,（,5,）水泵转速,（,6,）允许吸上真空高度（或汽蚀余量）,（,7,）比转数,2,水泵性能曲线,（,1,）离心泵性能曲线,（,2,）轴流泵性能曲线,（,3,）混流泵性能曲线,（,1,）离心泵和轴流泵性能曲线,a,流量扬程曲线（,Q,H,）,b,流量功率曲线（,Q,N,）,c,流量效率曲线（,Q,）,d,流量允许吸上真空高度曲线（,Q,Hs,）,离心泵性能曲线,轴流泵性能,（,3,）混流泵性能曲线,混流泵的性能曲线形状介于离心泵和轴流泵之间，比转数,ns,低的混流泵，曲线接近于离心泵；比转数,ns,高的混流泵，曲线形状接近于轴流泵。,3,水泵工作点的确定,（,1,）管路阻力曲线,损失扬程与流量的平方成正比，管路阻力曲线,Q,Hxu,为一通过原点,O,的抛物线,（,2,）确定水泵工作点,图中两曲线相交点,A,，即为水泵机组的工作点。,A,点表明：图水泵机组工作点,a,水泵供给的扬程应等于管路需要的扬程,Hxub,水泵供给的流量,QA,应等于消耗在管路上扬程为,Hxu,时所能通过的流量,Qxu,。,图 水泵机组工作点,5,水泵性能调节,（,1,）变速调节,（,2,）变径调节,（,3,）变角调节,（,4,）水泵的串联和并联工作,（六）水泵的选型,选用水泵的原则为：,满足农业生产所提出,流量,和,扬程,的要求,1,流量设计,（,1,）灌溉设计流量,（,2,）排水设计流量,Qp.s,2,排水设计扬程的确定,（,1,）灌溉设计扬程,（,2,）排水设计扬程,3,水泵型号的确定,根据设计流量和设计扬程，就可以在,水泵样本,中的“水泵综合性能型谱图”或“水泵规格性能表”等技术资料中初步选择所需的水泵型号,三、喷头的种类和性能指标,（一）喷头的种类,（二）喷头的性能指标,（一）喷头的种类,（,1,）旋转式喷头,（,2,）固定式喷头,折射式,缝隙式,漫射式,（,3,）喷洒孔管,（二）喷头的性能指标,1,压力,2,流量,3,射程,4,喷灌强度,5,水滴的打击强度,6,喷洒水量分布特性,四、喷头的工作原理,（一）摇臂式喷头,1,摇臂式喷头的结构与工作原理,（,1,）摇臂式喷头的结构,（,2,）摇臂式喷头的工作原理,（,1,）摇臂式喷头的结构,a,旋转密封机构,b,流道,c,驱动机构,d,扇形换向机构,e,连接件,（,2,）摇臂式喷头的工作原理,相互传递和转化的运动过程，它可以分为以下五个阶段,a,启动阶段,b,外摆阶段,c,弹回阶段,d,入水阶段,e,撞击阶段,垂直摇臂式喷头结构图,1.,空心轴套,2.,换向架,3.,喷体,4.,喷管,5.,反向摇臂,6.,摇臂,7.,喷嘴,8.,配重铁,9.,压力表,10.,挡块,2,垂直摇臂式喷头,（,1,）结构,（,2,）工作原理,垂直摇臂式喷头结构,分为流道（包括空心轴、喷体、喷管、稳流器、喷嘴等零件）、旋转密封机构（包括轴承座、轴承、密封圈等零件）、驱动机构（包括摇臂、反向摇臂、摇臂轴等零件）、换向机构（包括挡块、滚轮、换向架、拉杆、弹簧等零件）和限速机构（包括摩擦垫、压插、压簧等零件）五个部分,垂直摇臂式喷头工作原理,高速射流从喷孔（多数为环形）射出，冲击导流器（摇臂）摇臂获得能量。冲击力分成向下、向左的两个分力，在向下分力的作用下，摇臂克服平衡锤的重量和摇臂轴的轴承摩擦阻力向下运动；在向左分力的作用下，克服旋转密封机构的摩擦阻力和限速机构的制动摩擦阻力，使喷头向右旋转一个小角度。摇臂向下运动时，其平衡重块升高，得到重力势能，然后在其与摇臂轴平衡重块（有的喷头没有）重力矩的联合作用下，摇臂返回，重力势能转变为转动动能，再次切入射流。同时，在摇臂轴处的摇臂橡胶块与该处的配重橡胶块碰撞，使摇臂转速为零。重复以上过程，在间歇性驱动力矩作用下，喷头不断做间歇性正转（向右转动）。当换向架（轭架、滚轮、啮合限位器合称为换向架）上的滚轴和啮合限位器相接触时，轭架通过反转传动杆，拉动反转臂，使其切水板切入射流得到能量，产生向左的反作用驱动力矩，使喷头迅速向左旋转，直至轭架滚轮接触脱开限位器，传动杆推动反转臂的切水板离开水舌，喷头重新又开始正转。,3,固定式喷头,（,1,）折射式喷头的结构及工作原理,（,2,）缝隙式喷头的结构及工作原理,（,3,）离心式喷头的结构及工作原理,（,1,）折射式喷头的结构及工作原理,当喷头工作时，有压水流由喷嘴直接垂直射出后，遇到折射锥的阻拦，形成薄水层而向四周射出，在空气阻力作用下，伞形的薄水层就散裂为小水滴而降落到地面。,折射式喷头结构图,内支架式,;(b),外支架式,;(c),整体式,1,折射锥；,2,喷嘴；,3,支架；,4,管接头,（,2,）缝隙式喷头的结构及工作原理,其有压水流经过固定不动的缝隙喷嘴喷出，形成一个扇形的薄水层，然后在空气阻力的作用下逐渐裂散成水滴，降落到地面,两种缝隙式喷头结构图,1,缝隙；,2,喷头；,3,管接头,（,3,）离心式喷头的结构及工作原理,离心式喷头的工作原理是喷头开始工作时，经过竖管的有压水流沿切线方向或沿螺旋孔道进入喷体，使水流绕垂直的锥形轴或壁面产生涡流运动，这样水从喷孔中呈中空的环状锥形薄水层，并同时具有沿径向外的离心速度和沿切向旋转的圆周速度向外喷出，甩出的薄水层水流在空气阻力作用下，被裂散成细小的水滴而降落在喷头四周的地面上。,五、喷灌机的工作原理和主要性能参数,（一）定喷式喷灌机,（二）行喷式喷灌机,（一）定喷式喷灌机,1,手推（抬）式喷灌机,2,拖拉机悬挂式喷灌机,3,滚移式喷灌机,1,手推（抬）式喷灌机,（,1,）结构特点,（,2,）使用特点,（,3,）主要性能指标,手推管引式喷灌机（柴油机配套）,1,喷头,2,。出水管,3,。水泵,4,。进水管,5,。底阀,6,。柴油机,2,拖拉机悬挂式喷灌机,（,1,）结构特点,（,2,）主要性能技术,图手扶拖拉机配套的悬挂式喷灌机,1-,水源；,2-,吸水管；,3-,水泵；,4-,手扶拖拉机；,5-,皮带传动系统；,6-,输水管；,7-,竖管及支架；,8-,喷头,3,滚移式喷灌机,（,1,）滚移式喷灌机的特点及组成,（,2,）滚移式喷灌机的主要技术性能,图 滚移式喷灌机,1-,水源；,2-,抽水机组；,3-,输水干管；,4-,给水栓；,5-,连接软管；,6-,钢圈式轮；,7-,喷头；,8-,喷洒支管；,9-,驱动车,（二）行喷式喷灌机,1,卷盘式喷灌机,（,1,）特点及适用条件,（,2,）构造与技术性能,2,电力驱动中心支,轴式全自动喷灌机,软管卷盘式自动喷灌机,1-,喷头车；,2-PE,软管；,3-,喷头车收取吊架；,4-PE,软管；,5-,卷盘；,6-,卷盘车；,7-,伸缩支囊式水动力机；,8-,进水管；,9-,可调支腿；,10-,旋转底盘；,11-,泄水孔管；,12-,自动排管器；,13-,支腿,平移式喷灌机结构示意图,1-,中心跨架；,2-,刚性跨架；,3-,柔性接头；,4-,柔性跨架；,5-,渠道,第三节 微灌设备,一、微灌的种类和微灌系统组成,二、微灌设备配套系统,一、微灌的种类和微灌系统组成,1,微灌的种类,滴灌,微喷灌,小管出流灌,渗灌,2,微灌系统的组成,3,微灌系统的种类,2,微灌系统的组成,微灌系统由,水源,、,首部枢纽,、,输配水管网,和,灌水器,以及,流量,、,压力,控制部件,和,量测,仪表,等组成,图 微灌系统组成示意图,1-,水源；,2-,水泵；,3-,流量计；,4-,压力表；,5-,化肥罐；,6-,阀门；,7-,冲洗阀；,8-,过滤器；,9-,干管；,10-,流量调节器；,11-,支管；,12-,滴头；,13-,分水毛管；,14-,毛管；,15-,果树；,16-,微喷头；,17-,条播作物；,18-,水阻管；,19-,滴罐管,3,微灌系统的种类,根据组成微灌系统的灌水器不同微灌系统也分为滴灌系统、微喷灌系统、小管出流灌系统以及渗灌系统四类。,根据配水管道在灌水季节中是否移动，每一类微灌系统可分为固定式、半固定式和移动式。,二、微灌设备配套系统,1,滴灌系统的组成,2,渗灌系统的组成,3,脉冲式微灌系统的组成,3,脉冲式微灌系统的组成,（,1,）脉冲式微灌系统的组成,（,2,）脉冲式微灌系统工作原理,（,3,）脉冲式微灌系统的功能特点,（,1,）脉冲式微灌系统的组成,脉冲式微灌系统由,脉冲器总成,、,供水干管,、,支管,、,灌水毛管,和,喷水器总成,，以及,连接控制,件组成。,图 脉冲式微灌系统示意图,1-脉冲发生器；2-干管；3-支管；4-毛管；5-喷水器,（,2,）脉冲式微灌系统工作原理,脉冲式微喷系统的工作,过程，是通过将系统充,水和瞬间高速喷水两个,互为独立的阶段，并自,动循环往复完成的（如,图）,冲水阶段,喷水阶段,图 脉冲式微罐系统,工作原理示意图,（,3,）脉冲式微灌系统的功能特点,a,灌水均匀度高,b,抗堵塞,c,系统灌水流量与工作压力可调,d,灌水器位置可随意设置、更改或调整,e,抗老化，防冻裂,f,独特的景观效果,