專利名稱:微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水利微灌設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器。
技術(shù)背景
微灌系統(tǒng)由水源、首部樞紐、管網(wǎng)和灌水器組成。首部樞紐包括加壓水泵、過濾裝置和施肥裝置，管網(wǎng)由干管、支管和毛管組成。支管和毛管組成田間管網(wǎng)；灌水器安裝在毛管上。根據(jù)采用的灌水器形式，微灌又可進一步分為滴灌、微噴灌和小管出流灌溉等。
由于地形落差、管網(wǎng)水頭損失、支管輪灌以及隨機灌水等多種因素，微灌管網(wǎng)壓力變幅較大，一般通過在支管和毛管進口安裝壓力調(diào)節(jié)器(亦稱流量調(diào)節(jié)器)，消除多余的壓力。在毛管進口處安裝壓力調(diào)節(jié)器，可均衡微灌田間管網(wǎng)各灌水器之間的壓力，提高田間管網(wǎng)的灌水均勻度；在支管進口安裝壓力調(diào)節(jié)器，可降低田間管網(wǎng)壓力；壓力調(diào)節(jié)器下游支管和毛管就可使用薄壁管材，降低管網(wǎng)投資；安裝壓力調(diào)節(jié)器，可降低管網(wǎng)壓力，防止爆管事故發(fā)生。
國內(nèi)外微灌調(diào)壓技術(shù)可分為以下幾類
(1)微灌壓力調(diào)節(jié)器
微灌壓力調(diào)節(jié)器亦稱微灌流量調(diào)節(jié)器。目前微灌工程中采用的多是直動式壓力調(diào)節(jié)器，這一類型的壓力調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)器內(nèi)的彈性體，調(diào)節(jié)流道過水?dāng)嗝娴拇笮?，使出口壓力保持一個相對恒定的調(diào)壓裝置。
專利名稱為《節(jié)水灌溉用壓力調(diào)節(jié)器》(專利號為ZL00205555. 4，
公開日為2000年 11月四日，公開號為CNM07577)公開的壓力調(diào)節(jié)器在工作時，壓力水從進口進入，經(jīng)閥芯座、閥芯流出，進入下游管道，當(dāng)進口水壓增大時，下游壓力水反作用于閥芯端面，并壓縮彈簧推動閥芯移動，使得閥芯座與閥芯處的過水?dāng)嗝鏈p小，局部水頭損失增大，從而降低出口水壓。這種壓力調(diào)節(jié)器的特點是上游壓力有較大變化時，下游壓力基本保持不變。這一類通過彈簧受力來調(diào)節(jié)過水?dāng)嗝娴膲毫φ{(diào)節(jié)器，一般通過流量較大，多用于微灌支管進口處。田金霞和龔時宏等人(見田金霞，龔時宏，李光永，王建東，微灌壓力調(diào)節(jié)器參數(shù)對出口預(yù)置壓力影響的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2005，12)以及臧麗花、牛文全和吳普特等人(見滴灌系統(tǒng)支管壓力調(diào)節(jié)器開發(fā)和試驗研究D)].西北農(nóng)林科技大學(xué)，2006)對這一微灌壓力調(diào)節(jié)器進行了改進，但其基本工作原理相同。這一類型的微灌壓力調(diào)節(jié)器流量在1000 3000L/ h，進口壓力0. 3 0. 7MPa，出口壓力0. 15MPa左右，流態(tài)指數(shù)在0. 1-0. 2。
專利名稱為《補償式微灌穩(wěn)流器》(專利號為ZL97214517. 6，
公開日為1998年10 月M日，公開號為CN2293938)公開的國內(nèi)第一代毛管級補償式微灌流量調(diào)節(jié)器，通過彈性膠片改變過水?dāng)嗝娲笮『托螤顏碚{(diào)節(jié)流量。在正常工作壓力時流量調(diào)節(jié)器中的橡膠片處于正常工作狀態(tài)，通過的流量為所要求的流量；當(dāng)水壓力增加時，水壓迫使橡膠片變形，過水?dāng)嗝孀冃?，限制了水流通過，使流量保持穩(wěn)定不變，保證了系統(tǒng)各級管網(wǎng)流量的穩(wěn)定和灌水器流量的均勻度。這類壓力調(diào)節(jié)器原理類似，主要是通過彈性膠片改變過水?dāng)嗝娲笮『托螤顏碚{(diào)節(jié)流量，使用中安裝在毛管進口處，調(diào)節(jié)毛管進口壓力。這種毛管級微灌流量調(diào)節(jié)器的流量100 200L/h，進口壓力0. 2 0. 4MPa，出口壓力0. 05 0. lOMPa，流態(tài)指數(shù)流量指
數(shù)0.1左右。
國外壓力調(diào)節(jié)器產(chǎn)品主要由RAINBIRD、NATEFIM和NELSON等公司生產(chǎn)，預(yù)設(shè)(進口)壓力范圍0. 04-0. 45MPa，他們已經(jīng)形成了系列產(chǎn)品，可滿足不同流量和調(diào)壓要求，但基本工作原理也都和上面介紹的兩類壓力調(diào)節(jié)器類似。國外產(chǎn)品按流量劃分有低流量和高流量兩種規(guī)格，高流量對應(yīng)較大的預(yù)設(shè)壓力，并且價格較昂貴。
這兩類壓力調(diào)節(jié)器的工作原理都是通過彈簧或者彈性膜片來改變過水?dāng)嗝娉叽鐏碚{(diào)節(jié)壓力，在進口壓力變幅較大情況下，出口壓力和流量變幅很小，調(diào)壓效果顯著。由于調(diào)節(jié)器中有彈簧和彈性膜片，成本較高；灌溉田間設(shè)備使用環(huán)境較差，彈簧和彈性膜片也容易老化，造成設(shè)備失效，使用壽命縮短。
( 穩(wěn)流三通
穩(wěn)流三通(見劉煥芳，李嘉杰，王軍等。毛管穩(wěn)流三通的研制與探討[J]。節(jié)水灌溉，2003，2)結(jié)構(gòu)比較簡單，它由殼體、三通、密封套，芯座、M型彈性膜片組成，其中由芯座和M型彈性膜片構(gòu)成穩(wěn)流器。當(dāng)工作壓力水頭增大時，M型彈性膜片向下彎曲使過水?dāng)嗝婷娣e減小，壓力損失增加，流速增大，流量保持不變；反之，當(dāng)工作壓力水頭降低時，則過水?dāng)嗝婷娣e增大，壓力損失減小，流速減小，流量則保持不變，從而保證毛管壓力水頭和流量的穩(wěn)定。穩(wěn)流三通進水口的形式為承插式，便于與支管連接，出口處有旋壓蓋用以密封連接滴灌帶。其實工作原理與帶有彈性膜片的壓力調(diào)節(jié)器類似，只不過就是將三通和壓力調(diào)節(jié)器集成在一起了。
(3)調(diào)壓管
調(diào)壓管(見水利部農(nóng)水司。微灌工程技術(shù)[M]。北京中國水利水電出版社，1998) 又稱水阻管或消能管，是在毛管進口處安裝一段直徑為4毫米的聚乙稀塑料管。其工作原理是利用一定長度的細管產(chǎn)生沿程水頭損失來消除毛管進口處的多余壓力，優(yōu)點是成本低，但由于支管的水頭損失和地形變化，支管沿程壓力變化較大，為適應(yīng)這種支管沿程壓力變化，支管各個毛管進口處調(diào)壓管長度不同，加大了設(shè)計和安裝的工作量，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了。
綜上，目前國內(nèi)外主要使用的微灌壓力調(diào)節(jié)器的工作原理是通過在調(diào)節(jié)器內(nèi)部安裝有彈簧或者彈性膜片的裝置，來改變過水?dāng)嗝娴某叽?，增加局部水頭損失，消除管道多余的壓力(能量)，實現(xiàn)調(diào)壓的目的。這類微灌壓力調(diào)節(jié)器消能效率較高，但還存在一系列問題(a)價格偏高，影響微灌壓力調(diào)節(jié)器中大范圍推廣應(yīng)用；(b)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，農(nóng)田使用環(huán)境較差，使用過程中，微灌壓力調(diào)節(jié)器長期暴露在野外，壓力調(diào)節(jié)器中的彈簧疲勞或者彈性膜片老化，會導(dǎo)致其調(diào)壓性能降低，甚至失效，縮短使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)壓效果好，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的容易失效，使用壽命短，且成本高的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，包括能和外部水流管道相連接的殼體，殼體內(nèi)通過安裝板依次安裝有過水件和擋水件，過水件和擋水件均為錐形形狀，且其兩者的張口端均朝向殼體的進水端，過水件上開有過水孔，在過水件的邊緣與殼體的邊壁，以及擋水件的邊緣與殼體的邊壁之間均形成水流間隙，過水件和擋水件與殼體同軸。
其中，過水孔的數(shù)量為一個且位于過水件的中心位置。
過水件上的過水孔為圓孔。
殼體為圓筒狀結(jié)構(gòu)。
過水件通過均勻分布的三個安裝板安裝在殼體內(nèi)。
擋水件通過均勻分布的三個安裝板安裝在殼體內(nèi)。
本發(fā)明微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，通過依次設(shè)置過水件和擋水件，這樣，在水流進入殼體后，能形成正向和反向的雙向水流，兩個方向的水流相互混摻，消除多余的水流壓力，能實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)的功能。本發(fā)明提供了微灌壓力調(diào)節(jié)的一種新思路，其結(jié)構(gòu)簡單，造價低，且與現(xiàn)有技術(shù)的主要使用彈性元件的壓力調(diào)節(jié)器相比，其使用壽命長，壓力調(diào)節(jié)效果好，功能穩(wěn)定。


圖1是本發(fā)明微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A-A向視圖。
圖3是圖1的B-B向視圖。
其中，1.外殼，2.安裝板，3.過水件，4.擋水件。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。
如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，包括圓筒狀結(jié)構(gòu)的殼體 1，殼體1內(nèi)依次安裝有過水件3和擋水件4，過水件3和擋水件4與殼體1同軸。其中，過水件3和擋水件4均為錐形形狀，且其兩者的張口端均朝向殼體1的進水端，過水件3上開有過水孔，過水孔的數(shù)量為一個且位于過水件3的中心位置。過水孔為圓孔。在過水件3 的邊緣與殼體1的邊壁，以及擋水件4的邊緣與殼體1的邊壁之間均形成水流間隙。其中， 過水件3和擋水件4均通過均勻分布的三個安裝板2安裝在殼體1內(nèi)。
本發(fā)明在使用時，將殼體1的兩端分別與外部進水管道、外部出水管道相連接，上游管道水流在進入殼體1后，一部分水從過水件3和殼體1的之間的水流間隙繼續(xù)向前流動，形成正向水流，另一部分水流由過水件3的過水孔流過，經(jīng)擋水件4阻擋后向過水件3 的方向流動，形成反向水流，并與過水件3的外側(cè)的正向水流相互混摻，能量削弱，使水流在通過本發(fā)明微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器后流進下游管道時壓力減小。
本發(fā)明還能通過在過水件3上開有多個過水孔，或者/以及在殼體1內(nèi)依次設(shè)置多個過水件3和/或多個擋水件4，以適用微灌系統(tǒng)應(yīng)用時的具體情況。
本發(fā)明安裝在微灌支管和毛管進口處，能提高微灌系統(tǒng)灌溉均勻度，降低系統(tǒng)投資，保障系統(tǒng)安全。
權(quán)利要求
1.一種微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，其特征在于，包括能和外部水流管道相連接的殼體 (1)，所述殼體(1)內(nèi)通過安裝板( 依次安裝有過水件C3)和擋水件G)，所述過水件(3) 和擋水件(4)均為錐形形狀，且其兩者的張口端均朝向所述殼體(1)的進水端，所述過水件 (3)上開有過水孔，在所述過水件(3)的邊緣與所述殼體(1)的邊壁，以及所述擋水件(4) 的邊緣與所述殼體(1)的邊壁之間均形成水流間隙，所述過水件C3)和擋水件(4)與所述殼體(1)同軸。
2.按照權(quán)利要求
1所述的微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述過水孔的數(shù)量為一個且位于所述過水件(3)的中心位置。
3.按照權(quán)利要求
1所述的微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述過水件(3)上的過水孔為圓孔。
4.按照權(quán)利要求
1所述的微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述殼體(1)為圓筒狀結(jié)構(gòu)。
5.按照權(quán)利要求
1所述的微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述過水件(3)通過均勻分布的三個安裝板( 安裝在所述殼體(1)內(nèi)。
6.按照權(quán)利要求
1所述的微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述擋水件(4)通過均勻分布的三個安裝板( 安裝在所述殼體(1)內(nèi)。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種微灌逆流消能壓力調(diào)節(jié)器，包括殼體，殼體內(nèi)通過安裝板依次安裝有過水件和擋水件，過水件和擋水件均為錐形形狀，且其兩者的張口端均朝向殼體的進水端，過水件上開有過水孔，在過水件的邊緣與過水件的邊壁，以及擋水件的邊緣與過水件的邊壁之間均形成水流間隙，過水件和擋水件與殼體同軸。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)壓效果好，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的容易失效，使用壽命短，且成本高的問題。
文檔編號A01G25/06GKCN102150601 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 201110103080
公開日2012年3月7日 申請日期2011年4月25日
發(fā)明者黨志良, 宋立勛, 白丹, 郭霖 申請人:西安理工大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),