[發(fā)明專利]一種滲灌裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810089491.6
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN101549334A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 諸鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 諸鈞
• 主分類號: B05B1/20
• 分類號: B05B1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種滲灌裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)今滴灌滲灌中遇到的一個最大問題就是灌水器出水孔的堵塞。為了防堵目前普遍的做法就是在灌溉管網(wǎng)的供水端進行水處理，這不但需要很大的設(shè)備成本投入，而且由于水處理不當(dāng)還會造成整個管網(wǎng)的報廢。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，滴灌的出水孔徑多在0.2-1mm之間，滲灌主要出水孔徑分布從幾十微米到一百多微米，造成堵塞的雜質(zhì)顆粒也是在以上孔徑范圍內(nèi)眾多直徑大小不一的雜質(zhì)共同淤積的結(jié)果，顆粒直徑范圍從幾十微米到小于一微米。仔細觀察發(fā)現(xiàn)，這些出水孔被堵塞的過程是這樣：管道中的水在壓力作用下沿軸向流動，其中部分水在管道沿徑向通過出水孔流出，即為灌溉水，水中夾帶的與出水口直徑相近或若干較小直徑顆粒在透過出水孔水流的快速沖帶下，形成搭橋卡在出水孔道內(nèi)，這樣在搭橋的周圍就剩下更小的孔隙，這些孔隙又會被其他顆粒或更小的顆粒搭橋占據(jù)，如此被一點點堵死。徑向的出水水流與管道內(nèi)流動的平行水流成垂直方向，平行水流也形成一定的剪切力，但由于徑向出水水流速度快，雜質(zhì)速度也快，雜質(zhì)卡入的出水孔道位置深，堵塞位置也深，附著力大，管道內(nèi)的平行水流剪切力的效能微乎其微，根本不足以將卡在出水孔內(nèi)的堵塞物清理出來。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滲灌出水孔孔徑足夠小時，在滲灌出水孔出水流速足夠低的情況下，雜質(zhì)很難卡堵在出水孔道內(nèi)，而是輕微附著在孔道入水口表面，管道中平行水流形成的剪切力很容易將其清理。充分利用這一特性，就可制成不堵塞又極其節(jié)水的灌溉滲灌裝置。使用這種滲灌裝置的整個灌溉系統(tǒng)無需任何水處理設(shè)備，只利用灌溉管道內(nèi)部的水流就可以完全進行自動清洗，長久使用不會堵塞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠充分利用管道中水流動產(chǎn)生的攪動，自動清理自身堵塞物的滲灌裝置。

經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，管道中水流能否沖刷開堵在出水孔道上的雜質(zhì)顆粒取決于雜質(zhì)在出水孔道上的附著力。雜質(zhì)在出水孔上的附著力直接受到雜質(zhì)粒徑以及雜質(zhì)被徑向水流帶到出水孔時，卡在出水孔上的“撞擊速度”的影響。雜質(zhì)卡在出水孔時的“撞擊速度”速度越快，其卡入出水孔道內(nèi)的位置越深，附著力就越大，軸向平行水流不易沖開；反之，雜質(zhì)卡入出水孔道內(nèi)的位置淺，附著力小，橫向水流就容易沖開。而雜質(zhì)粒徑的大小就決定了本身在水中沉降的“撞擊速度”，下面以泥沙顆粒為例說明顆粒粒徑與沉降速度的關(guān)系：顆粒直徑為1毫米的粗沙在水中每秒可下降1米，直徑0.1毫米的細沙每秒下降8毫米，直徑10微米的細土每秒下降0.154毫米，而直徑1微米的細黏土每秒下降0.00154毫米。粘土顆粒的比重和粗泥砂的比重相同，之所以產(chǎn)生沉降速度的巨大差異是由于布朗運動的結(jié)果，水中雜質(zhì)的粒徑越小布朗運動越強烈。因此，受布朗運動的影響，越微小的雜質(zhì)在出水孔上的附著能力也越低，即使是很輕微的水體振蕩也能令其產(chǎn)生較大位移，很容易被管道中的水流清理。為此，本發(fā)明選擇最大孔徑10微米以下的多孔濾膜作為滲灌的出水通道，以用來揀選具有較強布朗運動特性的雜質(zhì)顆粒與多孔濾膜孔隙配合，這樣配合的結(jié)果是：能夠堵塞多孔濾膜孔隙的雜質(zhì)顆粒反而不易附著在多孔濾膜孔隙上，可以被流經(jīng)多孔濾膜表面的水流沖刷走。更小的雜質(zhì)粒徑則遠遠小于多孔濾膜的孔隙，很容易穿過這些孔隙不會造成堵塞；較大的雜質(zhì)由于不會卡在膜孔內(nèi)，附著力大為降低，也容易被水流沖走；更大顆粒雜質(zhì)之間有大量孔隙，即使停留在多孔濾膜表面也不會堵塞多孔濾膜的孔隙。

同時，需要保證透過多孔濾膜孔隙時具有盡量低的出水流速，因為即使微小雜質(zhì)顆粒受布朗運動的影響不宜堵塞多孔濾膜孔隙，但水透過孔隙具有較高的出水流速時，水流夾帶的微小顆粒速度也會加快，孔隙被堵塞的可能性就會大幅增加。