АГРО Стимул

[ ... ] Товары
Перейти к оформлению заказа
VirtueMart
Ваша корзина пуста.
Полезная информация для фермеров, садоводов и дачников

  Термин капельное орошение (микроирригация) используется для определения такого способа полива, который характеризуется следующими принципами:

  1. Полив осуществляется при низком расходе воды.

  2. Полив осуществляется относительно длительный период времени.

  3. Полив может осуществляться в заранее запланированных интервалах.

  4. Полив осуществляется при относительно низком давлении.

  5. Полив осуществляется непосредственно в ту зону почвы, где находится корневая система растения.

  При капельном орошении вода подается к растениям при помощи сети магистральных водопроводов, их ответвлений и капельных лент со встроенными капельницами (эмиттерами). Каждая капельница подает к корневой системе растения определенное, точное количество воды и минеральных удобрений. Вода и питательные вещества попадают в почву непосредственно через капельницы. Далее вода проходит к корневой системе благодаря силе тяжести и капиллярному взаимодействию. Таким образом, подача воды и питательных средств происходит непрерывно, гарантируя, что растения будут получать их в достаточном количестве. А это, в свою очередь, обеспечит своевременный и высокий урожай агро культур.

Читать далее Основные компоненты и терминология системы капельного орошения

Вернуться на главную страницу

  Несмотря на разнообразие устройств водовылива для капельного орошения и выявленных у каждого определенный ряд недостатков, все такие устройства регулируют поток воды путем рассеивания энергии при помощи силы трения. Устройства водовылива, как правило, работают в соответствии со следующей формулой:

  Q = Kd(H)x. Уравнение 6.1 где,

  Q = уровень водовылива (литров в час);

  H = рабочее давление (кПа);

  Kd = коэффициент расхода воды;

  X = экспонент водовылива;

  Значение коэффициента расхода воды Kd связано с физическим размером прохода воды. Значение экспонента водовылива X может колебаться от нуля до одного, в зависимости от устройства эмиссии воды. Значение экспонента X важно, так как оно играет главную роль в настройке равномерности полива. Чем ниже значение X, тем большее давление система капельного орошения может компенсировать, а значит обеспечить более равномерный водовылив. Таким образом, в случае полной компенсации давления, экспонент Х будет равен нулю, скорость потока воды будет постоянной в пределах всей системы капельного орошения и равномерность водовылива теоретически будет идеальной. В случае использования не компенсационных устройств, значение экспонента X будет зависеть от того, какой эмиттер используется с ламинарным или турбулентным течением.

  Теория ламинарного потока воды

  Теоретическое значение экспонента X для полностью ламинарного потока воды выводится уравнением Дарси-Вейсбах и диаграммой Муди:

  Hf = fL2/2gD, Уравнение 6.2, где

  H – Уровень потери давления из-за трения (м.).

  f – Фактор трения.

  L – Длина водопровода (м.).

  D – Диметр водопровода (м.).

  V – Средняя скорость потока воды (м/сек).

  Для ламинарного потока (R <2.000), значение F задается уравнением Хагена-Пуазейля в виде F = 64/R, где R является число Рейнольдса и определяется уравнением R = VD/v*.

  Подставляя значения F в уравнение Дарси-Вейсбаха, и решая уравнение для расхода воды Q (где Q = VА, А - площадь поперечного сечения трубопровода) получаем,

  Hf = (64LV2)/(RD2g), и таким образом R = VD / v*

  Hf = (64vLV)/(D22g), и таким образом V = Q / A

  Hf = (64vLQ)/(D22gA), и далее решение для Q

  Q = ((gAD2)/(32vL))Hf – уравнение 6.3.

  * Где v является значением кинематической вязкости.

  Из уравнения 6.3 следует, что при полностью ламинарном течении воды, уровень расхода воды Q прямо пропорционально зависит от показателя потери воды при воздействии силы трения Hf. Таким образом, значение экспонента X в уравнении 6.1 равняется 1.0 для полностью ламинарного потока воды. Уравнение 6.3 также показывает обратную зависимость между уровнем расхода воды (скоростью потока) и кинематической вязкостью v для полностью ламинарного потока. Кинематическая вязкость изменяется обратно пропорционально температуре, и, следовательно, расход эмиттера полностью ламинарного потока напрямую зависит от температуры воды.

  Таблица 6-1 содержит поправочные коэффициенты, которые необходимо использовать при расчете расхода воды при температуре воды, отличной от стандартной для полива - 20 градусов по Цельсию (68 градусов по Фаренгейту).

  Таблица 6-1. поправочные коэффициенты.

 

Температура по Цельсию

Поправочные коэффициенты

X=0,6

X=0,8

X=1,0

5

0,94

0,87

0,63

10

0,95

0,92

0,75

15

0,98

0,95

0,87

20

1,00

1,00

1,00

25

1,02

1,05

1,13

30

1,04

1,10

1,28

35

1,06

1,14

1,43

40

1,08

1,19

1,56

45

1,10

1,24

1,70

50

1,12

1,29

1,85

 

  Теория турбулентного потока воды

  Для полностью турбулентного потока, f коэффициент трения является постоянным и не зависит от числа Рейнольдса и вязкости. Подставляя V = Q/А в уравнение 6.2 получим,

  Hf = f(L/D2g)(Q/A)2 и решение для Q (расхода воды) будет таким,

  Q (расход воды) = A(2gD/fL)1/2Hf1/2 - Уравнение 6.4.

  Как видно из уравнения 6.4, что в случае полностью турбулентного потока, уровень расхода воды Q прямо пропорционально зависит от показателя потери воды при воздействии силы трениия Hf. Таким образом, значение экспонента X в уравнении 6.1 является 0,5 для полностью турбулентного потока.

  Ультратонкий водовыпуск является примером полностью турбулентного потока. В таком случае используется уравнение Бернулли,

  Q = K Cd D2(H)1/2 - Уравнение 6.5 где,

  Q – Расход воды (литров в час)

  D = Диметр отверстия (мм.)

  Cd = Коэффициент водовыпуска*

  H = Перепад давления (м.)

  K = постоянная величина.

  *Cd варьируется от 0,60 до 1,0 в зависимости от конструкции входного отверстия водовыпуска.

  Из уравнения 6.5 следует, что Q расход воды через отверстия прямо пропорционален квадратному корню перепада давления H этих отверстий водовылива.

  Таким образом, гидравлическая теория определяет, что для эмиттеров ламинарного потока, расход воды Q будет меняться непосредственно вместе с изменением рабочего давления. Другими словами, значение экспонента X для таких устройств равно единице. Кроме того, расход воды Q для устройств ламинарного потока будет меняться при изменении вязкости и, следовательно, с изменением температуры воды.

  Для эмиттеров с полностью турбулентным потоком воды, в том числе с ультратонким водовыпуском, расход воды Q будет меняться прямо пропорционально квадратному корню рабочего давления системы капельного орошения. Другими словами, значение экспонента X для таких устройств равно половине. Кроме того, скорость потока воды для устройств полностью турбулентного потока не изменяется из-за разной вязкости, и, таким образом, не зависит от температуры воды.

  Таблица 6-2 иллюстрирует различные типы режимов потока воды и экспонента X для них. Также перечислены распространенные примеры эмиттеров, их типы и где они находятся на шкале значений X.

  Таблица 6-2. Режимы потока воды.

Режим водовылива

Значение Х

Тип эмиттера

Переменный

0,0

Эмиттеры компенсации давления

0,1

0,2

0,3

Вихревой

0,4

Вихревой эмиттер

Полностью турбулентный

0,5

Эмиттер с ультратонким водовыпуском или с извилистым каналом

0,6

Частично турбуленнтый

0,7

Эмиттер с длинным или спиральным каналов

0,8

Частично ламинарный

0,9

Микро трубка

Полностью ламинарный

1,0

Эмиттер с капиллярным водовыливом

 

 

  Экспериментальное определение значения Х

  Фактическое значение экспонента X для определенного типа устройства водовыпуска можно определить экспериментальным путем на основе работы одного эмиттера при двух значениях рабочего давления H1 и H2, и точного измерения расхода воды Q1 и Q2 для каждого из режимов. Экспериментальное рабочее давление должно быть выбрано в диапазоне верхнего и нижнего пределов нормальной работы эмиттера (например, 70 и 200 кПа), а время эксперимента должно быть достаточным (20 минут или больше), чтобы получить точные измерения объема расхода воды. Значения расхода воды Q1 и Q2 затем вычисляется путем деления объема воды, пропущенного через эмиттер к времени работы соответственно. Значение X может быть вычислено путем построения функции прямой через две точки данных (H1, Q1) и (H2, Q2) и измерения наклона прямой, или с помощью уравнения 6.6 ниже (уравнение 6.6 получено из уравнения 6.1).

  X = log(Q1/Q2)/log(H1/H2) – уравнение 6.6

  Как только значение X станет известным, постоянную Kd можно легко вычислить по следующей формуле ,

  Kd = Q/Px Уравнение 6.7

  Оценка качества эмиттера

  Качество работы любого устройства водовыпуска зависит от его конструкции и способа, с помощью которого регулируется поток воды. В дополнение к характеристикам дизайна, производительность данных устройств значительно зависит от качества их производства, так производители могут использовать различные материалы и технологии.

  Вернуться назад Характеристики устройств водовыпуска

  Читать далее Показатели эффективности работы капельного орошения

  Вернуться на главную страницу

 

Температура C Поправочные коэффициенты
X=0,6 X=0,8 X=1,0
5 0,94 0,87 0,63
10 0,95 0,92 0,75
15 0,98 0,95 0,87
20 1,00 1,00 1,00
25 1,02 1,05 1,13
30 1,04 1,10 1,28
35 1,06 1,14 1,43
40 1,08 1,19 1,56
45 1,10 1,24 1,70
50 1,12 1,29 1,85
Опубликовано в 6. Гидравлика

  Прежде чем приступить к обсуждению устройств водовылива воды для капельного орошения, правильно было бы рассмотреть «идеальные» характеристики такого устройства. Оно должно быть:

  1. Недорогим.

  2. Простым в производстве.

  3. Простым в установке.

  4. Стойким к засорению.

  5. С полной компенсацией давления (X = 0).

  6. С постоянной производительностью с течением времени.

  7. Надежным и прочным.

  8. Точным.

  На практике большинство устройств водовылива (эмиттеры) обладают лишь несколькими из этих характеристик, и поэтому необходимо рассмотреть, какие из этих качеств являются необходимыми, а какими можно пренебречь для конкретного типа эмиттеров. Например, устойчивость к засорению может быть крайне желательной там, где источник воды загрязнен или используется вода из открытых водоемов. Для относительно чистой воды такой характеристикой можно пренебречь. Кроме того, компенсация давления может быть крайне полезна на крутой или волнистой местности, но обеспечит меньше реальных преимуществ в правильно спроектированной системе капельного орошения на ровной местности.

  Далее мы рассмотрим устройства водовылива (эмиттеры) для капельного орошения в зависимости от характера течения поливной воды.

 

  Эмиттеры с ламинарным течением воды

  Ламинарное течение – это когда вода движется медленно и упорядоченно, то есть плавно. Устройства ламинарного течения регулируют поток воды путем рассеивания энергии через трение внутри водного прохода. Чем меньший и более длинный водяной проход, тем большему трению будет подвергаться поток воды. Таким образом, в эмиттерах ламинарного потока обычно используют длинные и узкие проходы для воды. Микротрубка, капиллярная трубка и спиральный эмиттер - хороший пример такого устройства. Эмиттеры ламинарного потока простые, надежные и недорогие, и при правильной конструкции и эксплуатации системы капельного орошения, эти устройства будут максимально эффективно выполнять свою работу. Основными недостатками таких устройств являются чувствительность к давлению (скорость потока воды значительно меняется с изменением давления) и подверженность к засорению из-за низкой скорости потока и малого диаметра водных проходов. Устройства ламинарного потока, также чувствительны к вязкости воды, а это означает, что их расход будет меняться в зависимости от температуры воды.

  Эмиттеры турбулентного водовылива

  При турбулентном потоке вода течет достаточно быстро с нерегулярным и случайным характером движения. Турбулентные эмиттеры регулируют поток воды, рассеивая его энергию при трении о стенки прохода воды, а также между молекулами самой воды. Ультратонкий водовыпуск - пример эмиттера турбулентного течения воды и многие капельные ленты, которые используют технологию турбулентного канала, относятся к такому типу эмиттеров. Извилистое и ультратонкое строение турбулентного канала обеспечивает значительное рассеивание энергии потока воды. По сравнению с ламинарным водовыливом турбулентные эмиттеры имеют преимущества более коротких и/или более крупных проходов воды с высокой скоростью потока, что значительно увеличивает сопротивление к засорению эмиттеров. В дополнение, водовылив при турбулентном эмиттере менее чувствителен к колебаниям давления в системе и температуре воды.

  Эмиттер с компенсацией давления

  Устройства компенсации давления могут быть как ламинарного, так и турбулентного водовылива. В любом случае, такие устройства используют входное давление, чтобы изменять (адаптировать) размер, форму и длину канала водовылива. Такое изменение обычно достигается при помощи давления, которое вызывает деформацию резинового диска, диафрагмы или водного прохода в эмиттере. Таким образом, эмиттеры с компенсацией давления в состоянии обеспечить требуемый расход воды в достаточно широком диапазоне входного давления, и в пределах этого диапазона уровень водовылива будет постоянным.

  Эмиттеры с компенсацией давления имеют недостаток в том, что специальные резиновые материалы (эластомер), из которых они состоят, со временем изнашиваются, и качество компенсации давления ухудшается. В зависимости из чего сделан эластомер, такой материал может впитывать в себя воду, терять эластичность или деформироваться под длительным напряжением. Изменение свойств эластомеров с течением времени приведет к изменению производительности самого эмиттера. Таким образом, необходимо, чтобы эластомеры были высокого качества.

  Вернуться назад Способы химического введения удобрений

  Читать далее Теория водовылива эмиттеров ламинарного и турбулентного потока воды

 Вернуться на главную страницу

Опубликовано в 6. Гидравлика

  Капельное орошение, как известно, один из наиболее равномерных способов применения поливной воды для растений. Поэтому, важно на постоянной основе понимать и контролировать эффективность и равномерность работы системы капельного орошения. Выделяют следующие возможные факторы потери воды при поливе:

  1. Испарение воды открытых источников.

  2. Просачивания воды через дно плотин, каналов и водохранилищ.

  3. Испарение капель воды в воздухе.

  4. Испарение с мокрых листьев (при использовании сплинкерных систем).

  5. Испарение с поверхности почвы.

  6. Стоки с поверхности почвы.

  7. Глубокое просачивание вниз по профилю почвы.

  8. Плохое управление системой полива.

  9. Недостаточная унификация системы.

  Различные типы оросительных систем имеют разную эффективность. Это объясняется тем, как используется поливная вода.

  Таблица 7.1 – эффективность оросительных систем.

Тип оросительной системы

Эффективность, %

Капельное орошение под землей

95+

Поверхностное капельное орошение

95

Мини сплинкерный полив

85

Вращающийся распылитель

80

Подвесной сплинкерный полив

60-75

Передвижной полив

60

Полив через специальные борозды/канавы

36-75

  Капельное орошение является одним из самых эффективных способов полива, так как вода подается к корню растения от источника воды через трубопровод, значительно снижая риск потери воды. Глубокое просачивание воды или образование луж можно избежать, если правильно управлять работой системы капельного орошения, применяя воду в таком количестве, в котором ее впитывает корень растения.

  Далее рассмотрим основные показатели, которые описывают эффективность работы системы капельного орошения.

  Изменение (вариация) уровня потока воды

  Изменение потока измеряется как процентная разница между эмиттером, получившим максимальный объем воды и эмиттером с минимальным значением.

  Вариация = (Qмакс-Qмин)/Qср, где

  Qмакс = максимальный расход

  Qмин = минимальный расход

  Qср = средний расход

  Для чувствительных к изменению уровня расхода воды культур данный показатель должен быть ± 5%. Для менее чувствительных ± 10%.

  Равномерность распределения воды (РР)

  Равномерность распределения означает то, как вода подается к корневой системе каждого растения. Показатель РР измеряется в %. Максимально возможное значение РР составляет 100%. Данный показатель измеряется следующим образом:

  РР% = (Среднее количество воды, использованное для полива одной четвертью всех эмиттеров (статистическая выборка)/Среднее количество воды, использованное всеми эмиттерами системы)х100%.

  Уровень РР не ограничивается только измерением равномерности вылива воды в почву. Есть ряд факторов, которые влияют на уровень РР (далее эти факторы будем называть система РР):

  - разница водовылива в системе, которая возникает из-за изменения давления и засорения /износа эмиттеров;

  - неравномерный дренаж РР, что означает неравномерное количество воды вылитое из системы в момент запуска и остановки работы капельного полива (обычно данный фактор влияет около 1-3% на уровень РР);

-  неравный интервал размещения эмиттеров, что влияет на равномерный полив всех растений одной системы капельного орошения.

  Выражение для системы РР будет выглядеть следующим образом:

  Система РР (%) = Разница расхода воды %хНеравномерный дренаж %х(Неравный интервал%/1000).

  Фактором, который наиболее изменяется в интервале времени является разница расхода воды, и этот показатель обычно измеряется в полевых условиях. Для первого расчета разницы расхода воды и последующих замеров используется следующая формула:

  РР% (для разницы расхода воды) = (((1-(1,27Сv))/n1/2)Qмин/Qср)100%, где

  Cv = коэффициент вариации эмиттеров.

  n = Количество эмиттеров на одно растение.

  Qмин = Минимальный уровень расхода воды (л/ч).

  Qср = Средний уровень расходы воды (л/ч).

  Равномерность водовылива (РВ)

  Показатель равномерности водовылива часто используется как мера определения однородности работы системы капельного орошения. Проблемой при использовании показателя РВ в качестве меры является то, что не берутся в расчет внешние (на поле) факторы, влияющие на равномерность работы, поэтому данный показатель должен использоваться только в качестве оценки конструкции системы капельного орошения. Показатель равномерности водовылива можно описать следующим способом:

  РВ% (для разницы расхода воды) = (((1-(1,27Сv))/n1/2)Qмин/Qср)100%, где

  Cv = Коэффициент вариации эмиттеров.

  n = Количество эмиттеров на одно растение.

  Qмин = Минимальный уровень расхода воды при минимальном давлении (л/ч).

  Qср = Средний уровень расходы воды (л/ч).

  При проектировании системы капельного орошения показатель РВ должен быть не менее чем 80% на умеренном ландшафте.

  Коэффициент планирования

  При определении коэффициента планирования берется зона системы капельного орошения с наименьшим количеством расхода воды и сравнивается со средним значением всей системы капельного полива. Коэффициент планирования может быть использован в качестве мультипликатора для определения продолжительности времени работы спринклерной системы орошения. Например, если необходимо 30 мин. для полного орошения определенного участка земли и коэффициент планирования составляет 1,5, тогда необходимо чтобы оросительная система работала в течение 45 минут, то есть на 50% больше (30 минут х1,5 = 45 минут).

  Эффективность орошения (ЭО)

  Эффективность орошения описывает производительность системы капельного орошения на поле, ферме или целого ирригационного района. Максимально возможная величина этого показателя составляет 100%. Уравнение ЭО применяется только к поливной воде в пределах исследуемого района. Эффективность орошения описывается как:

  ЭО% = (Объем полезно используемой воды/объем всей поливной воды)100%

  В расчет полезно используемой можно включать воду, потраченную на эвапотранспирацию; поддержание климат-контроля (защита от замерзания); глубокую фильтрацию, необходимую для восстановления или поддержания солевого баланса; для прорастания семян. К неполезному использованию воды относят: стоки воды с почвы, глубокую фильтрацию сверх того, что необходимо для контроля уровня соли в почве, испарение и распыление воды за пределы зоны орошения.

  Определение качества орошения в поле

  Оценка качества орошения может быть выполнена для любой оросительной системы. Наиболее распространенной оценкой, которая используется фермерами, является измерение равномерности распределения воды. Этот показатель пользуется популярностью благодаря тому, что его можно количественно измерить. Эффективность орошения (ЭО) сложнее всего оценить, так как необходимо рассчитать степень водного истощения почвы и глубины фильтрации.

  Измерение однородности распределения поливной воды

  При измерении равномерности распределения воды (РР) необходимо охватить всю систему капельного орошения, чтобы гарантировать замер любых изменений давления. Для проведения замеров необходимо на протяжении всей системы установить двадцать точек измерения давления и определить, на сколько показатели давления и водовылива отличаются от данных в точке с максимальным давлением. Давление можно измерить с помощью специальных манометров. Если это сделать затруднительно, тогда достаточно будет замерить расход воды за определенное время (например, 5 мин.). Точки для замера нужно выбирать в местах возможного максимального, минимального и среднего уровня давления. Если система капельного орошения расположена на относительно ровной местности, тогда максимальное давление будет в районе регулирующего клапана, а минимальное давление будет в самой отдаленной части системы. Перед началом измерения необходимо стабилизировать систему – подождать 30 минут после запуска.

  Интерпретация результатов замеров равномерности распределения поливной воды

  Максимально возможным значением показателя равномерности распределения воды (РР) будет 100%. Такое значение на практике не возможно получить, так как есть ряд факторов влияющих на работы системы капельного орошения:

  1. Изменение расчетного давления.

  2. Засорение или износ эмиттеров с течением времени.

  3. Колебание давления из-за износа труб, насосов, изменения уровня воды источника, неисправности регуляторов давления или неправильно установленных ручных клапанов.

  4. Воздействие внешней среды и т.д.

  В целом, возможно достичь 90% показателя РР при условии правильной установки и использования качественных компонентов капельного полива, однако с течением времени уровень РР для большинства таких систем составит в среднем около 75%. Если показатель РР ниже 65%, тогда необходимо определить причину и по возможности исправить ситуацию.

  Вернуться назад Теория водовылива эмиттеров ламинарного и турбулентного потока воды

  Читать далее Введение в теорию проектирования насосных станций

  Вернуться на главную страницу

  Химические вещества могут быть введены в систему капельного орошения при помощи специальных объемных насосов, инжектора Вентури или резервуаров с перепадом давления, как показано на рисунке 5-1 (рисунок находится в конце статьи).

  Необходимо, чтобы любое введение удобрений и микроэлементов (больше про потребность растений в микроэлементах Вы можете прочитать в статье Микроэлементы для растений) было после того, как система капельного орошения достигла заданного рабочего давления и устойчивого равновесия. Поскольку удобрения, введенные в систему во время ее запуска или остановки будут плохо распространяться в системе, что приведет к неэффективному использованию удобрений (часть будет израсходовано впустую) и/или повреждению урожая.

  Ниже рассмотрены основные способы введения удобрений при капельном орошении.

  Объемный насос

  Насосы поршневого или мембранного типа довольно популярны и обеспечивают гораздо более высокую точность, чем другие способы введения удобрений. При использовании насоса уровень введения удобрений регулируется максимально точно и удобрения попадают в систему капельного орошения с постоянной концентрацией на протяжении всего периода работы системы. Основные недостатки таких насосов это то, что они более дорогостоящие, требуют постоянного ухода и источника электропитания.

  Инжектор Вентури

  Инжектор Вентури популярен благодаря своей простоте, низкой стоимости и тому, что он не требует источника энергии. Инжектор Вентури может быть установлен непосредственно в магистральную лейфлет трубу или связан последовательно с небольшим центробежным насосом в параллельной цепи. Инжектор Вентури также можно подключить параллельно с клапаном или фильтром, чтобы использовать перепад давления в работе этих компонентов системы. Из-за их простоты, инжектора Вентури надежны и доступны в большом разнообразии размеров и типов.

  Резервуары с перепадом давления

  Специальные резервуары с перепадом давления - это простые, эффективные и надежные устройства для ввода удобрений. Они используются там, где нет необходимости придерживаться четкой концентрации применяемых удобрений. Резервуар дифференциального давления имеет свой вход и выход, которые связаны с магистральной трубой в двух точках с разным давлением воды. Такой способ заставляет воду течь через инжектор, постепенно вытесняя химические вещества, которые она содержит.

  Резервуар дифференциального давления может обеспечивать адекватный уровень работы только в том случае если до конца понятны его преимущества и недостатки. Он зачастую является оптимальным средством ввода удобрений при отсутствии источника электропитания. Главным же его недостатком является то, что концентрация удобрений уменьшается с течением времени. Там где резервуар дифференциального давления обслуживает только одни блок системы капельного орошения, уменьшение концентрации может быть не столь критичным для эффективной работы системы в целом. Если происходит последовательное удобрение нескольких блоков/зон, тогда для равномерного распределения удобрений потребуется тщательное планирование и управление работой резервуара дифференциального давления.

  Введение в систему сухих химических веществ и удобрений

  Жидкие химические вещества могут быть введены непосредственно в систему капельного орошения с помощью насоса, инжектора Вентури или резервуара дифференциального давления. Сухие порошкообразные химические вещества и удобрения могут быть добавлены при помощи следующих способов:

  1. Сухие химические вещества могут быть просто помещены в резервуар дифференциального давления. В таком случае при начале работы системы капельного орошения, вода будет попадать в резервуар через входную точку с более высоким давлением, заполняя бак водой и растворяя часть сухих химических веществ. Как только резервуар заполнится, вода с растворенными химическими веществами начнет вытекать через выходную точку.

  2. Сухие химические вещества могут быть размещены в открытой камере равновесия, в которой уровень воды контролируется поплавковым клапаном. Если в камере присутствует больше химических веществ, чем может быть растворено и, если обеспечено необходимое смешивание, тогда может сохраняться постоянная концентрация химических веществ поскольку твердые частицы будут растворятся в воде и далее попадать в систему капельного полива.

  3. Сухое химическое вещество может быть полностью растворено в накопительной емкости и далее такой раствор можено вводить в систему при помощи инжектора.

    Купить водорастворимое удобрение для капельного орошения Вы можете в нашем Интернет магазине.

  Вернуться назад Фертигация

  Читать далее Характеристики устройств водовыпуска

Вернуться на главную страницу

Опубликовано в 5. Применение удобрений

   В данной статье мы рассмотрим основные способы соединения насосов для увеличения их мощности и производительности.

  Купить насосную станцию с электрическим или дизельным приводом Вы можете по этой ССЫЛКЕ в нашем интернет магазине АГРОСТИМУЛ.

  Последовательный насос

  Два или больше насосов последовательно соединяются для того, чтобы достигнуть большего давления.

  Частые области применения последовательных насосов:

  1. Когда требование высоты подъема насоса над источником воды превышает возможности имеющихся в наличии моделей насосов.

  2. Когда есть участки капельного орошения, отдаленные от основной части, что требует применения более мощных насосов.

  3. Когда дизайн сомой системы капельного орошения требует увеличения давления в определенные периоды, например, для контроля за ростом растений.

  Центробежный насос устанавливается последовательно в качестве усилителя вместе с турбинным насосом для глубоких скважин. Для насосов соединенных последовательно итоговое значение давления будет равняться сумме давлений, вырабатываемых каждым насосом.

  Система последовательно подключенных насосов может приводиться в работу индивидуальными двигателями или одним общим. Перед началом работы системы последовательно подключенных насосов следует убедиться, что все компоненты системы капельного орошения выдержат повышенное рабочее давление.

  Система параллельно соединенных насосов

  Два или больше насосов соединяются параллельно для достижения большого уровня водовылива. Параллельно соедененные насосы используют в таких случаях:

  1. Два или больше водных источников используются для системы капельного орошения.

  2. Система капельного орошения состоит из различных блоков по уровню требуемого водовылива.

  3. К системе капельного орошения дополнительно устанавливаются элементы/блоки, требующие увеличения рабочего давления.

  Вернуться назад Насосы с дизельным двигателем

  Читать далее Фильтрационная система для капельного орошения

  Вернуться на главную страницу

 

  Купить насосную станцию с электрическим или дизельным приводом Вы можете по этой ССЫЛКЕ в нашем интернет магазине АГРОСТИМУЛ.

  Наряду с электронными двигателями достаточно часто для насосов капельного орошения используются дизельные двигатели. Не смотря на то, что электродвигатели имеют преимущества в их бесшумности, производительности и экономичности при эксплуатации, дизельные двигатели также имеют преимущества в их мобильности и относительной дешевизне установки. Дизельные двигатели могут быть установлены в любом месте, они мобильны и не требуют дорогостоящей установки источника электроэнергии. Использование дизельных двигателей для целей капельного орошения требует от проектировщика полного понимания функционирования и ограничений в работе таких двигателей. Далее описано в общих чертах основные подходы к работе дизельного двигателя для целей капельного орошения.

  Эффективность дизельного двигателя

  Потеря мощности обычно возникает тогда, когда насос подключен к двигателю через механическую коробку передач. Такая потеря мощности определяется эффективностью устройства трансмиссии. Распространенными устройствами трансмиссии, которые используются для дизельных насосов, являются прямоугольный механизм привода и V-ременной привод. Каждый из этих приводов, как правило, обеспечивает 95 % эффективности и, следовательно, 95% мощности двигателя доступной для привода насоса.

  Изменение требуемой мощности двигателя из-за влияния температуры и высоты расположения насоса

  Мощность дизельного двигателя будет меняться в зависимости от содержания кислорода в топливно-воздушной смеси. Так как содержание кислорода меняется в зависимости от температуры, атмосферного давления и влажности, мощность дизельного двигателя будет также зависеть от этих факторов. Как правило, характеристики двигателя настраиваются для конкретной высоты, температуры и влажности воздуха, и, следовательно, они должны быть отрегулированы, или изменены для больших высот, температур и влажности. Производители дизельных двигателей в инструкции по эксплуатации публикуют данные изменения мощности для определенных двигателей. Если же такой информации нет, тогда следует произвести следующие расчеты:

  1. Для высоты выше номинального значения, изменение мощности будет:

  а) 3% на каждые 300 метров (с естественным наддувом).

  б) 1% на каждые 100 метров (с турбо наддувом).

  2. Для температуры воздуха выше номинального значения, изменение мощности будет:

  а) 1% каждые 6%.

  Комплектующие к дизельному двигателю, которые снижают его мощность

  Для дизельных двигателей существуют комплектующие, которые снижают его мощность, а именно: вентилятор радиатора, гидравлический насос и генератор переменного тока. Требуемая мощность для вентилятора радиатора обычно составляет от 6 до 8 % мощности самого двигателя. В поливных насосных системах, охлаждение двигателя может быть достигнуто путем использования системы обмена теплом, которое рассеивает тепло в двигателе при помощи входящей поливной воды. Не смотря на то, что энергия, необходимая для работы теплообменника мала, будут некоторые ее потери из-за трения. Оросительная вода протекает через теплообменник, и эта потеря энергии также должна учитываться.

  Фактор обслуживания

  Мощность двигателя, как правило, уменьшается с течением времени, в связи с его естественным износом. Для того чтобы гарантировать, что двигатель будет продолжать вырабатывать необходимую мощность, расчетная требуемая мощность, как правило, увеличивается на 10 % (так называемый "фактор обслуживания").

  Пример:

  Центробежный насос работает при помощи дизельного двигателя с естественным наддувом, V-ременным приводом и радиатором охлаждения. Насос имеет пропускную способность 2 000 л/мин. (33,3 л/сек.), общее динамическое давление 45 метров и производительность 83%. Насос находится на высоте 750 метров над уровнем моря, температура воздуха в среднем летом составляет 40 Цельсия. Необходимо рассчитать требуемую мощность насоса.

  Решение:

  Следующие шаги иллюстрируют процедуру расчета требуемой мощности дизельного двигателя:

  1. Рассчитаем начальную мощность насоса при помощи уравнения 8.4 (кВт = QхВПВ/102хEp):

  Мощность P (кВт) = (33,3х45)/(102х0,83) = 17,7 кВт.

  2. Рассчитаем мощность маховика: требуемая мощность маховика для работы насоса через V-ременной привод может быть рассчитана деления входной мощности на коэффициент эффективности:

  Мощность маховика = 17,7/0,95= 18,6 кВт.

  3. Изменение мощности в зависимости от высоты и средней температуры: требуемая мощность маховика может быть уменьшена на 3% для каждых 300 метров высоты выше, чем номинальная высота, и на 1% для каждых 6 градусов по Цельсию выше, чем номинальная температура воздуха. Если предположить, что дизельный двигатель расположен на высоте 150 метров над уровнем моря и средней температурой воздуха 28 Со изменение расчетной мощности будет:

  - Мощность маховика (150 м. и 28 Со) = 18,6 кВт

  - Изменение из-за фактора высоты (6%) = 1,1 кВт

  - Изменение из-за фактора температуры (2%) = 0,4 кВт

  4. Далее необходимо рассчитать и добавить потребляемую мощность для комплектуючих дизельного двигателя: в данном примере используется радиатор охлаждения с расчетной требуемой мощностью 7%.

  Тогда, измененная мощность будет

  - Мощность маховика с учетом высоты и температуры = 20,1 кВт.

  - Влияние радиатора (7% = 1,4 кВт).

  - Полезная мощность = 21,5 кВт.

  5. Применение фактора обслуживания: используем 10%, как фактор надежности.

  - Полезная мощность = 21,5 кВт.

  - Фактор обслуживания (10%) = 2,2 кВт.

  - Общая требуемая мощность двигателя = 23,7 кВт.

  Расход топлива и эксплуатационные затраты дизельного двигателя

  Расход топлива дизельного двигателя устанавливается производителями двигателей с точки зрения потребления топлива на единицу произведенной энергии. Расход топлива обычно дается в литрах потребляемого топлива киловатт-час (кВт/ч) и зависит от оборотов двигателя. Дизельные двигатели потребляют топливо в пределах от 0,11 до 0,17 кг на 1 кВт/ч (1 литр дизельного топлива весит около 0.85 кг). Максимальная эффективность двигателя достигается при минимуме расхода топлива на единицу произведенной энергии. Стоимость топлива для дизельного двигателя, работающего за определенный период времени Т может быть вычислена с использованием следующего уравнения:

  C = T x P x Cf x F уравнение 8.8, где

  С = Стоимость дизельного топлива (долл. США).

  Т = Время работы двигателя (часы).

  Р = Общая требуемая мощность двигателя (кВт).

  Ст = Стоимость дизельного топлива (долл. США за 1 литр).

  F = Уровень потребления топлива (литры/кВт за час).

  Вернуться назад Электродвигатели для насосов

  Читать далее Насосы последовательного и параллельного соединений

   Вернуться на главную страницу

Суббота, 11 Августа 2012 18:20

Электродвигатели для насосов

  Купить насосную станцию с электрическим или дизельным приводом Вы можете по этой ССЫЛКЕ в нашем интернет магазине АГРОСТИМУЛ. 

  Самым распространенным двигателем для насосов капельного орошения является трех фазный асинхронный электродвигатель. Эффективность (производительность) электродвигателей является высокой и может достигать 95%. Электрические двигатели, как правило, требуют минимального обслуживания, и при надлежащем уходе могут достаточно долго прослужить. Кроме того, электродвигатели тихие в работе и компактные, что делает их пригодными для использования в различных условиях.

  Потребление энергии

  Потребляемая мощность насосной станции зависит от скорости потока воды, общего динамического давления, а также производительности насоса и привода (двигателя). Для насосов с электродвигателем, потребление энергии рассчитывается по следующей формуле:

  P = (QxH)/(102xEpxEm) уравнение 8.5, где

  Р = Потребление энергии (кВт).

  Q = Уровень расхода воды (Литр/сек).

  H = Общее динамическое давление (м).

  Ep = Производительность насоса.

  Em = Производительность двигателя.

  Эксплутационные расходы

  Эксплутационные расходы такого насоса зависят от уровня потребления энергии электродвигателем, стоимости электроэнергии и времени работы насоса. Затраты могут быть рассчитаны по следующей формуле:

  C = PxCexT Уравнение 8.6, где

  C = Эксплутационные затраты.

  Р = Уровень потребления энергии (кВт).

  Се = Стоимость электроэнергии (за 1 кВт).

  Т = Время работы насоса (часы).

  Пример:

  Есть насос с уровнем расходы воды 750 л/мин (12,5 л/сек), общим динамическим давлением 200 кПа (20 м.), производительностью насоса 78% и двигателя 94%. Необходимо рассчитать уровень потребления энергии. Если стоимость одного кВт электроэнергии 0,13 долл. США, то какие затраты будут при работе насоса восемь часов?

  Решение:

  Для определения уровня потребления энергии используем уравнение 8.5

  P = (12,5x20)/(102x0,7x0,94) = 3,3 кВт.

  Для определения эксплутационных затрат используем уравнение 8.6

  С = 3,3х0,13х8 = 3,43 долл. США.

  Вернуться назад Подводные насосы

  Читать далее Насосы с дизельным двигателем

   Вернуться на главную страницу

   Купить насосную станцию с электрическим или дизельным приводом Вы можете по этой ССЫЛКЕ в нашем интернет магазине АГРОСТИМУЛ.

  При использовании подводных насосов для капельного орошения электродвигатель находится ниже уровня поверхности воды. В таком случае применяется гибкий или стальной трубопровод для удержания насоса под водой и доставки воды на поверхность.

  Подводные насосы обычно используются в скважинах, но также довольно часто применяют для доставки воды из рек и водохранилищ, где поверхность воды находится ниже ограничения высоты центробежных насосов. Подводные насосы при правильной установке и надлежащей эксплуатации довольно долго функционируют. Однако, они, как правило, дороже, чем центробежные насосы и более сложны для диагностики и последующего ремонта.

  Эксплуатация

  Подводный насос состоит из четырех основных частей: конец насоса, подводный электродвигатель, корпус выпуска воды и электрический подводный кабель. Эксплуатация подводного насоса аналогична турбинному, хотя в данном случае двигатель находится ниже конца насоса. Для устранения возможности попадания песка и гравия в подводных насосах используют специальную защитную сетку. В момент выхода воды из ротора, она попадает в специальные клапаны, которые направляют воду в корпус выпуска, где кинетическая энергия преобразуется в давление. Все остальные характеристики аналогичны турбинному насосу.

  Вернуться назад Турбинные насосы

  Читать далее Электродвигатели для насосов

  Вернуться на главную страницу

  Купить насосную станцию с электрическим или дизельным приводом Вы можете по этой ССЫЛКЕ в нашем интернет магазине АГРОСТИМУЛ.

  Вертикальные турбинные насосы оснащены приводным двигателем, который устанавливается над землей вместе с насосом ниже уровня воды. Приводной вал соединяет насос с двигателем и передает механическую энергию от двигателя к насосу. Существуют специальные турбинные насосы для работы на глубоких скважинах или где водная поверхность ниже практических пределов центробежного насоса. Турбинный насос может доставать воду на глубине 300 и более метров под землей. Эффективность турбинных насосов сопоставима с центробежными насосами. Турбинный насос прослужит долго и надежно при условии, если он изначально правильно установлен и далее должным образом обслуживается. Однако, они, как правило, дороже, чем центробежный насос и более сложны при диагностике и ремонте.

  Турбинные насосы классифицируются за типом потока, который производит рабочая турбина:

  • Радиальный тип выпускает воду под прямым углом к оси вращения.

  • Насос с турбиной осевого потока выпускает воду вдоль оси наподобие винта моторной лодки.

  • Третий тип насоса представляет собой сочетание радиального и осевого потока воды и называется смешанной турбиной.

  Эксплуатация

  Турбинный насос состоит из трех частей: основная рабочая часть, цилиндр насоса, колонка всасывания воды. Ось от основной рабочей части к цилиндру насоса приводит в действие рабочее колесо турбины. Колонка всасывания расположена ниже поверхности воды. Конструкция колонки включает в себя сетку, чтобы удерживать крупный песок и гравий перед попаданием в рабочую часть насоса. После того как вода на большой скорости выходит из ротора насоса, происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную в виде давления.

  В турбинных насосах для глубоких скважин максимальный диаметр рабочей турбины определяется диаметром направляющего цилиндра, который, в свою очередь, ограничен диаметром скважины. Поскольку диаметр рабочей турбины относительно не большой, давление, полученное одной рабочей турбиной (одноступенчатый насос) также относительно не велико. Для того чтобы создать необходимое давление используют многоступенчатый насос, в котором каждая ниже стоящая ступень нагнетает давление и передает ее в последующую ступень. Давление, полученное таким насосом, будет прямо пропорционально количеству таких ступеней. Например, двухступенчатый насос будет вырабатывать в два раза больше давления, чем одноступенчатый аналог. Рабочие турбины могут быть разработаны с более высокой производительностью в узком диапазоне сброса воды, с быстрым снижением производительности как при большем, так и при меньшем давлениях. В скважинах, где часто происходят колебания в давлении напора воды, турбины с пологой кривой производительности обычно дают более высокую среднюю эффективность в течение всего времени работы насоса. Несмотря на то, что турбинный насос способен всасывать воду ниже цилиндра, рекомендуется иметь резерв в высоте между насосом и поверхностью воды в случае понижения уровня грунтовых вод. В местах, где возможны перепады давления грунтовых вод, рекомендуется к насосу устанавливать блок питания/ контроллер с разными скоростями и измеритель уровня воды для поддержания постоянного уровня водовыпуска в системе капельного орошения.

  Вернуться назад Центробежные насосы

  Читать далее Подводные насосы

  Вернуться на главную страницу

Страница 1 из 3
МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов Каталог TUT.BY Каталог сайтов Всего.RU
Мы в Google+