Файл: Носенко В.Ф. Техника импульсного дождевания.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.07.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

18 мм при давлении 5—6 кг/см2 составляет 6—8 л/с. Оптимальная продолжительность одного цикла работы аппарата (накопление, опоражнивание) равна 8—10 с. Продолжительность работы импульсного дождевателя для внесения поливных норм 400, 600 и 800 м3 /га с уче­ том потерь воды в воздухе (до 12—15% от водоподачи) составляет 29, 43 и 60 ч. При помощи каплеулавливателя конструкции КазНИИВХ снята каплеграмма искусствен­ ного дождя, обработка которой показала, что капель диаметром до 2 мм насчитывается 65% от общего их количества, от 2 до 3 мм 20% и более 3 мм 15%.

Рис. 14. Импульсный дождеваль­ ный аппарат конструкции КазНИИВХ с пневматическим за­ твором мембранного типа:

/ — корпус; 2 — ствол; 3 — воздуш ­ ный колокол; 4 — мембранный пнсвмозатвор; 5 — храповой механизм вращения

В процессе иссле­ дований работы ДИМА выявлены не­ которые его недо­ статки: недостаточ­ ная надежность при работе с мутной во­ дой, высокая метал­ лоемкость и сравни­ тельно небольшой диапазон подводи­ мого расхода воды (0,5—2 л/с), что за­ трудняет групповую работу этих аппа­ ратов.

Им п у л ь с н ы и

до ж д е в а л ь н ы й

а п п а р а т с п н е в - м а т и ч е с к и м з а т ­ в о р о м м е м б р а н ­ н о г о т и п а отли­ чается простотой конструкции и от­ сутствием в нем тру­ щихся деталей, что позволяет использо­ вать его и при нали­ чии в воде твердых взвесей. Аппарат этого типа разрабо­ тан в КазНИИВХ

40

под руководством

и при непосредственном

участии авто­

ра [1 1, 21, 35].

 

 

 

 

 

 

На рисунке 14

показана

конструкция

импульсного

аппарата с пневмозатвором ИН-3.

 

 

 

Перед первым включением аппарата в работу в воз­

душный

колокол накачивают

воздух

до необходимого

давления

Р п (1,8—2,2

кг/см2 ). Под действием

сжатого

воздуха

затвор плотно

прижимается

к седлу

корпуса

аппарата. При достижении верхнего

предела

рабочего

давления Рв в гидроаккумуляторе затвор подается вверх, сразу возникает дополнительное усилие вследствие уве­ личения рабочей площади мембраны, и затвор резко по­ дается вверх, сжимая воздух в колоколе аппарата.

Накопленный в гидроаккумуляторе объем воды вы­ брасывается на поверхность. С падением давления зат­ вор под действием сжатого воздуха в колоколе аппара­ та возвращается в крайнее нижнее положение. В этот

момент

срабатывает

храповой

механизм вращения, и

корпус

аппарата поворачивается

на заданный угол. Да­

лее весь цикл

повторяется.

 

 

 

 

Техническая

характеристика

импульсного

 

 

 

дождевателя ИН-3

 

Подводимый расход,

л/с . .

.

0,6—2,0

Верхний

предел

рабочего

давления,

 

кг/см2

 

 

 

 

5,0—6,0

Нижний

предел

рабочего

давления,

 

кг/см2

 

 

 

 

2,0

Емкость гндроаккумулятора, л .

. 32,0

Диаметр

сопла, мм . . .

.

16

Радиус

действия, м . . .

.

28,0

Сектор

поворота,

град . .

. 3 , 0

Средняя

интенсивность, мм/мни

.

0,03—0,04

Габаритные размеры,

мм . .

400X220X180

Вес аппарата, кг

. . .

.

12,0

Приведенный график режима работы импульсного аппарата (рис. 6) свидетельствует о недостаточно широ­ ком диапазоне возможного регулирования величины подводимого расхода, которая для аппаратов этого типа может быть принята менее 0,5 л/с. При групповой рабо­ те среднеструйных импульсных аппаратов величину среднего подводимого расхода следует принимать в еще более узком диапазоне — от 1,0 до 1,5 л/с.

Недостатком импульсного дождевального аппарата ИН-3 является его значительная -металлоемкость. При

41


длительной эксплуатации в производственных условиях

наблюдалась утечка воздуха из колокола

аппарата.

И м п у л ь с н ы й д о ж д е в а л ь н ы й

а п п а р а т с

н а г р у ж е н н ы м з а т в о р о м п о р ш н е в о г о т и п а п г и д р о у с и л и т е л е м , конструкция которого разра­ ботана в КазНИИВХ, позволяет почти в 2 раза по срав­ нению с существующими импульсными дождевальными аппаратами снизить подводимый расход воды. Гидро­ усилитель используется для создания дополнительного усилия на затвор еще до открытия проходного сечения к стволу аппарата.

Подводимый расход к аппарату такой конструкции может быть уменьшен до 0,25 л/с, что, в свою очередь, по­ зволяет снизить среднюю круговую интенсивность дождя

Рис. 15. Импульсный дожде­ вальный аппарат с гидравличе­ ским затвором игольчатого ти­ па конструкции А. Шейка.

до 0,075 мм/мин. Недостаток аппарата

заключается в некоторой его сложности и наличии трущихся деталей.

И м п у л ь с н ы й д о ж - д е в а л ь н ы й а п п а р а т

сг и д р а в л и ч е с к и м

з а т в о р о м

 

и г о л ь ч а ­

т о г о

т и п а

 

довольно

прост

по

 

устройству и

принципу

 

 

 

действия.

Основная

 

отличительная

особенность

его — в

от­

сутствии

 

нагруженного

клапана.

Аппарат

сра­

батывает

в

тот

момент,

когда давления

в подво­

дящей

сети

и

гидроакку­

муляторе

 

 

сравняются.

Конструкция

такого

ап­

парата,

 

разработанная

А. Шенком [28], схематич­ но представлена на ри­ сунке 15.

В качестве запорного органа здесь применен игольчатый затвор /, на штоке 9 которого имеется дифференциальный пор-

42


шёнь. Полость меньшего сечения поршня 8 соединена питательной трубкой 7 с подводящим трубопроводом 4. Со стороны большего сечения поршня 2 на шток дейст­ вует усилие от давления в гидроаккумуляторе 3. Закры­ тие игольчатым затвором сопла 10 обеспечивается раз­ ностью давлений в подводящем трубопроводе и гидро­ аккумуляторе. Открытие затвора происходит в момент выравнивания давлений. По мере выброса воды давле­ ние в гидроаккумуляторе падает, поршень перемещает игольчатый затвор и запирает его конусом сопло. Далее процесс повторяется. Изменяя степень открытия крана 5, можно регулировать частоту рабочих циклов, а следова­

тельно, и расход выброса

воды.

Ствол 6

дождевателя

установлен

эксцентрично

относительно

оси

вращения,

что приводит его к вращению

при

ударе

поршнем в

опорную

поверхность в

момент

полного

открытия

затвора.

 

 

 

 

 

 

Достоинство этого и других дождевателей с гидравли­ ческим затвором, срабатывающим при выравнивании дав­ лений в подводящей сети и гидроаккумуляторе, состоит в меньшей их требовательности к абсолютной величине верхнего давления, что очень важно при проектировании групповой работы импульсных дождевателей.

Недостатком конструкции аппарата А. Шенка являет­ ся наличие в нем подвижных трущихся деталей. Кроме того, у аппарата этой конструкции слишком большой перепад верхнего и нижнего пределов давления, что отри­ цательно сказывается на формировании дождевальной струи в момент закрытия затвора.

И м п у л ь с н ы й д о ж д е в а л ь н ы й а п п а р а т с г и д р а в л и ч е с к и м з а т в , о р о м п о р ш н е в о г о т и - п а наиболее прост по устройству. Аппараты такого типа разработаны в КазНИИВХ и ВНИИ механизации.и тех­ ники полива под руководством и при участии автора. На рисунке 16 схематично показана конструкция гидро­ аккумулятора с гидравлическим затвором поршневого типа, позволяющая использовать для разбрызгивания дождя любой серийно выпускаемый среднеструйный ап­ парат (РИК-2, Роса-2, Роса-3 и др.).

Так как давление в полости над поршнем равно давле­ нию подпитки, а в гидроаккумуляторе в начальный пе­ риод заполнения оно значительно меньше, то усилием от давления на поршень клапан через шток прижимается к седлу корпуса, хотя площадь клапана несколько больше

43


Рис. 16. Импульсный дождевальный аппарат

сгидравлическим затвором поршневого

типа:

/

гндроаккумулятор;

2

обратный

клапан;

3

водоподводящин

трубопровод;

•)

пита­

тельная трубка; 5 — поршень; 6

корпус;

7 —

поворотное устройство; 8 — ствол;

3 —

камера

противодавления; 10

клапан; / / —

шток;

12 —

 

 

водоподводящая

труба .

 

 

 

площади поршня. В таком положении он находится до тех пор, пока давление в гидроаккумуляторе не прибли­ зится к давлению в подводящем трубопроводе и возник­ нет усилие на открытие клапана за счет разницы площа­ дей поршня и клапана. Под действием сжатого воздуха вода выбрасывается из гидроаккумулятора через ствол. Поворот насадки осуществляется поворотным устройст­ вом коромыслового типа.

И м п у л ь с н ы й д о ж д е в а л ь н ы й а п п а р а т с г и д р о з а т в о р о м п о р ш н е в о г о т и п а , у п р а в ­

л я е м ы й

м е х а н и з м о м д л я

с т р а в л и в а н и я

д а в л е н и я ,

отличается от рассмотренных конструкции

тем, что в нем разделены управляющее устройство и си­ ловой гидрозатвор. Конструкция аппарата этого типа раз­ работана в Институте гидродинамики Сибирского отделе­ ния АН СССР [15] и схематично показана на рисунке 17.

44