節(jié)水滴灌工程系統(tǒng)閥門(mén)設(shè)置

節(jié)水滴灌工程系統(tǒng)閥門(mén)設(shè)置 節(jié)水工程系統(tǒng)閥門(mén)設(shè)置 節(jié)水滴灌工程閥門(mén)設(shè)置 節(jié)水滴灌閥門(mén)

之前介紹組合式減壓閥在國(guó)華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹節(jié)水滴灌工程系統(tǒng)閥門(mén)設(shè)置節(jié)水滴灌工程系統(tǒng)干管由水源井兩側(cè)沿南北方向布置，干管上設(shè)14條分干管。分干管進(jìn)入大棚內(nèi)連接豎管后，各分出兩條支管，支管平行分干管，沿大棚長(zhǎng)向布置，支管4條各。垂直支管單向分出60條毛管，毛管間距為0.75m、長(zhǎng)度為9m，滴頭間距為0.4m，滴頭23個(gè)。額定工作壓力0.1（MPa） ，管 徑12 （mm）， 滴頭流量3 （L/h） 。水泵選型 ：流量為6.417m3/h，工作水頭48.823m，選擇200QJ7-65/5型潛水泵，電機(jī)功率4KW，水管直徑1.5吋。 
我國(guó)是缺水的農(nóng)業(yè)大國(guó),為了發(fā)展農(nóng)業(yè),提高水資源的利用率,國(guó)家進(jìn)行一系列農(nóng)田水利建設(shè)模式的探索。文章針對(duì)黑山縣節(jié)水滴灌工程的具體情況,研究了節(jié)水滴灌工程給黑山縣農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,詳細(xì)分析農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)原因。查找節(jié)水滴灌工程在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在各種問(wèn)題,并逐個(gè)加以解決,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)以便更好地推動(dòng)和指導(dǎo)今后節(jié)水滴灌工程建設(shè)和基層水利建設(shè)。節(jié)水；滴灌；系統(tǒng)；設(shè)計(jì) 

1. 節(jié)水滴灌工程系統(tǒng)閥門(mén)設(shè)置工程概況 
（1）項(xiàng)目區(qū)內(nèi)共有人口2670人，其中農(nóng)業(yè)人口2580人，勞動(dòng)力801人，土地面積0.85萬(wàn)畝，耕地面積0.64萬(wàn)畝，耕地主要以玉米、高梁等為主。經(jīng)濟(jì)收入以農(nóng)業(yè)為主，農(nóng)業(yè)年產(chǎn)值260萬(wàn)元，人均收入1980元。 
（2）項(xiàng)目區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，多年平均降雨量489.5mm，多年平均蒸發(fā)量1900mm，年平均氣溫7.9℃。年高氣溫24.1℃（七月份平均）年低氣溫-10.7℃（一月份平均），大風(fēng)力9級(jí)，風(fēng)速4.3m/s，無(wú)霜期165天，多年平均日照數(shù)2782.1小時(shí)，大凍土深1.78m。 
2. 工程布置 
節(jié)水滴灌工程系統(tǒng)干管由水源井兩側(cè)沿南北方向布置，干管上設(shè)14條分干管。分干管進(jìn)入棚內(nèi)連接豎管后，沿北側(cè)墻根布置，在1/4m和3/4m處，各分出兩條支管，支管平行分干管，沿大棚長(zhǎng)向布置，支管4條各1/4棚長(zhǎng)。垂直支管單向分出60條毛管，毛管間距為0.75m、長(zhǎng)度為9m，每條滴灌帶毛管上滴頭間距為0.4m，布置滴頭23個(gè)。 
注水閥的工作原理及用于閉式循環(huán)系統(tǒng)中,起到以下作用：

1：自動(dòng)補(bǔ)水閥帶有減壓穩(wěn)壓裝置,壓力值可配合壓力表進(jìn)行調(diào)節(jié)并自動(dòng)維持調(diào)節(jié)后系統(tǒng)壓力;當(dāng)系統(tǒng)壓力降低時(shí),自動(dòng)打開(kāi)注水,到達(dá)設(shè)定壓力時(shí)自動(dòng)關(guān)閉,避免水壓過(guò)高損壞系統(tǒng)設(shè)備.

2：防止系統(tǒng)水回流;自動(dòng)補(bǔ)水閥帶有止回閥,防止系統(tǒng)水在補(bǔ)水水壓降低或停止時(shí)回流.

3：手動(dòng)截止;為便于維修系統(tǒng)設(shè)備,自動(dòng)補(bǔ)水閥配備手動(dòng)截止閥,可關(guān)閉補(bǔ)水水源全自動(dòng)節(jié)水閥門(mén)的簡(jiǎn)單介紹
1停水時(shí)水忘記關(guān)閉，來(lái)水后閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉； 2回來(lái)將水關(guān)閉后閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)；

3下游管網(wǎng)爆裂，上游閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉；

4流量設(shè)定，超流量閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉； 應(yīng)用范圍：(一切流體管網(wǎng)) 城市供水，供暖， 

全自動(dòng)節(jié)水閥門(mén)的詳細(xì)信息
1 停水時(shí)水忘記關(guān)閉，來(lái)水后閥門(mén)自動(dòng) 關(guān)閉；

2 回來(lái)將水關(guān)閉后閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)；

3 下游管網(wǎng)爆裂，上游閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉；

4 流量設(shè)定，超流量閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉； 應(yīng)用范圍：(一切流體管網(wǎng)) 城市供水，供暖，賓館空調(diào)冷凍冷卻系統(tǒng)管網(wǎng)，家庭水管網(wǎng)，農(nóng)村農(nóng)田灌溉； 水利系統(tǒng)管網(wǎng)；石油系統(tǒng)輸油管網(wǎng)等等。，閥門(mén)供求，閥門(mén)工作原理等內(nèi)容。

3. 灌溉制度 
3.1 灌水定額。 
大棚內(nèi)種植型式是畦田耕作，畦寬0.75m，畦高0.3m，畦間距0.75m，畦上栽植兩行蔬菜間距0.6m，蔬菜株距0.4m，則株行距按0.75×0.4m計(jì)算，設(shè)計(jì)濕潤(rùn)層深度按Z=0.3m計(jì)，土壤容重為γ=1.45g/cm3，灌溉水利用系數(shù)為η=0.90，設(shè)計(jì)濕潤(rùn)比為P=50%，土壤濕度上下限分別按土壤田間持水率90%和60%計(jì)，土壤田間持水率為22%，則max=1980， 
min=1320，按（1）式計(jì)算： 
m=0.1γzP（max-min）/η （1） 
經(jīng)計(jì)算灌水定額m=16mm。 
3.2 一次灌水工作時(shí)間。 
一次灌水工作時(shí)間t應(yīng)按（2）式計(jì)算： 
t=mSeS1/ηq （2） 
式中： m——設(shè)計(jì)灌水定額，m=16mm； 
Se——滴頭間距，Se=0.4m； 
S1——毛管間距，S1=0.75m； 
η——灌溉水利用系數(shù)，η=0.90； 
q——滴頭流量，q=3L/h； 
經(jīng)計(jì)算一次灌水時(shí)間t=2小時(shí)。 
3.3 灌水周期。 
灌水周期T應(yīng)按（3）式計(jì)算： 
T=m/Ea （3） 
式中： m——灌水定額，m=16mm； 
Ea——耗水強(qiáng)度，按大棚蔬菜耗水強(qiáng)度低限值計(jì)取，Ea=4mm； 
則灌水周期T=4天。 
3.4 系統(tǒng)工作制度。 
允許的多輪灌組數(shù)目按下式計(jì)算： 
Nmax=C·T/nt 
式中：N——允許的輪灌組數(shù)目 
C——設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作小時(shí)數(shù) （h）C=14h 
T——設(shè)計(jì)灌水周期 （d）T=4d 
t——一次灌水延續(xù)時(shí)間 （h）t=2h 
n——一條毛管在所轄區(qū)移動(dòng)次數(shù) 
Nmax=14×4/（1×2）=28（組） 
灌區(qū)內(nèi)有14棟暖棚，因此確定系統(tǒng)的工作制度為干管路分7組輪灌，棚內(nèi)分4組，共28個(gè)輪灌組。整個(gè)灌區(qū)共布置2412條毛管路，根據(jù)允許的輪灌組數(shù)確定同時(shí)工作的平均毛管數(shù)小為87條。這種布置方案方便管理、節(jié)省投資并可以保證灌溉均勻。14棟棚規(guī)格差異很大，分組原則為同時(shí)工作的2條支管路上的毛管數(shù)之和接近平均值，以使水泵穩(wěn)定、的運(yùn)行。 
4. 滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 
根據(jù)地勢(shì)及大棚的規(guī)格有差異，選取距離水源井遠(yuǎn)且面積大的14號(hào)棚作典型設(shè)計(jì)。14號(hào)棚種植面積為長(zhǎng)×寬=180×9.2m，約折合2.5畝。 

一、閥門(mén)的分類(lèi)  

1、按按用途和作用分類(lèi)  

<>上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥截?cái)嚅y類(lèi) 主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、球閥、旋塞閥、  碟閥、柱塞閥、球塞閥、針型儀表閥等。  

<>調(diào)節(jié)閥類(lèi) 主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。  

<>止回閥類(lèi) 用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。  

<>分流閥類(lèi) 用于分離、分配或混合介質(zhì)。包括各種結(jié)構(gòu)的分配閥和疏水閥等。  

<>安全閥類(lèi) 用于介質(zhì)超壓時(shí)的安全保護(hù)。包括各種類(lèi)型的安全閥。

 2、按主要參數(shù)分類(lèi)  

（一） 按壓力分類(lèi)  

<>真空閥 工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門(mén)。  

<>低壓閥 公稱(chēng)壓力PN 小于1.6MPa的閥門(mén)。  

<>中壓閥 公稱(chēng)壓力PN 2.5~6.4MPa的閥門(mén)。  

<>高壓閥 公稱(chēng)壓力PN10.0~80.0MPa的閥門(mén)。  

<>超高壓閥 公稱(chēng)壓力PN大于100MPa的閥門(mén)。  

（二） 按介質(zhì)溫度分類(lèi)  

<>高溫閥 t 大于450'C的閥門(mén)。  

<>中溫閥 120 'C小于 t 小于450 'C的閥門(mén)。  

<>常溫閥 -40 'C小于 t 小于120 'C的閥門(mén)。  

<>低溫閥 -100 'C小于 t 小于-40 'C的閥門(mén)。  

<>超低溫閥 t 小于-100 'C的閥門(mén)。  

（三） 按閥體材料分類(lèi)  

<>非金屬材料閥門(mén)：如陶瓷閥門(mén)、玻璃鋼閥門(mén)、塑料閥門(mén)。  

<>金屬材料閥門(mén)：如銅合金閥門(mén)、鋁合金閥門(mén)、鉛合金閥門(mén)、鈦合金閥門(mén)、蒙乃爾合金閥門(mén)   鑄鐵閥門(mén)、碳鋼閥門(mén)、鑄鋼閥門(mén)、低合金鋼閥門(mén)、高合金鋼閥門(mén)。  

<>金屬閥體襯里閥門(mén)：如襯鉛閥門(mén)、襯塑料閥門(mén)、襯搪瓷閥門(mén)。  

3、通用分類(lèi)法  

<>這種分類(lèi)方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分，是目前、常用的分類(lèi)方法。一般分   閘閥、截止閥、節(jié)流閥、儀表閥、柱塞閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、止回閥、減壓閥  安全閥、疏水閥、調(diào)節(jié)閥、底閥、過(guò)濾器、排污閥等。

 二、如何選用閥門(mén)  

閥門(mén)的選用，我個(gè)人認(rèn)為，寧可管次點(diǎn)，閥門(mén)一定要好，跑、冒、滴、漏，常常與管件和閥門(mén)有關(guān)。  

選用閥門(mén)時(shí)：

  1、減壓閥，平衡閥等必須加旁通;  

2、全開(kāi)全閉誰(shuí)用球閥、閘閥；

 3、盡量少用截止閥；  

4、閥門(mén)的阻力計(jì)算應(yīng)當(dāng)引起注意；  

、電動(dòng)閥一定要選好的。  A、按介質(zhì)通斷性質(zhì)選用閥門(mén) 
4.1 灌水器的選擇。 
根據(jù)本小區(qū)的土壤條件和所種的作物為經(jīng)濟(jì)作物，所選迷宮式滴灌帶，灌水器性能參數(shù)如下： 
額定工作壓力0.1（MPa） ，管 徑12 （mm）， 滴頭流量3 （L/h） ，滴頭間距0.4 （m） 。 
4.2 管網(wǎng)設(shè)計(jì)名。 
采取枝狀管網(wǎng)，供水干管路采用P340塑料管，埋于地下1.5m，分干管在棚內(nèi)首段連接豎管，在棚縱向1/4和3/4處分別連接支管。出水豎管由兩部分組成，下部仍為P340塑料管，高0.5m，上部鐵管高1.8m，使出水口高出地面0.8m，便于滴灌系統(tǒng)過(guò)濾器、施肥罐等安裝檢修。支管為PE管，利用承插式旁通與PE滴灌帶連接。 
4.2.1 選徑。 
根據(jù)公式d=1.13（Q/v）0.5計(jì)算 
式中：d——管內(nèi)徑，m 
Q——管內(nèi)流量，m3/s 
Q毛=滴頭流量×毛管上滴頭個(gè)數(shù)，Q毛=0.003×23=0.069m3/h 
Q支=∑Q毛=0.069×60=4.14m3/h=0.00115m3/s 
Q分干=Q支=0.00115m3/s， 
Q干=∑Q毛=0.069m3/h×93條=6.417m3/h=0.00178m3/s， v——經(jīng)濟(jì)流速，1.0～1.5 m/s，取v=1.3m/s 
計(jì)算得d干=0.0418m=41.8mm，d分干=d支=0.0336=33.6mm 
選擇公稱(chēng)外徑d干=50mm，d分干=d支=40mm 
4.2.2 極限孔數(shù)計(jì)算。 
分干管進(jìn)入大棚順北側(cè)墻根布置，至大棚90m和135m處，各分出兩條支管，支管平行分干管，沿大棚長(zhǎng)向布置，支管四條各45m；毛管沿大棚短向布置，每條支管設(shè)毛管60條，共設(shè)毛管240條各9m。 
根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)棚內(nèi)滴灌帶短向布置不必考慮極限孔數(shù)，按下式計(jì)算滴灌毛管的極限孔數(shù)。 
Nm=INT（5.446[Δh2]d4.75/KSqd1.75）0.364計(jì)算。 
4.2.3 干管。 
干管采用50P340管，埋于地下1.5m，由水源井至大棚分出14條分干管。分干管在每個(gè)大棚處利用40×50×40變徑三通與干管連接。分干管順大棚北側(cè)墻根布置，在棚內(nèi)首端連接豎管作為出水口，在大棚1/4和3/4處，分別接40等徑三通和4090°彎頭，然后分別用短接頭接40×40×40等徑三通，接40PE支管。 
4.2.4 支管。 
沿大棚長(zhǎng)向過(guò)道布置，采用40PE管，每條支管上接60根12PE毛管。支管與毛管采用承插旁通連接，在支管末端設(shè)40死堵。 
4.2.5 毛管。 
毛管采用12PE管，為減少毛管上分流孔水頭偏差，采用短管滴灌形式，沿大棚寬向 
結(jié)合作物株行距布置，毛管間距為0.75m，滴頭間距為0.4m。在毛管末端設(shè)12PE死堵。 
4.2.6 滴頭。 
因溫室大棚較長(zhǎng)，滴頭較多，為降低工程造價(jià)，在滿足各類(lèi)蔬菜需水量要求的情況下，配置抗阻塞的孔口式滴頭，滴頭間距為0.4m。 
4.3 管網(wǎng)水力計(jì)算。 
4.3.1 毛管水力計(jì)算。 
毛管設(shè)計(jì)進(jìn)口水頭按（4）式計(jì)算： 
h0=hd+Khf （4） 
式中 h0——設(shè)計(jì)毛管進(jìn)口水頭（m）； 
hd——滴頭設(shè)計(jì)水頭，hd=10m； 
K——水頭損失擴(kuò)大系數(shù)，取K=1.1； 
hf——毛管沿程水頭損失按5）式計(jì)算； 
hf=（fSqdm/db）[（N+0.48）m+1/（m+1）-（Nm（1-S0/S））] （5） 
f——水頭損失計(jì)算的函數(shù)，取f=0.6； 
m——水頭損失計(jì)算的指數(shù)，取m=1.7； 
b——水頭損失計(jì)算的指數(shù)，取b=4.7； 
S——毛管上分流孔間距，S=0.4m； 
qd——毛管上單孔設(shè)計(jì)流量，qd=3L/h； 
d——毛管內(nèi)徑，d=12mm； 
N——分流孔總數(shù)，N=23； 
S0——毛管進(jìn)口至*個(gè)分流孔的間距，S0=0.2m； 
經(jīng)計(jì)算，hf毛=0.023m，h0毛=10.025m。 
4.3.2 支管水力計(jì)算。 
按（4）和（5）式計(jì)算，式中：hd=10.025m、qd=69L/h、d=35.8mm、N=60、S0=0.375m，S=0.75m，其它符號(hào)意義相同，經(jīng)計(jì)算支管沿程水頭損失hf支=0.700m，支管進(jìn)口水頭h0支=10.795m。 
4.3.3 干管水力計(jì)算。 
選擇干管進(jìn)口至分干管末端后一個(gè)出水口，管線長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算。按（6）式計(jì)算： 
hf=fLQm/db （6） 
f——沿程水頭損失系數(shù)，硬塑料管f=94800，鑄鐵管f=625000； 
L——管路長(zhǎng)度，m； 
Q——管內(nèi)設(shè)計(jì)流量，m3/h； 
d——管內(nèi)徑，mm； 
m——水頭損失計(jì)算指數(shù)，m=1.77； 
b——水頭損失計(jì)算指數(shù)，b=4.77； 
干管hf=94800×120×6.4171.77/44.44.77=4.24m 
分干管hf=94800×140×4.141.77/35.84.77=6.35 
豎管hf=625000×2.3×4.141.9/35.85.1=0.25m 
4.3.4 系統(tǒng)工作水頭。 
H=hd+∑hf+hj+hsg+△Z （7） 
式中 H——干管設(shè)計(jì)進(jìn)口水頭； 
hd——分干管末端工作水頭，hd=h0支=10.795m； 
∑hf——沿程水頭損失，∑hf=4.24+6.35+0.25=10.84m； 
hj——局部水頭損失，取hj=20%∑hf=2.168m； 
hsg——施肥罐、過(guò)濾器的水頭損失，hsg=1.5m； 
△Z——典型點(diǎn)與動(dòng)水位高差，△Z=100.16-76.64=23.52m。 
經(jīng)計(jì)算H=10.795+10.84+2.168+1.5+23.52=48.823m。 

4.4 首部樞紐。 
4.4.1 過(guò)濾設(shè)施。 
灌溉水源為地下水，腐化物較少，為防止水泥沙等雜質(zhì)堵塞管路和滴頭，故在棚內(nèi)出水口上設(shè)40×120目篩網(wǎng)過(guò)濾器。蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)
1.蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置可以得到很大的傳動(dòng)比，比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)緊湊。
2.兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高于交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)。
3.宏邦生產(chǎn)的蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小，常用于球閥、蝶閥、旋塞閥等閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置配套。
4.蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿。如在起重機(jī)械中使用的自鎖蝸桿機(jī)構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用。
5.傳動(dòng)效率較低，磨損較嚴(yán)重。蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大使齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高。
4.4.2 施肥設(shè)施。 
結(jié)合滴灌時(shí)施肥和，在棚內(nèi)首部設(shè)置10L注塞式施肥罐。部分回轉(zhuǎn)型閥門(mén)手動(dòng)裝置產(chǎn)品是一種90°回轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)裝置,適用于稍大口徑的球閥、蝶閥、旋塞閥等閥門(mén)配套驅(qū)動(dòng)裝置。特殊型可輸出360°轉(zhuǎn)角。雙級(jí)蝸輪箱通常增設(shè)一級(jí)蝸輪減速機(jī)構(gòu)，為雙級(jí)傳動(dòng)，以減少手動(dòng)操作力。
雙級(jí)蝸輪箱產(chǎn)品照片
雙級(jí)蝸輪箱雙級(jí)蝸輪箱
   雙級(jí)蝸輪箱產(chǎn)品是一種90°回轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)裝置,適用于球閥、蝶閥、旋塞閥等類(lèi)型的閥門(mén)。特殊型雙級(jí)蝸輪箱可輸出360°轉(zhuǎn)角。雙級(jí)蝸輪箱產(chǎn)品共有12個(gè)型號(hào)。通常增設(shè)一級(jí)蝸輪減速機(jī)構(gòu)。為又級(jí)傳動(dòng)，以減少手動(dòng)操作力。 

4.4.3 控制設(shè)施。 
本系統(tǒng)通過(guò)閥門(mén)來(lái)控制系統(tǒng)壓力和流量，在水泵出口和施肥罐處各安裝塑料閥門(mén)，以便控制流量和肥料的施用量。 與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求