Зрошувальна система

Реферат: Зрошувальна система, що містить насосну станцію, трубопровідну мережу з гідрозасувками і дощувальними машинами кругової дії з гідроприводом. Зрошувальну систему додатково оснащено басейном добового регулювання, який під'єднано до кінцевої частини розподільного трубопроводу за допомогою допоміжного трубопроводу з регулятором тиску "до себе" та сифонним водовипуском з клапаном зриву вакууму, вода з басейну через самопливний водовипуск подається до зрошуваного каналу з дощувальною машиною фронтальної дії з дизель-генератором, а за допомогою пересувної насосної станції з дизельним приводом - до системи краплинного зрошення, а об'єм резервної ємкості басейну добового регулювання визначають в залежності від максимальних сумарних витрат води дощувальних машин кругової дії за формулою: 3 Wp  6,5  Q , тис. м , 3 де Q - витрата води, м /с. UA 120012 U (12) UA 120012 U UA 120012 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до сільського господарства, зокрема зрошувальних систем з використанням широкозахватних дощувальних машин. Відомі зрошувальні системи, до складу яких входять насосна станція, трубопровідна мережа з гідрозасувками, до яких приєднують дощувальні машини кругової та фронтальної дії з гідравлічним або електричним приводом. Гідравлічний привід працює від енергії зрошувальної води, а електричний - від дизель-генератора. ["Справочник по механизации орошения". - М. "Колос".-1979 г., 303 с.]. Недоліком таких зрошувальних систем є необхідність підтримувати стабільний напір на вході дощувальних машин. Зупинка дощувальної машини призводить до зростання напору на виході насосної станції та збільшення питомих витрат електроенергії на перекачування води. Зміна напору в трубопровідній мережі викликає порушення режимів роботи дощувальних машин та режимів зрошення. Найбільш близькою за сукупністю ознак і технічним результатом до корисної моделі, що заявляється, є зрошувальна система за деклараційним патентом на корисну модель [UA № 7024 кл. А01G 25/09. Бюл. № 6, 2005р.]. До складу зрошувальної системи входять насосна станція, трубопровідна мережа з гідрозасувками і дощувальними машинами кругової дії і оснащена тимчасовими каналами зрошувачами з дощувальними машинами фронтальної дії. Ця система дозволяє підвищити ефективність роботи дощувальних машин в кінцевих точках трубопровідної при зміні напору. Недоліком цієї зрошувальної системи, як і попередньої, є висока енергоємність водоподачі. Приєднання до трубопровідної мережі тимчасових каналів зрошувачів, за збільшення витрат води призводить до зрошення гідравлічних втрат води в трубопроводах і збільшення питомих витрат електроенергії на перекачування води насосною станцією, а розширення площ зрошення потребує додаткових потужностей на насосній станції. В основу корисної моделі поставлена задача створення зрошувальної системи, що забезпечить зменшення питомих витрат електроенергії на перекачування води насосною станцією, підвищить ефективність роботи дощувальних машин кругової дії, запобігатиме виникненню гідравлічних ударів у трубопровідній мережі, підвищуватиме забезпечення водою для зрошення, а також дозволить розширити площу зрошення без використання додаткових потужностей на подавання води насосною станцією. Поставлена задача вирішується тим, що зрошувальна система містить насосну станцію з розподільчими і польовими трубопроводами та широкозахватними дощувальними машинами кругової дії, відповідно до корисної моделі додатково оснащено басейном добового регулювання, який під'єднано до кінцевої частини розподільного трубопроводу за допомогою допоміжного трубопроводу з регулятором тиску "до себе". Вода з регулюючого басейну подається через самопливний водовипуск до зрошувального каналу із дощувальною машиною фронтальної дії, а за допомогою пересувної насосної станції з дизельним приводом до системи краплинного зрошення. Об'єм резервної ємності басейну добового регулювання визначається в залежності від максимальних сумарних витрат води дощувальних машин кругової дії зрошувальної системи за імперичною формулою: 3 Wp  6,5  Q , тис. м (1), 3 45 де Q - витрата води, м /с. Загальна додаткова площа зрошення визначається об'ємом резервної ємкості та нормою зрошення сільськогосподарської культури протягом поливного сезону за формулою: S Wp m  T , га (2), 3 50 55 де m - норма зрошення, тис.м /га; T - тривалість поливного сезону, доба. 3 За сумарних витрат води дощувальними машинами Q=0,4 м /с, об'єм резервної ємкості 3 басейна добового регулювання становить: W p=2,6 тис.м . Загальна добова площа зрошення 3 овочевих культур з нормою m=4,5 тис. м /га і тривалістю вегетаційного періоду 120 діб, складає: S=69,3 га. Викладена суть корисної моделі пояснюється рисунками, на яких показано: фіг. 1 - схема зрошувальної системи; фіг. 2 - схема подачі води до басейну добового регулювання; фіг. 3 схема забору води з басейну добового регулювання до системи краплинного зрошення та 1 UA 120012 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 відкритого зрошувального каналу з дощувальною машиною фронтальної дії з дизельгенератором. Зрошувальна система (фіг. 1 - фіг. 3) складається з насосної станції 1, розподільних 2 та польових 3 трубопроводів. На польових трубопроводах встановлено гідрозасувки 4 та гідранти 5, до яких приєднано дощувальні машини кругової дії з гідроприводом 6. Зрошувальну систему на віддаленій частині обладнано басейном добового регулювання 7, який за допомогою гідрозасувки 4 під'єднано до кінцевої частини розподільного трубопроводу 2 допоміжним трубопроводом 8 з сифонним водовипуском 9. На допоміжному трубопроводі встановлено регулятор тиску "до себе" 10 з імпульсною трубою 11 (фіг. 2). Сифонний водовипуск 9 обладнано клапаном зриву вакууму мембранного типу 12. Забір води з басейну добового регулювання до системи краплинного зрошення 13 здійснюється за допомогою пересувної насосної станції з дизельним приводом 14 (фіг. 3). Всмоктувальний трубопровід 15 пересувної насосної станції обладнують водозабірною решіткою 16, зворотним клапаном 17 і мановакуметром 18. На напірному трубопроводі 19 насосної станції 14 встановлено гідрозасувку 4 та манометр 20. Забір води з басейну добового регулювання до відкритого зрошувального каналу 21 здійснюється самопливно через трубчатий водовипуск 22, який обладнано регулятором рівня води гідравлічної дії 23, з датчиком рівня 24 та імпульсною трубою 25. Водозабір з відкритого каналу здійснюється дощувальною машиною фронтальної дії з дизель генератором 26. Робота зрошувальної системи полягає в наступному. Електронасосними агрегатами насосної станції 1 вода подається до розподільних 2 і польових трубопроводів 3, а через відкриті гідрозасувки 4 і гідранти 5 - до дощувальних машин кругової дії 6. Створена агрегатами насосної станції 1 витрата води за робочих напорів на гідрантах 5, розподіляється між дощувальними машинами 6. В розподільному трубопроводі 3, за балансу витрати води поданих агрегатами насосної станції 1 і сумарних витрат води дощувальних машин 6, створюється напір, що є заданим напором стабілізації регулятора тиску 10, встановленому на допоміжному трубопроводі 8. За заданого таким чином напору стабілізації, тобто коли одночасно працюють п'ять дощувальних машин 6, заявлених для здійснення поливу, вода не подається з розподільного трубопроводу 2 до басейну 7. При цьому агрегати насосної станції працюють з максимальним завантаженням та з мінімальними питомими витратами електроенергії на перекачування води. П'ять дощувальних машин кругової дії з гідроприводом 6 протягом доби одночасно працюють нетривалий період. Щодоби більшу частину часу, близько 20 годин, одночасно працюють від двох до чотирьох дощувальних машин 6. За зменшення кількості одночасно працюючих дощувальних машин 6 виникає дисбаланс витрат води і зростає напір в трубопроводі на вході регулятора тиску 10. Регулятор тиску 10, підтримуючи заданий напір на своєму вході, подає воду до басейну добового регулювання 7 через сифонний водовипуск 9 з клапаном зриву вакууму мембранного типу 12. При подачі води до басейну 7 з допоміжного трубопроводу 8 виходить повітря через клапан зриву вакууму 12, після чого клапан зриву вакууму автоматично закривається. В горловині сифонного водовипуску 9 створюється вакуум, який сприяє зменшенню напору на виході регулятора тиску 10 і зростанню витрати води, що подається до басейну 7. Басейн 7 наповнюється до робочого рівня, при якому здійснюється водоподача за допомогою пересувної насосної станції з дизельним проводом 14 до системи краплинного зрошення 13, а за допомогою самопливного водовипуску 22 через регулятор рівня води 23 до зрошувального каналу 21 з дощувальною машиною фронтальної дії з дизельгенератором 26. Регулятор гідравлічної дії 23 з датчиком 24 та імпульсною трубою 25 підтримує заданий рівень води у зрошувальному каналі 21 при роботі дощувальної машини 26. Запропонована зрошувальна система дозволяє збільшити водозабезпеченість та розширити площу зрошення на 15-20 % без залучення додаткових потужностей насосної станції, зменшити питомі витрати електроенергії на перекачування води насосними агрегатами за рахунок їх максимального завантаження та економічних режимів роботи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Зрошувальна система, що містить насосну станцію, трубопровідну мережу з гідрозасувками і дощувальними машинами кругової дії з гідроприводом, яка відрізняється тим, що зрошувальну систему додатково оснащено басейном добового регулювання, який під'єднано до кінцевої частини розподільного трубопроводу за допомогою допоміжного трубопроводу з регулятором тиску "до себе" та сифонним водовипуском з клапаном зриву вакууму, вода з басейну через самопливний водовипуск подається до зрошуваного каналу з дощувальною машиною 2 UA 120012 U 5 фронтальної дії з дизель-генератором, а за допомогою пересувної насосної станції з дизельним приводом - до системи краплинного зрошення, а об'єм резервної ємкості басейну добового регулювання визначають в залежності від максимальних сумарних витрат води дощувальних машин кругової дії за формулою: Wp  6,5  Q , тис. м3, 3 де Q - витрата води, м /с. 3 UA 120012 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4