Автоматическое устройство орасительных систем

(51) 01 25/02 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к средствам управления работой технических средств полива сельскохозяйственных культур. В условиях орошаемого земледелия технологии и технические средства орошения должны быть направлены на обеспечение сельскохозяйственных культур оросительной водой в зависимости от их потребности и с учетом биологических особенностей каждой культуры. При этом должны учитываться требуемые нормы полива, сроки и продолжительность поливов, зоны увлажнения,водно-физические свойства почвы, подаваемый расход, а также особенности каждого способа полива, оказывающего влияние на прилегающую к растению среду. В районах с дефицитом оросительной воды в последнее время находит широкое применение капельное орошение, обеспечивающее ежесуточное увлажнение корневой системы растений и имеющее ряд известных преимуществ, в сравнении с поверхностным поливом и дождеванием. При этом необходимо отметить, что среди технических средств капельного орошения перспективными являются капельницы импульсного принципа работы. Конструкция таких капельниц позволяет аккумулировать в имеющихся емкостях определенный объем воды при повышении давления в трубопроводной сети и осуществлять ее водоподачу к растениям по импульсам понижения давления в ней, формируемым каким-либо управляющим устройством, типа генератора(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству,в частности к технике орошения сельскохозяйственных культур. Сущность изобретения заключается в том,что в автоматическом устройстве оросительных систем,содержащем насосную станцию с магистральным трубопроводом, распределительные трубопроводы,устройство поочередной подачи воды, емкости устройства поочередной подачи соединены с распределительными трубопроводами, для слива емкостей применены сифоны, а для надежности работы системы применены элеваторы. импульсов давления. При этом обеспечивается подача строго нормированного объема воды к растениям, что позволяет применять такие капельницы в условиях сложной местности и достигается высокая равномерность водоподачи капельницами по длине трубопроводов, на которых они установлены, а затраты на трубопроводную сеть значительно уменьшаются за счет применения труб малых диаметров (6-25 мм). Необходимо отметить также, что существующие конструкции капельниц импульсного принципа работы в основном работают при давлении в трубопроводной сети 0,3-0,35 МПа и более перспективными являются капельницы,работоспособность которых возможна при давлении менее 0,25-0,3 МПа (например разработок ТОО НИИВХ), что позволит в условиях возрастающего дефицита энергоресурсов снизить затраты энергии на процесс полива. Это требует создания менее энергоемких автоматических устройств оросительных систем вырабатывающих импульсы повышения и понижения давления и позволяющих обеспечить работоспособность капельниц с использованием низконапорного насосного оборудования. Создаваемые ранее конструкции генераторов импульсного давления предназначались в основном для систем дождевания с импульсными дождевальными аппаратами,работающих в пределах 0,5-0,7 МПа и более. Такие конструкции довольно-сложные, металлоемкие и зачастую требований постоянного технического обслуживания из-за систематического отказа(72) Калашников Александр Афанасьевич Кандрин Николай Ильич Жарков Вячеслав Антонович Гричаная Татьяна Сергеевна Калашникова Людмила Павловна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт водного хозяйства(54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ основных элементов в условиях довольно высоких давлений в трубопроводной сети. Известен генератор командных импульсов для закрытых оросительных систем, содержащих насос,напорный и всасывающий патрубки которого соединены между собой, гидроуправляемый клапан,рабочая полость которого соединена с гидропневмоаккумулятором контрольного дождевального аппарата, соединенного с напорным трубопроводом через дроссель (А.с. СССР 454876, кл. А 01 25/02, 1973). Недостатком данного генератора является сложная настройка дросселя контрольного аппарата на оптимальное сечение его канала. Помимо этого конструктивные особенности такого генератора не позволяют обеспечивать его работоспособность при малых давлениях (менее 0,20-0,25 МПа) и на системах с давлениями до 0,5-0,6 МПа, так как он создан для работы совместно с импульсными дождевальными аппаратами, которые обеспечивают свои рабочие параметры при давлении воды более 0,5 МПа, а это значительно влияет на энергоемкость процесса полива. Известен генератор командных импульсов для закрытых оросительных систем с импульсными дождевальными аппаратами, содержащий запорный или сливной клапаны, регулируемый дроссель и реле давления, в котором генератор выполнен в виде корпуса с входным, выходным и сливным патрубками, входной и выходной камерами,разделенными седлом запорного клапана,расположенного во входной камере, при этом выходной патрубок снабжен струйным насосом, а сливной клапан выполнен в виде плавающего гидроцилиндра с глухим дном, поршнем, разжатым пружиной в его полости, и полым штоком, жестко связанным с напорным клапаном, причем полный шток сообщен через дроссель с входным патрубком и рабочей полостью реле давления, управляющая полость которого сообщена с приемной камерой струйного насоса (Авторское свидетельство СССР 1102527, кл. А 01 25/06, 1984). Недостатком этого генератора является сложность конструкции,значительная металлоемкость, а также невозможность его использования на системах орошения с низкими рабочими давлениями. Известен генератор командных импульсов для закрытых оросительных систем, содержащих насос с нагнетательной и всасывающей линиями,командный аппарат и клапан-пульсатор с мембранным приводом, установленный в линии подачи рабочей среды в оросительную систему,причем запорные элементы клапана-пульсатора установлены в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения, а управляющая полость мембранного привода связана с командным аппаратом. Клапан-пульсатор снабжен полым штоком с закрепленными на нем запорными элементами и радиальными перегородками с центральными отверстиями, образующими в корпусе напорную, вакуумную, промежуточную и накопительную камеры, мембранный привод 2 выполнен дифференциальным, а шток связан с мембраной со стороны меньшей рабочей площади и установлен в отверстиях перегородок с возможностью их взаимодействия с запорными элементами для попеременного сообщения напорной камеры с вакуумной и промежуточной камерами, а накопительной - с промежуточной и через полость в штоке с вакуумной камерами, при этом промежуточная камера постоянно связана с нагнетательной, а вакуумная-с всасывающей линиями насоса (А.с. СССР 1315667 кл. 15 В 21/12, 1987). Принят за прототип. Недостатком такого генератора командных импульсов является сложность конструкции,возможность засорения полого штока клапанапульсатора инородными частицами, что создает возможность отказа генератора в работе, а также невозможность применения такой конструкции на системах с низкими рабочими давлениями. Задачей изобретения является создание автоматического устройства оросительных систем,обеспечивающего надежное формирование импульсов повышения и понижения давления в трубопроводной сети для систем капельного и капельно-дождевального орошения при использовании низконапорного насосного оборудования. Эта задача достигается автоматическим устройством оросительных систем, включающим насосную станцию с магистральным трубопроводом, распределительные трубопроводы и устройство поочередной подачи воды, в котором емкости соединены с распределительными трубопроводами, а для слива воды из них применены сифоны. Для надежности работы в автоматическом устройстве применены элеваторы. На фигуре показано автоматическое устройство оросительных систем, состоящее из насосной станции 1(напорообразующий узел),магистрального трубопровода 2,устройства поочередной подачи воды, состоящее из корпуса 3,клапана 4, седел 5, 6, вилки 7, распределительных трубопроводов 8, 9, кранов 10, 11, гибких трубопроводов 12, 13, оси 14, коромысла 15,емкостей 16, 17, сифонов 18, 19, элеваторов 20, 21 и трубопровода 22. Автоматическое устройство оросительных систем работает следующим образом. При подаче насосной станцией 1 воды по магистральному трубопроводу 2 в корпус 3 устройства поочередной подачи воды происходит перемещение клапана 4 в одно из положений, при котором перекрывается седло 6 (5). Доступ воды из корпуса 3 в распределительный трубопровод 8(9) перекрывается. Вода поступает из корпуса 3 в распределительный трубопровод 9 (8) и далее через элеватор 20 (21) к капельницам импульсного принципа работы (на фиг. не показаны). Одновременно с этим через кран 10 (11) вода по гибкому трубопроводу 12 (13) поступает в емкость 17 (16) заполняя ее до заданного объема. По заполнению емкости 17 (18) под весом воды она перемещается в нижнее положение и происходит слив воды из нее, при этом коромысло 15 на оси 14 меняет свое положение и вилка 7 перекидывает клапан 4 в следующее положение, при котором происходит перекрытие седла 5(6) и распределительного трубопровода 9 (8). В распределительном трубопроводе 9 формируется импульс понижения давления,а в распределительном трубопроводе 8 давление повышается и происходит подача воды к техническим средствам полива. Через кран 10 (11) по гибкому трубопроводу 13 вода поступает в мкость 16 (17) и заполняет ее до заданного объема,после чего происходит ее перемещение в нижнее положение и очередное изменение положения коромысла 15 на оси 7 с перебросом клапана 4 и закрытием седла. При этом осуществляется слив воды из емкости 16 (17). Далее процесс работы автоматического устройства оросительных систем аналогичен. В представленном автоматическом устройстве регулировка времени циклов срабатывания задается кранами 10, 11, с помощью которых регулируется расход воды, подаваемой в емкости 16, 17. Для повышения надежности работы автоматического устройства на распределительных трубопроводах 8,9 установлены элеваторов 20, 21, связанные между собой трубопроводом 22. Применение автоматического устройства оросительных систем для управления работой капельниц или капельно-дождевальных водовыпусков позволит обеспечить четкое формирование импульсов повышения и понижения давления в трубопроводной сети при низких напорах с применением в качестве напорообразующего узла низконапорного насосного оборудования. При этом значительно снижается металлоемкость и упрощается конструкция устройства, что значительно влияет на повышение надежности его работы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.Автоматическое устройство оросительных систем, включающее насосную станцию с магистральным трубопроводом, распределительные трубопроводы, устройство поочередной подачи воды, отличающееся тем, что емкости устройства поочередной подачи соединены с распределительными трубопроводами. 2. Автоматическое устройство по п.1,отличающееся тем, что для слива емкостей применены сифоны. 3. Автоматическое устройство по п.1,отличающееся тем, что для надежности работы оросительной системы применены элеваторы.