微灌机械的性能及有关参数

出处：按学科分类—农业科学 河南科学技术出版社《简明农机手册》第536页（3762字）

(一)微灌机械各主要组成部件的性能参数

1．过滤器

(1)砂过滤器：过滤砂的评价指标有2个，它们是：

①平均有效粒径：指10%的砂样通过筛孔时的粒径值，是表示该级别的砂中最小砂粒的粒径大小(如平均有效粒径为0．75mm的砂的含义是有10%的砂样的粒径＜0．75mm)。

②均匀系数：是指60%的砂样通过筛孔的粒径除以10%的砂通过筛孔时的粒径值(d₆₀／d₁₀)。

通过砂过滤器的流量大小可用设计流量比表示，设计流量比是指单位砂床表面积通过的流量，单位：(m³／s)／m²。

对微灌用砂滤料，均匀系数在1．5左右比较合适，并且要选用石英或花岗岩碎砂。过滤砂的型号不同过滤效果也不同。过滤砂的型号、指标和过滤效果见表8－39。

表8－39 过滤砂的型号、指标和过滤效果

砂过滤器的流量比一般为0．01～0．02(m³／s)／m²。对于一般灌溉水质的水源，可选用流量比为0．017(m³／s)／m²的砂过滤器，如果灌溉水中含有较多的悬浮固体物，就应该选用流量比较低的砂过滤器。使用不同过滤砂所制成的过滤器的过滤能力和反冲洗时所需的流量，见表8－40和表8－41。

表8－40 砂过滤器流量表(单罐)

表8－41 过滤砂型号与反冲洗流量关系(单罐)(单位：m³／s)

(2)滤网过滤器：滤网的孔径大小即网目数的多少要根据所用灌水器的类型及流道断面积大小而定。灌水器的堵塞主要与灌溉水中的污物颗粒形状及粒径大小有直接关系。因此微灌用灌溉水中所能允许的污物颗粒大小应比灌水器的口径或流道断面小许多，才能有效防止灌水器堵塞。根据实践经验，一般要求所选用的过滤器的滤网的孔径大小应为所使用的灌水器孔径大小的1／10～1／7。滤网规格与孔径对应关系见表8－42。

表8－42 滤网规格与孔径对应关系

2．阀门

(1)球阀：微灌机械中常用球阀的规格尺寸见表8－43和表8－44。

表8－43 Q41NS－16型球阀规格

表8－44 Q13SA－16型球阀规格

(2)截止阀：微灌机械中常用截止阀的规格尺寸见表8－45和表8－46。

表8－45 J₁₁型内螺纹直通式截止阀规格

表8－46 J₄₁J－10型法兰直通式截止阀规格

3．水表 水表的主要技术参数有流量、灵敏度和公称口径，水力性能主要是流量－扬程曲线(即水头损失曲线，参见农用水泵技术参数一部分)。

选用水表时，必须了解水表的规格与型号、水头损失曲线及主要技术参数。可根据微灌系统设计流量大小，选择大于或接近额定流量的水表为宜。

当微灌系统设计流量较小时，可以使用LXS型旋翼式水表。该类水表的工作水温小于40℃，工作压力小于980kPa。现列出两种LXS型旋翼式水表，其主要技术参数分别见表8－47和表8－48。

表8－47 LXS－67型旋翼式水表主要技术参数

表8－48 LXS型大口径旋翼式水表主要技术参数

*特征流量是指水头损失为10m时通过的流量。

当系统流量较大时，可以选用水平螺翼式水表。此种水表的工作水温与允许最大工作压力与LXS型旋翼式水表相同。其主要技术参数见表8－49。

表8－49 水平螺翼式水表主要技术参数

*通过能力为水头损失1m时通过水表的水量。

4．输水管道 微灌系统中输水管道最常见的是塑料管，为了防止光线透过管壁进入管内，引起藻类等微生物在管道内的繁殖，增强抗老化性能，要求管道为黑或灰色，外观要求光滑平整、无气泡、无裂口、无沟纹、无凹陷和杂质等。管道同一截面的壁厚偏差不得超过14%。

常用微灌系统的塑料管主要技术参数及规格分别见表8－50、表8－51、表8－52和表8－53。

表8－50 高压聚乙烯管道物理机械性能指标

表8－51 高压聚乙烯管道规格标准(行业标准)

表8－52 聚氯乙烯管道理化性能指标

表8－53 聚氯乙烯管道规格标准

5．灌水器及其水力性能

(1)微管：微管的主要技术参数有微管长度、微管直径、微管扬程、微管流量等，为了简化计算，可以绘出不同微管直径时的水头－长度曲线(h-L曲线)。设计微灌时，可根据已确定的微管流量，选用相应的图号，按已知的工作水头和微管直径，直接查图确定所需的微管长度。

由于微管中的水流流态为光滑层流，水温的变化对出流量影响很大，因此需要对微管的出流量进行温度修正，其修正系数见表8－54。

表8－54 温度对灌水器流量影响的修正系数

(2)管式滴头：管式滴头的流量－水头曲线(q-h曲线)见图8－57。

图8－57 管式滴头的q-h曲线

(3)孔口滴头：孔口滴头的流量计算公式为

q=3．1h^0．5

式中：q——滴头流量(L／h)；

h——工作水头(m)。

孔口滴头的水流态为紊流，在同样的压力变化条件下，孔口滴头的流量变化率比微管和管式滴头要小。

(4)膜片式多孔毛管：膜片式多孔毛管的流量水头曲线(q-h曲线)见图8－58。

图8－58 膜片式多孔毛管的q-h曲线

(5)双腔毛管：一根双腔毛管的流量一般用特征流量(SDR)来表示。所谓特征流量，是指单位长度(每1m或100m)双腔毛管的总流量。不同孔口间距和不同工作水头条件下，各种双腔毛管的特征流量见表8－55。

表8－55 双腔毛管和树行毛管特征流量［单位：(L／h)／100m］

*又叫树行毛管。

(6)微喷头：微喷头的主要技术参数有工作水头(扬程)、流量、射程、喷水强度(参见喷灌机械技术参数一部分)和湿润面积等。

折射式喷水头的水力性能见表8－56。射流旋转式微喷头的水力性能见表8－57。

表8－56 折射微喷头水力性能

表8－57 LWP两用微喷头水力性能

(二)微灌机械各组成部件的配套规格

为便于用户使用和微灌工程设计需要，常用的微灌设备、管道和连接件规格见表8－58。

表8－58 常用的微灌设备、管道和连接件规格(单位：mm)