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如何合理的设计大型喷灌机?

如何合理的设计大型喷灌机? 艾瑞德灌溉
2018-10-15
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导读:国外和国内喷灌机客户最大的区别是,国外客户大部分关注喷灌机设计的合理性,而国内客户打电话来咨询第一句话永远是你这喷灌机一米多少钱?今天艾瑞德小编与大家分享一下如何正确合理的设计指针式喷灌机。

之前艾瑞德小编提到过国外和国内喷灌机客户最大的区别是,国外客户大部分关注喷灌机设计的合理性,而国内客户打电话来咨询第一句话永远是你这喷灌机一米多少钱?今天艾瑞德小编与大家分享一下如何正确合理的设计指针式喷灌机。

一、不同种植作物

大家都知道不同的作物需水量也不同,作物需水量是指生长在大面积上的无病虫害作物,土壤水分和肥力适宜时,在给定的生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾、棵间蒸发、组成植株体所需要的水量。

旱作作物:需水量≈蒸发蒸腾量

水稻田:需水量≈蒸发蒸腾量+田间渗漏量

一般的,设计喷灌时通常假设降雨量为0,考虑的是作物需水高峰期时遭遇极端干旱天气,因此,如果要设计一块地安装喷灌机,这块地既要灌溉冬小麦、棉花和夏玉米时,要取三种作物需水量的最大值。同样的,在内蒙古马铃薯主产区,因为马铃薯自身特性需要倒茬种青贮玉米,要考虑两种不同作物的需水量。


1:棉花日需水量变化过程线

不同作物的需水量直接导致的是喷灌机入水量设计,如果设计过大造成地表径流,浪费水资源同时水泵设计过大,用电量增加。设计过小,则满足不了作物高峰期的需水。

另外,喷灌机又有低跨体、标准跨体、高跨体、超高跨体之分,如果您种植的牧草、苜蓿、春小麦等矮作物,选用净空高度较低的低跨体就可以满足,以降低设备采购成本。种植甘蔗、高粱等高杆作物,需选用高跨体设备。

2:高跨体喷灌机灌溉甘蔗

二、不同的土壤类型

通常土壤分黏土、壤土、砂土三大类,三大类土质又相互作用,形成更多的土壤类型,比如砂黏土、嚷黏土等等。不同土质的田间持水量不同,也即是存蓄水的能力不一样。土壤中的水、肥、气、热四大因素是土壤肥力的综合表现。这个要说起来估计可以写一篇论文了,有兴趣的朋友可以多读一些土壤、水和作物的关系的文章。艾瑞德小编在之前的文章中也介绍过,具体可点击阅读《艾瑞德浅谈土壤对喷灌机的影响》。

三、海拔因素和地形坡度

有些朋友不了解,为什么海拔还会影响?这是因为计算作物需水量的最早也是应用最广的公式是由英国人彭曼提出来的,也就是彭曼公式,彭曼公式里面有海拔这个变化因素。

另外我们设计喷灌机配套的离心泵时要考虑海拔对吸程的影响。吸程即为必需汽蚀余量,即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许几何安装高度。

吸程=标准大气压(10.33米)--气蚀余量--管道损失--安全量

所以如果在西藏地区安装喷灌机配套的离心泵时,一定要把海拔因素考虑进去,防止汽蚀现象发生。

3:严重汽蚀的水泵叶轮

如果您采用柴油发电机供电时,海拔越高,空气中氧气含量越低,柴油发动机里柴油燃烧会不完全,柴油发动机输出不了正常大小的功率功率必然下降,所以涡轮就是必须的配置。

地形坡度决定用多长的跨体,坡度较大要选用较短的跨体。同时坡度较大要增加喷灌机中心点柔性连接装置,以减轻跨体对中心点负载。另外地形坡度会影响喷灌机的入机压力。

四、当地的风力

小编曾经专门写过一篇文章《艾瑞德浅谈喷灌机如何应对风力影响》这里不再赘述,有兴趣的朋友可以在艾瑞德公众号里找出来翻阅一下。这里主要考虑的是选用不同的抗风性能的喷头。最近两年,不少喷灌机用户越来越重视喷头的作用,很值得欣慰。

另外在沙尘天气较多的地区,一定要经常选用密封性较好的控制柜和塔盒等电器件,避免沙子进入内部影响喷灌机运行。

4:某国产品牌的塔盒

5:密封较好的塔盒

五、水位深度和水井的位置

不少喷灌机购买者一般都会问厂家该需要配置多大功率的水泵,这是一个很难回答的问题,因为水泵是由流量和扬程决定的,我们可以通过计算作物需水量得出流量,但是水泵的扬程由多个方面决定。

6:喷灌机压力要求

一般的,扬程由喷灌机的入机压力、地形高差、地埋管路沿程损失、管接件压损、动水位高度等决定。因此一定先搞清楚自己地里的动水位深度,再来规划。

六、地下水出水量

假如您购置500亩的喷灌机灌溉小麦,通过计算我们设计的喷灌机需水量是110/小时,但是地下水出水量只有40方水,这个时候就需要把3个水泵并联,用专业的HOOKUP管道进行连接。

7:HOOKUP管路

七、障碍物

地里的障碍物是很头痛的问题,房子、电线杆、树、坟茔、土丘等,这时候设计喷灌机时需要认真的规划,通过设计不同的跨体长度对障碍物进行躲避。

八、土地承包期

在中国,土地是国有的,随着土地流转,越来越多的土地集中到承包者手里,但是也有一部分大户不敢安装喷灌机,原因是土地承包时间较短,或者有几家几户没有谈拢,或者担心政策变动,在这里艾瑞德小编建议多了解一下这方面的信息。

以上是艾瑞德小编总结的喷灌机设计需要考虑的因素。再次说明:艾瑞德致力于推动科学灌溉,促进行业进步,本文引用一些图片和观点,旨在向用户介绍喷灌机灌溉的一些理论和解决方案。本文是小编原创,欢迎转载,但请注明出处,谢谢


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