Результат интеллектуальной деятельности: Низконапорная сеть капельного орошения

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при орошении пальметтных садов и виноградников.

Известна конструкция системы капельного орошения, включающая распределительный трубопровод, к которому подключены поливные трубопроводы с капельными водовыпусками, выполненные из цельной трубы, подвешенной с положительным уклоном к проволоке, натянутой между стойками. Концевые участки поливных трубопроводов выведены в короткие борозды, по которым вода поступает к нескольким деревьям (Пат. РФ №2384996, МПК A01G 25/02, бюл. №24, 2009 г.).

Недостатком этой системы является провисание поливных трубопроводов после окончания полива в результате их линейного расширения при нагревании солнцем. При окончании полива в местах провисания скапливается оставшаяся в трубопроводе вода, где размножаются микроводоросли, засоряющие капельницы при последующем поливе. Кроме того, при последовательном отборе воды капельницами заполнение безнапорного трубопровода уменьшается, соответственно снижается напор через капельницы на концевом участке поливного трубопровода.

Известна конструкция низконапорной сети капельного орошения, включающая водораспределительный трубопровод и подключенные к нему через регуляторы напора поливные трубопроводы. Эти трубопроводы установлены на телескопических стойках и выполнены из отрезков жестких труб, соединенных в раструб. Каждый трубопровод снабжен капельными водовыпусками и концевым перепускным устройством (Пат. РФ №2365096, МПК A01G 25/02, бюл. №24, 2009 г.).

Эта конструкция позволяет придать трубопроводу любой заданный уклон, компенсировать температурные колебания длины трубок и выровнять с помощью перепускного устройства равномерность заполнения трубопровода водой по его длине.

Недостатками этой конструкции являются: низкая надежность работы из-за большого количества телескопических стоек, отклонение любой из которых от заданного положения может привести к нарушению режима работы всего поливного трубопровода; трудоемкость монтажа поливных трубопроводов с установкой телескопических стоек с заданной величиной уклона, кроме того, значительная трудоемкость ручного переключения перепускных устройств в начале и в конце каждого полива.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемая низконапорная сеть капельного орошения, включающая распределительный трубопровод, к которому через регуляторы напора подключены поливные трубопроводы с капельными водовыпусками и перепускным устройством, в которой, согласно изобретению, каждый поливной трубопровод подвешен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости к проволоке, натянутой между стойками с положительным уклоном 0,001-0,0015, при этом головной участок этого трубопровода закреплен на первой стойке, концевой участок оборудован натяжным устройством в виде хомута с талрепом, присоединенным через пружину к дополнительной стойке, а перепускное устройство выполнено в виде патрубка, с помощью гибкой муфты соединенного с концом поливного трубопровода и связанного с ним тросом через систему блоков, смонтированных на крайней стойке.

Новый положительный результат от применения предложенной сети состоит в том, что сочетание натяжного устройства с механизмом автоматического включения и выключения перепускного устройства позволяет повысить надежность работы системы капельного орошения на землях с малым уклоном и снизить трудоемкость проведения полива.

Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид низконапорной сети капельного орошения в межполивной период, на фиг. 2 - вид концевого участка низконапорного поливного трубопровода капельного орошения во время полива.

Низконапорная сеть капельного орошения состоит из распределительного трубопровода 1, к которому с помощью трубки 2 через регулятор напора 3 подключена труба 4 поливного трубопровода с водовыпусками 5 капельной подачи воды, прикрепленная с помощью крепежа 6 к первой стойке 7 и подвесками 8 присоединенная к шпалерной проволоке 9 с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Концевой участок трубы 4 с помощью хомута 10, тяги 11, талрепа 12 и пружины 13 присоединен к дополнительной стойке 14. К концу трубы 4 с помощью гибкой муфты 15 присоединено перепускное устройство в виде патрубка 16 с закрепленным на нем тросом 17, пропущенным через блоки 18 и 19, установленные на последней стойке 20. Второй конец троса 17 жестко присоединен к трубе 4.

Работа предложенной низконапорной сети капельного орошения осуществляется следующим образом.

В процессе монтажа сети трубу 4 каждого поливного трубопровода подключают через регулятор напора 3 и трубку 2 к водоисточнику 1 и прикрепляют с помощью подвесок 8 к шпалерной проволоке 9 с возможностью перемещения по ней в горизонтальной плоскости. Эту проволоку натягивают с положительным уклоном 0,001-0,0015, обеспечивающим движение воды по трубопроводу со скоростью, исключающей его заиление. Головной участок трубы 4 крепежом 6 закрепляют на первой стойке 7 шпалеры, а капельные водовыпуски 5 размещают вблизи растений. Концевой участок трубы 4 с помощью хомута 10, тяги 11, талрепа 12 и пружины 13 соединяют с дополнительной стойкой 14. С помощью талрепа 11 устраняют провисания поливного трубопровода. К концу трубы 4 с помощью гибкой муфты 15 подсоединяют патрубок 16. Длина этого патрубка должна быть не менее высоты подпора, создаваемого уклоном проволоки 9. Патрубок 16 устанавливают соосно трубе 4 и соединяют с ней тросом 17 через блоки 18 и 19, смонтированные на крайней стойке 20 шпалеры.

В процессе полива вода из водоисточника 1 поступает по трубке 2 в регулятор напора 3, откуда вытекает в поливной трубопровод (трубу 4) при напоре 0,02-0,03 м, что обеспечивает ее движение по нему в низконапорном режиме за счет уклона проволоки 9, заданного в процессе монтажа. Благодаря низкому напору в поливном трубопроводе для подачи капельного расхода используют трубочки-капельницы 5 диаметром 1,5-2,0 мм, что превышает размер частиц илистой фракции и снижает опасность засорении капельниц в процессе полива. Это позволяет использовать для капельного орошения воду без предварительной очистки песчаными фильтрами. При движении воды по трубе 4 происходит охлаждение материала трубы и уменьшение ее длины в результате линейного сжатия. Коэффициент линейного сжатия наиболее часто применяемых полиэтиленовых труб составляет 0,2 мм на 1°С на 1 метр. При длине поливного трубопровода, равной 150 м, температуре воздуха перед началом полива 25°С - 30°С и подаче в трубу 4 воды с температурой 18-20°С в результате охлаждения ее длина уменьшается на 15-20 см. Благодаря жесткой фиксации головного участка трубы 4 крепежем 6 на стойке 7 и растяжению пружины 13 происходит линейное перемещение концевого участка трубы 4 на длину температурного сжатия (15-20 см). При этом смещается и трос 17, передавая усилие через блоки 18 и 19 на патрубок 16 и изгибая муфту 15, приподнимает его вверх. Высоту подъема можно регулировать, изменяя место крепления троса 17 к патрубку 16. Изменением высоты поднятия патрубка 16 обеспечивают выравнивание напора воды в концевой части трубы 4. Поднятие концевого участка патрубка 16 выше уровня напора, создаваемого уклоном трубы 4, позволяет полностью прекратить сток воды из нее. При этом благодаря созданному подпору происходит заполнение трубы 4 до полного сечения и выравнивание расходования воды через капельницы 5 в концевой части трубопровода. При завершении полива подачу воды в трубопровод 4 прекращают, при этом происходит постепенное его нагревание солнцем и линейное расширение с опусканием патрубка 16 в исходное положение.

Натяжной механизм благодаря сжатию пружины 13 удерживает трубу 4 без провисания, что обеспечивает полное освобождение ее от остатков воды.

Таким образом, предложенная конструкция низконапорной сети капельного орошения обеспечивает повышение надежности ее работы благодаря выравниванию расхода воды через капельницы по всей длине поливных трубопроводов, предотвращение их заиливания и накопления в них воды в межполивной период при простоте эксплуатации за счет автоматизации процесса включения и выключения подпорных устройств.