Проектирование и расчет дождевания
Цель работы:
В процессе выполнения работы необходимо знать:
а) дождевальные устройства ДДА-100МА, ДДН-70, 100, ДКШ-64, «Волжанка», «Фрегат».
б) уметь рассчитать параметры для расчета дождевания на примере дождевания дальнеструйной установкой ДДН-70.
Общие понятия
Дождевальные устройства
Большинство существующих дождевальных устройств можно использовать для орошения угодий в лесном хозяйстве. Наиболее пригодны двухконсольная дождевальная машина ДДА-100 и ее модификации, дождевальная установка "Радуга" (КИ-50), дождевальная машина "Волжанка" (ДКШ-64), дождевальная дальнеструйная машина ДДН и ее модификации (приложение 4).
Двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100м (рис.13) смонтирован на тракторе ДТ-54 А (ДТ-75), относится к установкам короткоструйного типа. Состоит из двухконсольной фермы длиной 110,3 м и насосной установки. Ферма в поперечном сечении имеет форму равностороннего треугольника. Высота фермы в средней части 3075 мм, в концевой 1000 мм. Нижний пояс фермы изготовлен из трубы диаметром от 114 до 45 мм. К водоподводящей трубе приварены трубчатые открылки длиной от 0,3 до 1,4 м, на концах которых установлены 52 дефлекторные насадки. На концах фермы смонтированы две струйные насадки с отражательными лопатками.
Рис. 13. Общий вид ДДА
Агрегат оборудован гидравлической системой для регулирования наклона фермы. Ферма опирается на поворотный круг, позволяющий разворачивать ее в транспортное положение вдоль трактора.
|
|
|
Агрегат работает следующим образом. Насосная установка забирает воду из оросительного канала и подает ее под напором 26 м в водоподводящую трубу фермы. Всасывающее устройство поплавкового типа размером в плане 150х40 см, высотой 20 см может подниматься и опускаться из кабины водителя с помощью подъемника, установленного на тракторе. Глубина воды в оросительном канале при заборе воды должна быть не менее 25-30 см.
Дождевальная машина ДКШ-64 "Волжанка" (рис. 14) также относится к среднеструйным машинам. Она состоит из двух водопроводящих трубопроводов из труб диаметром 130 мм и длиной по 395,8 м, монтируемых из отдельных труб (звеньев) длиной по 12,6 м. На каждом трубопровода закреплены 34 металлических колеса диаметром по 1910 мм. В средней части трубопроводов имеются приводные тележки с бензиномоторным двигателем, который вращает ходовые колеса.
Рис. 14. Общий вид дождевальной многонапорной-машины ДКШ-64 "Волжанка"
На каждом крыле установлено по 32 среднеструйных аппарата кругового действия. Аппараты оборудуют через 12,6 м устройствами, обеспечивающими вертикальное положение их после перемещения (перекатывании) трубопровода с позиции на позицию. Расход воды аппаратом 0,9—1,0 л/с при напоре 30—40 м. Дальность отлета струи 17-18 м.
|
|
|
Рис. 15. Схема орошения машиной "Волжанка"
1 — стационарный трубопровод: 2 —гидранты; 3 — приводной двигатель;
4 — дождевальные крылья
Машина работает позиционно. Вода может подаваться от гидрантов на стационарном (рис. 15) или переносном трубопроводе или непосредственно от передвижных насосных станций. Расстояние между гидрантами 18,3 м, но за счет применения вспомогательных трубопроводов оно может быть увеличено. Дождевальные крылья к гидрантам подключают гибкими шлангами.
Расчетный расход воды при одновременной работе двух дождевальных крыльев 62,7 л/с. Средняя интенсивность дождя 0,256 мм/мин. Время полива участка на одной позиции при поливной норме 300 м3/га 143 мин. Сменная производительность машины 2,95 га. Сезонная нагрузка 51,5 га. Машину целесообразно применять на хорошо спланированных участках с уклонами до 0,02.
Дальнеструйная дождевальная машина ДДН-70 (дальнеструйный дождеватель навесной) агрегатируется с трактором ДТ-75 или ДТ-74.
Рис. 16. Общий вид машины типа ДДН-70
Машина (рис. 16) состоит из следующих основных узлов: центробежного насоса со всасывающей системой и приемным клапаном, редуктора с карданным валом, дальнеструйного аппарата с двумя насадками диаметром 55 (или 50, 45 и 35 мм) и 16 мм, навесной рамы, блокировочных цепей и гидроподкормщика. Малое сопло оборудовано разбрызгивающей лопаткой. Расход воды машиной 30, 45 и 65 л/с в зависимости от диаметра насадка. При диаметре насадка 55 мм дальность полета струи 70 м.
|
|
|
Машина позиционного действия, поливает по кругу или сектору за счет вращения дождевального аппарата. Глубина воды в канале у места забора воды должна быть не менее 0,5 м. При меньшей глубине необходимо устраивать углубления (приямки). Расстояние между рядами стоянок при круговом поливе 96,2 м, но вследствие искажения контура орошения принимается равным 90 м. Расстояние между стоянками в ряду 111 м, принимается 100 м (рис. 17). Средняя интенсивность дождя в пределах круга 0,332 мм/мин, а с учетом перекрытий кругов 0,434 мм. Подача воды к машине производится по каналам или с помощью стационарных или переносных (в том числе гибких) трубопроводов. Сезонная нагрузка на машину 42 га.
Рис. 17. Схема орошения машиной ДДН-70
1 — оросительные каналы; 2 — стоянка для забора воды
|
|
|
В последние годы получили распространение гибкие трубопроводы длиной до 300-400 м, изготавливаемые из капроновой ткани и наматываемые на барабан, навешиваемый на трактор. Применение гибких трубопроводов позволяет ограничиваться разреженной сетью оросительных каналов или трубопроводов.
Модификацией машины ДДН-70 является ДДН-100, агрегатируемая с трактором Т-150, Т-150 К, Т-4 А и ДТ-75 М. Расход воды может изменяться от 85 до 115 л/с при напоре 65 м. Дальность отлета струи 75—85 м. Расстояние между оросителями 110-120 м, между позициями 110-145 м. Интенсивность дождя 0,27-0,38 мм/мин. Машину ДДН-100 можно использовать как передвижную насосную станцию.
В садово-парковом хозяйстве орошение проводят с помощью среднеструйных дождевальных аппаратов ДА-2 и ДН-1. Дождевальный аппарат ДА-2 присоединяют к патрубку, подводящему воду от трубопровода. Аппарат вращается с помощью коромысла с реактивной лопаткой. Расход и дальность полета струи зависят от диаметра насадка. Применяют насадки диаметром 22, 25 и 28 мм, обеспечивая расход воды 11, 15, 20 л/с и дальность полета струи 35, 40, 45 м. Требуемый напор на входе дождевального аппарата 50—60 м.
Полив по кругу обеспечивает и дождевальный аппарат ДН-1. Вращение аппарата возникает за счет реактивной силы воды, создаваемой изгибом трубопровода в насадке концевой части. Дождевальный аппарат ДН-1 работает при напоре 35-60 м. Расход воды 11,4-24,6 л/с, дальность полета струи 30-43 м.
Преимущества и недостатки дождевания. Дождевание один из наиболее совершенных способов полива. Существенное преимущество дождевания возможность применения его на участках с повышенным уклоном и не очень тщательно спланированной поверхностью. К преимуществам дождевания относятся: высокая механизация полива и снижение трудозатрат; получение влаги не только почвами, но и приземным слоем воздуха и растения; возможность внесения удобрений при орошении; обеспечение равномерного орошения площади; обеспечение полива в течение всего периода вегетации.
Недостатки дождевания; значительная металлоемкость конструкции; влияние ветра на качество дождя; расход энергии, топлива.
Расчет параметров дождевания
Расчет параметров дождевания ведется в следующей последовательности:
1. Интенсивность дождя J (мм/мин) находят по формуле:
где: Q м – расход воды дождевальной машиной, л/сек; ω n – площадь полива с одной позиции, м2; η n (эта) – коэффициент, учитывающий условия полива площади на одной стоянке.
2. Продолжительность стоянки Тст (мин.) дождевальной машины на одной позиции находят по зависимости:
где: Мбр – поливная норма брутто, м3/га.
3. Расход, необходимый для полива дождеванием заданной площади, определяют по формуле:
где: ωуч.н. – площадь орошаемого участка нетто, га; Тсут. – продолжительность работы дождевальной машины в течение суток, часы; Т – межполивной период, сут.; ηв – коэффициент использования времени.
Для определения числа дождевальных машин (n м), одновременно работающих на поливе, необходимо знать сезонную площадь орошения – ωсез. (га):
где: ηсез. – коэффициент использования машины в течение сезона; Т – межполивной период, сут.; ωсут. – площадь полива одной машиной за сутки, га;
где: ηсут. – коэффициент использования машины в сутки.
Число машин определяется по формуле:
где: кз – коэффициент, учитывающий запас техники при расчетах, кз принимается, как правило, равным 1,2; ωсез. – площадь орошения одной машиной за сезон, га.
Задание по разделу:
Произвести расчет дождевания машиной ДДН-70
Дано: 1). ωуч.бр. – 240 га (общая площадь полива)
2). ηк.з.и. – 0,98 (коэффициент земельного использования)
3). Число питомников – 3
4). η n – 0,94 (коэффициент, учитывающий условия полива с одной стоянки)
5). Площадь полива с одной стоянки ω n – 1 га
6). Т – межполивной период, сут. – 10 сут.
7). Тсут. – продолжительность работы дождевальной машины в течение суток – 18 часов
8). ηсут. = ηсез. = 0,8 (коэффициент использования машины в течение суток, сезона)
9). Q м=65 л/сек. – расход воды дождевальной машиной, л/с
10). Поливная норма: Мн = 300 м3/га; Мбр. = 330 м3/га
Определить: 1. Количество дождевальных машин ДДН-70 для полива;
2. Расход оросительной системы.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 725; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!