"ФАКЕЛ" :: Системы ирригации :: Система капельного орошения

Системы капельного орошения с применением ЭЛКО

Методика проектирования систем капельного орошения с применением ЭЛКО

Составить проект капельного орошения небольшого поля, огорода, или дачи под силу любому заинтересованному лицу.

Термины и их разъяснения:

- ЭЛКО - эмиттерная линия капельного орошения состоит из трубки ПВД диаметром 16 мм, с толщиной стенки 1,1 мм, в которой на определённом расстоянии впаяны эмиттеры и проколоты отверстия для водовыпуска. ЭЛКО производятся с дозирующеми каналами эмиттеров 3-х типоразмеров: № 1, № 2 и № 3 (см. график).

- Эмиттер - Деталь из пластмассы, впаянная в трубку ЭЛКО, имеющая микрофильтр, дозирующий канал, зону водовыпуска. Один эмиттер всегда соответствует одному водовыпуску. № дозирующего канала эмиттера определяет расход через него.

- Раздаточный трубопровод – трубопровод, из которого осуществляется раздача воды по ЭЛКО. Он может состоять из отрезков разных диаметров (быть составным).

- Сектор – одновременно орошаемый участок, управляемый одним узлом раздачи - УР (шаровой кран, вентиль, электромагнитный клапан и т.п.). Его конфигурация может быть любой.

- Магистральный трубопровод – трубопровод подводящий воду от фильтростанции или от основного магистрального трубопровода до раздаточных трубопроводов. Он может быть с ответвлениями, которые могут быть разного диаметра, но всегда запитывает только одну группу секторов.

- Узел раздачи - УР - исполнительный механизм, открывающий / закрывающий подачу воды на сектор. УР может быть на основе шаровых кранов, вентилей или задвижек, электромагнитных клапанов. Он всегда устанавливается между магистральным и раздаточным трубопроводами.

- Подкормочный узел ПУ или ПУ-Ф (Ф - совмещенный с дисковым фильтром) на основе инжектора (струйного насоса) для нормальной работы требует повышения давления на 1,4 - 1,6 кг/см кв. По-этому при включении его в работу необходимо увеличивать давление на 1,4 - 1,6 кг/см кв, а при выключении уменьшить до номинального. Если этого не делать, то при подкормках необходимо пользоваться таблицами времени полива секторов составленными отдельно для подкормок.

Для работы ПУ на орошаемых площадях больше 1-го га целесообразно применять дополнительный инжекторный насос, включённый последовательно с инжектором. Его относительно невысокая стоимость и энергопотребление 0,5 - 1,5 кВт, окупятся меньшей стоимостью и меньшим энергопотреблением магистрального насоса. Для таких случаев Завод "ФАКЕЛ" предлагает к применению подкормочные полуавтоматы - ППА или электроприводные подкормочные узлы - ЭПУ. Они не создают дополнительного сопротивления в трубопроводах и не требуют более мощных магистральных насосов.

Проектирование

1. Вычерчиваются контуры участка, поля, сада и т.п. в масштабе удобном к обозрению, желательно на миллиметровке. Наносятся существующие овраги, уклоны в м на длину участка, проектируемые дороги. Отмечается место существующего или проектируемого водозабора (скважина, речка, водопровод). Желательно, в середине участка и на возвышенности отмечается место монтажа фильтростанции, подкормочного узла, магистральных насосов, промежуточной емкости.

2. Орошаемый участок разделяется на секторы (если это необходимо) с целью поочередного их полива. Площадь секторов определяется возможностью и целесообразностью подачи определённого количества орошаемой воды, или необходимостью раздельного полива разных культур.

3. При определении площади и конфигурации секторов нужно руководствоваться:

- Раздаточный трубопровод укладывается всегда перпендикулярно рядам растений.

- Чем меньше площадь секторов, тем меньше постоянные энергозатраты на полив.

- Длина линий ЭЛКО (рядов растений) ограничивается расходом оросительной воды через ЭЛКО.

а) Через ЭЛКО № 3 при работе на низких давлениях (0,5 – 1,5 кг/см²) можно пропустить, без заметных потерь 270 - 480 л/час. Ориентировочно их длина не должна превышать 60 м.

б) Через ЭЛКО № 2 при работе на средних давлениях (1 – 2 кг/см²) можно пропустить 300 - 500 л/час. Их длина не должна превышать 150 м.

в) Через ЭЛКО № 1 при работе на высоких давлениях (1,5 – 2,5 кг/см²) можно пропустить 320 - 510 л/час. Их длина не должна превышать 300 м.

- Секторы с одинаковыми растениями должны быть, по возможности, одинаковыми по площади.

- На разных секторах можно высаживать разные культуры и применять различный тип ЭЛКО, но это обяжет корректировать интенсивность и время полива по секторам.

- С увеличением длины ЭЛКО или допустимого количества эмиттеров в ней, увеличивается неравномерность раздачи по её длине.

К примеру: Равномерность раздачи ЭЛКО № 2 – 30 см (водовыпуск через каждые 30 см) с расходом 1,5 л/ч при давлении 1,4 кг/см² составляет: при длине 70 м - 90%; при 85 м – 90%; при 100 м – 85%.

4. На каждом секторе отмечается расположение посадки выращиваемых культур - грядки овощей, ряды деревьев и т.п. Перпендикулярно им укладываются раздаточные трубопроводы. Их можно расположить по торцам или в середине секторов. Вдоль рядов (грядок) укладываются линии ЭЛКО. Их необходимо расположить на горизонтальных участках или с небольшим уклоном до 3 м на 100 м длины от раздаточного трубопровода, к которому они подключаются. При этом 1-ну ЭЛКО можно укладывать между двумя рядами растений, которые должны располагаться не более 0,5 м друг от друга. Раздаточные трубопроводы можно раскладывать на уклонах, но узлы раздачи - УР, через которые они подключаются к магистральным, желательно располагать в верхней точке. На горизонтальных участках раздаточные трубопроводы, желательно, подключить к УР в его середине. Их можно углубить на 0,15 – 0,25 м.

5. Магистральный трубопровод прокладывается, обычно, параллельно с дорогой, от фильтростанции до секторов. В местах подключения к нему раздаточных трубопроводов врезаются УР. Его, обычно, углубляют на 0,3 – 1,5 м.

6. После того, как секторы и раскладка трубопроводов определены и нанесены на схему монтажа, можно более точно подсчитать необходимое количество воды – Q-с на каждый сектор. Для этого общая длина ЭЛКО в метрах на каждом секторе умножается на количество эмиттеров в одном метре и умножается на расход через каждый эмиттер – 1,5 л/ч. Полученный результат заносится на схему монтажа и берётся за основу при выборе диаметров раздаточных трубопроводов. Q-с большего сектора считается Q-пр (проектным), берётся за основу при выборе производительности фильтростанции, подкормочного узла, насосов.

7. Диаметры раздаточных трубопроводов выбираются из расчетного Q-с для каждого сектора по таблице п. 8. Диаметр магистрального трубопровода выбирается по той же таблице из Q-пр (проектного). При этом Q для раздаточных трубопроводов может находиться в желтой области таблицы, а Q для магистрального в зелёной или синей.

8. Упрощённый расчет потерь давления в трубопроводах из ПВД, производимых Заводом «ФАКЕЛ» для систем капельного орошения.

Применяемые обозначения: Q – расход в начале трубопровода в м³/ч; h – потери давления в конце трубопровода длиной 100 м в кг/см²; h-р - потери давления расчетные в конце трубопровода; L – длина трубопровода в метрах; У – уклон в метрах.

Ø 32х3 мм	Q – 1,8	h - 0,52	Q – 2,34	h - 0,83	Q – 2,9	h – 1,2
Ø 40х3,7 мм	Q – 3,24	h - 0,58	Q – 4,32	h - 0,87	Q – 5,4	h – 1,29
Ø 50х4,5 мм	Q – 6,12	h - 0,55	Q – 7,6	h - 0,8	Q – 9,36	h – 1,17
Ø 63х5,7 мм	Q – 11,2	h - 0,54	Q – 14,4	h - 0,835	Q – 16,9	h – 1,1
Ø 75х6,8 мм	Q – 17,6	h - 0,52	Q – 22,7	h - 0,86	Q – 27,4	h – 1,14

При увеличении длины трубопровода пропорционально увеличиваются потери давления. При наличии уклонов потери увеличиваются или уменьшаются на высоту уклона в м/10.

Расчет h-р магистральных трубопроводов производится по формуле: h-р = (h * L/100) ±У/10.

Расчет h-р раздаточных трубопроводов производится по формуле: h-р = (h * L/1,5/100) ± У/10.

К примеру: Потеря давления расчетная - h-р трубопровода магистрального Ø 63 мм, с Q = 11,2 м³/ч, длиной 150 м, уложенного на подъём + 7 м, составит: h-р = (0,54 * 150/100) + 7/10 = 1,51 кг/см². Это означает, что давление в конце трубопровода будет меньше чем в начале на 1,95 кг/см². Для раздаточного трубопровода Ø 50 мм с Q =9,36 м³/ч, длиной 70 м, уложенного под уклон - 4 м, h-р составит: h-р = (1,17 * 70/1,5/100) - 4/10 = 0,146 кг/см².

9. Необходимое давление в начале магистрального трубопровода считается из определения, что в конце каждого раздаточного трубопровода давление для нормальной работы ЭЛКО № 2 должно быть 1,6 кг/см², ЭЛКО № 1 – 2,2 кг/см². Для этого потери давления расчетные - h-р раздаточного трубопровода дальнего сектора складываются с h-р магистрального трубопровода до дальнего сектора, прибавляется необходимые 1,6 или 2,2 кг/см². Полученный результат обозначается давлением проектным – Р-пр и берётся за основу при выборе насосов по давлению.

10. Насосы (один резервный) должны обеспечивать производительность не меньше Q-пр (проектного) при давлении не меньше Р-пр. На небольших участках до 0,1 га можно запитать систему без насосов – самотёком. Для этого промежуточную ёмкость необходимо поднять на 2 – 5 м, что соответствует давлению 0,2 – 0,5 кг/см². Для самотёка применяется ЭЛКО № 3.

11. Если водозабор осуществляется из открытого водоёма, то фильтростанция должна состоять из песчано-гравийного фильтра и фильтра 2-й ступени - сетчатого или дискового. При водозаборе из скважины можно обойтись сетчатым или дисковым фильтром с фильтрацией до 150 мкм, но при этом необходимо сделать анализ состава воды для последующей корректировки внесения удобрений и частоты восстановительной хим. обработки системы орошения. Производительность фильтростанции должна быть, желательно, больше на 50 – 150 %, но не меньше Q проектного (п. 1.7).

12. Последний этап проектирования – выравнивание давлений на входах линий ЭЛКО с помощью штуцеров - дросселей врезных (производятся с диаметрами дросселирующих сопел 12-ти типоразмеров от 3,2 до 7,0 мм). Это необходимо при h-p раздаточного трубопровода больше 0,15 кг/см². Точный расчёт дросселирования достаточно сложен. Лучше доверить его специалистам Завода «ФАКЕЛ».

При необходимости, специалисты Завода «ФАКЕЛ» отредактируют Ваш проект или спроектируют орошение участка по предоставленным Вами данным – техзаданию (пока бесплатно):

1. Чертёж (рисунок) орошаемого участка с обозначениями размеров, направления уклонов и величины их в метрах, указанием места водозабора, направлением рядов высадки растений.

2. Расстояние между рядами, между растениями.

3. Технические характеристики водозабора.

4. Пожелания количества секторов и их расположения.

5. Требования или пожелания объёма орошения через один водовыпуск, и количества водовыпусков в 1-ом метре.

6. Требования или пожелания фертигации.

7. Имеющиеся материалы (трубы и т.п.), оборудование (насосы, фильтры и.т.п.), которые заказчик хочет применить.

8. Другие пожелания, предложения.

По Вашему желанию Завод «ФАКЕЛ» произведёт шефмонтаж или монтаж систем капельного орошения, растворных или подкормочных узлов.