Мелкодисперсный дождевальный насадок
FINE-DISPERSE SPRINKLING NOZZLE

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и может быть использовано в мобильных установках для получения дождя с размерами капель, допустимыми для орошения широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур с повышенной энергией и жизненной силой воды.
Известен насадок дождевального аппарата, содержащий корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, в котором с целью обеспечения возможности регулирования интенсивности дождя в процессе полива сопло выполнено из материала с памятью формы с редукцией центрального отверстия с большего диаметра на меньший при нагревании, причем стойка выполнена из такого же, как и сопло, материала с массой, равной массе сопла; он снабжен источником электропитания и регулируемым сопротивлением, при этом стойка и сопло электрически связаны между собой и подключены к источнику электропитания через регулируемое сопротивление (SU, авторское свидетельство №1616711).
К недостаткам описанного насадка относятся малый диапазон изменения размера капель дождя и сложность конструкции. Для изменения положения стойки дефлектора требуется целая электрическая сеть с коммуникациями и источником питания.
Известна также дождевальная дефлекторная насадка, содержащая установленный на стойке корпус, соединяющую стойки опору со смонтированным на ней дефлектором и размещенным в корпусе с возможностью поворота регулятора расхода жидкости, в которой с целью повышения надежности работы насадки, качества распыла и расширения технологических возможностей регулятор расхода жидкости выполнен в виде цилиндрического вкладыша с диаметрально расположенными каналами разных диаметров, а дефлектор выполнен с центральным каналом и снабжен размещенным в последнем с возможностью осевого перемещения сердечником (SU, авторское свидетельство №923635).
При работе описанной насадки прежде всего забиваются радиальные каналы малого диаметра. Каждая насадка к тому же требует тщательной индивидуальной настройки при подаче оросительной воды под рабочим давлением. Для очистки радиальных каналов требуется полная разборка насадки. Все это снижает технологическую надежность дождевальной машины. Кроме того, насадка не обеспечивает повышения энергии и жизненной силы воды.
Известен насадок дождевального агрегата, содержащий монтируемый посредством ниппеля водоподводящего трубопровода корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, при этом дефлектор выполнен в виде обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с выпуклостью в ее средней части и совмещенным с осью симметрии резьбовым отверстием, разделенной ребрами жесткости на отсеки и поднутрением криволинейной поверхности чаши между ее периферийной кольцевой кромкой и выпуклостью, каждый из отсеков по высоте дефлектора имеет переменное сечение, при этом снабженный возможностью бесступенчатого перемещения дефлектор и сопло соединены посредством стойки (RU, патент на изобретение №2173584).
К недостаткам описанного насадка дождевального агрегата относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, отсутствие возможности получения мелкодисперсного дождевания, повышения энергии и жизненной силы воды.
Известен дождевальный насадок, включающий подводящий патрубок, полый корпус водовыпускным отверстием, переходящим в дефлектор, при этом корпус выполнен съемным в виде двух оппозитно соединенных большими основаниями усеченных конусов различной длины, усеченный конус меньшей длины соединен вершиной с подводящим патрубком, а усеченный конус большей длины имеет водовыпускное отверстие, сопряженное с дефлектором, выполненным в виде чаши, днище которой представляет часть параболоида вращения, во внутренней полости корпуса размещен направляющий шнек с левосторонней навивкой, установленный на цилиндрической оси, в месте разъема корпуса в конусе, сопряженном с дефлектором, выполнены водовыпускные отверстия, диаметр и количество которых выбраны из условия подачи заданного расхода для орошения зоны расположения дождевального насадка, разъемный корпус закреплен на водоподводящем патрубке с помощью хомута, выполненного совместно с корпусом, выходная кромка дефлектора расположена выше наружной кромки водовыпускного отверстия (RU, патент на изобретение 2410162 С1, МПК В05В 1/12).
К недостаткам данного дождевального насадка относятся несовершенство конструкции, которая создает дополнительные местные сопротивления - расширение, сужение, а также отсутствие возможности получения мелкодисперсного дождевания, т.к. водовыпускные отверстия будут образовывать струйки, а не капли.
Известен мелкодисперсный дождевальный насадок-активатор, включающий подводящий патрубок, полый корпус с водовыпускным отверстием, переходящим в дефлектор, при этом полый корпус выполнен цилиндрическим, сопряжен с подводящим патрубком по параболической кривой и установлен под углом 20…25° к горизонтальной плоскости, во внутренней полости корпуса зафиксирован распорками спиральный направитель потока левосторонней направленности, дефлектор выполнен ложкообразным, представляющим собой расширяющиеся от полого корпуса полуэллипсы, донная часть дефлектора в продольном сечении выполнена параболической, в стенках дефлектора выполнены водопропускные отверстия, сопряжение полого корпуса с дефлектором выполнено параболическим (RU, патент на изобретение 2573007 С1, МПК В05В 1/18).
К недостаткам данного мелкодисперсного дождевального насадка-активатора относится значительные потери воды на испарение, т.к. поток выбрасывается в открытую чашу, а также гашение скорости вращения потока в дефлекторе.
Данный дождевальный насадок принят в качестве ближайшего аналога.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - получение мелкодисперсного дождевания, снижение потерь оросительной воды на испарение.
Технический результат - повышение надежности работы, равномерности полива и упрощение конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что мелкодисперсный дождевальный насадок, включающий подводящий патрубок, полый корпус с водовыпускными отверстиями, переходящий в дефлектор, согласно изобретению дефлектор выполнен в виде конфузора с водовыпускными отверстиями, при этом отверстия выполнены в нижней части конфузора до горизонтальной диаметральной плоскости, а во внутренней полости конфузора установлен винтовой направитель потока, зафиксированный во внутренней полости конфузора упорной шайбой, дефлектор закреплен с помощью резьбы на подводящем патрубке, резьба выполнена на втулке, приваренной к конфузору, конфузор в зависимости от необходимого расхода выполнен сменным.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся всеми признаками, идентичными всем существующим признакам заявленного изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна» по действующему законодательству.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан мелкодисперсный дождевальный насадок, поперечный разрез.
На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Мелкодисперсный дождевальный насадок включает подводящий патрубок 1, к которому с помощью резьбы 2 на втулке 3, закрепленной сваркой 4, установлен конфузор 5.
В конфузоре 5 выполнены водовыпускные отверстия 6, размещенные в нижней части конфузора до горизонтальной диаметральной плоскости. Во внутренней полости конфузора 5 установлен зафиксированный упорной шайбой 7 винтовой направитель потока 8, суммарная площадь водовыпускных отверстий 6 принята из условия подачи необходимого расхода Q=ωV, где ω - суммарная площадь водовыпускных отверстий; V - скорость истечения.
Мелкодисперсный дождевальный насадок работает следующим образом. Вода из напорного трубопровода подается в подводящий патрубок 1 и направляется в конфузор 5. Течение воды в конфузоре сопровождается увеличением скорости и падением давления. Давление воды в начале конфузора выше, чем в конце. Поток воды взаимодействует с винтовым направителем 8 потока и приобретает вращательное движение, при котором возникают центробежные силы, пропорциональные радиусу вращения. Максимальная величина центробежной силы будет в начале конфузора. Центробежные силы будут отбрасывать воду к периферии конфузора и через отверстия 6 распределять мелкодисперсно по поверхности орошаемого поля. Вращательное движение потока жидкости вызывает изменение в структуре молекул воды и повышение ее биологической активности. Использование конфузора 5 с винтовым направителем потока обеспечивает получение мелкодисперсного дождевания, а размещение водовыпускных отверстий 6 только в нижней части конфузора 5 снижает потери оросительной воды на испарение.
Орошение мелкодисперсным дождеванием водой с повышенной биологической активностью обеспечивает повышение урожайности и качества сельскохозяйственной продукции.