УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ И ПОДАЧИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ В ОРОСИТЕЛЬНУЮ СЕТЬ

Устройство для подготовки и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам, использующим стоки животноводческих комплексов для полива сельскохозяйственных культур на орошаемых землях, в том числе на базе широкозахватных дождевальных машин, и предназначено для автоматизации процесса импульсной подачи подготовленных животноводческих стоков в оросительную сеть.
Известна система (устройство) для подготовки и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть, включающая накопитель животноводческих стоков и емкость чистой воды, связанные трубопроводом с узлом смешения, и насосную станцию для подачи поливной воды и подготовленных животноводческих стоков в оросительную сеть, при этом трубопровод выполнен сифонным и снабжен расположенными в его верхней точке устройством разрежения и клапаном с реле времени, при этом устройство разрежения и реле времени гидравлически связаны с напорной линией насосной станции [Авторское свидетельство SU №Ц13022, кл. А01С 23/00, опубл. в Бюл. №34 от 15.09.1984].
Известна система (устройство) для подготовки и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть, включающая накопитель животноводческих стоков и емкость с чистой водой, связанные сифонным трубопроводом с узлом смешения, а также насосную станцию с напорной линией, гидравлически связанной с расположенным в верхней точке сифонного трубопровода устройством разрежения и реле времени с клапаном, подсоединенным к прерывателю потока, при этом прерыватель потока выполнен в виде расположенной в вакуумной камере эластичной вставки, причем, вакуумная камера сообщена с устройством разрежения и посредством клапана с атмосферой [Авторское свидетельство SU №1819512, кл. А01С 23/00, опубл. в Бюл. №21 от 07.06.1993, прототип].
Недостатками этих систем (устройств) является неравномерное распределение животноводческих стоков по орошаемому участку из-за постоянного изменения концентрации стоков в накопителе в течение полива. Происходит постоянное разбавление концентрации стоков чистой водой, отработанной устройством разрежения. Насосная станция этих систем работает в нестабильном режиме из-за импульсной подачи стоков и размещения конца нисходящей части сифонного трубопровода в раструбе всасывающей части насоса. Изменение концентрации стоков в поливной воде путем перемещения конца нисходящей части сифонного трубопровода в раструбе всасывающей линии насоса и импульсная подача стоков приводят к цикличному изменению напорно-расходных характеристик насоса, что снижает качество распределения дождя со стоком по орошаемому участку.
Целью полезной модели является равномерное распределение стоков по орошаемому участку и обеспечение стабильной работы насоса при подаче стоков в импульсном режиме.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве для подготовки и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть, включающее накопитель животноводческих стоков и емкость с чистой водой, связанные сифонным трубопроводом с узлом смешения, а также насосную станцию с напорной линией, гидравлически связанной с расположенным в верхней точке сифонного трубопровода устройством разрежения, и реле времени с клапаном, подсоединенным к прерывателю потока, сифонный трубопровод снабжен регулируемым мембранным клапаном, а конец нисходящей части сифонного трубопровода и конец всасывающей линии насоса установлены в зоне смешения на расстоянии друг от друга более ¼ Д, кроме этого, устройство разрежения установлено над сифонным трубопроводом на высоте, достаточной для его запуска, но недостаточной для всасывания стоков из него, а слив из устройства разрежения направлен в емкость для чистой воды.
На Фиг. 1 изображено устройство для подготовки и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть; на Фиг. 2 схематически изображен мембранный регулируемый клапан.
Устройство для подготовки и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть включает накопитель животноводческих стоков 1, связанный посредством сифона, выполненного в виде сифонного трубопровода 2, с всасывающим концом 3 и нисходящим концом 4 с емкостью чистой воды 5, узел смешения 6, прерыватель потока 7 с клапаном управления его работой 8, насосную станцию 9 с всасывающей 10 и напорной 11 линиями. На самом высоком участке сифонного трубопровода 2 установлены прерыватель потока 7, устройство разрежения 12 в виде эжектора и управляемый гидравлическим реле времени 13 клапан 14, который служит для аварийной остановки работы сифона 2 при падении или отсутствии давления в напорной линии 11, а также для окончательной остановки работы сифона 2. Всасывающий конец 3 сифона 2 помещен в накопитель 1 и снабжен фильтром 15, а нисходящий конец 4 помещен в емкость 5 чистой воды, уровень которой ниже уровня животноводческих стоков в накопителе 1. Устройство разрежения установлено над сифонным трубопроводом 2 на высоте, достаточной для его запуска, но недостаточной для всасывания стоков из него, а слив из устройства разрежения направлен в емкость для чистой воды 5. Узел смешения 6 животноводческих стоков с чистой водой представляет собой зону потока всасывания трубы 10 насоса 9, где расположены конец нисходящей части сифонного трубопровода и конец всасывающего трубопровода насоса на расстоянии друг от друга более ¼ Д (Д - диаметр проходного сечения конца всасывающей части трубы 10). Прерыватель потока 7 сообщен с атмосферой посредством управляемого гидравлическим реле времени 13 клапана 8. Гидравлическое реле времени 13 и эжектор 12 сообщены напорной трубой 16 с напорной линией 11 насосной станции 9. Управляющим трубопроводом 17 реле времени 13 связано с клапаном 8 прерывателя потока 7, а управляющим трубопроводом 18 - с клапаном 14. Эжектор 12 трубопроводом 22 гидравлически сообщен с емкостью 5, а трубкой 19 - с всасывающим концом 3 сифона 2. Для регулирования напора жидкости в эжекторе 12 на напорной трубе 16 установлена задвижка 20, а на трубопроводе 22 - задвижка 21. Регулируемый мембранный клапан 23 установлен на сифонном трубопроводе 2 и имеет мембрану с тарелкой 24 и регулировочную гайку 25.
Устройство для подготовки и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть работает следующим образом.
Перед началом работы устройства клапан 8 прерывателя потока 7 и клапан 14 открыты. После включения насосной станции 9 и достижения в оросительной сети рабочего напора, открыванием задвижки 20, часть чистой воды, поступающая по напорной линии 11 в оросительную сеть, отбирается напорной трубой 16 и поступает в гидравлическое реле времени 13 и устройство разрежения 12. При этом клапан 14 закрывается и с этого момента начинает выполнять функции только выключателя сифона 2 из работы в случае аварийной ситуации - при внезапном падении давления в оросительной сети или окончательной остановке работы сифона. Вода, проходя через эжектор 12, сливается в емкость чистой воды 5, создавая в сифоне 2 разрежение, необходимое для пуска последнего в работу, но недостаточное для подъема стока до уровня эжектора. Одновременно с этим животноводческие стоки, двигаясь по сифонному трубопроводу 2, поступают в узел 6 смешения и, разбавляясь водой, вводятся в напорную линию 11 и далее в оросительную сеть к широкозахватной дождевальной машине. По истечении определенного времени подачи животноводческих стоков в оросительную сеть по команде гидравлического реле времени 13 по управляющему трубопроводу 17 через открывшийся клапан 8 в вакуумную камеру прерывателя потока 7 поступает воздух, в результате чего в полости сифона 2 происходит разрыв потока жидкости и он (сифон) выключается из работы - подача животноводческих стоков в оросительную сеть прекращается, фильтр 15 промывается обратным током воды из сифона 2 в накопитель животноводческих стоков 1. В это время в оросительную сеть подается чистая вода из емкости 5, которая промывает трубопровод, поливную машину и смывает стоки с растений. Через определенное время по команде с гидравлического реле времени 13 на включение сифона 2 клапан 8 закрывается. Воздух из сифона 2 по трубке 19 всасывается эжектором 12. В результате разрежения сифон вновь запускается в работу, технологический процесс подготовки и подачи животноводческих стоков в оросительную сеть в дальнейшем повторяется в той же последовательности. Регулирование концентрации животноводческих стоков в поливной воде производится путем перемещения мембраны с тарелкой 23 по отношении седла клапана 23 с помощью регулировочной гайки 25, при этом, не нарушая вакуум в сифонном трубопроводе 2 и не влияя на напорно-расходные характеристики насоса 9, так как концы нисходящей части сифонного трубопровода и всасывающего трубопровода насоса остаются на постоянном расстоянии (более ¼ Д) друг от друга.
Таким образом, снабжая сифонный трубопровод 2 регулируемым мембранным клапаном 23, установив конец нисходящей части сифонного трубопровода и конец всасывающего трубопровода насоса в зоне смешения на расстоянии друг от друга более ¼ Д и установив устройство разрежения 12 над сифонным трубопроводом 2 на высоте, достаточной для его запуска, но недостаточной для всасывания стоков из него, а слив из устройства разрежения направив в емкость для чистой воды 5, достигнуто равномерное распределение стоков по орошаемому участку (концентрация животноводческого стока в поливной воде остается неизменным в течение полива) и обеспечение стабильной работы насоса при подаче стоков в импульсном режиме.
Применение полезной модели в сельском хозяйстве повысит производительность производства сельскохозяйственной продукции.