专利名称:微灌逆流消能压力调节器的制作方法
技术领域：
本发明属于水利微灌设备技术领域：
，具体涉及一种微灌逆流消能压力调节器。
技术背景
微灌系统由水源、首部枢纽、管网和灌水器组成。首部枢纽包括加压水泵、过滤装置和施肥装置，管网由干管、支管和毛管组成。支管和毛管组成田间管网；灌水器安装在毛管上。根据采用的灌水器形式，微灌又可进一步分为滴灌、微喷灌和小管出流灌溉等。
由于地形落差、管网水头损失、支管轮灌以及随机灌水等多种因素，微灌管网压力变幅较大，一般通过在支管和毛管进口安装压力调节器(亦称流量调节器)，消除多余的压力。在毛管进口处安装压力调节器，可均衡微灌田间管网各灌水器之间的压力，提高田间管网的灌水均勻度；在支管进口安装压力调节器，可降低田间管网压力；压力调节器下游支管和毛管就可使用薄壁管材，降低管网投资；安装压力调节器，可降低管网压力，防止爆管事故发生。
国内外微灌调压技术可分为以下几类
(1)微灌压力调节器
微灌压力调节器亦称微灌流量调节器。目前微灌工程中采用的多是直动式压力调节器，这一类型的压力调节器，通过调节器内的弹性体，调节流道过水断面的大小，使出口压力保持一个相对恒定的调压装置。
专利名称为《节水灌溉用压力调节器》(专利号为ZL00205555. 4，
公开日为2000年 11月四日，公开号为CNM07577)公开的压力调节器在工作时，压力水从进口进入，经阀芯座、阀芯流出，进入下游管道，当进口水压增大时，下游压力水反作用于阀芯端面，并压缩弹簧推动阀芯移动，使得阀芯座与阀芯处的过水断面减小，局部水头损失增大，从而降低出口水压。这种压力调节器的特点是上游压力有较大变化时，下游压力基本保持不变。这一类通过弹簧受力来调节过水断面的压力调节器，一般通过流量较大，多用于微灌支管进口处。田金霞和龚时宏等人(见田金霞，龚时宏，李光永，王建东，微灌压力调节器参数对出口预置压力影响的研究[J].农业工程学报，2005，12)以及臧丽花、牛文全和吴普特等人(见滴灌系统支管压力调节器开发和试验研究D)].西北农林科技大学，2006)对这一微灌压力调节器进行了改进，但其基本工作原理相同。这一类型的微灌压力调节器流量在1000 3000L/ h，进口压力0. 3 0. 7MPa，出口压力0. 15MPa左右，流态指数在0. 1-0. 2。
专利名称为《补偿式微灌稳流器》(专利号为ZL97214517. 6，
公开日为1998年10 月M日，公开号为CN2293938)公开的国内第一代毛管级补偿式微灌流量调节器，通过弹性胶片改变过水断面大小和形状来调节流量。在正常工作压力时流量调节器中的橡胶片处于正常工作状态，通过的流量为所要求的流量；当水压力增加时，水压迫使橡胶片变形，过水断面变小，限制了水流通过，使流量保持稳定不变，保证了系统各级管网流量的稳定和灌水器流量的均勻度。这类压力调节器原理类似，主要是通过弹性胶片改变过水断面大小和形状来调节流量，使用中安装在毛管进口处，调节毛管进口压力。这种毛管级微灌流量调节器的流量100 200L/h，进口压力0. 2 0. 4MPa，出口压力0. 05 0. lOMPa，流态指数流量指
数0.1左右。
国外压力调节器产品主要由RAINBIRD、NATEFIM和NELSON等公司生产，预设(进口)压力范围0. 04-0. 45MPa，他们已经形成了系列产品，可满足不同流量和调压要求，但基本工作原理也都和上面介绍的两类压力调节器类似。国外产品按流量划分有低流量和高流量两种规格，高流量对应较大的预设压力，并且价格较昂贵。
这两类压力调节器的工作原理都是通过弹簧或者弹性膜片来改变过水断面尺寸来调节压力，在进口压力变幅较大情况下，出口压力和流量变幅很小，调压效果显著。由于调节器中有弹簧和弹性膜片，成本较高；灌溉田间设备使用环境较差，弹簧和弹性膜片也容易老化，造成设备失效，使用寿命缩短。
( 稳流三通
稳流三通(见刘焕芳，李嘉杰，王军等。毛管稳流三通的研制与探讨[J]。节水灌溉，2003，2)结构比较简单，它由壳体、三通、密封套，芯座、M型弹性膜片组成，其中由芯座和M型弹性膜片构成稳流器。当工作压力水头增大时，M型弹性膜片向下弯曲使过水断面面积减小，压力损失增加，流速增大，流量保持不变；反之，当工作压力水头降低时，则过水断面面积增大，压力损失减小，流速减小，流量则保持不变，从而保证毛管压力水头和流量的稳定。稳流三通进水口的形式为承插式，便于与支管连接，出口处有旋压盖用以密封连接滴灌带。其实工作原理与带有弹性膜片的压力调节器类似，只不过就是将三通和压力调节器集成在一起了。
(3)调压管
调压管(见水利部农水司。微灌工程技术[M]。北京中国水利水电出版社，1998) 又称水阻管或消能管，是在毛管进口处安装一段直径为4毫米的聚乙稀塑料管。其工作原理是利用一定长度的细管产生沿程水头损失来消除毛管进口处的多余压力，优点是成本低，但由于支管的水头损失和地形变化，支管沿程压力变化较大，为适应这种支管沿程压力变化，支管各个毛管进口处调压管长度不同，加大了设计和安装的工作量，现在已经很少使用了。
综上，目前国内外主要使用的微灌压力调节器的工作原理是通过在调节器内部安装有弹簧或者弹性膜片的装置，来改变过水断面的尺寸，增加局部水头损失，消除管道多余的压力(能量)，实现调压的目的。这类微灌压力调节器消能效率较高，但还存在一系列问题(a)价格偏高，影响微灌压力调节器中大范围推广应用；(b)结构复杂，农田使用环境较差，使用过程中，微灌压力调节器长期暴露在野外，压力调节器中的弹簧疲劳或者弹性膜片老化，会导致其调压性能降低，甚至失效，缩短使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种微灌逆流消能压力调节器，其结构简单，调压效果好，解决了现有技术存在的容易失效，使用寿命短，且成本高的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种微灌逆流消能压力调节器，包括能和外部水流管道相连接的壳体，壳体内通过安装板依次安装有过水件和挡水件，过水件和挡水件均为锥形形状，且其两者的张口端均朝向壳体的进水端，过水件上开有过水孔，在过水件的边缘与壳体的边壁，以及挡水件的边缘与壳体的边壁之间均形成水流间隙，过水件和挡水件与壳体同轴。
其中，过水孔的数量为一个且位于过水件的中心位置。
过水件上的过水孔为圆孔。
壳体为圆筒状结构。
过水件通过均勻分布的三个安装板安装在壳体内。
挡水件通过均勻分布的三个安装板安装在壳体内。
本发明微灌逆流消能压力调节器，通过依次设置过水件和挡水件，这样，在水流进入壳体后，能形成正向和反向的双向水流，两个方向的水流相互混掺，消除多余的水流压力，能实现压力调节的功能。本发明提供了微灌压力调节的一种新思路，其结构简单，造价低，且与现有技术的主要使用弹性元件的压力调节器相比，其使用寿命长，压力调节效果好，功能稳定。
图1是本发明微灌逆流消能压力调节器的结构示意图；
图2是图1的A-A向视图。
图3是图1的B-B向视图。
其中，1.外壳，2.安装板，3.过水件，4.挡水件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。
如图1、图2和图3所示，本发明微灌逆流消能压力调节器，包括圆筒状结构的壳体 1，壳体1内依次安装有过水件3和挡水件4，过水件3和挡水件4与壳体1同轴。其中，过水件3和挡水件4均为锥形形状，且其两者的张口端均朝向壳体1的进水端，过水件3上开有过水孔，过水孔的数量为一个且位于过水件3的中心位置。过水孔为圆孔。在过水件3 的边缘与壳体1的边壁，以及挡水件4的边缘与壳体1的边壁之间均形成水流间隙。其中， 过水件3和挡水件4均通过均勻分布的三个安装板2安装在壳体1内。
本发明在使用时，将壳体1的两端分别与外部进水管道、外部出水管道相连接，上游管道水流在进入壳体1后，一部分水从过水件3和壳体1的之间的水流间隙继续向前流动，形成正向水流，另一部分水流由过水件3的过水孔流过，经挡水件4阻挡后向过水件3 的方向流动，形成反向水流，并与过水件3的外侧的正向水流相互混掺，能量削弱，使水流在通过本发明微灌逆流消能压力调节器后流进下游管道时压力减小。
本发明还能通过在过水件3上开有多个过水孔，或者/以及在壳体1内依次设置多个过水件3和/或多个挡水件4，以适用微灌系统应用时的具体情况。
本发明安装在微灌支管和毛管进口处，能提高微灌系统灌溉均勻度，降低系统投资，保障系统安全。
权利要求
1.一种微灌逆流消能压力调节器，其特征在于，包括能和外部水流管道相连接的壳体 (1)，所述壳体(1)内通过安装板( 依次安装有过水件C3)和挡水件G)，所述过水件(3) 和挡水件(4)均为锥形形状，且其两者的张口端均朝向所述壳体(1)的进水端，所述过水件 (3)上开有过水孔，在所述过水件(3)的边缘与所述壳体(1)的边壁，以及所述挡水件(4) 的边缘与所述壳体(1)的边壁之间均形成水流间隙，所述过水件C3)和挡水件(4)与所述壳体(1)同轴。
2.按照权利要求
1所述的微灌逆流消能压力调节器，其特征在于，所述过水孔的数量为一个且位于所述过水件(3)的中心位置。
3.按照权利要求
1所述的微灌逆流消能压力调节器，其特征在于，所述过水件(3)上的过水孔为圆孔。
4.按照权利要求
1所述的微灌逆流消能压力调节器，其特征在于，所述壳体(1)为圆筒状结构。
5.按照权利要求
1所述的微灌逆流消能压力调节器，其特征在于，所述过水件(3)通过均勻分布的三个安装板( 安装在所述壳体(1)内。
6.按照权利要求
1所述的微灌逆流消能压力调节器，其特征在于，所述挡水件(4)通过均勻分布的三个安装板( 安装在所述壳体(1)内。
专利摘要
本发明公开了一种微灌逆流消能压力调节器，包括壳体，壳体内通过安装板依次安装有过水件和挡水件，过水件和挡水件均为锥形形状，且其两者的张口端均朝向壳体的进水端，过水件上开有过水孔，在过水件的边缘与过水件的边壁，以及挡水件的边缘与过水件的边壁之间均形成水流间隙，过水件和挡水件与壳体同轴。本发明结构简单，调压效果好，解决了现有技术存在的容易失效，使用寿命短，且成本高的问题。
文档编号A01G25/06GKCN102150601 B发布类型授权 专利申请号CN 201110103080
公开日2012年3月7日 申请日期2011年4月25日
发明者党志良, 宋立勋, 白丹, 郭霖 申请人:西安理工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (3),