[实用新型]地下滴灌系统注气装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及农田灌溉技术领域，尤其涉及一种地下滴灌系统注气装置。

背景技术：

通过对植物根区补充空气来解决氧气不足的问题，一直是生产者和研究者所关注的问题。人们很早就在理论和实验层面上认识到土壤通气的好处，但由于缺乏适宜的空气注射设备导致大田应用很难实施。

利用地下滴灌系统把掺气水输送到植物根区，能有效改善植物根围的水、肥、气、热环境，达到提高水肥利用效率、增加产量和改善收获物品质的目的。如何把空气以微小气泡的形式均匀地掺入到地下滴灌管道系统的水中，是事关该方法成败的关键问题。如果掺入的空气没有与水均匀混合，或者形成大的气泡，都有可能在管道运输当中出现水气分层的现象，影响空气进入到土壤中的均匀度，或者出现空气难于进入土壤的情形。目前国外多采用Mazzei Injector公司生产的Mazzei文丘里注射器来完成空气的掺入。Mazzei文丘里注射器是一种专利产品，与普通文丘里注射器不同之处在于它的空气入口处有一个微型的翼轮，当空气通过时引起翼轮转动导致空气破碎化，而使进入水中的空气形成微气泡均匀分布在管道的水中，不会出现水气分层的情形或产生大气泡。Mazzei文丘里注射器的价格高昂，同时，空气入口处的微型翼轮设计，因增加了进气阻力，而直接降低了掺气比率(管道内的气水体积比)。申请号为：200910019537.1的中国发明专利“一种曝气地下滴灌系统”(现已授权)，提出了在输水干管上串联增压泵、并联曝气室，空气压缩机通过储气瓶、单向阀、通气软管与曝气室相连通的技术方案。该技术方案虽然可以打破国外设备的垄断，但存在设备多、结构复杂、投入运行费用高的明显不足。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、注气效果好、投入低、相对国外产品具有市场竞争优势的地下滴灌系统注气装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种地下滴灌系统注气装置，包括：空气滤清器、进气闸阀、逆止阀、进气管、注气腔、射流喷嘴、一级振荡腔、二级振荡腔、渐变流道，空气滤清器的出气端通过进气闸阀、逆止阀、进气管与注气腔上部的进气端连接，射流喷嘴过流断面大的一端与通向地下滴灌系统首部的干管连接，射流喷嘴过流断面小的一端即喷射口，水平深入到注气腔的内部，注气腔的水平出流端通过直径为d1的圆形喉道与一级振荡腔的水平进流端连接，射流喷嘴的喷射口正对着直径为d1的圆形喉道过流断面中心，一级振荡腔的水平出流端通过直径为d2的圆形喉道与二级振荡腔的水平进流端连接，二级振荡腔的水平出流端通过直径为d3的圆形喉道与渐变流道的水平进流端连接，渐变流道的水平出流端与通向地下滴灌系统支管的干管连接，射流喷嘴、直径为d1的圆形喉道、直径为d2的圆形喉道、直径为d3的圆形喉道、渐变流道的过流断面中心在一条直线上，射流喷嘴、一级振荡腔、二级振荡腔、渐变流道与该条直线的垂直截面均为圆形。

所述的地下滴灌系统注气装置，一级振荡腔的出流端直径d2与一级振荡腔的进流端直径d1的比例为：d2/d1＝1.2；二级振荡腔的出流端直径d3与二级振荡腔的进流端直径d2的比例为：d3/d2＝1.2。

所述的地下滴灌系统注气装置，一级振荡腔的进流端到出流端的距离为L1，与一级振荡腔的进流端直径d1的比例为：L1/d1＝2.4；二级振荡腔的进流端到出流端的距离为L2，与二级振荡腔的进流端直径d2的比例为：L2/d2＝2.4。

所述的地下滴灌系统注气装置，振荡腔的级数可适当增减，附图所示的为带两级振荡腔的地下滴灌系统注气装置。

地下滴灌系统注气装置的工作过程与原理如下：

本实用新型所谓的振荡腔为亥姆霍兹式射流自激振荡腔，在工业上被用于颗粒物料的湿法超细粉碎和工业、生活污水的曝气处理。是本实用新型将其引入了地下滴灌系统的注气装置。

启动地下滴灌系统，打开进气闸阀，来自于地下滴灌系统首部的有压水从射流喷嘴的喷射口高速喷出，于注气腔内形成负压，在这个负压的作用下，空气通过空气滤清器、进气闸阀、逆止阀、进气管进入到注气腔内，并随射流喷嘴喷出的高速水流，通过直径为d1的圆形喉道一同进入一级振荡腔内，进行一级涡旋振荡搅拌“掺气”，而后通过直径为d2的圆形喉道进入二级振荡腔内，进行二级涡旋振荡搅拌“掺气”，最后通过直径为d3的圆形喉道和渐变流道进入地下滴灌系统，完成了地下滴灌系统的注气过程。