[发明专利]一种水力式自适应动态水肥混合整流稳压器及方法

说明书

本发明基于目前水肥相融常采用的静态混合器叶片的结构，在相邻叶片内部设置顺时针和逆时针执行机构，使相邻叶片根据流速和压力调节相对位置，从而增加肥液混合过程中的稳定性；内逆时针混合叶片和内顺时针混合叶片通过与调整机构和叶片安装轴的配合使用，来达到水肥混合液体被不断压缩和膨胀，增加了水肥混合的时间，提高了水肥相融的程度，能够适应于不同流速和压力的水肥混合条件，能够满足多种类型作物在不同生长期不同水肥的灌溉需求，能够有效的降低水流和压力的变化幅度，使得灌溉管路中水肥混合液的压力保持稳定，水肥混合均匀，自适应强，结构简单，不仅能安装在大型灌溉的水肥机设备中，也适合大范围水肥一体化灌溉使用和推广。

技术领域

本发明属于农业灌溉技术领域，涉及适合于灌溉面积较大、多路肥料供给和灌溉水相融的水肥灌溉一体机的稳压器，具体为一种水力式自适应动态水肥混合整流稳压器及方法。

背景技术

我国是一个农业大国，农业用水量占总用水量的80％，其中农业用水量的绝大多数用于作物的灌溉，但是我们国家的灌溉设备，与发达国家相比差距较大。水资源短缺，严重影响了当地工业、农业的健康发展，也给当地城市生活用水安全产生了影响。水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量，浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况。

目前在水肥一体化施肥系统中，根据地形、田块、单元、土壤质地、作物种植方式、水源特点等基本情况，设计管道系统的埋设深度、长度、灌区面积等。水肥一体化的灌水方式可采用管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌、小管出流等。在肥液相融过程中，多是采用主动注肥、采用文丘里或比例施肥泵进行被动吸肥，这几种方式各有优势和缺点，对于大多数的灌溉，要根据作物不同的生长阶段，对不同种类的肥料的需求进行水肥一体化灌溉，因此国内外常采用的方式是多通道进行供给不同种类的肥料，肥料主要有N素、P肥和K肥三种大量需求肥料和Ca、Mg等微量元素组成，在水肥一体机灌溉中，由于注肥过程中，多路肥料管路向主水路注肥，容易造成管路水压和流速的不稳定。目前多采用静态混合器进行多种类型肥料混合，混合器叶片固定，在水肥相融过程中，对管路水压和流速的变动没有反馈，这就容易造成水肥相融过程中，水压和流速比较稳定的状态下水肥相融的效果比较好，而对于水压和流速稳定性差的状态下，水肥相融的效果较差，在灌溉面积较大时，容易造成灌溉施肥的均匀性差，影响作物的产量和品质。

目前，涉及动态混合器的相关专利有：动态混合器(2015100478889)，该装置流体从凸起结构端部与外套筒内壁之间的间隙通过，在轴向拉伸流场的形成，利于提高熔体的混合效率，但该装置适用于熔体的融合，水肥的融合过程中流量较大，这种动态混合器的流量较小，不适合水肥融合的过程；一种双锥面动态混合器(201510205055.0)，该装置通过设置在通州上的东片和静片的配合，行程锥面的流道，有利于延伸流道的长度，对流体的剪切力大，但这种混流过程中，对于多种大量元素的快速均匀混合能力有限，切双锥面的加工成本高，装置的适用度有限；动态混合器及其用途(2012800107296)，该装置应用在多个流体组分的动态混合，虽然适合应用在多路肥料与水路的混合，但该装置结构复杂，对流体的压力和流速的综合反馈能力有限，且成本较高，我国农民的生产投入能力有限，采用该装置增加农业生产负担。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种水力式自适应动态水肥混合整流稳压器及方法，相邻叶片能够根据流速和压力调节相对位置，从而增加肥液混合过程中的稳定性，装置自适应强，结构简单，适合大范围水肥一体化灌溉使用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种水力式自适应动态水肥混合整流稳压器，包括混合叶片、叶片安装轴、调整机构和套筒；

所述套筒的两端分别设置有进口端盖和出口端盖形成水肥混合整流稳压的腔室，设置在套筒内的叶片安装轴两端分别连接进口端盖和出口端盖；