微灌设计.doc

设农 2 班 06162215 夏清 微灌规划设计基本资料徐州的一个蔬菜生菜基地内，共有24座日光温室，单栋温室的长宽为509m，每栋温室之间的间距为4m，温室分为东西两边，中间的路宽度为10m。温室内的土壤为沙壤土，种植的蔬菜为叶菜，要求24座日光温室配置微喷灌系统，需要利用其系统施肥，并且要求为喷灌系统能够自动手动控制。灌溉水源为河水，灌溉水的处理方式为河水先经过网式过滤器过滤后，再经过叠片式过滤器处理后，才可以进入微灌系统。设计参数的确定根据当地气候和作物灌溉的要求，确定温室微灌设计的有关参数如下：设计耗水强度取8/d；采用全面喷洒灌溉方式，设计土壤湿润比为100%；灌水均匀系数的确定： 为了保证微灌的灌水质量，要求灌水均匀度达到一定要求。 微灌灌水器的流量偏差率与工作水头偏差率的关系 x取为0.5, ，则求得设计流量偏差率只考虑水力因素，由与关系（%）989592 （%）102030可查得=98.66%主要设备的选择（1） 微喷头 根据全面喷洒的要求，考虑到温室的跨度为9m，除去两边的墙体和走道，种植的宽度为8m，我选用旋转式喷头 型号为WPX50200，工作压力在150300KPa，在额定工作压力200KPa时，流量为50L/h，湿润直径为5.5m。（2） 微喷头的组合方式 详细组合方式见 CAD制图（3） 管道和管件 选用国产管道与管件，其中温室田间输配水管道采用耐候性好、易加工PE管，外部引水及给水支管和干管采用UPVC管并埋与地下。（4） 灌溉自动控制 选用灌溉时间控制器和优质的电磁阀实施全部温室的自动灌溉作业。（5） 施肥装置 采用文丘里施肥器，主要特点是:安装使用方便，价格便宜，安装在两个过滤器之间。（6） 首部枢纽 水泵、过滤器、施肥器与控制设备、安全设备（7） 灌溉自动控制器 我们采用的时间控制器，可以预先设定的灌溉时机、灌溉延续时间、灌溉次数等自动化实现各轮灌区的灌溉作业。该控制器同时自动控制灌溉系统供水水泵的启动和关闭，一保证自动轮灌的供水要求。微灌灌溉制度叶菜一次性灌水量：取计划湿润层深度Z=30cm，土质为沙壤土，取=0.3 P=0.6 =0.85 查表取=0.3 则 一次性灌水量为 I=16mm灌水周期：T=1.6d2d一次灌水延续时间：t=4h轮灌区数量： 取系统日工作时间C=12h/d Nc=4.8d所以我决定将灌区分为两个灌区，采用轮灌的方式灌溉，灌水的周期为2天，每次灌水的时间为4个小时，为了节约设备投资，每个轮灌区设有一个阀门，由控制器控制，实现整个灌区的灌溉。针对温室的大小和叶菜的需水，我将采用微喷灌溉方式，详细的温室设计见CAD制图，下面是毛管，直管，干管的管径设计以及泵和过滤器的选型。毛管的设计：毛管长度L=50m 流量Q=5016=0.8/h 设水温为25 查表得=0.971 喷头数为n=16 m=1.75 F=0.395 Hv=20% hf=8.450F=0.55Hvhd=2.2 D=15.8由于毛管的材料为PE管，其管径是有限制的，而且管径大一些会减小水头损失，所以决定取毛管管径为 20 =0.72m支管的设计：=0.220-0.72=3.28=73.5m N=12 x=1 查表得 =0.971 F=0.406 =0.812=9.6/h Hf=8.473.5F=3.28 =39.6支管的材料我选用的是PVC材料，管径没有39.6的，而且大些会减小水头损失，所以我取支管的外径为 50=1.08m干管的计算干管的管径我取与支管相同的外径为 50 由于 =29.6=19.8/hHf=8.40.97176=9.29m对供水压力进行计算：假设喷头流量 q=k 并且取 x=0.5 =0.1=22.56m=18.51m设管网的损失系数 k=1.1 =+1.1（18.51+1.08+0.72+9.29）=38.6m=19.2/h所以在选择泵时 要选择 其 H38.6m Q19.2/h 的水泵选择QY25-40-5.5 型号的水泵较为合适，其扬程 40m，额定流量25/h，功率为5.5KW。选择的过滤器的型号为：全塑网式过滤器 主要技术参数： 工作压力：0.6MPa 额定流量： 520/h 滤网目数：150 叠片式过滤器 主要技术参数： 最大流量：25/h 最大工作压力：0.8MPa 最大工作温度：60 圆盘外径130 叠片高度248 过滤能力 120目微灌系统部件安装使用说明书微灌系统部件主要包括：首部枢纽泵及动力机，过滤器，施肥器，压力表，水表，主控电磁阀；尾部干管，支管，毛管，微喷头，阀门。用途：该系统主要用于种植叶菜的灌溉，水源为河水。特点：采用的是轮灌的灌溉方式灌溉，有两个轮灌区，一次灌溉持续时间为4小时，灌水的周期为2天，灌溉精度较高，省水，使用寿命较长，采用的悬挂式的喷灌方式灌溉，能够使温室内的空气保持湿润，为作物的生长提供良好的生长环境，而且是自动化管理，从而提高产量，降低了劳动强度，提高了劳动生产力，增加了利润。微灌的整体工程示意图如下：1 回水阀 2 水泵及动力机 3 全塑网式过滤器 4 文丘里施肥器5 水压表 6 叠片式过滤器 7 水表 8 电磁阀 9 阀门10 水压表安装时必须在设计人员的指导下，将所有的管道冲洗干净后可安装喷头，以免打孔的时的碎屑阻塞喷头。 一产品性能特点： （一）本微灌系统尾部部件产品标牌： 旋转式喷头：WPX50200 大红色（1） 价格便宜，拆装方便，接在毛管上，在作物上面喷灌，对植物进行叶面喷洒，喷洒的范围能够覆盖到温室里的整个作物种植面积，且出水量保持均匀一致。（2） 用于温室，大棚中的加湿，降温。（3） 使用寿命长（4） 拆装方便便于清理（2） 首部和其他部件1、采用的是网式过滤器和叠片式过滤器，网式过滤器成本低，能随杂质进行较好的过滤，并具有自动冲洗性能；叠片式过滤器有良好的防腐性能，安装、使用方便，过滤可靠，滤芯可清洗，更换。2、采用文丘里施肥器，价格低廉，安装方便，无需其它动力，并联在管路中，安装在两个过滤器之间。3、所用的PE、PVC管材均为抗老化材料，抗老化，耐压性好，在-1050温度变化范围内其性能保持相对稳定。二使用（1） 试运转系统安装完毕后，检查各部件是否按设计要求安装完毕。1. 清污 在系统试运转和每次灌溉前先运转泵，在首次启动泵前必须向泵内灌满2/3储水。将回水阀全开，关闭主干道阀门和施肥器阀门，使泵中的锈水排尽，出清水后，可进行一下操作。2. 微喷头压力调整 完全开启棚内所有喷头，调节回水阀和主干道阀门，将棚内压力表调至200KPa，喷雾510分钟，观察各连接处有无渗漏。（2） 各零部件的性能和使用1. 微喷头： 名称：旋转式微喷头 主要技术参数：使用压力（MPa）： H=0.2 流量（L/h): 50 喷洒直径（m）： 5.5 使用：完全开启所有棚内微喷头，调节回水阀和主干道阀门，是棚内压力指示在0.2MPa上，记下首部压力表数值。下次喷灌是按此数值调节，使微喷头正常运行。2. 施肥器：安装时注意要按水流箭头方向，并注意防止文丘里施肥器吸口和吸量调节阀等漏气，必要时要加密封胶。主要技术参数：（1）最小工作压力：0.1MPa （2） 进出口接头尺寸：1.5（3） 浓度调节范围 0.2510% (4) 流量范围：1030 /h 使用：（1）把浓缩的营养液装入桶内 （2）按调定的比例灌水施肥 （3）不施肥只灌水时，将施肥阀关闭3. 过滤器：全塑网式过滤器 主要技术参数： 工作压力：0.6MPa 额定流量： 520/h 滤网目数：150 叠片式过滤器 主要技术参数： 最大流量：25/h 最大工作压力：0.8MPa 最大工作温度：60 圆盘外径130 叠片高度248 过滤能力 120目使用：（1）过滤器按箭头方向串联在管路中，将水中杂质、污物进行有效过滤。使用时将尾部一个棚内压力表调至工作压力上，记下首部和尾部压力表的压力差，此值为滤网清洁时的差值。在使用一点时间后，滤网会被污物堵塞，差值将增大。使用时需经常观察首，尾压力表，要求尾部压力保持不变，差值太大时过滤器需清洗。（2） 清洗：将过滤放水管打开，放水冲至清水再关闭。若压力差值再偏大，需要拆下滤网用刷子洗干净。（3） 系统正常使用在完成以上试运转和各零部件密封可靠后即可进行正常使用。每次使用前要先打开回水阀，将泵中的锈水排尽后可灌溉。按照试运转的步骤，使首部和尾部的压力表值在所需位置上，进行喷灌作业。若低于已知压力时，一般为过滤器堵塞。若清洗过滤器后仍低，检查各处是否有渗漏。3 注意事项：1. 系统在开启前，一定要检查各阀的开启和关闭情况，严禁尾部所有阀门关闭，否则会使管道中压力过大而爆破。2. 每次使用时都要检查首、尾部压力表是否在正常使用压力上，如果不在要及时调整处理。3. 入冬是一定要将管道中的水放尽，以免管道冻坏。4 维护和保养：1.每隔一段时间定期检查喷头和过滤器的滤网，及时去污。2.一季作物收获以后，要检查首部和尾部部件的情况，及时做好清理工作。五.水泵的使用与维护保养1. 水泵的安装高度应低于允许吸上真空高度12米。机组安放位置的土质要坚实，以防崩塌或陷入地面，安放要平稳。2. 进水管的安装要特别注意防止漏气。滤网应完全淹没在水中，并与池底，池壁保持一定距离，防止泥沙等杂质和空气吸入。3. 启动前应检查泵转动是否均匀，不能有卡住、异声等不正常现象。4.在启动前必须向泵体内灌水储水，以免影响自吸。严禁未加储水运转，防止烧坏密封部件。5. 水泵运行中，如发现不正常现象（杂音、振动、出水量变化等）应立即停机。要注意轴承温升，温度不能超过75。6. 当长时间停止使用时，必须将泵体里的存水放掉，拆检水泵、擦尽水迹，涂油装配，进出口用纸包好，以免异物落入。微灌系统所用材料的清单序号品种规格型号单位单价（元）计算数量订购数量总价（元）备注1叠片式过滤器2SQDP-50个1500111500塑料2网式过滤器2WS-50个1200111200单体式3微喷头WPX-50-200只2.57688002000旋转式4主管道50米7.31001208765弯头120只4.8648502436弯头250只11.264556.37给水异径三通50*36只10.824252708给水异径三通36*20只9.648504809控制阀门63个382276球阀11文丘里施肥罐SFW-501.5个7501175012水表只50115013压力表个1002626260014水泵与配套电机个300011300015回水阀75只268.811268.816毛管20PE管米2.3240025005750抗老化17支管50PVC管米7.3356.44002920抗老化18干管50PVC管米7.38695693.5抗老化19设备总投资22733.620加上其他施工总预计费用2.8万元效益分析1. 年运行管理费 能耗费：其中：N为配套电动机功率（kW），T为年运行小时（h），f为电价（元/kWh）； 维修费：由于机械设备在使用过程中不可避免的会出现故障而需要维修，按整个喷灌系统设备投资的比例进行分摊，共计大约3000元。