Передвижные дождевальные установки

Все узлы такой установки (насосные агрегаты, трубопроводы и дождевальные аппараты) транспортабельные или переносные. Эксплуатация передвижной установки требует больших затрат рабочего времени, поэтому ее используют на небольших или разбросанных площадях.

2. Полустационарные дождевальные установки

Эти установки имеют стационарные насосные станции. На орошаемой площади уложены стационарные напорные трубопроводы с гидрантами. Передвижные дождевальные крылья соединены со стационарной системой. Дождевальные крылья представляют собой передвижные трубы с быстроразъемными муфтами или колесные трубопроводы.

Для полива смесью навоза с водой на больших площадях успешно применяют полустационарные установки с колесными дождевальными крыльями, имеющими механический или электрический привод. Рабочая ширина составляет 150 и 300 м, условный проход труб равен 100 и 125 мм. Чтобы получить рабочую ширину 300 м, соединяют два колесных дождевальных крыла ИИ 100/150 шлангом. Колесные дождевальные крылья новой конструкции (ИИ 100/300 и ИР 125/300) выпускают с рабочей шириной 300 м и лишь с одним силовым агрегатом. Перекатывание дождевальных крыльев (рис. 49) осуществляется с помощью двигателя внутреннего сгорания мощностью 3,5 л. с. за 2 или 3 раза от гидранта к гидранту со скоростью 0,06 км/ч. В связи с этим поливальщик должен отсоединить дождевальное крыло от гидранта, запустить двигатель и после передвижения вновь присоединить дождевальное крыло.

Отпадает необходимость в ручном перемещении трубопроводов, т. е. существенно сокращаются затраты труда и вместе с тем исключается очень неприятная операция.

Для круглогодового внесения навоза дождевальными установками необходимо прокладывать стационарный

Рис. 49. Колесное дождевальное крыло во время дождевания смесью навоза с водой (ширина захвата 300 м).

трубопровод и устраивать гидранты на непромерзаемой глубине (в ГДР — 110... 120 см) (рис. 50, 51).

Гидрант, состоящий из задвижки и стояка, находится в колодце из бетонных колец. Выпускные гидранты ус-

Рис. 50. Гидрант летнего исполнения

1. — муфтовая задвижка и концевая часть гидранта с антикоррозионным покрытием; 2 — гравий или песок; 3— поверхность земли.

танавливают в самых низких точках проложен- пого под землей трубопровода. При внесении навоза целесообразно использовать выпускные

Рис. 51. Гидрант зимнего исполнения:

/ — крышка из листового металла; 2 — стояк; 3 — клиновая задвижка.

гидранты для откачивания жидкости, потому что ее сброс в колодец ведет к загрязнению. Чтобы остаток жидкости полностью вытекал из трубы, патрубок должен быть наклонен вниз под углом 45°. После полива дождеванием трубопровод опорожняют, используя передвижной или простой стационарный масос.

Смесь навоза с водой подается от гидрантов через передвижной бистроразборный трубопровод с быстро- разъемными муфтами и гибкий шланг к колесному дождевальному крылу и вносится за 2... 3 прохода. В таблице 39 приведены результаты хронометража передвижения дождевального крыла. Чтобы уменьшить падение напора и обеспечить минимальное давление 0,35 МПа на последней насадке дождевального крыла (рабочая ширина 300 м), соединяют два трубопровода — ИИ 125/150 и ИИ 100/150.

Таблица 39.

мин

* Спаренные трубопроводы ИИ 100/300.

** Трубопровод ИИ 100/300 с одним силовым агрегатом.

Полив навозом осуществляется с помощью специальных дождевальных аппаратов со сменным резиновым соплом.

В ГДР применяют главным образом дождевальный аппарат С-68, изготовляемый заводом в г. Биттерфельде (рис. 52).

Этот аппарат оснащен резиновым соплом с номинальным диаметром 12;

15 и 20 мм. Он представляет собой вращающийся струйный аппарат с разбрызгивающей лопаткой и относится к группе среднеструйных дождевателей (табл. 40). Эластичные резиновые сопла обеспечивают проход затвердевшей массы или посторонних включений величиной до 35 мм; они стойки к старению и прочны на разрыв.

Таблица 40. Рабочие параметры дождевального аппарата С-08 для внесения навоза

Ввод навоза или его смеси с водой в напорную сеть трубопроводов может осуществляться:

• со стороны всасывания через смесительную шахту в навозохранилище;
• через смесительный резервуар;

-— путем приготовления смеси во всасывающем трубопроводе дождевальных насосов;

• с напорной стороны в заданном соотношении путем непосредственной подачи в напорную оросительную сеть.

1. Подача навоза со стороны всасывания, смешивание и дозирование.
   Для этого способа характерно приготовление смеси навоза с водой до поступления жидкости в насосы (рис. 53). Приготовление смеси и поддержание постоянного сооотношения ее компонентов играют очень важную роль -с точки зрения рационального использования питательных веществ навоза. Дозирование происходит в два независимых друг от друга этапа:

• приготовление смеси (рис. 54);
• регулирование работы дождевальных крыльев на одной позиции по времени.

Необходимость приготовления смесей обусловливается следующими факторами:

• консистенция навоза в хранилище часто выше, чем требуется для нормальной работы насосов (около 5% сухого вещества);
• нормы внесения навоза и воды должны соответствовать требованиям культур с учетом погодных условий;

• продолжительность дождевания в одной позиции зависит от времени, необходимого на перекатывание дождевального крыла.

Навоз с водой можно смешивать в смесительной шахте навозохранилища, смесительном резервуаре или всасывающем трубопроводе дождевальных насосов. Смешивание в шахте недоброкачественно. Поэтому распространение получило приготовление смесей в смесительном резервуаре. Этот способ очень дорогой, так как наряду с хранилищем требуются трубопроводы для навоза и воды, а также насосы для заполнения резервуара.

Кроме того, контроль соотношения между вавозом и водой почти невозможен. В последнее время все чаще

смешивание проводят во всасывающем трубопроводе дождевальных насосов. Благодаря регулирующим устройствам поступление навоза и воды соответствует подаче дождевальных насосов и обеспечивается заданное соотношение компонентов в смеси.

Для смеси навоза с водой большей частью применяют двухступенчатые высоконапорные насосы типов 2КИСН 100/475 (подача lt;3=160 м3/ч) и 2КЯСН 150/500 ((^=315 м3/ч), развивающие напор по 100 м. Следовательно, для индустриального сельскохозяйственного производства имеются современные и высокопроизводительные средства механизации.

После разделения навоза на твердую и жидкую фракции можно проводить дождевание фугатом (жидким

КйМПоМеН'гом), Используй насосы, Предназначенные Для чистой воды. Комбинированная насосная станция для навоза (или фугата) и воды при орошаемой площади менее 700 га характеризуется одинаковой подачей при дождевании смесью навоза с водой или фугата с водой. Если площадь превышает 700 га, применяют комбинированные насосные станции, т. е. лишь часть насосов для чистой воды используют для дождевания навозом или фугатом. Благодаря комбинированному поливу водой и фугатом появляется возможность повысить коэффициент полезного действия насосов.

При больших расстояниях между насосной станцией для чистой воды, животноводческим предприятием и орошаемыми полями применяют отдельные насосные станции для навоза (или фугата) и воды.

2. Подача навоза в напорный трубопровод. Установки, созданные для дождевания водой, непригодны для полива навозом или другими суспензиями, содержащими твердые включения. Насосы для чистой воды непригодны для навоза. Чтобы переоборудовать систему на подачу навоза, требуются дополнительные насосы, управляющие и регулирующие устройства, а также контрольно-измерительные приборы. Капитальные затраты можно значительно снизить, если предусмотреть подачу навоза в напорный трубопровод. В этом случае эксплуатационные затраты на дождевание навозом ниже, чем при вводе навоза со стороны всасывания. Насосные станции для навоза и воды могут быть расположены далеко друг от друга. Подавать навоз в напорный трубопровод можно как централизованно, так и локально (на отдельные трассы).

Подавать навоз в сеть напорных трубопроводов можно с помощью объемных (I способ) и центробежных (II способ) насосов (рис. 55). Главные преимущества объемных насосов по сравнению с центробежными заключаются в стабильности характеристики С}-Н при колебаниях напора и в возможности регулирования подачи независимо от консистенции транспортируемого ма териала и противодавления, а лишь в зависимости от частоты вращения ротора. Кроме того, объемные насосы (шпиндельные, винтовые и шнековые) надежны при подаче вязкотекучих сред (не содержащих примесей с острыми краями) и при высоте всасывания 3... 4 м Поэтому I способ с использованием промежуточной сту-

Рис. 55. Технологическая схема подготовки и внесения смеси бесподстилочного навоза с водой дождевальной установкой при вводе навоза в напорный трубопровод оросительной сети:

1 — животноводческий комплекс; 2 — самотечные каналы; 3 — навозосборник; 4—насос КйСЬУ; 5 — измельчитель ОИг/С; 6 — навозохранилище на 5000 м3; 7 — насосная станция для воды; 8 — вода; 9 — насосная станция для бесподстилочного навоза; 10 — вариант Нб; 11— вариант На; 12 — обратный клапан; 13 — смесь навоза с водой; 14—подземный трубопровод; 15 — гидрант; 16 — дождевальный аппарат; 17 — колесное дождевальное крыло; Н — насос.

пенчатой передачи особенно пригоден для автоматической подачи навоза в напорный трубопровод. Существует возможность готовить смеси с разным соотношением компонентов.

Нестабильные характеристики центробежных насосов (II способ) означают при колебаниях напора и консистенции неодинаковую дозировку. Тем самым сильно ограничиваются возможности использования центробежных насосов для ввода навоза в напорный трубопровод. В связи с тем, что подача центробежными насосами может изменяться в небольших пределах, число соотношений смеси ограничено. Непрерывная подача навоза центробежными насосами возможна лишь в том случае,

если характеристики насосов для навоза и воды (с учетом характеристики трубопровода) в рабочей точке приблизительно одинаковы. Двухступенчатые центробежные насосы для вязких жидкостей (2КИСН) можно использовать для подачи навоза в напорный трубопровод.

Промышленность ГДР производит объемные насосы с подачей до 36 м3/ч и напором до 63 м. Поскольку для ввода навоза в напорный трубопровод их можно применять лишь ограниченно до заданного напора при индивидуальной или параллельной установке, то чаще применяют центробежные насосы для вязких жидкостей при последовательной установке или вновь созданные насосы серии 2 КЯСН. При выборе насосов для навоза необходимо учитывать:

• соотношение давлений в месте ввода навоза; размеры дождевальной установки;
• предусмотренные соотношения компонентов смеси;
• требуемую точность дозировки;
• степень автоматизации дождевальной установки.

На небольших дождевальных установках с ручным переключением центробежные насосы могут работать как последовательно, так и параллельно. Точность дозировки при этом подвергается значительным колебаниям. При необходимости точной дозировки, высоких напорах в точке ввода и большой длине подводящих трубопроводов с сильно меняющимися характеристиками используют преимущественно объемные насосы. Центробежные насосы следует применять лишь при небольшой длине подводящего трубопровода. Если требуется большая подача материала,

Ввод навоза в напорную сеть осуществляется через фнтинг с инъектором. Предпочтение следует отдать простым фитингам с углом менее 90° (рис. 56). Их монтируют на месте без больших затрат труда из стандартных деталей. Показанный на рисунке 56 фитинг с вводом жидкости в направлении потока воды особенно пригоден для вязкотекучего полужидкого навоза, а фитинг с углом ввода 45° лучше подходит для жидкого навоза (рис. 57). Фитинг должен быть доступен для разборки при закупорке, поэтому он должен находиться в шахте с крышкой. Перед фитингом в трубопроводах для воды и навоза устанавливают обратный клапан, чтобы исключить подпор. Для эффективного применения навоза путем дозированной подачи с напорной стороны требуется хорошая гомогенизация.

3. Принцип подачи навоза, применяемый в сельскохозяйственном производственном кооперативе Ме- хельрода. Этот вариант комбинированной дождевальной системы для чистой воды и навоза иллюстрирует, как можно выгодно использовать рельеф местности, например, в предгорных и среднегорных районах ГДР [158]. Из животноводческого комплекса навоз по каналам или закрытым трубопроводам самотеком поступает в сборник вместимостью 50 м3 и далее вертикальными центробежными насосами типа KRCLV перекачивается в хранилище. С помощью комбинированной насосной станции для воды и навоза проводят дождевание навозом или же транспортируют навоз в полевое хранилище (рис. 58).

Полевое навозохранилище представляет собой земляной резервуар, из которого навоз поступает самотеком для полива дождеванием на расположенные ниже поля или с помощью комбинированной насосной станции подается в любое место орошаемой площади. При наличии полевого навозохранилища снижаются затраты

Рис. 58. Схема комбинированного дождевания чистой водой и бесподстилочный навозом в сельскохозяйственном производственном кооперативе Мехельрода:

1 — всасывающий трубопровод со всасывающим и напорным цилиндрами; 2— защитная дистанция; 3—напорный трубопровод оросительной сети; 4, 5 — напорный трубопровод для бесподстилочного навоза; 6 — подводящий трубопровод для бесподстилочного навоза; 7 — самотечный трубопровод для бесподстилочного навоза;

8— самотечный трубопровод для чистой воды; 9 — соединительный трубопровод; 10, И — напорный трубопровод для хозяйственной воды; 12 — соединительный трубопровод для хозяйственной воды; 13 — трубопровод для ввода чистой воды в оросительную сеть.

на хранение, транспортировку и внесение навоза. Однако свойства подпочвы должны благоприятствовать устройству такого хранилища.

Благодаря большой вместимости хранилищ в кооперативе Мехельрода навоз можно вносить в лучшие агротехнические сроки. Полив дождеванием на части орошаемой площади благодаря перепаду уровней выгоден с технологической точки зрения Забор воды, необходимой для орошения или смешивания с навозом, проводится из реки

Комбинированную насосную установку для воды И навоза в функциональном отношении можно сравнить со сдвоенным поршневым насосом. В то время как у насоса реверсирование тактов всасывания и нагнетания происходит с помощью клапанов, управляемых коленчатым валом, в системе насосов в кооперативе Мехель- рода для этого служат клапаны с электрическим приводом. Они управляются фотоэлементом через промежуточные релейные элементы. Таким образом, насосная установка имеет ручное управление и вентильную схему с программным управлением. При помощи вентильной схемы с программным управлением сооотношение компонентов смеси можно изменять в любых пределах Внесение двух фаз — чистой воды и навоза — происходит раздельно соответственно тактам (такт подачи чистой воды — такт подачи навоза); смешивание происходит после выхода фаз из дождевального аппарата на сельскохозяйственной полезной площади. Дождевальные аппараты перемещают после такта подачи чистой воды, когда трубопроводы и дождевальные аппараты не загрязнены навсзом.

Рассматриваемая система в кооперативном объеди нении Мехельрода-Меллинген позволяет вносить навоз, получаемый от 2000 условных голов скота. Этот способ можно применять там, где имеется разница в уровнях земли, необходимая для притока навоза на линию всасывания, и где требуется высокое давление для преодоления значительных различий по высоте, особенно если приходится использовать дальнеструйные дождевальные аппараты.