噴灌噴頭類型和工作原理過程！
作者：河北任丘華林灌溉設備有限公司 日期：2018/9/28 10:48:24 人氣：0
噴頭是噴灌機較重要的組成部件，其作用和任務是將水流中的壓能轉變為動能，噴到空中形成雨滴，噴灑到灌溉面積上，對作物進等行灌溉。噴頭的品種很多，一般都是按壓力和噴灑特征進行分類。按壓力分類時，噴頭可分為低壓噴頭(近射程噴頭)，中壓噴頭(中射程噴頭)和高壓噴頭(遠射程噴頭)三種，按噴灑特征分類，分為固定散水式和旋轉射流式兩大類。是噴灌系統使用較普遍的噴頭型式。
1、固定散水式噴頭固定散水式噴頭在整個噴灑過程中與豎管沒有相對運動，其噴灑特點是噴出的水沿經向向外同時灑開，濕潤面積是一個圓形(或扇形)，濕潤圓半徑一般只有5～lOm，噴灌強度較高。固定散水式噴頭具有結構簡單，水滴對作物的打擊強度小等優點，它要求的工作壓力也比較低，所以在溫室、菜地、花圃中常使用，這種噴頭的缺點是噴孔易被堵塞。固定散水式噴頭按結構和噴灑特點又可分為折射式、縫隙式和離心式三種。
(1) 折射式噴頭由噴嘴、折射錐和支架組成(圖9—18)，水流由噴嘴垂直射出后遇到折射錐阻擋，形成薄水層沿四周射出，在空氣阻力作用下裂散為小水滴降落到地面。
噴嘴多為5～15mm的圓孔，折射錐是一個錐角為120°(這樣噴射仰角為30°可以噴射得遠)，錐高為6～13mm的圓錐體。折射式噴頭因其射出水流分散，故射程不遠，一般為5～10m．噴灌強度為15～20mm／h以上。
(2) 縫隙式噴頭它是在封閉的管端附近開出一定形狀的縫隙，大約3～6mm 。水流沿噴管自縫隙均勻射出散成水滴，散落到地面，縫隙與水平面多成30°夾角，目的是取得較大的噴灑半徑。縫隙式噴頭比折射式噴頭更簡單，但可靠性差，因其縫隙易被污物堵塞，故要求水源清潔，其結構簡單，易于制作，一般用扇形噴灑。
(3) 離心式噴頭由噴嘴、錐形軸和蝸形外殼等組成。噴頭工作時水流沿切線方向進入蝸殼，并繞鉛直的錐形軸旋轉。這樣，經噴嘴射出的薄水層，同時具有沿半徑向外的速度和轉動速度，因此在空氣阻力作用下，水層很快被粉碎成細小的水滴，散落在噴頭周圍。離心式噴頭的優點是水滴對作物的打擊強度很小，缺點是控制面積太小。離心式噴頭均為全園噴灑，以安裝在平行噴式噴灌機上使用好，因其可借機組行走彌補控制面積小的缺點。
2、旋轉射流式噴頭它是目前國內外使用得較普遍的一類噴頭。噴頭可具有單噴嘴、雙噴嘴和三噴嘴三種。因之有壓力水通過噴嘴形成一股、二股或三股集中射流。朝一個方向或兩個方向射出，與此同時，驅動機構使噴頭繞鉛垂軸旋轉，在空氣阻力和粉碎機構的作用下，射流逐步裂散成細小水滴。噴灑在噴頭四周，形成一個以射程為徑的濕潤圓，由于水流是以射流形式噴出，射程較遠，所以旋轉射流式噴頭是屬于中、高壓型噴頭。
(1) 搖臂式噴頭是我國目前使用較普遍的一種噴頭，主要由噴體、搖臂轉動機構、旋轉密封裝置和扇形機構等部分組成。壓力水流通過噴嘴形成一股集中水舌射出，由于水舌內有渦流．又在空氣阻力作用下，水舌被裂碎成細小的水滴，并且傳動機構使噴頭繞豎軸緩慢旋轉，這樣水滴就均勻噴灑在噴頭四周，形成一個半徑等于噴頭射程的扇形灌溉面積。
① 噴體包括空心軸、彎頭、噴管、噴嘴和穩流器。空心軸在軸套內轉動，因而要求它的摩擦阻力不大，彎頭里面的流道要光滑平緩，以減少阻力損失。為了消減水流進入彎頭后產生的渦流和流速分布的不均勻性，常在噴管內裝上穩流器。
在噴管后裝有一錐管與噴嘴相連，錐管內壁要求平滑。有的噴頭整個噴管就是一個長錐管。要求噴嘴有好的錐角和光潔度，噴嘴直徑和錐角是影響射程、流量和霧化的重要因素。噴嘴的噴射仰角為28°～30°時射程較遠，為了使從噴嘴射出的水柱集中而密實減小噴頭內水力損失，一般噴頭進口直徑D≥2．5d(d為噴嘴直徑)。
② 搖臂轉動機構其結構包括導流器、搖臂軸、搖臂彈簧和搖臂體等部件組成。在搖臂前端的導流器有一偏流板和勺形導水板，噴水前它置于噴嘴的正前方，當噴頭工作時水柱通過偏流板沖到導水板上，并從側面轉向射出。搖臂導水器獲得水流的反作用力，使搖臂外擺轉動，并把搖臂彈簧扭緊，但在彈簧力作用下搖臂又回位使導水器進入水柱，偏流板先受水，使水柱偏流。一部分水被拍擊細碎落于近處，另一部分水則由偏流板與導水板的間隔中射出，落于稍遠處。與此同時，水流對偏流板的反作力則繼續對搖臂加速，使搖臂具有很大的角速度，搖臂撞擊噴體，使噴管轉動3°～5°，如此周而復始，便使噴頭繞鉛垂軸線旋轉。
③ 扇形機構(又稱換向機構)其作用是使噴頭作扇形運動。其結構類型很多，有轉釣、轉塊、臥溝、挺桿、擺塊等五種。擺塊式換向機構突出構件的受力情況優于其它形式，結構也比較簡單，工作時撥桿工作角度小。因此，我國的搖臂噴頭多采用這種形式。如搖臂式噴頭PY1系列全部采用擺塊式扇形機構。它包括擺塊、換向彈簧、撥桿和限位銷等部件。扇形機構裝在噴管后面。擺塊由于換向彈簧的控制，只有兩個穩定位置。在一個位置時，擺塊突起擋住搖臂的后部，控制了搖臂的擺幅，搖臂在水力作用下直接撞擊擺塊，使噴體作反向轉動。在另一位置時，擺塊收縮擋不住搖臂，搖臂可以隨意轉動使噴頭作正向旋轉。這突變擺塊是由兩個裝在軸套上的限位銷通過撥桿來控制的。這樣，只要調節限位銷的相對位置，就可以使噴頭作任意角度的扇形噴灌。
④ 旋轉密封裝置由于噴體空心軸在套軸內轉動，因而既要保證其轉動靈活，又要密封水。因此，噴頭內設置有旋轉密封裝置，一般采用三層密封圈(O型密封圈、防沙密封圈、減磨密封圈)。旋轉密封機構是保證正常工作的一個關鍵，所以要求各零部件須有足夠的強度和合理結構尺寸，在相對運動部件間要有適應的動力配合。
搖臂式噴頭的另一種型式是垂直搖臂式，它由改變射流方向產生的反作用力推動其間歇旋轉的。它的主要優點是：受力情況較搖臂式噴頭好，這是因為擺臂不直接撞擊噴管．振動很小。和其它反作用式噴頭相比，它沒有很復雜的限速機構和易損件。這種噴頭國外用得較多，它是一種適用于中、高壓型的噴頭，在各種噴灌機上都可適用，它還可噴灑污水或糞液等含雜質的混合液體。典型垂直搖臂式噴頭的主要結構部件。
(2) 葉輪式噴頭它由射流沖擊葉輪并通過傳動機構帶動噴體旋轉。由于射流速度大，所以葉輪的轉速很快，但是噴體只要求每分鐘0.2～0．35轉，同時需要較大驅動力矩，因此須大幅度降速。葉輪式噴頭的降速是通過兩級蝸輪蝸桿實現的，所以這種頭也稱為蝸輪蝸桿式噴頭。葉輪式噴頭的優點是轉速穩定，并且不會因振動引起旋轉失靈，其主要缺點是結構復雜，制造工藝要求較高，成本大，因此，這種噴頭使用不夠廣泛。
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