CN110313292A - 文丘里管施肥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种文丘里管施肥装置，包括：连接体(1)，包括相互连通的第一接口通道(11)、第二接口通道(12)和第三接口通道(13)；加速管路(2)，位于所述第一接口通道(11)内与所述连接体(1)连接；降速管路(3)，位于所述第二接口通道(12)内与所述连接体(1)连接；所述加速管路(2)位于所述第一接口通道(11)的一端端面超出所述第一接口通道(11)，所述加速管路(22)与所述降速管路(31)之间存在间隙。本发明的文丘里管施肥装置，具有吸附能力强、流体流速快、不堵塞的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水肥一体化灌溉技术领域，尤其涉及一种文丘里管施肥装置。
背景技术
文丘里管是意大利物理学家G.B.文丘里发明的一种测量流体压差的装置。文丘里管广泛的应用于石油、化工、冶金、水利水电等行业领域，用于对大管径流体的控制与计量。文丘里管的原理主要是通过其独特的结构将通过的流体由粗变细，以加快流体的流速，使流体在文丘里管附腔的出口处形成一个“真空”区，致使周围的流体被吸入文丘里管，随原来流体一起继续流动。
在水肥一体化灌溉领域，文丘里管的应用还很少，传统的文丘里管能够形成的“真空”区很小，对肥料等养分的吸附效率太低，并且容易造成堵塞影响使用，因此传统的文丘里管并不能很好的适用于水肥一体化灌溉。所以一种增强对周围流体的吸附能力、显著加快流体流速的文丘里管成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种吸附能力强的文丘里管施肥装置。
为实现上述目的，本发明提供一种文丘里管施肥装置，包括：
连接体，包括相互连通的第一接口通道、第二接口通道和第三接口通道；
加速管路，位于所述第一接口通道内与所述连接体连接；
降速管路，位于所述第二接口通道内与所述连接体连接；
所述加速管路位于所述第一接口通道的一端端面超出所述第一接口通道，所述加速管路与所述降速管路之间存在间隙。
根据本发明的一个方面，所述加速管路的内径包括顺序连接的锥形内径部分和柱形内径部分，所述锥形内径部分的孔径沿着由所述锥形内径部分到所述柱形内径部分的方向逐渐减小，所述柱形内径部分的孔径大小等于所述加速管路外径大小的1/10。
根据本发明的一个方面，所述加速管路超出所述第一接口通道内的一端设有锥形凸台，所述降速管路位于所述第二接口通道内的一端设有锥形槽。
根据本发明的一个方面，所述锥形槽的锥角大于所述锥形凸台的锥角。
根据本发明的一个方面，所述锥形槽的端面与所述第二接口通道靠近第一接口通道一端的端面齐平。
根据本发明的一个方面，所述锥形凸台的端面伸入所述第二接口通道内。
根据本发明的一个方面，所述降速管路的孔径大小沿着远离所述加速管路的方向逐渐增大。
根据本发明的一个方面，所述连接体的第三接口通道为进肥料道。
根据本发明的一个方面，所述连接体、所述加速管路和所述降速管路之间为粘接连接。
根据本发明的一个方面，所述连接体、所述加速管路和所述降速管路均为聚氯乙烯材料。
本发明的文丘里管施肥装置，灌溉水沿着进水管、加速管路、连接体、降速管路向出水管的方向运输，由于加速管路位于第一接口通道内的一端端面超出了第一接口通道，即加速管路位于第一接口通道内的一端端面超出了第三接口通道的内壁位置，使得加速管路阻挡了进肥料道即第三接口通道原本的延伸方向，在连接体内、加速管路外围形成了腔体。并且加速管路与降速管路之间存在间隙，当灌溉水由进水管经过加速管路加速后，流速加快，通过加速管路出口后快速穿过加速管路与降速管路之间的间隙进入降速管路时，在加速管路出口附近会产生负压，也即所形成的腔体会形成真空区，进而使第三接口通道的入口处产生强大的吸附力，对通过第三接口通道的肥料产生吸附作用，将肥料吸附进入降速管路中随灌溉水一起灌溉，实现水肥一体化的灌溉方式。而加速管路与降速管路之间的间隙范围为2mm-3mm，在此范围内，能够保腔体增加的真空区域面积较大，进而产生的吸附力更强，吸附效果更好，有利于避免肥料由第三接口通道进入时发生堵塞的问题。
本发明的文丘里管施肥装置，加速管路的内径包括锥形内径部分和柱形内径部分。加速管路锥形内径部分的孔径沿着由进水管到出水管的方向逐渐减小，锥形内径部分的最大孔径小于进水管的内径，锥形内径部分的最小孔径与和锥形内径部分连接的柱形内径的孔径大小相等。使得灌溉水经由进水管进入加速管路中后，对灌溉水具有加速作用，从而加快灌溉水的流速，而在锥形内径部分之后设有柱形内径部分，是为了灌溉水达到一定的流速后，能够流动平稳，保证灌溉水从加速管路出口流出时具有稳定的流速，从而产生稳定的吸附力，保证肥料进料的稳定性，有利于提高灌溉水肥配比的精确性。
本发明的文丘里管施肥装置，加速管路的柱形内径部分的孔径的大小设置为加速管路外径大小的1/10，也即加速管路的柱形内径的孔径大小是进水管孔径大小的1/10，如此设置，使得加速管路出口段与进水管处具有足够的压力差，使得灌溉水在加速管路出口处获得足够的流速，有效避免灌溉堵塞且有利于缩短灌溉时间，同时加速管路出口处灌溉水的流速越大，在第三接口通道处产生的吸附力也就越大，有利于保证肥料的快速进料同时避免管路堵塞。
本发明的文丘里管施肥装置，采用粘接的方式将连接体、加速管路和降速管路连接，密封性好，重量轻。另外，连接体、加速管路和降速管路均采用聚氯乙烯材料制成，具有重量轻、绿色环保、耐腐蚀的特点。
附图说明
图1是示意性表示根据本发明的文丘里管施肥装置的结构图；
图2是示意性表示本发明的文丘里管施肥装置各组成部分的结构图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
图1是示意性表示根据本发明的文丘里管施肥装置的结构图。图2是示意性表示本发明的文丘里管施肥装置各组成部分的结构图。参照图1、图2所示，本发明的文丘里管施肥装置包括连接体1、加速管路2和降速管路3。
如图1、图2所示，连接体1具有相互连通的第一接口通道11、第二接口通道12和第三接口通道13。在本实施方式中，连接体1为三通管件，并且为垂直型三通管件，连接体1的第一接口通道11与第二接口通道12相对设置，第一接口通道11和第二接口通道12的孔径大小相同，相互连通。第三接口通道13与第一接口通道11和第二接口通道12相互垂直，第三接口通道13与第一接口通道11和第二接口通道12相互连通。第一接口通道11和第二接口通道12根据本发明的文丘里管施肥装置，第三接口通道13为进肥料道。
加速管路2的一端位于进水管4中与进水管4连接，加速管路2的另一端位于连接体1的第一接口通道11中，与连接体1连接，加速管路2位于第一接口通道11内的一端的端面超出了第一接口通道11，即超出了第三接口通道13的内壁。即如图1所示，加速管路2伸入第一接口通道11最远端的位置超出了第三接口通道13内壁的位置，加速管路2对沿第三接口通道13向第一接口通道11和第二接口通道12延伸的方向形成了阻挡，进而改变第三接口通道13的延伸方向。
降速管路3的一端位于连接体1的第二接口通道12中，与连接体1连接，加速管路2和降速管路3之间存在间隙，降速管路3的另一端与出水管5连接。本发明的文丘里管施肥装置，加速管路2与进水管4、连接体1的连接、降速管路3与连接体1和出水管5的连接可以通过插接、螺纹连接、焊接等方式实现，在本实施方式中，采用粘接的方式将各部分连接，形成本发明的文丘里管施肥装置。
本发明的文丘里管施肥装置，灌溉水沿着进水管4、加速管路2、连接体1、降速管路3向出水管5的方向运输，由于加速管路2位于第一接口通道11内的一端端面超出了第一接口通道11，也即超出了第三接口通道13的内壁位置，使得加速管路2阻挡了进肥料道即第三接口通道13原本的延伸方向，在连接体1内、加速管路2外围形成了腔体a。并且加速管路2与降速管路3之间存在间隙，当灌溉水由进水管4经加速管路2加速后，流速加快，通过加速管路2出口后快速穿过加速管路2与降速管路3之间的间隙进入降速管路3时，会在加速管路2出口附近产生负压，也即所形成的腔体a会形成真空区，进而使第三接口通道13的入口处产生强大的吸附力，对通过第三接口通道13的肥料产生吸附作用，将肥料吸附进入降速管路3中随灌溉水一起灌溉，实现水肥一体化的灌溉方式。
在本实施方式中，加速管路2与降速管路3之间的间隙范围为2mm-3mm，在此范围内，能够保腔体a增加的真空区域面积较大，进而产生的吸附力更强，吸附效果更好，有利于避免肥料由第三接口通道13进入时发生堵塞的问题。当然，加速管路2与降速管路3之间的间隙范围设置为不在上述范围内时，也能实现吸附肥料进入降速管路3最终实现水肥一体化灌溉，但对肥料的吸附效果不如将加速管路2与降速管路3之间的间隙范围设为2mm-3mm的吸附效果更好。
如图1、图2所示，本发明的加速管路2的内径包括锥形内径部分2a和柱形内径部分2b。在本实施方式中，加速管路2锥形内径部分2a的孔径沿着由进水管4到出水管5的方向逐渐减小，锥形内径部分2a的最大孔径小于进水管4的内径，锥形内径部分2a的最小孔径与和锥形内径部分2a连接的柱形内径2b的孔径大小相等。如此设置使得灌溉水经由进水管4进入加速管路2中后，对灌溉水具有加速作用，从而加快灌溉水的流速，而在锥形内径部分2a之后设有柱形内径部分2b，是为了灌溉水达到一定的流速后，能够流动平稳，保证灌溉水从加速管路2出口流出时具有稳定的流速，从而产生稳定的吸附力，保证肥料进料的稳定性，有利于提高灌溉水肥配比的精确性。
在本实施方式中，加速管路2一端位于进水管4中，另一端位于第一接口通道11中，进水管4的孔径等于第一接口通道11的孔径，加速管路2的外径等于进水管4的内径，加速管路2的柱形内径部分2b的孔径的大小设置为加速管路2外径大小的1/10，也即加速管路2的柱形内径2b的孔径大小是进水管4孔径大小的1/10，如此设置，使得加速管路2出口段与进水管4处具有足够的压力差，使得灌溉水在加速管路2出口处获得足够的流速，有效避免灌溉堵塞且有利于缩短灌溉时间，同时加速管路2出口处灌溉水的流速越大，在第三接口通道13处产生的吸附力也就越大，有利于保证肥料的快速进料同时避免管路堵塞。
参照图1、图2所示，在本实施方式中，加速管路2位于第一接口通道11的一端设有锥形凸台21，降速管路3位于第二接口通道12的一端设有锥形槽31。在本实施方式中，加速管路2的端面伸入了第二接口通道12中，即加速管路2超出第一接口通道11最远端的位置，超出了第三接口通道13最接近第二接口通道12的内壁的位置伸入到了第二接口通道12内。锥形槽31的端面与第二接口通道12靠近第一接口通道11的一端端面齐平，换言之，锥形槽31的端面与第三接口通道13邻近第二接口通道12的内壁齐平，即降速管路3插接于第二接口通道12的最远端与第三接口通道13最接近第二接口通道12的内壁齐平。即如图1所示，加速管路2与降速管路3之间的间隙位于第三接口通道13最左侧内壁的左侧。本发明的锥形槽31的锥角大于锥形凸台21的锥角。在本实施方式中，锥形凸台21的锥角的最优角度为107°，在此角度下，结合加速管路2与降速管路3之间的间隙，能够保证连接体1中锥形凸台21的周围形成的环形腔体a的面积范围所能最终产生的吸附力更强，对肥料的吸附效果更好。锥形槽31的设置，保证了肥料能够保证肥料很容易的进入到降速管路3中随灌溉水一起向前运输。当然，加速管路2位于第一接口通道11一端的形状不局限为锥形凸台，也可以是其他形状，同理降速管路3位于第二接口通道12的一端的形状也不具有局限性。需要注意的时，采用不同的形状结构，会造成最终对肥料吸附力的大小不同，具体可根据实际需求来进行设定。
如图1、图2所示，本发明的降速管路3的孔径沿着远离加速管路2、靠近出水管5的方向逐渐增大，如此设置有利于降低灌溉水的流动速度，有利于保证肥料从锥形槽31进入降速管路3后与灌溉水混合均匀，同时保证灌溉肥液的流动平稳性。
根据本发明的文丘里管施肥装置，连接体1、加速管路2和降速管路3的长度和孔径大小、锥形凸台21的长度以及孔径大小、加速管路2伸入第一接口通道11的长度、降速管路3伸入第二接口通道12的长度，锥形槽31的锥形角和锥形凸台21的锥角、加速管路2与降速管路3的间隙等均可根据实际所需的灌溉水流速、肥料吸入量等要求来具体设置，只要满足上述各部分之间的位置关系和尺寸关系即可实现本发明的目的。
根据本发明的构思，本发明还可以有其他实施方式(未图示)，例如，降速管路3与加速管路2之间存在间隙，加速管路2位于第一接口通道11的一端设有锥形凸台21，降速管路3位于第二接口通道12的一端设有锥形槽31，锥形凸台21的端面超出了第三接口通道13靠近第一接口通道11的内壁，锥形槽31的端面超出了第三接口通道13靠近第二接口通道12的内壁，即锥形槽31与锥形凸台21之间的空隙位于第三接口通道13邻近第一接口通道11和第二接口通道12的相对的内壁之间，锥形槽31的锥角大锥形凸台21的锥角。此时在连接体1中也能形成环形腔，当灌溉水由锥形凸台21的出口快速进入降速管路3时，环形腔也会形成真空产生吸附力。但是，由于锥形槽31的端面超出了第三接口通道13最接近第二接口通道12的内壁，所以锥形槽31会对由于环形腔产生的吸附力造成一定的阻挡，其吸附效果与锥形槽31端面与第三接口通道13靠近第二接口通道12的内壁平齐时的吸附效果相比，锥形槽31端面与第三接口通道13靠近第二接口通道12的内壁平齐时的吸附效果更好。
本发明的文丘里管施肥装置，连接体1、加速管路2和降速管路3均采用聚氯乙烯材料制成，具有重量轻、绿色环保、耐腐蚀的特点。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种文丘里管施肥装置，其特征在于，包括：
连接体(1)，包括相互连通的第一接口通道(11)、第二接口通道(12)和第三接口通道(13)；
加速管路(2)，位于所述第一接口通道(11)内与所述连接体(1)连接；
降速管路(3)，位于所述第二接口通道(12)内与所述连接体(1)连接；
所述加速管路(2)位于所述第一接口通道(11)的一端端面超出所述第一接口通道(11)，所述加速管路(22)与所述降速管路(31)之间存在间隙。
2.根据权利要求1所述的文丘里管施肥装置，其特征在于，所述加速管路(2)的内径包括顺序连接的锥形内径部分(2a)和柱形内径部分(2b)，所述锥形内径部分(2a)的孔径沿着由所述锥形内径部分(2a)到所述柱形内径部分(2b)的方向逐渐减小，所述柱形内径部分(2b)的孔径大小等于所述加速管路(2)外径大小的1/10。
3.根据权利要求1所述的文丘里管施肥装置，其特征在于，所述加速管路(2)超出所述第一接口通道(11)内的一端设有锥形凸台(21)，所述降速管路(3)位于所述第二接口通道(12)内的一端设有锥形槽(31)。
4.根据权利要求3所述的文丘里管施肥装置，其特征在于，所述锥形槽(31)的锥角大于所述锥形凸台(21)的锥角。
5.根据权利要求3所述的文丘里管施肥装置，其特征在于，所述锥形槽(31)的端面与所述第二接口通道(12)靠近第一接口通道(11)一端的端面齐平。
6.根据权利要求3所述的文丘里管施肥装置，其特征在于，所述锥形凸台(21)的端面伸入所述第二接口通道(12)内。
7.根据权利要求1所述的文丘里管施肥装置，其特征在于，所述降速管路(3)的孔径大小沿着远离所述加速管路(2)的方向逐渐增大。
8.根据权利要求1所述的文丘里管施肥装置，其特征在于，所述连接体(1)的第三接口通道(13)为进肥料道。
9.根据权利要求1所述的文丘里管施肥装置，其特征在于，所述连接体(1)、所述加速管路(2)和所述降速管路(3)之间为粘接连接。
10.根据权利要求1所述的文丘里管施肥装置，其特征在于，所述连接体(1)、所述加速管路(2)和所述降速管路(3)均为聚氯乙烯材料。
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