微喷头的种类及其工作原理
微喷头也是喷头的一种,只是它具有体积小、压力低、射程短、雾化好等特点。小的微喷头外形尺寸只有0.5~1.0cm,大的也只10cm左右;其工作压力一般为50~300k Pa。因此微喷头的结构一般要比喷头简单得多,多数是用塑料一次压注成形的,复杂一些的也只有五、六个零件。也有用金属做的或采用一些金属部件。喷嘴直径一般小于2.5mm;单个微喷头的喷水量一般不大于300L/h。由于微喷头主要是作为一种局部灌水方法,所以不要求微喷头具有很大的射程,一般微喷头的射程从10~50cm到6~7m不等。
微喷头的作用有两个方面:一是将水舌粉碎成细小的水滴并喷洒到较大的面积上,以减少发生地面径流和局部积水的可能性;另一方面是用喷洒的方式,消散到达微喷头前的水头。(在滴头中则是利用水流流过孔口或迷宫时的阻力来消散这水头。)只要能起到这两方面作用,而且工作参数在上述范围之内的构件都可以称为微喷头。所以其结构形式和工作原理非常多样。各种形式、不同规格的微喷头现在已有数百种之多。按其喷洒的图形(或湿润面积的形状)可以分为全圆喷洒和扇形喷洒两种。
1)全圆喷洒的微喷头:单个微喷头的湿润面积是圆形的,如图3-26左下角所示。这种喷头也可以用于全面灌溉。
2)扇形喷洒的微喷头:单个微喷头的湿润面积是一个或多个扇形的,而且各扇形的中心角也不相同,如图3-26所示即为其中几种。这种微喷头一般只能用于局部灌溉,因为其组合后不容易得到均匀的水量分布,所以不适用于全面灌溉,由于一些果树都不希望树干经常处于湿润状态,因此常将扇形的缺口对着树干,这样可以避免打湿树干,和一般喷头不同的地方是,一般喷头每个喷头只有一个扇形,而一个微喷头却可以有几个扇形湿润面积。
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图3-26 几种不同形状喷洒图形的微喷头
按其工作原理,常用的微喷头可以分为射流式、离心式、折射式和缝隙式四种。其工作原理均与喷头相似。后三种都没有运动部件,在喷洒时整个微喷头各部件都是固定不动的,因此统称为固定式微喷头。
1.射流式微喷头
一般是利用反作用原理使之旋转。其特点是水流集中、射程远,因此平均喷灌强度也就比较低,特别适用于全面灌溉以及透水性较低的土壤上局部灌溉。
除了如图3-27所示的射流式微喷头之外,也还有一些其他形式的射流式微喷头。如图3-28所示即为一种带有旋转悬臂的射流式微喷头。
2.离心式微喷头
离心式微喷头是一种利用离心力来喷洒的微喷头,其外形如图3-29所示。其特点是工作压力低,雾化程度高,一般形成全圆的湿润面积。由于在离心室内能够消散大量能量,所以在同样流量的条件下,孔口可以比较大,从而大大减少了堵塞的可能性。

图3-27 射流式微喷头

图3-28 射流式微喷头及其支柱
3.折射式微喷头
折射式微喷头和一般折射式喷头不同,它的折射锥的折射角不一定是120°,可以是180°甚至大于180°。因此有时将射流式喷头的折射臂取去,换上一个平的折射锥,就成了折射式微喷头。这样增加了微喷头部件的通用性。一般折射锥表面是光滑的,但也有的折射锥沿圆周方向做成齿形。其作用在于使水流沿圆周方向能分布得比较均匀,也可以提高雾化程度。对于一些扇形喷洒的折射式微喷头则只有一个方向有支架,水流向另一个方向射出。
4.缝隙式微喷头
缝隙式微喷头如图3-30所示。

图3-29 离心式微喷头外形图

图3-30 缝隙式微喷头示意图