喷灌系统关键设备研制与产业化进展.doc

喷灌系统关键设备研制与产业化进展      存在问题与发展趋势我国自上世纪七十年代中期引进喷微灌技术并大力推广应用。至上世纪末,我国喷微灌设备生产已初具规模,用于农田灌溉的主要喷微灌设备(如喷微灌专用管材、喷头、微喷头、滴头、微灌带、过滤器、施肥装置、自吸式水泵等)已能自行开发生产并满足国内的需求,部分产品还有出口(如微喷头、自吸式水泵)。喷头是影响喷灌灌水质量的关键设备,世界主要发达国家一直致力于喷头的改进及研究开发,发展趋势是向多功能、节能、低压方向发展。如美国先后开发出不同摇臂形式(水平摇臂、垂直摇臂)、不同仰角(7o、11o、15o、23o、27o)及适用于不同目的的多功能喷头。我国目前生产上广泛使用的喷头为PY1、PY2、ZY-1和ZY-2,其中PY1、PY2已形成系列,除具有不同规格外,其喷头仰角也有7o、15o、、30o等不同型号。由于此类喷头为20世纪80年代初开发的产品,能量转化率偏低,实测值尚不足80%,在喷灌工程中正逐渐被淘汰。ZY-1、ZY-2喷头为20世纪80年代中期引进奥地利鲍尔公司生产线生产的产品,实测能量利用率可达90%.近年来,随着我国节水灌溉的发展,许多节水灌溉设备生产厂家纷纷对ZY-1、ZY-2喷头进行仿制或略加改进,如增加换向机构、改进喷头仰角(一般增大)等,该产品成为我国目前使用的主流喷头。尽管该产品品牌较多,但仍未形成系列化,且在防风、多功能利用、低压工作时的水量分布等方面存在缺陷。因此,需要开发新型节能喷头系列及功能可调的喷头系列,改进喷头性能,增加喷头功能。随着我国经济的发展,城市化进程的加快以及人们对生活质量要求的提高,城市绿地大幅度增加,城市用水也随之日趋紧张,绿地灌溉的节水要求日益迫切。因此,喷微灌技术在城市绿地中被广泛应用。但至2002年,我国城市喷微灌多采用农田灌溉中所使用的喷头。这些喷头虽然也可以达到节水和良好的绿地灌溉效果,但影响绿地的景观效果。当时,我国城市灌溉专用喷头,百分之百是舶来品,没有一家企业开发和生产城市灌溉专用喷头。因此,急需开发性能优良的城市绿地专用喷头,满足城市绿地灌溉既要节水、又要美观的要求,探索我国城市绿地灌溉设备国产化的可能性和可行性。我国使用的喷灌移动管材主要有薄壁铝管、薄壁钢管和PE管等。其中薄壁钢管由于加工缺陷、易腐蚀,已很少使用。薄壁铝管尽管重量轻、耐用,是目前广泛使用的喷灌移动管道,但其生产成本偏高。而通过减小壁厚降低成本的方法会严重减弱产品的刚度,造成质量下降。因此,急需研制新型金属管道,使之既能满足刚度与强度的需要,又能降低系统成本。在喷灌配套管件方面,由于喷灌系统涉及到金属、塑料、橡胶等多种材料,不同材料间的连接方式及其规格有所差异,导致喷灌系统的配套性和可靠性降低。因而,需研制标准化、系列化的喷灌用管件,提高系统的通用性和可靠性。国家“十五”重大科技专项“田间固定式半固定式喷灌系统关键设备及产品研制与产业化开发”以跟踪当代世界前沿技术,提高我国喷灌技术和设备的现有水平为目标,针对制约喷灌发展的主要因素——投资大、能耗高、易受风影响和存在蒸发漂移损失,研制开发新一代适合我国国情的喷灌技术和设备。在喷头方面,研制开发节能、防风的异形喷嘴喷头、可调仰角和雾化程度的喷头、短流道系列喷头、园林专用喷头及非圆形喷洒域喷头等;在喷灌用管道