系列新型微灌产品产业化技术报告

1、系列新型微微灌产品品产业化技技术报告告产业背景微灌为代表表的节水水灌溉技技术在西西方发达达国家已已有400多年的的发展历历史，我国在上世纪纪70年代代中期引引进该项项技术，迄今也已近30年。到20世纪纪90年代代中期以以后，随着我我国塑料料工业的的迅猛发发展，微灌产产品的企企业化生生产也不不断演化化和进步步，并在农业业生产中中得到了了一定范范围的应应用和推推广，使我国国古老的的农业灌灌溉方式式发生了了根本性性的变革革。1、国外概概况水是地球上上最珍贵贵的资源源之一，其其中农业业用水约约占总用用水量的的60%。节水水灌溉技技术按照照作物的的最佳需需水量进进行科学学灌溉，以以较少的的水耗量量取得较

2、较高的产产出效益益。相对对于沟灌灌和浇灌灌等原始始灌溉方方法，它它具有节节水、高高效、增增产、减减少病虫虫害和提提高作物物品质等等诸多优优点，是是解决灌灌溉水源源匮乏的的有效办办法。微微灌是最最先进的的节水灌灌溉技术术之一，一一直受到到以色列列、美国国和澳大大利亚等等西方发发达国家家的重视视。从世界范围围来看，微灌产品的生产主要分布在欧美、澳大利亚等经济发达国家。从灌水器、过滤器、施肥（药）装置、管材、管件到自动控制设备等微灌产品，均已标准化且技术成熟，生产规模庞大。德国、瑞士等国家在微灌生产装备和控制仪器的制造方面处于世界先进水平，而美国、以色列等国家生产的微灌产品则处于世界领先地位。美国雨

3、鸟（RAINBIRD）公司是目前世界上最大的微灌器材生产企业，在30多个国家设有办事处，产品销往130多个国家，覆盖农业、园林、城市绿化、庭院、运动场和工业除尘等场合的节水灌溉。微灌技术的发源地是以色列的耐特菲姆（NETAFIM）公司，产品规格最多的是以色列的普拉斯托（PLASTRO）公司，而以色列的纳安丹（NAANDAN）公司则主要以灌溉设计技术为主。表1列出了世界上最著名的几个微灌生产厂家的产品及其应用概况。以上公司各有所长，发展各有侧重。国外微灌技术和产品水平高、应用成熟，对促进我国微灌技术的发展和革新将起到积极而有效的推动作用。然而，国外外的先进进微灌技术术及产品品并没有有考虑在在较低

4、成成本和较较恶劣条条件下的的特殊情情况。例例如，国国外的微微灌系统统对过滤滤要求很很高，需需要配置置价格昂昂贵的专专用装备备，运行行和管理理的技术术要求高高。加上上微灌产品品本身的的成本也也较高，一一些欠发发达或经经济较落落后的地地区很难难承受，从从而制约约了这些些先进技技术和产产品在全全球的推推广应用用。时至至今日，像像耐特菲菲姆、普普拉斯托托这些国国际微灌灌大企业业基本上上完全退退出中国国市场，其其生产的的微灌产产品难以以适应我我国的微微灌条件件和实际际需求。表1. 世世界主要要微灌生产产厂家及及其产品品应用情情况国家微灌应用微灌产品以色列以色列是微微灌技术术的发源源地，也也是微灌灌应用最

5、最具代表表性的国国家之一一。在该该国，温温室种植植全部以以微灌为主主。该国国拥有像像耐特菲菲姆、普普拉斯托托和纳安安丹等多多家世界界著名的的灌溉公公司。农用微灌产产品主要要分为两两类：一一是滴管管类，二二是滴头头类。目目前最为为流行的的是一体体化的滴滴灌管(带)，即滴滴头和塑塑料毛管管结合为为一体，安安装使用用非常方方便，产产品性能能良好，使使用寿命命长，有有些产品品甚至长长达200年。另另外，产产品的流流量均匀匀度高，在在灌溉水水的进口口处设计计有专门门的过滤滤结构，利利用过滤滤器的过过滤功能能有效地地减少灌灌溉系统统的堵塞塞几率。除除了滴灌灌管（带带）和滴滴头外，还还拥有灌灌溉过程程的全自

6、自动化控控制器（无无线、有有线）和和系列农农业自动动灌溉阀阀门和接接头等配配件。美国美国是目前前世界上上微灌技术术推广应应用面积积最多的的国家，20世纪90年代初就已超过了60万公顷，约占美国当时总灌溉面积的3%。该国拥有世界上最具实力的灌溉生产厂家，如雨鸟和托罗等大型跨国公司。产品种类繁繁多、规规格齐全全。如雨雨鸟公司司拥有流流量为22、4、8L/h的压压力补偿偿和非补补偿滴头头以及应应用广泛泛的紊流流压力补补偿式滴滴灌带。所所有滴灌灌产品中中的灌水水器均采采用了紊紊流流道道，保证证出水均均匀且具具有良好好的抗堵堵塞性能能，压力力补偿功功能使流流量均匀匀性更为为优良。产产品可埋埋于地下下使用

7、，减减少了水水量的蒸蒸发。该该公司的的滴灌配套套产品齐齐全，包包括系列列滤网过过滤器、压压力调节节器、化化肥和农农药注入入器以及及各种控控制器。另另外，美美国的托托罗公司司一直是是世界上上高尔夫夫球场、园园林和运运动场草草坪维护护及灌溉溉设备制制造业的的先锋，所所提供的的滴灌产产品性能能卓越、技技术先进进，在该该领域占占有垄断断性的地地位。澳大利亚澳大利亚是是推广微微灌技术术面积较较多的国国家之一一。薄壁滴灌带带的灌水水器紧贴贴于滴灌灌带的内内壁，采采用了多多入口过过滤方式式，紊流流流道和和激光成成形的狭狭长出口口提高了了灌水器器的抗堵堵塞性能能，避免免了根茎茎的入侵侵。2、国内概概况我国的干

8、旱旱和半干干旱地区区约占国国土总面面积的550%，人人均水资资源约为为26000m33，仅为为世界平平均水平平的1/4，居居世界第第1099位，而而且水资资源分布布很不均均衡，其其中有110个省省（市）地地区，111%的的国土面面积，11/3以以上的人人口，人人均水资资源不足足10000m3，水资资源十分分匮乏。我国的农业业用水占占总用水水量的770%，而而利用率率只有440%左左右，为为节水先先进国家家的一半半。这种种现实决决定了必必须大力力发展节节水农业业，它是是国家实实施可持持续发展展战略的的重要内内容。因因此，自自上世纪纪90年年代中期期以来，国国家先后后建设了了9000个节水水灌溉示

9、示范项目目和122个节水水灌溉示示范市、300个节水增产重点县和节水型井灌区，因地制宜地推广了微喷灌、微灌等节水灌溉技术。我国的微灌灌技术始始于200世纪770年代代，但由由于制造造水平落落后，发发展十分分缓慢。直直到900年代中中后期，随随着我国国塑料工工业的迅迅猛发展展，农用用灌溉塑塑料器材材日趋成成熟，该该技术才才在农业业生产中中得到了了一定范范围的推推广应用用。据不不完全统统计，塑塑料节水水器材已已占各类类农用节节水器材材总量的的60%以上。到到目前为为止，我我国微灌灌器材生生产企业业已有1100多多家，塑塑料节水水器材生生产企业业有300多家，各各种塑料料微灌器材材产量已已达300多

10、万吨吨。较著著名的企企业有新新疆天业业、北京京绿源和和秦川节节水等，这这些公司司的所在在地及产产品覆盖盖区主要要在我国国水资源源较贫乏乏的地域域。尽管微灌产产品生产产企业在在近几年年如雨后后春笋般般地得到到了极大大的发展展，但是是我国的的微灌技术术仍然处处在引进进、吸收收和消化化阶段，仅仅仅只能能靠较低低的生产产成本来来抗衡国国外的微微灌产品品。特别别是在微微灌关键键部件灌水水器和过滤器器的水力力理论研研究、新新产品研研发和试试验研究究等方面面与国外外节水发发达国家家相比，还还存在较较大的差差距，导导致我国国到目前前大多数数微灌企企业还不不具备独独立开发发新型高高性能微微灌新产产品的能能力，而

11、而所生产产的仿制制产品无无论是制制造精度度，还是是综合性性能指标标均远远远低于国国外同类类产品。下面是我国国节水灌灌溉产品品的市场场竞争分分析表：表2. 现现有微灌灌产品生生产企业业分析表表竞争对手企业简介市场份额产品特点企业优势企业劣势新疆天业新疆天业集集团是成成立于119966年的大大型国有有企业，是目前中国最大的农业节水微灌器材生产厂家。目前,天业业节水的的塑料节节水微灌灌器材的的生产能能力已雄雄居全国国第一。已形成成400万万亩节水水器材的的生产能能力,在在新疆占占有800%的市市场份额额。产品有塑料料原料类类、膜类类、管材材、节水水产品、化化工产品品、食品品、建材材等类型型；具有有完

12、整的的生产、设设计、安安装、服服务体系系；与多多家国内内外知名名高校合合作，产产品更新新迅速。是上市公司司，便于于筹集资资金研发发新产品品和推广广项目，同同时是国国有企业业，有相相当的实实力，知知名度高高。产业较多，微灌市场只是其中的一小部分，力度分散，并且目前市场还主要集中在新疆。北京绿源集研制、开开发、生产于一一体，销销售农用用新型微微灌器材材，具备备了年推推广200万亩微微灌面积积的生产产能力。总部设在北北京，在在新疆、杭杭州、兰兰州、昆昆明寿光光、沈阳阳设有办办事处。主要产品包包括：内内镶式滴滴灌管、管管上补偿偿式滴灌灌管、微微喷头、过过滤施肥肥设备、管管材、管管件、园园林喷头头。规模

13、小，业业务灵活活，可以以接受或或大或小小的项目目建设，成成本低。形不成核心心竞争力力。秦川节水1999年年成立，是国内生产节水灌溉设备品种最齐全、规模最大的厂家之一。总部设在陕陕西杨陵陵，在中中西部66个省设设有办事事处。有微灌产品品系列、大大田喷灌灌系列、管管材管件件系列、微微灌系列列。节水产品种种类较多多；为顾顾客提供供规划等等服务。实力不大。其他企业规模小，实实力不足足，主要要经营灌灌溉器材材，大多多数产品品未经检检验合格格就推出出市场，难以长远发展。国外企业进口产品价价格比较较高，而而且在中中国内，论论竞争力力与销售售网络，现现已不能能与国内内的相比比。国内这些微微灌生产产企业大大多数

14、是是最近几几年才发发展起来来的，但但是却因因市场的的广阔以以及国家家政策的大力扶扶持，其规模不不断扩大大。随着着国家对对节水灌灌溉技术术、产品品的推广广应用日益益重视，特特别是把把建设节节约型社社会置于于重点发发展的位位置，我我国的节节水灌溉溉市场的的需求将将不断增增加，而而此该行业也也必定有有更大的的发展前前景。进入本世纪纪以来，我我国对微微灌产品品的需求求逐年增增加。截截止20003年年底，我我国微灌灌面积已已达4000万亩亩，成为为世界上上大田应应用微灌灌技术面面积最大大的国家家。在“十一五五”规划中中，我国国计划每每年新增增1200万亩微微灌面积积，应用用需求庞庞大。除除了西北北的市场

15、场尚未达达到饱和和外，东东北、东东南、中中部、南南部的农农田、农农场、培培养基地地、生产产基地尚尚未开发发，我国国的节水水灌溉市市场尚远远未达到到国家的的要求，与以色列列、美国国、澳大大利亚等等微灌应应用发达达国家相相比尚有有很大的的差距，同同时也酝酝酿着巨巨大的发发展空间间。综上所述，进进行自主主创新，由由微灌产产品的“模仿制制造”转变为为“生产创创造”是顺应应我国微微灌发展展的必然然趋势。3、我国节节水灌溉溉器材发发展的挑挑战与机机遇尽管节水灌灌溉器材材行业正正沿着持持续快速速之路发发展，但也存存在不可可忽视的的问题。在在这里，通通过对目目前行业业整体情情况的了了解，分析其其中存在在的问题

16、题，从而而发现此行行业中挑挑战与机机遇。主主要如表表3中所所述五个个方面。根据20004年中中国统计计年鉴，截截至20003年年底，我我国农作作物（包包括粮食食作物，油油料作物物，棉花花，麻类类，糖料料，烟叶叶，药材材，蔬菜菜，茶、果果园和其其他作物物）总播播种面积积为15524115千公公顷（折折合为2228662255千亩22.86亿亿亩），其其中有效效灌溉面面积为5540114.22千公顷顷（即约约等于88.100亿亩）其其中节水水灌溉面面积占335.44%。假假设有效效灌溉面面积的660%转转化为节节水灌溉溉面积，按按照我公公司对一一亩土地地的施工工费用5500元元计（含含各种材材料）

17、。如如果只考考虑未开开发的市市场以及及节水设设备定期期更换情情况，在在未来五五年内我我国潜在在的农作作物节水水灌溉总总的市场场的大小小为8.10亿亿亩5000元/亩亩（600%-335.44%）+8.110亿亩亩5000元/亩亩35.4%5/55=24430亿亿元。上式是我国国该行业业在未来来五年的的总市场场潜量。参参考了世世界各国国的节水水灌溉面面积比，比比较后采采用600%这个个百分比比。预计计的600%是可可以转化化为节水水灌溉面面积的有有效灌溉溉市场，440%是是难以/不需要要转化为为节水灌灌溉市场场的有效效灌溉市市场。在在节水灌灌溉面积积市场中中，考虑虑节水器器材的更更换，根根据调查

18、查比较，我国市场节水器材的平均寿命为5年，则在五年后节水灌溉面积上的节水器材将更新5/5=1次其实，节水水灌溉行行业的市市场潜量量远不止止24330亿元元。微灌灌是一种种最省水水而灌溉溉效果显显著的先先进灌溉溉技术。由由于世界界上水资资源越来来越紧张张，若干干年后，在在干旱地地区主要要依赖于于微灌，而而在非干干旱地区区，也极极需提高高水的利利用率。我我国幅员员辽阔，自自然条件件各异，包包括干旱旱区、半半干旱区区、半湿湿润区和和湿润区区。降雨雨量少的的地区急急需发展展节水灌灌溉技术术，在降降雨量充充沛的地地区，由由于降雨雨时空分分布不均均，也经经常发生生季节性性春旱、夏夏旱和秋秋旱；并并且，使使

19、用微灌灌产品不不仅可以以节水，还还有其他他更重要要的功用用，所以以微灌将将会得到到广泛的的应用，节节水灌溉溉面积预预计的660%有有增加的的可能。同同时我们们也未考考虑到其其他的种种植面积积，如我我国花卉卉种植面面积在220011年底达达到了114.775万公公顷（新新华社 20002年55月133日）（即即2211.255万亩），在在花卉种种植方面面潜在的的总的市市场大小小为2221.225万亩亩5000元/亩亩=111.066亿元。由上可以看看到我国国在节水水灌溉方方面有潜潜在的巨巨大的市市场。表3. 挑挑战与机机遇分析析序号问题要点具体表现机遇1产品数量、品品种和质质量需要要极大提提高集

20、中表现在在产品品品种单一一、规格格不全、相相互配套套水平低低、标准准不统一一、制造造偏差大大、质量量稳定性性差、工工作可靠靠性和耐耐久性等等较低。企业只要以以市场需需求为导导向，以以科技进进步为依依托，在在引进和和消化吸吸收国外外先进技技术的基基础上不不断创新新，提高高产品质质量，增增加品种种规格，降降低成本本，那么么节水灌灌溉产品品就会得得到更大大的推广广。2生产企业规规模小，生生产集中中度低，技技术研发发能力弱弱现有的300多家塑塑料节水水器材生生产企业业只有极极少数企企业实际际产量达达到万吨吨以上，而而发达国国家同类类生产企企业的生生产规模模较大，有有的企业业高达十十几万吨吨。同时时我国

21、生生产企业业的技术术研发能能力滞后后，远未未赶上西西方发达达国家。可见，并不不是市场场不足的的原因使使得我国国微灌技技术落后后，而是是企业自自身、产产品自身身的缘故故。微灌灌产品流流道设计计是微灌灌产品的的核心技技术，属属微流态态技术领领域，我我国此项项技术研研究还十十分薄弱弱，甚至至没有一一家研究究机构能能够准确确提供水水在滴头头流道内内的流态态参数分分析。3缺乏售后服服务，配配套能力力差因标准不统统一，有有的企业业产品规规格不齐齐全，制制造偏差差大，质质量不稳稳定，品品种选择择余地小小，造成成各种塑塑料节水水器材配配套能力力不足；而且售售后服务务不到位位。加强产品质质量管理理，建立立完善、

22、优优质、配配套的售售后服务务，将会会成为行行业、市市场的需需要。4市场竞争无无序，产产品未经经检测就就进入市市场由于没有建建立有效效的产品品质量监监督体系系，产品品质量良良莠不齐齐，一些些小企业业用简单单设备生生产的微微灌产品品不经检检测就投投放市场场，以不不正当的的手段参参与市场场竞争，劣劣质产品品低价销销售，挤挤占市场场，影响响了塑料料节水灌灌溉器材材的声誉誉。建立有效的的产品质质量监督督体系，生生产质量量保证、口口碑过硬硬的产品品，不仅仅是市场场的需要要，而且且是国家家、社会会的需要要。5我国农业用用水价格格偏低农业用水价价格一直直是受国国家政策策保护的的，没有有按市场场经济运运作；从从

23、而不能能引起广广大农民民对农业业节水灌灌溉的足足够认识识，误认认为节水水是政府府的事，很很多市民民没有节节水的意意识。随着教育的的普及以以及国家家建设节节约型社社会的倡倡导，用用水行业业也必定定向市场场化的方方向发展展，并且且节水技术术及产品品的推广广必将得到到相关政政府的扶持和和优待。已有的技术术与产品品针对上述提提到的中中国塑料料节水器器材行业业出现的的质量与与技术突突破上的的问题，华华中科技技大学材材料成形形与模具具技术和和武汉大大学水资资源与水水电工程程技术两两个国家家重点实实验室的的相关研研究人员员组成联联合课题题组，自自19996年至至今，在在国家科科技攻关关计划项项目、8863重

24、重大专项项和重点点项目、国国家农业业科技成成果转化化基金以以及国家家自然科科学基金金等一批批国家级级项目资资助下，对对微灌产产品的创创新设计计与快速速制造进进行了深深入系统统研究：构建了了微灌产产品快速速低成本本制造理理论与方方法，通通过了水水利部和和湖北省省分别组组织的两两次科技技成果鉴鉴定，认认为整体体技术达达到国际际先进水水平；对对实施微微灌的关关键功能能部件（灌灌水器和和过滤器器）进行行了创新新结构设设计，形形成了系系列产品品，通过过了水利利部质检检部门的的性能检检测，并并进行多多点多作作物的示示范应用用；在微灌产产品的创创新结构构和快速速开发方方面，获获4项发发明专利利、2项项实用新

25、新型专利利和2项项软件著著作权，还还有2项项发明专专利受理理。以上上成果构构成了实实施微灌灌的成套套技术与与产品，极极大地提提升了微微灌新产品的的自主研研发能力力，项目目“生态农农业滴灌灌关键部部件快速速低成本本开发方方法及其其系列产产品”和“HW系系列新型型结构滴滴灌产品品的研制制与应用用”分别获获得20006年年湖北省省科学技技术发明明二等奖奖和教育育部科技技进步二二等奖。1、技术介介绍构建的微灌灌产品低低成本快快速设计计开发方方法，是指利利用计算算机辅助助设计、计计算流体体动力学学、快速速成形与与快速制制模等先先进技术术，形成成微灌产产品从设设计、优优化、验验证到生生产的成成套解决决技术

26、，能够大大降低微灌新产品的开发成本和开发周期。下表是新构建设计与开发方法与传统开发方法的比较情况。表4. 新新构建的的低成本本快速开开发方法法与传统统方法的的对比情情况比较项目传统方法新方法技术原理首先经过产产品设计计、模具具制作、样样品加工工、性能能测试等等过程。完完成上述述步骤后后，如果果性能参参数不能能满足要要求，则则需要修修改模具具，重新新制作。在产品的设设计阶段段，利用用三维造造型软件件参数化化（提高高开发效效率）设设计出产产品结构构和内流流道结构构，可以以根据所所需尺寸寸随意控控制产品品结构及及内流道道结构；并采用用数值模模拟技术术，可视视化了产产品的内内流道，为为产品的的设计和和

27、优化提提供了可可靠的依依据。在在上述设设计的基基础上，利利用快速速成形（RP/RT）制作出小批量的实验用节水产品，进一步优化设计节水产品的结构及内流道结构。产品定型后，采用注塑模具计算机辅助设计系统和注塑流动模拟软件，设计出节水产品注塑模具，得出用以加工模具的二维图纸，再生产出模具就可进行大规模的生产了。成本高大大降低设设计开发发成本（2500人民币左右）开发周期较长（12年）大大降低新新产品的的开发周周期（5510天）产品性能产品性能不不稳定、可可靠性差差在产品的设设计阶段段，不但但可以很很大程度度的提高高节水产产品的性性能，而而且可以以根本上上避免重重复开发发的过程程。技术含量没有成熟、可

28、可靠的产产品设计计开发方方法可以以依据。利用现代计计算机技技术和快快速成形形与快速速制模技技术，技技术成熟熟、可靠靠。意义时代不同为新型生态态农业节节水产品品的推广广应用过过程奠定定了基础础；增强强了企业业的研发发能力，同时时使我们们的产品品更具有有竞争优优势。2、微灌新新产品（1）灌水水器1）涡流灌灌水器（简简称滴箭箭）图1. 涡流滴箭产品产品结构构与工作作原理图1. 涡流滴箭产品该灌水器的的流道创创造性地地引入锥锥腔结构构，锥腔腔为横穿穿圆柱体体的通腔腔，其轴轴线垂直直于圆柱柱体轴线线，五个个锥腔均均匀排列列，相邻邻的两个个锥腔轴轴向相反反，大圆圆端面为为进水端端，小圆圆端面出出水；进进水

29、段、出出水段以以及连接接锥腔的的引水段段为直方方槽，整整体流道道呈外镶镶型；出出水末端端为一个个垂直于于来水方方向的圆圆沟槽，进进水端面面由直方方槽切断断，出水水端面起起到止水水的作用用；圆沟沟槽的下下方为双双锥箭矢矢状的固固定底座座，其横横截面呈呈“十”状。产品的特特点该灌水器主主要借助助五个锥锥腔实现现消能目目的，水水流在五五个锥腔腔中形成成了复杂杂的立体体漩涡，有有较大的的局部水水头损失失。同一一般的涡涡流不同同的是，此此时水流流的流态态主要表表现为连连续的涡涡体。由由于其流流态指数数x在0.44左右，压压力变化化并没有有引起流流量太大大的波动动，所以以灌水器器出水均均匀、稳稳定；另另一

30、方面面正是由由于立体体的连续续漩涡使使水流中中的固相相物难以以沉积，从从而保证证了灌水水器较好好的抗堵堵塞能力力。应用场合合及使用用说明该滴箭灌水水器结构构简单、体体积小、易易使用，广广泛适用用于定株株种植瓜瓜果、花花卉、盆盆景和蔬蔬菜等经经济作物物的节水水灌溉，它它具有更更高的出出水均匀匀度以及及良好的的抗堵塞塞能力。安安装时，滴滴箭的流流道部分分套上塑塑料管，并并通过接接头与毛毛管相连连。使用用时，直直接将滴滴箭的固固定部分分插入作作物的根根部附近近即可。滴滴箭的间间距可以以很方便便地根据据作物的的密度进进行调整整，因此此具有很很强的灵灵活性。2）预沉式式抗堵塞塞灌水器器 (简称称预沉滴滴

31、头)产品结构构与工作作原理本灌水器的的流道部部分创造造性地采采用了双双面流道道结构。进进水端面面上的流流道由多多个尺寸寸相对较较大的沉沉淀槽组组成，沉沉淀槽之之间通过过一段较较小的通通道相连连接，在在最后一一个沉淀淀槽处通通过一个个圆孔和和出水端端流道相相连接，出出水端流流道为环环状的平平面迷宫宫式流道道，单元元结构为为锯齿形形，断面面为矩形形。配合合上下两两个盖帽帽，组成成了最终终的双面面流道。图2. 预沉滴头产品产品特点点图2. 预沉滴头产品本灌水器的的流道分分布在一一个中间间片圆柱柱体的上上下面上上，两面面流道由由一个通通孔连接接起来，其其流态指指数为0.5左右右，保证证了较高高的出水水

32、均匀性性和较好好的抗堵堵塞能力力。沉淀淀槽结构构中每个个沉淀槽槽相互独独立且尺尺寸较大大，使水水流出现现间断性性的特征征，同时时在每个个沉淀池池中流速速缓慢，没没有形成成湍急的的漩涡，使使得密度度较大的的固体颗颗粒容易易发生沉沉淀，但但由于流流道的尺尺寸比较较大，故故还不足足以堵塞塞流道，因因而有效效地解决决了灌水水器的易易堵塞的的难题。另另一方面面，水流流在经过过齿尖夹夹角不大大于300的锯齿齿形结构构的迷宫宫流道时时，要克克服摩擦擦阻力、环环状结构构所引起起的离心心力以及及流道的的转角处处形成漩漩涡等三三个方面面的消能能作用，使使得水流流的能量量在较短短的距离离内得到到了较大大的消耗耗，实

33、现现了灌水水器的消消能和压压力调节节功效，使使得灌水水器出水水均匀、稳稳定。应用场合合及使用用说明本灌水器结结构紧凑凑、体积积小、易易拆卸，可可广泛应应用于果果树等深深埋式作作物的根根部节水水灌溉，它它具有较较好的出出水均匀匀性和优优秀的抗抗堵塞性性能。安安装时将将流道置置于进出出水盖中中间，沉沉淀槽对对应进水水口，迷迷宫式流流道对应应出水口口，进出出水盖通通过螺纹纹连接并并将流道道压紧，进进水盖的的上部套套上塑料料管，并并通过接接头与毛毛管相连连。使用用时悬在在作物根根部附近近即可。使使用密度度可根据据作物密密度进行行调整。2.3.33绕流内内镶片式式灌水器器（简称称绕流滴滴灌带）图3. 绕

34、流滴灌带产品产品结构构与工作作原理图3. 绕流滴灌带产品此种片式灌灌水器包包括流道道部分以以及进水水口滤网网，该灌灌水器的的主要特特征在于于：水流流端面处处设计了了规则排排列的网网状进水水口；流流道的中中间设计计了凸台台，使得得单元流流道呈现现为回字字形状；当水流流通过进进水口处处的滤网网之后进进入流道道部分，在在流道的的中间设设计了多多个凸台台，而流流道的外外测边缘缘设计成成角度为为1030度度的锯齿齿状，与与凸台相相对应，形形成了迷迷宫式回回形绕流流流道。产品特点点片式灌水器器的主要要特点是是引入了了绕流流流道结构构。水流流首先通通过网状状滤网，该该滤网的的尺寸相相对这个个流道较较小，有有

35、效的保保护了整整个流道道不被堵堵塞，从从整体上上提高了了灌水器器的抗堵堵塞性能能。当水水流流入入进水口口中，水水流的速速度会相相对减慢慢，避免免了形成成湍急漩漩涡的可可能性，水水流以相相对平稳稳的速度度流入流流道部分分。水流流在经过过齿尖夹夹角不大大于300度的锯锯齿形结结构的迷迷宫流道道时，一一方面克克服摩擦擦阻力的的作用；另一方方面，由由于流道道的转角角急、多多且连续续，容易易形成局局部涡流流，这些些涡流也也具有消消能的作作用；此此外，水水流通过过灌水器器中央的的菱形凸凸台时，形成两条条分流，并并且在通通过菱形形凸台后后汇聚成成一条流流道时，两两条分流流之间的的相互冲冲刷具有有更加高高效的

36、消消能效果果。在上上述三方方面的共共同作用用下，使使得水流流的能量量能够在较短短的距离离内得到到较大的的消耗，实实现了灌灌水器的的消能和和压力的的调节。在在该流道道中的水水流流态态为全紊紊流，其其流态指指数为00.5左左右，不不超过00.577。而迷迷宫式环环形绕流流流道的的齿槽结结构和菱菱形凸台台的尺寸寸决定了了灌水器器的出水水流量。应用场合合及使用用说明综上所述，该该灌水器器创造性性地引入入了迷宫宫式环形形绕流流流道，在在有效地地解决灌灌水器易易堵塞难难题的同同时提供供了更为为高效的的消能效效果；另另外，灌灌水器还还采用了了和管道道在线一一体化成成型，降降低了成成本，体体积小用用料省，易易

37、于田间间布置和和收取，真真正做到到了低投投入、高高收益。本本发明可可广泛应应用于用用于棉花花、甘蔗蔗及蔬菜菜，如西西红柿、草草莓等的的灌溉。（2）微灌灌过滤器器产品结构构与工作作原理该过滤器包包括多室室压力罐罐体、二二位三通通（三向向）阀、自自动控制制器以及及水处理理介质等等部分。罐罐体上设设有进水水口、出出水口、排排污口、检检修孔、鞍鞍座、控控制器以以及二位位三通阀阀，如图44.a所所示。罐罐体的三三个过滤滤室内均均装有布布水管和和隔板。在在第一过过滤室内内装有高高效纤维维束，在第二二过滤室室的布水水隔板上上装有若若干滤帽帽和化学学性质稳稳定的过过滤介质质，在第第三过滤滤室内装装有电场场防垢

38、抗抗堵塞装装置。产品特点点该过滤器将将传统的的立式改改成卧式式结构，使使其在几几何尺寸寸相同的的条件下下提高过过滤能力力达300500%，过过滤室设设计成单单体多腔腔形式，将将混凝、沉沉淀和过过滤三个个环节融融为一体体，抛弃弃了单罐罐单层或或多层介介质堆积积的传统统过滤方方式，创创造性地地设计了了单罐分分室和多多层连续续过滤的的新模式式，提高高了过滤滤流速，成功解决决了反冲冲洗时容容易出现现的介质质串混和和冲洗不不充分等等难题。另另外，采采用滤帽帽或集水水管实现现布水方方式，可可减少罐罐体体积积并降低低制造成成本。对触摸屏屏电子控控制器（图图4.bb）、二二位三通通阀（图图4.cc）、叠叠片式

39、滤滤管（图图4.dd）等关关键部件件进行自自主研发发，构成成了智能自自动控制制系统，提提高了过过滤的自自动化程程度和工工作效率率。应用场合合及使用用说明该新型高效效过滤器器（图44.e）体体积小、效效率高、性性能好、成成本低且且易于管管理，可可广泛应应用于包包括滴灌灌在内的的各种节节水灌溉溉工程中中的水源源过滤，图图4.ff是应用用现场的的实例照照片。1-进水口口；2-布水隔隔板；33-本体体；4-集水管管；5-二位三三通阀；6-布布水管；7-出出水口；8-排排污口；9-滤滤帽；10-清洗洗口；111-鞍鞍座；112-排排污口；13-检修孔孔；144-控制制器（a）新型型过滤器器结构示示意图图4. 新新型高效效过滤器器与应用用3、技术优优势与知知识产权权如前所述，受受多项国国家级项项目的资资助，联联合了制制造和节节水领域域两个国国家重点点实验室室的相关关研究人人员，在在国内外外最先进进微灌产产品及其其开发技技术基础础之上，经经过长期期攻关对对微灌产产品的创创新设计计和快速速开发两两个方面面进行了了深入系系统研究究。构建建了基于于多项先先进设计计和制造造技术的的节水产产品低成成本快速速开发平平台技术术，并研研制成功功了系列列实施微微灌的关关