8.3 Дождевальные насадки и аппараты

Основным рабочим органом, преобразующим водяной поток в дождевые капли, являются различного типа дождевальные насадки ( =0,05-0,25 МПа) и аппараты ( =0,2-0,8 МПа).

Устройство для образования искусственного дождя, не имеющее подвижных частей, называется насадкой.

Устройство для образования искусственного дождя и распределения его по площади полива, включающее подвижные элементы, называется дождевальным аппаратом.

Дождевальные устройства разделяют на короткоструйные ( <10 м), среднеструйные ( <15-35 м) и дальнеструйные ( >35-100 м) («Роса», 4 серии «Фрегат», ДД-15, 30, 50, 80).

Чаще всего применяют дефлекторные (отражательные) и струйные насадки (сопла).

Дефлекторные насадки относятся к короткоструйным дождевальным насадкам и работают при сравнительно низком давлении воды (0,05-0,25 МПа). В них компактная струя воды, вытекая из отверстия с определенной скоростью, ударяясь о дефлектор, или обтекая его, образует тонкую водяную пленку, которая в воздухе распадается на отдельные капли (ДДА-100 М, ДДА-100 МА, Кубань). Различают насадки с подвижным конусообразным дефлектором, позволяющим изменять площадь выходного отверстия, секторного действия с ложкообразным или плоским дефлектором. Угол наклона плоскости дефлектора к горизонтальной поверхности составляет 30-38⁰.

Достоинства: равномерное распыление воды с диаметром капель 0,9-1,1 мм при небольших напорах (8-15 м) и небольших затратах энергии.

Недостатки: небольшой радиус действия (4-8 м), высокая интенсивность дождя до 1 мм/мин, что ограничивает их применение в машинах и установках, работающих позиционно.

В струйных насадках вода из отверстия сопла, вытекая с большой скоростью в атмосферу, встречает сопротивление воздуха, аэрируется и постепенно распадается на капли. Чем больше скорость полета струи, тем лучше она дробится на мелкие капли.

Струйные насадки в неподвижном положении создают неравномерный слой воды по длине , достигающий наибольшей величины на расстоянии . Более равномерное распределение дождя на пощади длиной на 5-10 % меньше .

(14)

где - расход воды дождевальной насадки, м³/с;

- коэффициент расхода (0,8-0,94 для дефлекторных насадок;

0,95-0,97 для струйных аппаратов);

- площадь выходного сечения насадки, аппарата, м²;

- напор перед насадкой, аппаратом, м.

Частота вращения 0,1-1,0 об/мин, при этом уменьшается на 5-15 %.

Струйные насадки используют во всех вращающихся дождевальных аппаратах. По конструкции они незначительно отличаются друг от друга. Однако дождевальные аппараты, в которых они применяются, существенно отличаются по принципу вращения аппарата, расходу воды, по интенсивности и качеству дождя, по дальности полета струи и др.

Вращение ствола или сопла аппаратов по кругу на 360^о или по сектору на 60-300⁰ в большинстве случаев обеспечивается реактивной силой воды, вытекающей из сопла, с помощью различных устройств.

Ствол дождевального аппарата вращается вокруг вертикальной оси различными способами:

- с помощью гидравлических двигателей в виде специальных турбин, пропеллеров (ДД-15, 30, 50, 80);

- за счет реактивных сил, возникающих при использовании изогнутой в плане насадки (ДН-1);

- с помощью коромысел с отражающими лопатками (ДА-2, Роса);

- с помощью коромысел с возвратными пружинами (PUK, Фрегат);

- принудительным механическим путем за счет привода от двигателя дождевального агрегата (ДДН-70, ДДН-100).

Струйные дождевальные аппараты подразделяются на среднеструйные и дальнеструйные. К среднеструйным относятся «Роса-1», «Роса-2» и «Роса-3». Они однотипны по конструкции и отличаются друг от друга габаритными размерами, производительностью и устройствами для секторного полива. Дальнеструйные аппараты могут устанавливаться на соответствующих дальнеструйных дождевальных машинах или применяться в отдельности. В последнем случае широко распространены дальнеструйные аппараты ДА-2, ДД-15, ДД-30, ДД-50, ДД-80. Аппараты ДД-15 и ДД-30 - односопловые, а ДД-50 и ДД-80 – двухсопловые. Они могут работать как по кругу, так и по сектору. Устанавливают их на вертикальные трубчатые стояки на весь поливной сезон.

Технические характеристики некоторых дождевальных аппаратов

	Q, л/с	Н, м	R, м
Роса ДА-2 ДД-80 ДД-30	0,5-9,5 11-20 50-80 15-30	20-60 50-60 70 50-70	15-35 35-45 70-80 50-70	мм/мин

Вращение обеспечивает равномерность распределения дождя по площади захвата. Для более равномерного распределения воды вдоль струи большинство аппаратов имеют одно или два добавочных сопла меньшего диаметра, увлажняющих ближнюю к центру часть круга, у односопловых имеется специальная прорезь в нижней части сопла, или специальные распылители, отсекающие часть струи.