英语
俄语
Контент
- 1 Фильтрация капельного орошения: прямой ответ
- 2 Почему фильтрация не является обязательной при капельном орошении
- 3 Объяснение размера ячейки и номинала в микронах
- 4 Типы систем фильтрации
- 5 Как выбрать правильный размер фильтра
- 6 Роль муфт и фильтров в фильтрации капельного орошения
- 7 Лучшие практики установки и обслуживания
- 8 Устранение проблем с фильтрацией
- 9 Часто задаваемые вопросы
- 9.1 Какой размер ячеек мне нужен для капельного орошения?
- 9.2 В чем разница между сеткой и микроном?
- 9.3 Могу ли я использовать простой Y-образный фильтр в качестве единственного фильтра для капельного орошения?
- 9.4 Как часто следует чистить фильтр капельного орошения?
- 9.5 Нужна ли мне фильтрация, если я использую городскую воду?
- 9.6 Дисковый фильтр лучше сетчатого для капельного орошения?
- 9.7 Могу ли я использовать один большой фильтр для всей капельной системы?
Фильтрация капельного орошения: прямой ответ
Если вам нужно одно предложение в ответ на вопрос «какая фильтрация нужна капельному орошению», то вот оно: Фильтрация капельного орошения должна удалять частицы размером не менее 125 микрон (120 меш) для типичных капельных капельниц и 74 микрона (200 меш) для тонкостенной капельной ленты. . Эта спецификация основана на наименьшем проходе для воды в каждом типе эмиттера, который представляет собой фактическое отверстие, в котором происходит засорение. В опубликованных руководствах по покупке ирригационных фильтров широко используется базовая линия 120 меш для эмиттеров, распылителей и капельной линии, в то время как к капельной ленте предъявляются более строгие требования к 200 меш, поскольку толщина ее стенок и путь потока еще более чувствительны к мелким частицам.
Логика этого проста: фильтрация осуществляется вокруг самого маленького отверстия в системе. Капельный эмиттер с отверстием диаметром 0,3 мм навсегда засорится, если в него попадет частица аналогичного размера. Ориентиры ирригационной отрасли подтверждают, что реальную угрозу представляют частицы размером в микрометры, а не крупные камни или листья, которые легко увидеть. Поскольку частицы размером 125 микрон едва заметны человеческому глазу, выбранный вами фильтр должен оцениваться по микронам или числу ячеек, а не только по запаху или визуальной прозрачности воды.
Из этого правила следуют три практических следствия. Во-первых, необходима фильтрация в месте поступления воды в напорный трубопровод , а не только на краю поля. Во-вторых, Размер фильтра должен соответствовать вашей максимальной скорости потока. , а не средний расход. В-третьих, вам следует запланировать установку вторичного фильтра или сетки на впускном отверстии насоса или подсоединении шланга. , ведь даже один кусочек гравия может повредить циркуляционный насос или саму сетку фильтра. Для полной установки капельного орошения цепочка фильтрации состоит из всасывающего фильтра насоса, первичного фильтра (120–200 меш), а затем муфт и фитингов, которые соединяют узел без утечек или потерь давления.
Почему фильтрация не является обязательной при капельном орошении
Капельные эмиттеры подают воду через небольшие, точно обработанные отверстия. Стандартные кнопочные эмиттеры обычно работают со скоростью от 1 до 8 литров в час, а отверстие за мембраной, компенсирующей давление, может иметь диаметр от 0,2 до 0,4 мм. Когда у вас есть сельскохозяйственное поле с тысячами таких излучателей, любое загрязнение системы водоснабжения становится проблемой качества, которая влияет на весь урожай.
Механизмы засорения в системе капельного орошения делятся на три основные категории, и каждая из них требует разной реакции фильтрации.
- Физическое засорение вызван песком, илом, глиной, ржавчиной, растительными остатками и другими неорганическими частицами. Колодезная вода с высоким содержанием песка является распространенным источником, особенно в неглубоких колодцах или водоносных горизонтах вблизи русел рек. Поверхностные воды прудов, плотин и каналов несут еще большую нагрузку взвешенных веществ.
- Биологическое засорение вызвано водорослями, бактериями и органическими веществами. В открытых водоемах и каналах в теплую погоду водоросли могут быстро расти. Бактериальная слизь скапливается внутри труб и на выходе эмиттера и притягивает больше частиц, создавая постепенное, но серьезное засорение.
- Химическое засорение вызвано растворенными минералами, которые выпадают в осадок при изменении химического состава воды. Накипь карбоната кальция часто встречается в жесткой воде. Оксиды железа и марганца образуются при контакте воды с кислородом. Эти химические отложения могут прилипать к поверхности эмиттера, и их зачастую труднее удалить, чем простой песок.
Влияние на равномерность орошения является значительным. Если эмиттеры засоряются на 30 процентов по блоку, равномерность распределения воды может упасть более чем на 20 процентов по сравнению с чистой системой. Это приводит к появлению засушливых участков и зон переувлажнения на одном и том же поле. Урожайность сельскохозяйственных культур страдает от нехватки воды, фертигация становится неравномерной, а затраты на рабочую силу растут, поскольку фермерам приходится поливать вручную или заменять отдельные капельницы. Опубликованные оценки сельскохозяйственной инженерии показывают, что от 10 до 15 процентов отказов эмиттеров в капельных системах могут быть связаны с недостаточной фильтрацией, что делает фильтр одним из наиболее экономически эффективных компонентов, которые вы можете установить.
С точки зрения источников воды иерархия рисков ясна. Муниципальная вода обычно предварительно очищается и содержит небольшое количество твердых частиц, но она все равно может содержать взвешенные частицы ржавчины из старых труб. Грунтовые воды из глубокого колодца относительно чистые, хотя в случае аэрации воды существует опасность осаждения железа. Поверхностные воды плотины или пруда несут самый высокий уровень биологического и физического загрязнения, поэтому в системах, использующих поверхностные воды, в качестве первого этапа следует рассматривать фильтрацию песчаной среды.
Объяснение размера ячейки и номинала в микронах
Для описания качества фильтрации при орошении используются два термина: размер ячейки и микрон. Сельское хозяйство штата Виктория четко определяет эти два термина как стандартный словарь при обсуждении фильтрации капельного орошения. Сетка — это количество отверстий на линейный дюйм экрана, а микрон — это физическое измерение размера отверстия в микрометрах. Более высокое число ячеек означает более мелкое сито с меньшими отверстиями и, следовательно, более высокое удаление частиц.
Взаимосвязь между сеткой и микронами не является линейной для всех типов сит, но практичная таблица преобразования может помочь вам выбрать правильный фильтр. В таблице ниже показаны общие номиналы ячеек, приблизительный микронный эквивалент, размер частиц, которые они улавливают, и типичное применение капельного орошения для каждого уровня.
| Размер сетки | Микрон (мкм) | Размер удаленных частиц | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| 20 меш | 850 мкм | Крупный песок и мусор | Первичная фильтрация перед фильтрами тонкой очистки |
| 40 меш | 420 мкм | Мелкий песок и крупный ил | Ступень предварительной очистки поверхностных вод |
| 80 меш | 177 мкм | Мелкий песок | Микроспринклерные и небольшие эмиттерные системы |
| 100 меш | 149 мкм | Мелкий песок and coarse silt | Капельные эмиттеры с низким расходом |
| 120 меш | 125 мкм | Очень мелкий песок и ил | Стандартные капельные эмиттеры |
| 150 меш | 105 мкм | Мелкий ил | Системы, требующие более высокой чистоты |
| 200 меш | 74 мкм | Ил и мелкая глина | Капельная лента и прецизионные излучатели |
Выбирая между фильтром с размером ячеек 120 и 200 ячеек, учитывайте компромисс. Более мелкое сито улавливает больше частиц, но оно также сильнее ограничивает поток, что увеличивает потери давления. Если в вашей системе используется капельная лента, уровень 200 меш является более безопасным выбором, поскольку отверстия ленты обычно меньше, чем отверстия кнопочного эмиттера. Если вы используете стандартные капельные эмиттеры при низких скоростях потока, обычно достаточно 120 меш, и это создает меньший перепад давления.
Типы систем фильтрации
Различные условия воды требуют разных технологий фильтрации. Выбор неправильного типа фильтра является одной из наиболее частых причин засорения капельной системы даже после установки фильтра. Четырьмя основными типами, используемыми в сельском хозяйстве, являются сетчатые фильтры, дисковые фильтры, фильтры с песчаной загрузкой и центробежные сепараторы.
Фильтры экрана
Сетчатые фильтры являются наиболее широко используемым типом капельного орошения, поскольку они просты, доступны по цене и эффективны для удаления неорганических частиц. Вода проходит через цилиндр из нержавеющей стали или нейлоновой сетки, и частицы накапливаются на поверхности. Сетку необходимо периодически очищать либо путем открытия корпуса и промывки картриджа, либо с помощью системы обратной промывки. Сетчатые фильтры идеально подходят для колодезной воды с низкой или умеренной концентрацией песка и ила, но они могут быстро засоряться при наличии органических веществ из поверхностных вод.
Дисковые фильтры
Дисковые фильтры состоят из стопки рифленых дисков, сжатых внутри корпуса. Вода течет через щели между дисками, а частицы задерживаются в канавках. Ключевым преимуществом дискового фильтра является то, что он может удерживать больше органических веществ без необходимости очистки. Когда стопка открыта, диски можно быстро промыть. Дисковые фильтры обычно используются при капельном орошении на полях, которые берут воду из прудов или оборотной воды, где присутствуют водоросли и органические отложения. Они также более снисходительны к перепадам давления, поскольку диски могут слегка отделяться и самоочищаться во время обратной промывки.
Песчаные фильтры
В фильтрах с песочным материалом используется резервуар, наполненный сортированным песком или аналогичным материалом. Вода поступает в верхнюю часть резервуара, проходит через слой песка и выходит снизу. Песчаный слой удерживает взвешенные частицы по всей глубине слоя, а не только на одной поверхности. Это делает их способными выдерживать высокие нагрузки по мутности и делает их хорошим первичным фильтром для поверхностных вод. Обратной стороной является то, что они требуют обратной промывки чистой водой, а расход обратной промывки может быть значительным. Песочные фильтры также имеют более высокую первоначальную стоимость и занимают больше места, чем сетчатые или дисковые фильтры.
Центробежные сепараторы
Центробежные сепараторы, также известные как циклонные сепараторы, не используют фильтрующий элемент. Они вращают воду с высокой скоростью, а центробежная сила выталкивает более тяжелые частицы песка наружу, к стене, где они оседают в сборную камеру, которую можно очистить. Они отлично подходят для удаления песка из колодезной воды до того, как вода достигнет более тонкого фильтра. Однако они неэффективны при удалении органических веществ или легких частиц, поэтому их необходимо комбинировать с расположенным далее ситовым или дисковым фильтром.
| Тип фильтра | Лучший источник воды | Метод очистки | Относительная стоимость |
|---|---|---|---|
| Сетчатый фильтр | Чистая колодезная вода | Ручное полоскание | Низкий |
| Дисковый фильтр | Поверхностные воды с органикой | Открыть и промыть диски | Средний |
| Песчаный фильтр | Мутная поверхностная вода | обратная промывка | Высокий |
| Центробежный сепаратор | Колодезная вода с большим содержанием песка | Очистка сборной камеры | Низкий to medium |
Как выбрать правильный размер фильтра
Выбор фильтра следует структурированному процессу, и пропуск одного шага может привести либо к дорогостоящему фильтру недостаточного размера, либо к шумной системе с высокими потерями давления, которая приводит к потере энергии. Рекомендуемый процесс — начать с требований к эмиттеру, а затем вернуться к номиналу фильтра и пропускной способности.
- Определите максимальную скорость потока. Суммируйте расходы всех эмиттеров в зоне или всей системе. Например, виноградник площадью 1 гектар с 5000 излучателями по 4 литра в час каждый имеет общий расход 20 000 литров в час, или 20 кубических метров в час.
- Примените коэффициент безопасности. Увеличьте это число на 20–25 процентов, чтобы учесть расширение системы и ежедневный пиковый спрос. В примере с виноградником фильтр должен обрабатывать от 24 до 25 кубических метров в час.
- Проверьте необходимый уровень фильтрации. Используйте приведенную выше таблицу и сопоставьте номинал сетки с наименьшим каналом эмиттера в вашей системе. Этот шаг имеет решающее значение, поскольку выбор фильтра размером 100 ячеек для капельной ленты все равно приведет к засорению.
- Оцените качество воды. Спросите себя, чистая ли вода, содержит ли она песок или органические вещества. Здесь указывается тип фильтра (сетчатый, дисковый или песчаный) и требуется ли предварительный фильтр или центробежный сепаратор.
- Рассчитайте потерю давления. Фильтр должен добавлять не более 0,5 бар (около 7 фунтов на квадратный дюйм) потери давления при пиковом расходе. Если вы превысите это значение, площадь фильтра окажется слишком маленькой для вашего расхода, и вам понадобится корпус фильтра большего размера.
- Запланируйте обратную промывку или очистку. Площадь фильтрующего картриджа должна быть достаточной для обеспечения рекомендованной скорости обратной промывки. Общее правило проектирования заключается в поддержании максимальной скорости продукта около 1,3 литра в минуту на квадратный сантиметр площади сита.
Если вы работаете с многозонной системой орошения, у вас есть два действенных подхода. Вы можете установить один большой фильтр на центральной насосной станции, который легче обслуживать, но требует, чтобы весь поток проходил через один блок. В качестве альтернативы вы можете установить фильтр первичной очистки на насосе и фильтр вторичной очистки на каждом зональном клапане. Второй подход обеспечивает большую защиту и особенно полезен, когда одна зона забирает воду из другого источника или работает в разное время.
Роль муфт и фильтров в фильтрации капельного орошения
Фильтрация не заканчивается на фильтрующем картридже. В настоящей установке капельного орошения насос, фильтр и поле соединяются быстроразъемными соединениями, зажимными фитингами и сетчатыми фильтрами. Эти компоненты являются частью системы фильтрации, поскольку они либо предотвращают попадание загрязнений, либо позволяют эффективно обслуживать фильтр.
Фильтры — это самый простой уровень защиты. Их размещают на входе насоса или в начале шлангопровода для улавливания гравия, камней, мелких листьев и другого мусора до того, как вода достигнет фильтра. Без фильтра один кусочек гравия может повредить крыльчатку насоса или разорвать сетку фильтра. Во многих случаях сетчатый фильтр устанавливается непосредственно на всасывающем шланге или на входе насоса, чтобы продлить срок службы первичного фильтра.
Быстроразъемные соединения не менее важны. Когда сетку фильтра капельного орошения необходимо очищать еженедельно, возможность отсоединить и снова подсоединить корпус фильтра без разрезания шлангов существенно экономит трудозатраты. Соединения, обеспечивающие быстрое разъединение, также снижают риск попадания грязи в трубу во время технического обслуживания.
Муфты Bauer являются одной из наиболее распространенных систем подключения при крупномасштабном сельскохозяйственном орошении, особенно для мягких шлангов диаметром 75 мм и выше. Они особенно полезны для подсоединения длинных оросительных шлангов к насосу или фильтру. Система соединений Bauer отличается быстротой работы, герметичностью, и одна и та же муфта позволяет соединить выпуск насоса, линейный фильтр и магистраль. Для производителей, использующих портативные ирригационные агрегаты, Муфты Bauer предлагают простое решение для соединения длинных шлангов. и предназначены для повторяющихся циклов подключения и отключения.
Фильтры и муфты также помогают регулировать давление. Сетчатый фильтр правильного размера в шлангопроводе предотвращает попадание мусора в фильтр, а хорошо собранная муфта предотвращает попадание воздуха на сторону всасывания насоса. При выборе фурнитуры выбор материала также имеет значение. Фильтры из нержавеющей стали предпочтительнее из-за длительного срока службы в открытых средах, а нейлоновые или полипропиленовые муфты легче и экономичнее для портативных ирригационных установок. Если фермеру необходимо комбинировать шланги разных размеров или подсоединить трубу без резьбы к фильтру с резьбой, тщательный подход к выбору подходящей шланговой муфты сэкономит время и уменьшит утечки.
3-дюймовый фильтр из нержавеющей стали для ирригационных систем Этот сетчатый фильтр предотвращает попадание мусора в фильтр, помогая поддерживать необходимое давление. Его конструкция из нержавеющей стали обеспечивает длительный срок службы в открытых средах и идеально подходит для систем орошения. Посмотреть продукт → 
Стальной фильтр для долговечной фильтрации при ирригации Этот стальной фильтр, рассчитанный на длительную работу, защищает оборудование, расположенное ниже по потоку. Его прочная конструкция подходит для открытых установок, уменьшает количество мусора и обеспечивает эффективное управление давлением. Посмотреть продукт → 
Фильтр со шланговым соединением для портативного орошения Этот фильтр сочетается со шлангом для легкой установки в портативных устройствах. Он предотвращает попадание мусора в фильтр, помогая поддерживать поток и уменьшая утечки при правильной установке. Посмотреть продукт → Лучшие практики установки и обслуживания
После того, как фильтр и фитинги выбраны, способ их установки определяет, насколько эффективной будет вся система фильтрации. Наиболее распространенными ошибками при установке являются размещение фильтра не на той стороне насоса, установка его слишком близко к выпускному отверстию насоса или неспособность установить манометры, показывающие фактическое падение давления на фильтре.
Размещение фильтра должно выполняться в следующей последовательности: источник воды, сетчатый фильтр на входе насоса, насос, первичный фильтр, основная линия, затем дополнительный вторичный фильтр на зональном клапане. Вторичный фильтр особенно ценен при использовании поверхностных вод, содержащих органические вещества, поскольку вторичный фильтр улавливает частицы, которые проходят через песчаную среду, и поддерживает чистоту тонких сеток эмиттера. В каждой установке манометр должен быть установлен как до, так и после фильтра. Манометр перед фильтром может показывать проблемы с давлением на входе, а манометр после фильтра показывает, какое давление потребляет фильтр.
- Еженедельный осмотр: В пик сезона полива проверяйте перепад давления на фильтре не реже одного раза в неделю. Падение давления на 0,5 бар или 7 фунтов на квадратный дюйм выше показания чистого фильтра указывает на то, что картридж собирает материал и нуждается в очистке.
- Ежемесячная проверка экрана: Открывайте корпус фильтра раз в месяц и визуально осматривайте сетку или комплект дисков. Ищите разрывы в сетке, поврежденные уплотнительные кольца или деформированные канавки диска. Небольшой разрыв позволит осадку пройти прямо к эмиттерам.
- Сезонная генеральная уборка: Если вы имеете дело с отложениями кальция или железа, в конце вегетационного периода снимите картридж фильтра и замочите его в слабом растворе кислоты. Перед хранением тщательно промойте и проверьте уплотнения корпуса.
- Системы обратной промывки песка: Песчаные фильтры следует промывать обратной промывкой в точке, где перепад давления поднимается на 0,5 бар выше начальной точки очистки. Продолжайте обратную промывку до тех пор, пока сточная вода не станет полностью прозрачной. В большинстве случаев это занимает от 2 до 4 минут, но точный интервал будет зависеть от технических характеристик фильтра.
- Подготовка к зиме: В конце сезона слейте всю воду из корпуса фильтра и муфт, чтобы защитить их от замерзания. В холодном климате слегка ослабленная чаша фильтра предотвратит растрескивание корпуса льдом.
Одного только чистого фильтра недостаточно. Также необходимо убедиться, что все места соединения затянуты. Муфты, которые со временем ослабляются, могут привести к попаданию воздуха в систему, что не только вызывает колебания давления, но и создает условия для биологического роста в трубе. Регулярная проверка герметичности муфт является частью ответственного управления капельным орошением.
Устранение проблем с фильтрацией
Даже при правильном планировании могут возникнуть проблемы с фильтрацией. В таблице ниже перечислены наиболее распространенные симптомы, с которыми сталкиваются производители, а также вероятные причины и рекомендуемые меры реагирования.
| Симптом | Вероятная причина | Рекомендуемое решение |
|---|---|---|
| Высокий pressure drop across the filter | Засорен картридж или фильтр недостаточного размера для расхода. | Очистите картридж, проверьте пропускную способность и рассмотрите возможность перехода на фильтр большего размера. |
| Низкий downstream pressure even after cleaning | Порванная сетка, ослабленное уплотнительное кольцо или перепускной канал в корпусе фильтра. | Проверьте сетку на наличие разрывов и замените сетку или уплотнительное кольцо. |
| Засорение эмиттеров, несмотря на фильтр | Неправильный номинал ячейки, обход фильтра или попадание частиц из точки соединения. | Проверьте номинал сетки на соответствие характеристикам вашего эмиттера и проверьте все соединения перед фильтром. |
| Мутная или грязная вода после фильтра | Сетка слишком грубая для данного применения или картридж не полностью входит в корпус. | Проверьте класс сетки, указанный на экране, и убедитесь, что картридж установлен правильно. |
| Трещина или течь корпуса фильтра | Гидравлический удар, чрезмерная затяжка или замерзание | Установите предохранительный клапан, соблюдайте рекомендованный момент затяжки и сливайте воду зимой. |
Одним из наиболее часто игнорируемых шагов по устранению неполадок является проверка обходного канала фильтра, что может произойти во время обратной промывки. Если клапан обратной промывки оставить частично открытым при повторном вводе системы в эксплуатацию, вода пойдет по пути наименьшего сопротивления вокруг фильтра, а не через сетку. В результате нефильтрованная вода поступает непосредственно в эмиттеры. Всегда проверяйте, что клапаны обратной промывки полностью закрыты во время нормальной работы.
Часто задаваемые вопросы
Какой размер ячеек мне нужен для капельного орошения?
Стандартные капельные эмиттеры должны быть защищены фильтром размером 120 меш (125 микрон). Для тонкостенной капельной ленты используйте 200 меш (74 микрона). Микроспринклеры обычно могут работать с размером ячеек от 80 до 100 меш. Правильное значение соответствует наименьшему проходу внутри выбранного вами излучателя или ленты.
В чем разница между сеткой и микроном?
Сетка — это количество отверстий проволоки или экрана на линейный дюйм. Микрон — это физический размер одного отверстия, измеряемый в микрометрах, где 1 микрон равен одной тысячной миллиметра. По мере увеличения номера ячейки значение микрона уменьшается, и фильтрация становится более тонкой.
Могу ли я использовать простой Y-образный фильтр в качестве единственного фильтра для капельного орошения?
Y-образные фильтры приемлемы в качестве фильтров предварительной очистки первой ступени, особенно на впуске насоса, но обычно они имеют крупную сетку от 40 до 60, что слишком грубо для защиты капельных капельниц. Для фактической защиты эмиттера вам все равно понадобится выходной фильтр с размером ячеек от 120 до 200 меш.
Как часто следует чистить фильтр капельного орошения?
Очищайте фильтр всякий раз, когда падение давления на нем превышает показания чистого картриджа на 0,5 бар (7 фунтов на квадратный дюйм). В песчаной или мутной воде это может происходить каждые 2–3 дня, а в чистой колодезной воде — каждые 2 недели. Мониторинг манометров подскажет вам, когда необходима очистка.
Нужна ли мне фильтрация, если я использую городскую воду?
Муниципальная вода обычно подвергается очистке, но старые распределительные сети могут содержать частицы ржавчины и хлопья накипи. Если ваши излучатели небольшие, установите сетчатый фильтр размером не менее 100–120 ячеек, чтобы защитить их. Стоимость низкая, и это защищает ценное ирригационное оборудование.
Дисковый фильтр лучше сетчатого для капельного орошения?
Дисковые фильтры лучше справляются с биологическими и органическими веществами и с меньшей вероятностью будут постоянно засоряться мелкими осадками. Сетчатые фильтры легче проверять визуально, и они лучше удаляют неорганический песок. Если вашим источником воды является пруд или плотина, дисковый фильтр часто будет лучшим вложением средств.
Могу ли я использовать один большой фильтр для всей капельной системы?
Да, при условии, что размер фильтра рассчитан на пиковый расход всех зон вместе взятых. Центральный одиночный фильтр удобен для обслуживания, но создает единую точку отказа. Для более крупных объектов более устойчивым будет фильтр на насосе и вторичный фильтр меньшего размера в каждой зоне.
