ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Капельный водовыпуск поливного трубопровода

Рекомендуемая область пременения

Капельное орошение сельскохозяйственных культур при гнездовом способе посева.

Назначение, цели и задачи проекта

 Полив сельскохозяйственных культур капельным способом с помощью гибких поливных трубопроводов

Задача, на решение которой направлен данный проект – повышение эксплуатационной надежности, расширение функциональных возможностей, увеличение площади увлажнения, снижение затрат поливной воды, предотвращение разрушения структуры почвы и ее плодородия.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Известен водовыпуск поливного трубопровода, включающий корпус со сливным отверстием и крепежный элемент, соединяющий корпус с трубопроводом, при этом корпус образован двумя боковинами, соединенными сводом, состоящим из передней горизонтальной части, плавно сопряженной с ней задней криволинейной горизонтальной части, направленной выпуклостью наружу, при этом выпускное отверстие корпуса размещено в нем напротив задней криволинейной части свода, а крепежные элементы выполнены в виде пластины, размещенной с внутренней стороны трубопровода и соединенной с последним ее корпусом посредством винтов, выполненных в потай, при этом пластина снабжена выступом с косым срезом, расположенным за впускным отверстием (SU, авторское свидетельство № 1501981), А 01G 25/02, опубликовано 23.08.89, Бюл. № 31).

Недостатком описанного водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, трудность монтажа, низкое качество полива.

Известен водовыпуск с гибким трубопроводом, включающий упругий корпус, установленный в стенке и закрепленный к кромкам водовыпускного отверстия, одна из которых отогнута внутрь трубопровода с внешней стороны его, упругий корпус выполнен таврообразным (SU, авторское свидетельство № 378592, E02 B13/02, A 01 G 25/02, опубликовано 18.04.1973. Бюллетень № 19).

К недостаткам водовыпуска относятся ограниченные функциональные возможности и низкая надежность эксплуатации.

Известен водовыпуск, выполненный в виде установленного в отверстии трубопровода пистона, снабженного пористым элементом, перекачивающим отверстие трубопровода и прижатым к пистону, например, при помощи жестко связанной с ним пластины (SU, авторские свидетельства № 471094, A 01 G 25/02, B 05 B 1/20, опубликовано 25.05.75, Бюллетень № 19).

Недостатком данного водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая эксплуатационная надежность, отсутствие возможности регулирования подачи воды.

Наиболее близким техническим решением является капельница, содержащая корпус с входным и выходным отверстиями, эластичную мембрану, при этом верхняя часть корпуса закреплена на стенке трубопровода, а внутри трубопровода расположена часть корпуса с регулирующим органом, включающим канал и камеру, которая выполнена с возможностью регулирования сечения по высоте за счет изгиба эластичной мембраны, при этом корпус выполнен из эластичного материала, канал регулирующего органа имеет форму синусоиды, а эластичная мембрана установлена с возможностью перекрытия канала и камеры (RU, патент 2238638, A 01 G 25/02. Опубликовано 2004.1027).

Недостатками данной капельницы являются ограниченные функциональные возможности, низкая эксплуатационная надежность, ограниченная площадь увлажнения.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Предлагаемый технологический процесс подтверждается чертежами.

На фиг. 1 изображен капельный водовыпуск с разрезом по оси поливного трубопровода.

На фиг. 2 – то же, развертка заготовки для трубопровода – вид с наружной поверхности.

На фиг. 3 – то же. сечение А-А на фиг. 1.

На фиг. 4 – то же, развертка трубопровода – вид с внутренней поверхности.

Сведения, подтверждающие возможность реализации технического процесса, заключаются в следующем.

Капельный водовыпуск размещен в стенке поливного трубопровода 1 и включает входные канавки 2, размещенные на внутренней стенке трубопровода 1 в диаметральной плоскости. На наружной поверхности трубопровода 1 выполнены водовыпускные отверстия 3, размещенные на наружной поверхности по параболе. Входные канавки 2 и водовыпускные отверстия 3 соединены водопроводящими каналами 4, длина которых зависит от размещения водовыпускных отверстий 3 относительно входных канавок 2 и определяется из уравнения.

где Д – внутренний диаметр трубопровода.

Расстояние между входными канавками 2 по окружности трубопровода  выбирается из условия перекрытия зон увлажнения оросительной водой, поступающей из водовыпускных отверстий 3.

A_dz= N_dzA_i/(a x в),

где N_dz– число капельниц на одно растение;

А_i – площадь увлажнения от одного водовыпуска, м²;

а х в – схема посадки растений, м².

Так как капельный водовыпуск имеет несколько водовыпускных отверстий 3, то увлажняемая им площадь будет значительно больше, а качество полива выше.

Капельный водовыпуск работает следующим образом.

При движении воды по поливному трубопроводу 1 действующий напор обеспечивает ее поступление во входные канавки 2, равномерно распределенные по внутренней поверхности трубопровода. От входных канавок 2 вода по каналам 4 поступает к водовыпускным отверстиям 3. Так как водовыпускные отверстия размещены на поверхности трубопровода по кривой второго порядка, то орошаемая площадь у растения будет равномерной и будет охватывать

 прикорневую зону растения. Такой способ полива обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур на 25…..30%.

Конструктивное выполнение капельного водовыпуска позволяет полностью механизировать укладку-раскладку трубопровода при его эксплуатации.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Технический результат – упрощение конструкции, снижение затрат ручного труда при укладке и раскладке трубопровода во время эксплуатации, улучшение качества полива. Указанный технический результат достигается тем, что в капельном водовыпуске поливного трубопровода, включающем стенку трубопровода, на внутренней поверхности которой выполнены входные канавки, соединенные с водовыпусками отверстиями водопроводящими каналами, при этом водовыпускные отверстия размещены на развертке наружной поверхности трубы по параболе, осью которой является осевая линия входных канавок

При этом парабола охватывает поливаемые растения. снижены затраты поливной воды на 40%.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

 Экономия оросительной воды до 40%. Снижение эксплуатационных затрат на 25-30%. Повышение урожайности до 40%, увеличение уровня механизации до 90%, сохранение плодородия почвы и ее структуры.

Новые потребительские свойства продукции

Увеличение площади полива у корнеобитаемой зоны растения до 90%.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Соответствует требованиям, предъявляемым к капельному орошению.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции

1,3 млн. руб.

Рынки сбыта

Российская Федерация, ближнее и дальнее зарубежье.

Возможность и эффективность импортозамещения

При проведении патентных исследований зарубежные аналоги не установлены.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

25.04.2007