L ỜI CẢM ƠN
3. Ý nghĩa khoa học và thực ti ễn
4.5.1. Lựa chọn vịi phun
Vì nhà lưới của chúng tơi là ươm cây Keo lai. Dựa vào đặc điểm của cây Keo lai đã nêu ở trên, khu vực đặt nhà lưới dốc > 4o, cùng với điều kiện khí hậu, kinh tế xã hội của Trung tâm thực hành lâm nghiệp Hương Vân mà đề tài đã lựa chọn phương pháp tưới cho vườn ươm là phương pháp phun sương. Việc chọn vịi phun phải đảm
bảo cho luống giâm hom như hình 4.50.
Hình 4.50. Bố trí sơ đồ luống trên diện tích 32 m2
Dựa vào kinh phí, yêu cầu thực tế của đề tài (sơ đồ luống, diện tích của vườn ươm…) và theo kết quả nghiên cứu của Tơ Quốc Huy [6]. Và trao đổi kinh nghiệm
của một số chuyên gia…. Chúng tơilựa chọn loại vịi phun với các thơng cụ thểnhư
sau:
Vịi phun sương Toro - Úc: Áp suất phun mưa P = 2.105(Pa); Bán kính phun: R = 850 (mm);
Lưu Lượng: Q = 0.61l/ph = 10.10-6(m3/s)
Mức tưới thiết kế cho cây Keo lai: 70-80 (ml/bầu/lần);
Số luống: 3 Diện tích mỗi luống: 7.2x1(m2); Số bầu/m2: 550-600. 7200 1 0 0 0 3 0 0 300 2 0 0 8000 4 0 0 0
4.5.2.Tính tốn đường ống dẫn và bơm nước
4.5.2.1. Tính tốn xác định các thơng số của nhánh phun:
- Xác định khoảng cách vịi phun lý thuyết trên một nhánh tưới (Lmax) tương ứng với áp suất phun pO, bán kính phun Rf, bề rộng luống BL nhằm đảm bảo toàn diện
tích trong lịng luống giâm hom đều được tưới phun (xem hình 4.51).
L = OO = 2(OM −MK ) = 2 R −B
4 = (4R −B )
L = (4∗0.85 −1) ≈1.4m
Với Rf = 850(mm) = 0.85(m), BL = 1(m)
Hình 4.51. Phương pháp xác định khoảng cách vịi phun lý thuyết trên nhánh tưới
Dựa vào tính tốn khoảng cách vịi phun lý thuyết lớn nhất Lmax = 1,4 (m) trên một nhánh tưới và khảo sát ở một số vườn giâm hom Keo lai, tham khảo kinh nghiệm
của một số chuyên gia về giâm hom chúng tơi chọn khoảng cách giữa 2 vịi phun là 1m (xem hình 4.52). O O1 A B M k N C D Rf Rf B L max Tâm vòi phun
Hình 4.52. Sơ đồ bố trí ống và vịi phun
* Tính tốn đường kính ống nhánh và ống chính
- Tính tốn đường ống nhánh
Với loại vịi phun đã chọn thì ta cĩ lưu lượng một vịi: q = 10.10-6(m3/s). Theo cơng thức (4.7), ta cĩ lưu lượng đầu vào của mỗi ống nhánh:
Qn = n.q; (l/h)
Qn= 10.10-6.7 = 7.10-5(m3/s).
Theo cơng thức (4.9), ta cĩ tính được lưu lượng dịng nước chảy qua đường ống nhánh.
Trong đĩ:
v: vận tốc chảy trong đường ống nơng nghiệp, v= 0.5 ÷ 1(m/s); S: tiết diện mặt cắt ngang của đường ống, S= .R2(m2);
R: bán kính của đường ống (m).
Để đảm bảo lưu lượng vịi phun thì lưu lượng đường ống nhánh Qntt>Qn.R >
∗ . ≈0.0047m = 4.7mmR > . = . . ∗ . = 6.7mm Vậy đường kính ống nhánh d = 2.Rtt>9.4 (mm).
Chọn loại ống nhựa PVC đường ống nhánh cĩ đường kính d = 21 (mm).
1 3 0 0 1 3 0 0 1000 Ống PVC Ø27
Khoá nước Pét phun
Vị trí bồn nước và máy bơm Ống PVC Ø21 8000 4 0 0 0
-Tính tốn đường kính ống chính:
Theo cơng thức (4.8),
Qc = N.Qn;
Qc= 3*7.10-5 = 2,1.10-4(m3/s)
Với vận tốc chảy là 1m/s ta cĩ: Rctt>8 mm ta lựa chọnđường kính ống chính Ø = 27mm, loại ống nhựa PVC.
* Tính cột áp của hệ thống.
-Tính tốn tổn thất thủy lực trong đường ống
Để tính tốn tổn thất thuỷ lực cho đường ống ta tính tổn thất thuỷ lực cho đoạn ống cĩ bét phun ở vị trí xa nhất vẫn đảm bảo áp suất phun.
Theo TCVN 9170: 2012 [1] [8] tổng tổn thất cột nước trong đoạn đường ống tính tốn được xác định theo cơng thức (4.10).
Htt = Hdd + Hcb + Hdh; (m)
Trong đĩ:
- Htt: tổng tổn thất cột nước trong đường ống tính tốn; (m)
- Hdd: Tổn thất dọc đường của từng đoạn đường ống tính theo cơng thức (4.11)
h = ∗ ∗
Trong đĩ:
Q là lưu lượng của đoạn ống thứ chính và ống nhánh Qc = 2.1.10-4 (m3/s), Qc = 7.10-5 (m3/s)
d: là đường kính ống thứ chính 27 (mm) và ống nhánh 21 (mm) L: là chiều dài đoạn ống chính Lc = 4 (m), ống nhánh Ln= 7 (m)
m,b: lần lượt là chỉ số lưu lượng và chỉ số đường kính m = 1.77, b= 4.77 f: là hệ số ma sát đường dài ống chất dẻo f = 0.946.105;
Bảng 4.2. Quan hệ giữa vật liệu làm đường ống với các giá trị f, m và b
Vật liệu ống f m b
1. Ống bê tơng và bê tơng cốt thép 1,783 x 106 2,00 5,33 2. Ống gang, thép cũ 6,250 x 106 1,90 5,10 3. Ống fibro – ciment 1,455 x 105 1,85 4,89 4. Ống chất dẻo 0,946 x 105 1,77 4,77 5. Ống hợp kim 0,861 x 105 1,74 4,74 Ta tính được tổn thất đoạn ống chính Hddc và ống nhánh Hddn Hddc = 0,034m, Hddn = 0,028(m) Ta cĩ Hdd = Hddc + Hddn = 0,062 (m) Hcb là tổn thất cục bộ, xác định theo cơng thức (4.12): H = ξV 2g Trong đĩ:
ξ: hệ số tổn thất cục bộ, xác định bằng phương pháp tra bảng tính tốn thủy lực;
V: vận tốc dịng chảy của đoạn ống tính tốn V = 1(m/s); g: gia tốc trọng trường, g = 9,81(m/s2).
Hcb = Hcbn +Hcbc
Hcbn: tổn thất cục bộ đường ống nhánh; Hcbc:tổn thất cục bộ đường ống nhánh.
Trong đường ống chính từ bơm tới đường ống nhánh cuối cùng cĩ 4 co 90otra bảng phụ lục PL 1-4 [15] ( ξ= 1.1) và một giảm Ø27 ra Ø 21 ( ξ = 0.2)
Trong đường ống nhánh cĩ 6 T và 1 co
Q3/Q1 = 0.85, Q3/Q1 = 0.83, Q3/Q1 = 0.8, Q3/Q1 = 0.75, Q3/Q1 = 0.67, Q3/Q1 = 0.5 tra bảng phụ lục PL1-4 [15] ta xác định được ξn = 3.6.
Vậy tổng hệ sĩ tổn thất cục bộ cả đường ống chính và nhánh ξ= 8,2thay vào cơng thức ( 4.11) ta được Hcb = 0.42 (m)
Bảng 4.3.Giá trị hệ số tổn thất ξ1-3 đối với chạc 3 phân nhánh
Q3/Q1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
ξ1-3 0.7 0.64 0.6 0.57 0.55 0.51 0.49 0.55 0.62 0.7 Hđh: chênh lệch về độ cao địa hình tại vị trí tim cửa vào (điểm đầu) và tim cửa ra(điểm cuối) của đoạn đường ống tính tốn (m) được tính theo cơng thức (4.13).
Hđh= Hcc - Hcd;
Trong đĩ:
Hcd: độ cao địa hình tại vị trí tim cửa vào của đường ống; (m)
Hcc: độ cao địa hình tại vị trí tim cửa ra của đường ống; (m) Vì bơm đặt trên bể chứa và cao hơn tim của ra nên Hđh = 0
* Tính tốn cơng suất của bơm
Cơng suất thủy lực Ntl tính theo cơng thức (4.14)
N = k. . . ; (kW)
Cột áp toàn phần của bơm được tính theo cơng thức (4.16): Htp = Hđh + Hv + ΣHdd+ΣH ; (m)
Trong đĩ:
Hđh: chênh lệch cao độ giữa đầu vịi phun điển hình với cao độ mặt nước thiết
kế của nguồn nước cấp; (m) Hđh =0
Thơng thường đầu vịi phun điển hình là vịi phun ở vị trí tương đối cao và cách xa trạm bơm nhất.
ΣHdd: tổng tổn thất dọc đường tính từ cửa vào của máy bơm đến vịi phun điển
hình;ΣHdd = 0.062 (m);
ΣHcb: tổng tổn thất cục bộ tính từ cửa vào của máy bơm đến vị trí vịi phun điển
hình; ΣHcb = 0.42 (m);
Vì máy bơm để trên nắp của bồn nước nên tổng cột áp của hệ thống là: Htp = 20 + 0,42 + 0,062 =20,482 20,5 (m).
Chọn cơng suất của bơm:
N = = k. . . . = . . . ; (kW) Q = 2,1.10-4 (m3/s); η = 0,8; H = 20,5 (m); γ = 10000 (N/m3).
Cơng suất của bơm: N = 0.05 (kW).
Để áp suấtvà lưu lượng nước tại miệng vịi phun đảm bảo đúng yêu cầu thì Lưu lượng bơm Q > 2,1.10-4 (m3/s) và Cột áp Hmax >20,5 (mH2o)
Qua khảo sát thực tế trên thị trường thì các loại bơm cĩ cơng suất nhỏ nhưng áp
suất nhỏ khơng phù hợp cho hệ thống tưới. Một số loại bơm như Tân hồn cầu, bơm
cá sấu cĩ thơng số cơng suất 0,375kW, nhưng áp suất bơm 16 m nên khơng phù hợp
cho hệ thống tưới. Từ đĩ, chọn loại máy bơm ly tâm sử dụng động cơ điện 1
phaSWIRLS xuất xứ Trung Quốc Cơng suất 0,375(kW) cĩ Q = 40 (l/ phút) = 6,6.10-
4
(m3/s), Hmax = 35 (mH2o)
Bảng 4.4. Kết quả thiết kế và lựa chọn cho hệ thống tưới
Diện tích 32m2
Nguồn nước Giếng khoan
Số luống 3 Kích thước luống 7.2 x1m2 Số bầu/m2 550 - 600 Vịi phun Loại vịi + Lưu lượng + Bán kính phun + Khoảng cách giữa 2 vịi phun cùng luống 21 Toro - Úc 0.61 l/ph 850mm 1m
Đường ống Số nhánh Đường kính + Đường ống chính + Đường ống nhánh Vật liệu PVC 3 27mm 21mm
Van khĩa: van bi nhựa
+ Van chính
+ Van nhánh
1
3
Chế độ tưới
+ Thời gian tưới/ngày + Thời gian tưới
+ Thời gian ngừng 7h-17h 5s/lần 15 phút Động cơ bơm + Cơng suất + Lưu lượng + Cột áp
Bơm ly tâmSWIRLS xuất xứ Trung Quốc
0.37(kW)
Q = 40 (l/ phút) = 6.6.10-4(m3/s) Hmax = 35 (m H2o)
Nhận xét:
-Lựa chọn ống nhựa PVC làm đường ống tưới, phụ kiện và các loại vịi phun cĩ sẵn trên thị trường nên đễ dàng mua và lắp đặt.
-Các khĩanước được bố trí đầu luống do đĩ việc điều chỉnh lượng nước tưới
nhất là nhà lưới dùng ươm nhiều loại cây là hợp lý.
-Bố trí bồn nước, máy bơm, hộp điều khiển trong nhà lưới dễ dàng cho khâu bảo quản. Tuy nhiên, nhà lướiđược mở rộng lớn hơn thì phải bố trí thêm nhà phụ để tăng độ bền cho thiết bị và thuận lợi cho người làm việc.
-Vấn đề cài đặt chế độ tưới phụ thuộc từng loại đối tượng cây. Việc điều chỉnh
thời gian tưới trong ngày và thời gian tưới lặp lại đễ dàng thực hiện được bằng việc cài