Бразильские соевые фермы выбирают электромагнитные клапаны серии Y с фланцем 2 дюйма для крупномасштабных сельскохозяйственных ирригационных коллекторов.

Вкратце:Бразильские соевые фермы, использующие системы кругового и центрально-поворотного орошения для крупномасштабного сельскохозяйственного производства, выбирают 2-дюймовый фланец серии Y. электромагнитные клапаны Для их конфигурации коллектора — точки в ирригационной системе, где основная линия подачи разветвляется на несколько боковых линий. Фланцевое соединение диаметром 2 дюйма (DN50, номинальный PN10) обеспечивает необходимую пропускную способность (25-45 м³/ч при рабочем давлении 3-5 бар) и номинальное давление, требуемое для орошения сои, а электромагнитный пилотный клапан позволяет дистанционно управлять им с контроллера орошения. В этой статье рассматриваются технические характеристики электромагнитного клапана для сельскохозяйственного орошения, выбор материалов для бразильской воды (высокая концентрация осадка, переменный pH), принципы проектирования коллектора для крупномасштабного орошения сои и структура поставок OEM-продукции для дистрибьюторов ирригационного оборудования. Команда Sun-rainman, обладающая почти 20-летним опытом производства ирригационного оборудования и поставляющая продукцию в 76 стран, пишет, опираясь на практический опыт, полученный благодаря партнерству с сельскохозяйственными дистрибьюторами и фермерскими хозяйствами.

Электромагнитный клапан серии Y с фланцем 2 дюйма — предназначен для использования в системах орошения крупных соевых ферм в Бразилии.

Проблема клапанов ирригационного коллектора: почему бразильским соевым фермам необходимы электромагнитные клапаны с фланцем 2 дюйма.

В Бразилии выращивание сои — страна производит более 150 миллионов метрических тонн в год на площади более 45 миллионов гектаров — в значительной степени зависит от орошения в регионе Серрадо (центрально-западная Бразилия), где сухой сезон (май-сентябрь) совпадает с циклом выращивания сои для получения второго урожая (сафриньи). Крупные соевые фермы в Мату-Гросу, Гоясе и Баии используют системы кругового и бокового орошения с диаметром магистральных линий 6-10 дюймов (150-250 мм), обеспечивающие подачу воды из источника в объеме 200-500 м³/ч. В коллекторе — точке разветвления, где магистральная линия разделяется на несколько боковых линий, питающих отдельные участки кругового орошения или полевые зоны, — стандартным элементом для управления зонами является электромагнитный клапан с фланцем 2 дюйма (DN50).

Функция коллектора в бразильской системе орошения сои заключается в распределении потока по магистральному трубопроводу на несколько зон, которые орошаются последовательно (контроллер открывает клапан только для одной зоны за раз, направляя весь поток системы в эту зону). Размер клапана в 2 дюйма стал стандартом, поскольку он обеспечивает баланс между пропускной способностью (25-45 м³/ч при типичном рабочем давлении 3-5 бар) и экономичным расстоянием между клапанами — ферме с 30 зонами по 40 гектаров каждая требуется 30 коллекторных клапанов, а 2-дюймовые клапаны обеспечивают наиболее экономичное сочетание стоимости клапанов на зону и стоимости труб на один коллекторный участок.

Фланцевое соединение (а не резьбовое или скользящее) выбрано по трем причинам, специфическим для условий выращивания сои в Бразилии. Номинальное давление: Фланцевое соединение (PN10 — рассчитано на 10 бар согласно EN 1092-1) обеспечивает запас прочности в 2-3 раза по сравнению с рабочим давлением системы 3-5 бар, компенсируя скачки давления при запуске насоса и закрытии клапана. Устойчивость к осадочным породам: Поверхностные источники воды в Бразилии (реки, водохранилища) в регионах выращивания сои несут большое количество наносов (200-500 ppm взвешенных твердых частиц в сезон дождей). Резьбовые соединения накапливают наносы в резьбовых канавках и становятся трудноразборными для обслуживания — фланцевые соединения с плоскими прокладками предотвращают попадание наносов и могут быть разобраны с помощью стандартных инструментов. Стандартизация в рамках всей ирригационной системы: На бразильских соевых фермах, где несколько систем кругового орошения подключены к общему источнику водоснабжения, для стандартизации запасов запасных частей предпочитают фланцевые соединения для всех распределительных клапанов — один тип прокладки, один комплект болтов, одна процедура замены клапана для всех зон.

Наш Электромагнитный клапан серии Yлинейка продукции в Измененный (Sun-rainman) включает в себя фланцевую конфигурацию диаметром 2 дюйма с техническими характеристиками материалов и вариантами соленоидов, которые требуются бразильским дистрибьюторам сельскохозяйственной продукции и фермерским хозяйствам.

Технические характеристики электромагнитного клапана для сельскохозяйственного орошения: параметры расхода, давления и электрические параметры.

Технические характеристики электромагнитного клапана с фланцем 2 дюйма для орошения сои включают гидравлические характеристики (расход, перепад давления), электрический привод (напряжение электромагнитной катушки и потребляемая мощность), а также совместимость материалов с химическим составом поливной воды.

Пропускная способность (коэффициент Kv): Пропускная способность клапана выражается коэффициентом Kv — расходом воды в м³/ч при перепаде давления в 1 бар на полностью открытом клапане. Для фланцевого клапана серии Y диаметром 2 дюйма значение Kv составляет 35-45 м³/ч/бар — это означает, что клапан пропускает 35-45 м³/ч при перепаде давления в 1 бар. В типичной бразильской системе орошения сои, работающей при давлении 4 бар, распределительный клапан вносит вклад в перепад давления в 0,2-0,4 бар (приблизительно 5-10% от давления в системе) — допустимая потеря, которая не оказывает существенного влияния на давление в концевом оросительном устройстве. Клапан следует выбирать таким образом, чтобы перепад давления при расчетном расходе не превышал 10% от рабочего давления в системе — превышение этого порога уменьшает радиус действия оросительного устройства на краях поля.

Диапазон рабочего давления: Фланцевый клапан серии Y диаметром 2 дюйма рассчитан на рабочее давление 0,5-10 бар — нижний предел в 0,5 бар актуален для систем орошения сои, работающих при пониженном давлении для внесения удобрений или пестицидов через систему орошения. При давлении ниже 0,5 бар электромагнитный пилотный клапан может закрываться ненадежно (сила закрытия пилотного клапана зависит от давления). Для ферм, использующих внесение удобрений при давлении ниже 0,5 бар, мы рекомендуем в качестве опции выбирать электромагнитный пилотный клапан низкого давления (минимум 0,2 бар).

Технические характеристики электромагнитного клапана: Рабочее напряжение соленоидной катушки для сельскохозяйственных ирригационных клапанов составляет 24 В переменного тока (50/60 Гц). Полный ассортимент представлен в нашем каталоге. мини-клапаны серии и ирригационные принадлежности и зона OEM— стандартное выходное напряжение большинства контроллеров орошения. Пусковой ток (ток, потребляемый в момент срабатывания соленоида) составляет 0,5–0,6 А для соленоида серии Y 24 В переменного тока, а ток удержания (ток, потребляемый, пока соленоид находится под напряжением) — 0,2–0,25 А. Потребляемая мощность составляет 5–8 ВА — достаточно низкая, чтобы контроллер мог одновременно управлять 6–8 клапанами, не превышая мощность трансформатора контроллера. Для ферм, использующих контроллеры с питанием от постоянного тока (системы орошения на солнечной энергии в автономных районах), мы предлагаем вариант соленоида 12 В постоянного тока с пусковым током 1,2 А и током удержания 0,4 А.

Ручное управление: Каждый фланцевый клапан серии Y диаметром 2 дюйма оснащен ручным винтом для сброса давления — пластиковым винтом на корпусе электромагнитного клапана, который при повороте против часовой стрелки сбрасывает давление в пилотной камере и открывает клапан без подачи электрического тока. Ручное управление необходимо для ввода системы в эксплуатацию (техник по ирригации открывает все зональные клапаны для промывки коллектора перед подключением поворотной системы), для аварийной работы при отказе контроллера и для подготовки к зиме в регионах, где бывают заморозки. Винт для сброса давления предназначен для ручного управления (инструменты не требуются) и крепится пластиковым шнурком для предотвращения потери.

Выбор материалов с учетом особенностей водоснабжения сельского хозяйства Бразилии.

Поверхностные воды Бразилии, используемые для орошения соевых бобов, обладают специфическими химическими и физическими характеристиками, которые влияют на выбор материала для клапанов. Материалы, используемые в клапанах серии Y, разработаны с учетом этих условий.

Материал корпуса клапана: Корпус фланцевого клапана серии Y диаметром 2 дюйма изготовлен из полиамида PA66+GF30 (нейлон 66, армированный 30% стекловолокна) — материала, выбранного за сочетание механической прочности (предел прочности на растяжение 160-190 МПа), устойчивости к УФ-излучению (клапан подвергается воздействию солнечного света в коллекторных установках) и химической стойкости к химическим веществам сельскохозяйственной воды. Армирование стекловолокном обеспечивает необходимую стабильность размеров для плоскостности фланцевой поверхности (≤0,5 мм по всей уплотнительной поверхности). Для корпусов клапанов серии Y мы не используем полипропилен (ПП) или ПВХ — ПП обладает недостаточной прочностью для фланцевых соединений с номинальным давлением PN10, а ПВХ становится хрупким под воздействием УФ-излучения в условиях высокой интенсивности солнечного излучения в Бразилии.

Материал диафрагмы: Диафрагма клапана — гибкий резиновый компонент, открывающий и закрывающий клапан, — является наиболее важным материалом для выбора при производстве клапанов для сельскохозяйственного орошения. Диафрагма должна выдерживать 500 000–1 000 000 циклов изгиба в течение всего срока службы клапана без растрескивания, сохранять свою герметичную форму относительно седла клапана и противостоять химическому воздействию поливной воды. Для диафрагмы серии Y мы используем каучук EPDM (этиленпропилендиеновый мономер) — EPDM является предпочтительным материалом для сельскохозяйственного орошения, поскольку он обладает превосходной устойчивостью к озону (озон образуется под воздействием ультрафиолетового излучения в условиях высокой солнечной активности) и сохраняет гибкость при температурах от -30°C до +120°C. Коэффициент водопоглощения EPDM составляет менее 1% (24-часовое погружение согласно ASTM D471), что означает, что диафрагма не набухает и не изменяет свои размеры при постоянном контакте с водой.

Внутренние компоненты пилотного клапана: Внутренние компоненты электромагнитного пилотного клапана — плунжер, пружина и дроссель — контактируют с поливной водой, протекающей через пилотный контур. Плунжер изготовлен из нержавеющей стали 430F (магнитный класс, необходимый для работы электромагнита) с твердостью поверхности HRC 35-40 для обеспечения износостойкости при контакте с краем пилотного отверстия. Пружина пилотного клапана изготовлена ​​из нержавеющей стали 302, пассивированной для защиты от коррозии. Пилотное отверстие (диаметр 0,8 мм) просверлено методом электроэрозионной обработки для точного контроля диаметра — отверстие большего диаметра приводит к медленному закрытию клапана, отверстие меньшего диаметра — к неполному открытию.

Требование к фильтру: Каждый клапан серии Y поставляется с Y-образным сетчатым фильтром, устанавливаемым перед клапаном — сеткой из нержавеющей стали с размером ячейки 60 меш (250 мкм), которая задерживает частицы осадка, превышающие диаметр пилотного отверстия. В бразильских поверхностных водах с содержанием осадка 200-500 ppm Y-образный фильтр следует очищать еженедельно в течение ирригационного сезона. Без фильтра частицы осадка попадают в пилотный контур и застревают в пилотном отверстии, препятствуя закрытию клапана — клапан остается открытым после отключения соленоида, что приводит к затоплению зоны ниже по течению. Фермам, которые постоянно сталкиваются с заеданием клапанов из-за осадка, следует перейти на сетчатый фильтр с размером ячейки 40 меш (400 мкм) и большей площадью сетки для более редкой очистки.

Принципы проектирования коллекторов для крупномасштабного орошения соевых бобов.

Конфигурация коллектора — расположение клапанов, труб и фитингов, распределяющих воду из магистрали в боковые зоны, — определяет, обеспечивает ли система орошения равномерное давление и расход воды в каждой зоне.

Схема расположения коллектора: Простейшая и наиболее надежная схема коллектора для орошения сои — это конфигурация «коллектора»: горизонтальный главный распределительный трубопровод (коллектор) проходит по всей длине коллектора, с тройниками с фланцами 2 дюйма в каждой зоне и клапаном серии Y, установленным вертикально на ответвлении тройника. Вертикальная ориентация клапана предпочтительна, поскольку она позволяет осадку оседать в поддоне корпуса клапана под диафрагмой, а не накапливаться на уплотнительной поверхности. Выход каждого клапана подключается к боковой линии, обслуживающей зону. Диаметр коллекторного трубопровода должен быть подобран таким образом, чтобы скорость потока у самого дальнего клапана (последнего клапана в коллекторе) не превышала 2,5 м/с — скорости выше 3,0 м/с создают потери давления, которые снижают рабочее давление в самой дальней зоне ниже минимального требуемого значения для поворотной системы.

Регулирование давления в коллекторе: Для ферм, где давление в магистральной линии колеблется более чем на 1,5 бар между условиями низкого и высокого расхода (что типично для систем, питаемых насосами с регулируемой скоростью), на входе в коллектор следует установить редукционный клапан (РП). РП поддерживает постоянное давление на выходе (установленное на оптимальном рабочем давлении клапана 3-4 бар) независимо от колебаний давления на входе, обеспечивая работу каждого зонального клапана при постоянном давлении для равномерного распределения потока.

Группировка клапанов для обеспечения мощности контроллера: Пропускная способность контроллера орошения по зонам (количество электромагнитных клапанов, которыми он может управлять) определяет группировку клапанов в коллекторе. Большинство стандартных контроллеров орошения поддерживают от 6 до 12 зон на один модуль управления. Для фермы с 30 зонами коллектор следует проектировать с 3-5 модулями управления, каждый модуль обслуживает от 6 до 10 клапанов. Электромагнитные провода от каждого клапана маркируются номером зоны и прокладываются к контроллеру в трубах (ПВХ или оцинкованной стали), закопанных на глубину 30-50 см ниже уровня земли, чтобы предотвратить повреждение сельскохозяйственной техникой.

Вопросы и ответы: Закупка клапанов для сельскохозяйственного орошения

В1: Каков срок службы электромагнитного клапана с фланцем 2 дюйма серии Y в системах сельскохозяйственного орошения?
A: При установке и обслуживании рекомендованного Y-образного фильтра, а также замене диафрагмы на 5-7 год в рамках профилактического обслуживания, корпус клапана и соленоид серии Y рассчитаны на 10-15 лет эксплуатации в сельскохозяйственном орошении. Диафрагма из EPDM обычно требует замены после 8-10 лет непрерывного контакта с водой. Ожидаемый срок службы катушки соленоида составляет 500 000-1 000 000 срабатываний — что эквивалентно 10-20 годам в системе орошения сои, работающей 100-200 циклов в год на зону.

В2: Каков минимальный объем заказа (MOQ) для фланцевых клапанов серии Y диаметром 2 дюйма для дистрибьюторских программ?
A: Минимальный объем заказа для стандартных фланцевых клапанов серии Y диаметром 2 дюйма составляет 200 единиц на артикул (с одинаковыми характеристиками напряжения и давления). Для программ дистрибьюторов по выпуску продукции под собственной торговой маркой (клапаны, выпускаемые под брендом дистрибьютора) минимальный объем заказа составляет 500 единиц на артикул, с эксклюзивным периодом на 12 месяцев на внутреннем рынке дистрибьютора.

В3: Можно ли использовать клапан серии Y для фертигации и химической обработки почвы?
А: Да — диафрагма из EPDM и корпус из PA66+GF30 химически устойчивы к стандартным удобрениям (мочевина, сульфат аммония, хлорид калия, моноаммонийфосфат) и пестицидам (глифосат, атразин, 2,4-D), применяемым в ирригационных системах в типичных концентрациях. При впрыскивании концентрированной кислоты (фосфорной кислоты, серной кислоты, используемой для очистки капельных линий) клапан следует промывать чистой водой после каждого цикла внесения химикатов, чтобы предотвратить концентрацию кислоты на уплотнительных поверхностях.

В4: Как правильно указать напряжение соленоида для моей ирригационной системы?
A: 24 В переменного тока — это стандарт для более чем 95% сельскохозяйственных ирригационных систем по всему миру. Перед выбором убедитесь, что выходное напряжение зоны контроллера орошения соответствует спецификации соленоида — большинство контроллеров выдают 24 В переменного тока, но некоторые старые контроллеры выдают 110 В переменного тока, а некоторые контроллеры с питанием от постоянного тока — 12 В постоянного тока. На корпусе катушки соленоида указано напряжение. Мы используем цветовую кодировку катушки: черный — для 24 В переменного тока (стандарт), красный — для 12 В постоянного тока (солнечные системы), синий — для 110 В переменного тока (устаревшие контроллеры).

В5: Каков срок выполнения заказа на фланцевые клапаны серии Y диаметром 2 дюйма?
A: Для клапанов стандартной конфигурации (соленоид 24 В переменного тока, корпус PN10), изготовленных с использованием существующей оснастки, срок поставки составляет 15-20 рабочих дней с момента подтверждения заказа. Для клапанов нестандартной конфигурации (12 В постоянного тока, нестандартный цвет, собственная торговая марка дистрибьютора) срок поставки составляет 25-30 рабочих дней. Мы рекомендуем сельскохозяйственным дистрибьюторам поддерживать минимальный 3-месячный запас продукции на местном рынке, чтобы покрыть срок поставки плюс стоимость морской перевозки из Китая в Бразилию (30-45 дней до портов Сантос или Паранагуа).

Об авторе: Он Команда «Солнечный человек-дождь» — Завод ирригационного оборудования Yuyao Sun-rainman. Основанная в 2005 году, компания Sun-rainman почти два десятилетия совершенствует свои знания в области водосберегающего орошения. Наш завод площадью 6800 м² поставляет ударные дождеватели, капельницы, фитинги и электромагнитные клапаны для сельскохозяйственных и садоводческих предприятий в 76 странах мира. Наша миссия проста — прибыльно поставлять продукцию, которая способствует разумному орошению и поддерживает устойчивое будущее. Контакты: ZM Ирригация

Дополнительные варианты продукции смотрите в нашем разделе мини-клапаны серии и ирригационные принадлежности и зона OEM. The Информация ФАО об орошении соевых бобов Предоставляет авторитетные данные о потребностях в воде и графике орошения при выращивании сои.