系列新型微灌產品產業(yè)化技術報告

1、系列新型微微灌產品品產業(yè)化技技術報告告產業(yè)背景微灌為代表表的節(jié)水水灌溉技技術在西西方發(fā)達達國家已已有400多年的的發(fā)展歷歷史，我國在上世紀紀70年代代中期引引進該項項技術，迄今也已近30年。到20世紀紀90年代代中期以以后，隨著我我國塑料料工業(yè)的的迅猛發(fā)發(fā)展，微灌產產品的企企業(yè)化生生產也不不斷演化化和進步步，并在農業(yè)業(yè)生產中中得到了了一定范范圍的應應用和推推廣，使我國國古老的的農業(yè)灌灌溉方式式發(fā)生了了根本性性的變革革。1、國外概概況水是地球上上最珍貴貴的資源源之一，其其中農業(yè)業(yè)用水約約占總用用水量的的60%。節(jié)水水灌溉技技術按照照作物的的最佳需需水量進進行科學學灌溉，以以較少的的水耗量量取得較

2、較高的產產出效益益。相對對于溝灌灌和澆灌灌等原始始灌溉方方法，它它具有節(jié)節(jié)水、高高效、增增產、減減少病蟲蟲害和提提高作物物品質等等諸多優(yōu)優(yōu)點，是是解決灌灌溉水源源匱乏的的有效辦辦法。微微灌是最最先進的的節(jié)水灌灌溉技術術之一，一一直受到到以色列列、美國國和澳大大利亞等等西方發(fā)發(fā)達國家家的重視視。從世界范圍圍來看，微灌產品的生產主要分布在歐美、澳大利亞等經濟發(fā)達國家。從灌水器、過濾器、施肥（藥）裝置、管材、管件到自動控制設備等微灌產品，均已標準化且技術成熟，生產規(guī)模龐大。德國、瑞士等國家在微灌生產裝備和控制儀器的制造方面處于世界先進水平，而美國、以色列等國家生產的微灌產品則處于世界領先地位。美國雨

3、鳥（RAINBIRD）公司是目前世界上最大的微灌器材生產企業(yè)，在30多個國家設有辦事處，產品銷往130多個國家，覆蓋農業(yè)、園林、城市綠化、庭院、運動場和工業(yè)除塵等場合的節(jié)水灌溉。微灌技術的發(fā)源地是以色列的耐特菲姆（NETAFIM）公司，產品規(guī)格最多的是以色列的普拉斯托（PLASTRO）公司，而以色列的納安丹（NAANDAN）公司則主要以灌溉設計技術為主。表1列出了世界上最著名的幾個微灌生產廠家的產品及其應用概況。以上公司各有所長，發(fā)展各有側重。國外微灌技術和產品水平高、應用成熟，對促進我國微灌技術的發(fā)展和革新將起到積極而有效的推動作用。然而，國外外的先進進微灌技術術及產品品并沒有有考慮在在較低

4、成成本和較較惡劣條條件下的的特殊情情況。例例如，國國外的微微灌系統(tǒng)統(tǒng)對過濾濾要求很很高，需需要配置置價格昂昂貴的專專用裝備備，運行行和管理理的技術術要求高高。加上上微灌產品品本身的的成本也也較高，一一些欠發(fā)發(fā)達或經經濟較落落后的地地區(qū)很難難承受，從從而制約約了這些些先進技技術和產產品在全全球的推推廣應用用。時至至今日，像像耐特菲菲姆、普普拉斯托托這些國國際微灌灌大企業(yè)業(yè)基本上上完全退退出中國國市場，其其生產的的微灌產產品難以以適應我我國的微微灌條件件和實際際需求。表1. 世世界主要要微灌生產產廠家及及其產品品應用情情況國家微灌應用微灌產品以色列以色列是微微灌技術術的發(fā)源源地，也也是微灌灌應用最

5、最具代表表性的國國家之一一。在該該國，溫溫室種植植全部以以微灌為主主。該國國擁有像像耐特菲菲姆、普普拉斯托托和納安安丹等多多家世界界著名的的灌溉公公司。農用微灌產產品主要要分為兩兩類：一一是滴管管類，二二是滴頭頭類。目目前最為為流行的的是一體體化的滴滴灌管(帶)，即滴滴頭和塑塑料毛管管結合為為一體，安安裝使用用非常方方便，產產品性能能良好，使使用壽命命長，有有些產品品甚至長長達200年。另另外，產產品的流流量均勻勻度高，在在灌溉水水的進口口處設計計有專門門的過濾濾結構，利利用過濾濾器的過過濾功能能有效地地減少灌灌溉系統(tǒng)統(tǒng)的堵塞塞幾率。除除了滴灌灌管（帶帶）和滴滴頭外，還還擁有灌灌溉過程程的全自

6、自動化控控制器（無無線、有有線）和和系列農農業(yè)自動動灌溉閥閥門和接接頭等配配件。美國美國是目前前世界上上微灌技術術推廣應應用面積積最多的的國家，20世紀90年代初就已超過了60萬公頃，約占美國當時總灌溉面積的3%。該國擁有世界上最具實力的灌溉生產廠家，如雨鳥和托羅等大型跨國公司。產品種類繁繁多、規(guī)規(guī)格齊全全。如雨雨鳥公司司擁有流流量為22、4、8L/h的壓壓力補償償和非補補償?shù)晤^頭以及應應用廣泛泛的紊流流壓力補補償式滴滴灌帶。所所有滴灌灌產品中中的灌水水器均采采用了紊紊流流道道，保證證出水均均勻且具具有良好好的抗堵堵塞性能能，壓力力補償功功能使流流量均勻勻性更為為優(yōu)良。產產品可埋埋于地下下使用

7、，減減少了水水量的蒸蒸發(fā)。該該公司的的滴灌配套套產品齊齊全，包包括系列列濾網過過濾器、壓壓力調節(jié)節(jié)器、化化肥和農農藥注入入器以及及各種控控制器。另另外，美美國的托托羅公司司一直是是世界上上高爾夫夫球場、園園林和運運動場草草坪維護護及灌溉溉設備制制造業(yè)的的先鋒，所所提供的的滴灌產產品性能能卓越、技技術先進進，在該該領域占占有壟斷斷性的地地位。澳大利亞澳大利亞是是推廣微微灌技術術面積較較多的國國家之一一。薄壁滴灌帶帶的灌水水器緊貼貼于滴灌灌帶的內內壁，采采用了多多入口過過濾方式式，紊流流流道和和激光成成形的狹狹長出口口提高了了灌水器器的抗堵堵塞性能能，避免免了根莖莖的入侵侵。2、國內概概況我國的干

8、旱旱和半干干旱地區(qū)區(qū)約占國國土總面面積的550%，人人均水資資源約為為26000m33，僅為為世界平平均水平平的1/4，居居世界第第1099位，而而且水資資源分布布很不均均衡，其其中有110個省?。ㄊ校┑氐貐^(qū)，111%的的國土面面積，11/3以以上的人人口，人人均水資資源不足足10000m3，水資資源十分分匱乏。我國的農業(yè)業(yè)用水占占總用水水量的770%，而而利用率率只有440%左左右，為為節(jié)水先先進國家家的一半半。這種種現(xiàn)實決決定了必必須大力力發(fā)展節(jié)節(jié)水農業(yè)業(yè)，它是是國家實實施可持持續(xù)發(fā)展展戰(zhàn)略的的重要內內容。因因此，自自上世紀紀90年年代中期期以來，國國家先后后建設了了9000個節(jié)水水灌溉示

9、示范項目目和122個節(jié)水水灌溉示示范市、300個節(jié)水增產重點縣和節(jié)水型井灌區(qū)，因地制宜地推廣了微噴灌、微灌等節(jié)水灌溉技術。我國的微灌灌技術始始于200世紀770年代代，但由由于制造造水平落落后，發(fā)發(fā)展十分分緩慢。直直到900年代中中后期，隨隨著我國國塑料工工業(yè)的迅迅猛發(fā)展展，農用用灌溉塑塑料器材材日趨成成熟，該該技術才才在農業(yè)業(yè)生產中中得到了了一定范范圍的推推廣應用用。據(jù)不不完全統(tǒng)統(tǒng)計，塑塑料節(jié)水水器材已已占各類類農用節(jié)節(jié)水器材材總量的的60%以上。到到目前為為止，我我國微灌灌器材生生產企業(yè)業(yè)已有1100多多家，塑塑料節(jié)水水器材生生產企業(yè)業(yè)有300多家，各各種塑料料微灌器材材產量已已達300多

10、萬噸噸。較著著名的企企業(yè)有新新疆天業(yè)業(yè)、北京京綠源和和秦川節(jié)節(jié)水等，這這些公司司的所在在地及產產品覆蓋蓋區(qū)主要要在我國國水資源源較貧乏乏的地域域。盡管微灌產產品生產產企業(yè)在在近幾年年如雨后后春筍般般地得到到了極大大的發(fā)展展，但是是我國的的微灌技術術仍然處處在引進進、吸收收和消化化階段，僅僅僅只能能靠較低低的生產產成本來來抗衡國國外的微微灌產品品。特別別是在微微灌關鍵鍵部件灌水水器和過濾器器的水力力理論研研究、新新產品研研發(fā)和試試驗研究究等方面面與國外外節(jié)水發(fā)發(fā)達國家家相比，還還存在較較大的差差距，導導致我國國到目前前大多數(shù)數(shù)微灌企企業(yè)還不不具備獨獨立開發(fā)發(fā)新型高高性能微微灌新產產品的能能力，而

11、而所生產產的仿制制產品無無論是制制造精度度，還是是綜合性性能指標標均遠遠遠低于國國外同類類產品。下面是我國國節(jié)水灌灌溉產品品的市場場競爭分分析表：表2. 現(xiàn)現(xiàn)有微灌灌產品生生產企業(yè)業(yè)分析表表競爭對手企業(yè)簡介市場份額產品特點企業(yè)優(yōu)勢企業(yè)劣勢新疆天業(yè)新疆天業(yè)集集團是成成立于119966年的大大型國有有企業(yè)，是目前中國最大的農業(yè)節(jié)水微灌器材生產廠家。目前,天業(yè)業(yè)節(jié)水的的塑料節(jié)節(jié)水微灌灌器材的的生產能能力已雄雄居全國國第一。已形成成400萬萬畝節(jié)水水器材的的生產能能力,在在新疆占占有800%的市市場份額額。產品有塑料料原料類類、膜類類、管材材、節(jié)水水產品、化化工產品品、食品品、建材材等類型型；具有有完

12、整的的生產、設設計、安安裝、服服務體系系；與多多家國內內外知名名高校合合作，產產品更新新迅速。是上市公司司，便于于籌集資資金研發(fā)發(fā)新產品品和推廣廣項目，同同時是國國有企業(yè)業(yè)，有相相當?shù)膶崒嵙?，知知名度高高。產業(yè)較多，微灌市場只是其中的一小部分，力度分散，并且目前市場還主要集中在新疆。北京綠源集研制、開開發(fā)、生產于一一體，銷銷售農用用新型微微灌器材材，具備備了年推推廣200萬畝微微灌面積積的生產產能力?？偛吭O在北北京，在在新疆、杭杭州、蘭蘭州、昆昆明壽光光、沈陽陽設有辦辦事處。主要產品包包括：內內鑲式滴滴灌管、管管上補償償式滴灌灌管、微微噴頭、過過濾施肥肥設備、管管材、管管件、園園林噴頭頭。規(guī)模

13、小，業(yè)業(yè)務靈活活，可以以接受或或大或小小的項目目建設，成成本低。形不成核心心競爭力力。秦川節(jié)水1999年年成立，是國內生產節(jié)水灌溉設備品種最齊全、規(guī)模最大的廠家之一?？偛吭O在陜陜西楊陵陵，在中中西部66個省設設有辦事事處。有微灌產品品系列、大大田噴灌灌系列、管管材管件件系列、微微灌系列列。節(jié)水產品種種類較多多；為顧顧客提供供規(guī)劃等等服務。實力不大。其他企業(yè)規(guī)模小，實實力不足足，主要要經營灌灌溉器材材，大多多數(shù)產品品未經檢檢驗合格格就推出出市場，難以長遠發(fā)展。國外企業(yè)進口產品價價格比較較高，而而且在中中國內，論論競爭力力與銷售售網絡，現(xiàn)現(xiàn)已不能能與國內內的相比比。國內這些微微灌生產產企業(yè)大大多數(shù)

14、是是最近幾幾年才發(fā)發(fā)展起來來的，但但是卻因因市場的的廣闊以以及國家家政策的大力扶扶持，其規(guī)模不不斷擴大大。隨著著國家對對節(jié)水灌灌溉技術術、產品品的推廣廣應用日益益重視，特特別是把把建設節(jié)節(jié)約型社社會置于于重點發(fā)發(fā)展的位位置，我我國的節(jié)節(jié)水灌溉溉市場的的需求將將不斷增增加，而而此該行業(yè)也也必定有有更大的的發(fā)展前前景。進入本世紀紀以來，我我國對微微灌產品品的需求求逐年增增加。截截止20003年年底，我我國微灌灌面積已已達4000萬畝畝，成為為世界上上大田應應用微灌灌技術面面積最大大的國家家。在“十一五五”規(guī)劃中中，我國國計劃每每年新增增1200萬畝微微灌面積積，應用用需求龐龐大。除除了西北北的市場

15、場尚未達達到飽和和外，東東北、東東南、中中部、南南部的農農田、農農場、培培養(yǎng)基地地、生產產基地尚尚未開發(fā)發(fā)，我國國的節(jié)水水灌溉市市場尚遠遠未達到到國家的的要求，與以色列列、美國國、澳大大利亞等等微灌應應用發(fā)達達國家相相比尚有有很大的的差距，同同時也醞醞釀著巨巨大的發(fā)發(fā)展空間間。綜上所述，進進行自主主創(chuàng)新，由由微灌產產品的“模仿制制造”轉變?yōu)闉椤吧a創(chuàng)創(chuàng)造”是順應應我國微微灌發(fā)展展的必然然趨勢。3、我國節(jié)節(jié)水灌溉溉器材發(fā)發(fā)展的挑挑戰(zhàn)與機機遇盡管節(jié)水灌灌溉器材材行業(yè)正正沿著持持續(xù)快速速之路發(fā)發(fā)展，但也存存在不可可忽視的的問題。在在這里，通通過對目目前行業(yè)業(yè)整體情情況的了了解，分析其其中存在在的問題

16、題，從而而發(fā)現(xiàn)此行行業(yè)中挑挑戰(zhàn)與機機遇。主主要如表表3中所所述五個個方面。根據(jù)20004年中中國統(tǒng)計計年鑒，截截至20003年年底，我我國農作作物（包包括糧食食作物，油油料作物物，棉花花，麻類類，糖料料，煙葉葉，藥材材，蔬菜菜，茶、果果園和其其他作物物）總播播種面積積為15524115千公公頃（折折合為2228662255千畝22.86億億畝），其其中有效效灌溉面面積為5540114.22千公頃頃（即約約等于88.100億畝）其其中節(jié)水水灌溉面面積占335.44%。假假設有效效灌溉面面積的660%轉轉化為節(jié)節(jié)水灌溉溉面積，按按照我公公司對一一畝土地地的施工工費用5500元元計（含含各種材材料）

17、。如如果只考考慮未開開發(fā)的市市場以及及節(jié)水設設備定期期更換情情況，在在未來五五年內我我國潛在在的農作作物節(jié)水水灌溉總總的市場場的大小小為8.10億億畝5000元/畝畝（600%-335.44%）+8.110億畝畝5000元/畝畝35.4%5/55=24430億億元。上式是我國國該行業(yè)業(yè)在未來來五年的的總市場場潛量。參參考了世世界各國國的節(jié)水水灌溉面面積比，比比較后采采用600%這個個百分比比。預計計的600%是可可以轉化化為節(jié)水水灌溉面面積的有有效灌溉溉市場，440%是是難以/不需要要轉化為為節(jié)水灌灌溉市場場的有效效灌溉市市場。在在節(jié)水灌灌溉面積積市場中中，考慮慮節(jié)水器器材的更更換，根根據(jù)調查

18、查比較，我國市場節(jié)水器材的平均壽命為5年，則在五年后節(jié)水灌溉面積上的節(jié)水器材將更新5/5=1次其實，節(jié)水水灌溉行行業(yè)的市市場潛量量遠不止止24330億元元。微灌灌是一種種最省水水而灌溉溉效果顯顯著的先先進灌溉溉技術。由由于世界界上水資資源越來來越緊張張，若干干年后，在在干旱地地區(qū)主要要依賴于于微灌，而而在非干干旱地區(qū)區(qū)，也極極需提高高水的利利用率。我我國幅員員遼闊，自自然條件件各異，包包括干旱旱區(qū)、半半干旱區(qū)區(qū)、半濕濕潤區(qū)和和濕潤區(qū)區(qū)。降雨雨量少的的地區(qū)急急需發(fā)展展節(jié)水灌灌溉技術術，在降降雨量充充沛的地地區(qū)，由由于降雨雨時空分分布不均均，也經經常發(fā)生生季節(jié)性性春旱、夏夏旱和秋秋旱；并并且，使使

19、用微灌灌產品不不僅可以以節(jié)水，還還有其他他更重要要的功用用，所以以微灌將將會得到到廣泛的的應用，節(jié)節(jié)水灌溉溉面積預預計的660%有有增加的的可能。同同時我們們也未考考慮到其其他的種種植面積積，如我我國花卉卉種植面面積在220011年底達達到了114.775萬公公頃（新新華社 20002年55月133日）（即即2211.255萬畝），在在花卉種種植方面面潛在的的總的市市場大小小為2221.225萬畝畝5000元/畝畝=111.066億元。由上可以看看到我國國在節(jié)水水灌溉方方面有潛潛在的巨巨大的市市場。表3. 挑挑戰(zhàn)與機機遇分析析序號問題要點具體表現(xiàn)機遇1產品數(shù)量、品品種和質質量需要要極大提提高集

20、中表現(xiàn)在在產品品品種單一一、規(guī)格格不全、相相互配套套水平低低、標準準不統(tǒng)一一、制造造偏差大大、質量量穩(wěn)定性性差、工工作可靠靠性和耐耐久性等等較低。企業(yè)只要以以市場需需求為導導向，以以科技進進步為依依托，在在引進和和消化吸吸收國外外先進技技術的基基礎上不不斷創(chuàng)新新，提高高產品質質量，增增加品種種規(guī)格，降降低成本本，那么么節(jié)水灌灌溉產品品就會得得到更大大的推廣廣。2生產企業(yè)規(guī)規(guī)模小，生生產集中中度低，技技術研發(fā)發(fā)能力弱弱現(xiàn)有的300多家塑塑料節(jié)水水器材生生產企業(yè)業(yè)只有極極少數(shù)企企業(yè)實際際產量達達到萬噸噸以上，而而發(fā)達國國家同類類生產企企業(yè)的生生產規(guī)模模較大，有有的企業(yè)業(yè)高達十十幾萬噸噸。同時時我國

21、生生產企業(yè)業(yè)的技術術研發(fā)能能力滯后后，遠未未趕上西西方發(fā)達達國家?？梢姡⒉徊皇鞘袌鰣霾蛔愕牡脑蚴故沟梦覈鴩⒐嗉技夹g落后后，而是是企業(yè)自自身、產產品自身身的緣故故。微灌灌產品流流道設計計是微灌灌產品的的核心技技術，屬屬微流態(tài)態(tài)技術領領域，我我國此項項技術研研究還十十分薄弱弱，甚至至沒有一一家研究究機構能能夠準確確提供水水在滴頭頭流道內內的流態(tài)態(tài)參數(shù)分分析。3缺乏售后服服務，配配套能力力差因標準不統(tǒng)統(tǒng)一，有有的企業(yè)業(yè)產品規(guī)規(guī)格不齊齊全，制制造偏差差大，質質量不穩(wěn)穩(wěn)定，品品種選擇擇余地小小，造成成各種塑塑料節(jié)水水器材配配套能力力不足；而且售售后服務務不到位位。加強產品質質量管理理，建立立完善、

22、優(yōu)優(yōu)質、配配套的售售后服務務，將會會成為行行業(yè)、市市場的需需要。4市場競爭無無序，產產品未經經檢測就就進入市市場由于沒有建建立有效效的產品品質量監(jiān)監(jiān)督體系系，產品品質量良良莠不齊齊，一些些小企業(yè)業(yè)用簡單單設備生生產的微微灌產品品不經檢檢測就投投放市場場，以不不正當?shù)牡氖侄螀⑴c市場場競爭，劣劣質產品品低價銷銷售，擠擠占市場場，影響響了塑料料節(jié)水灌灌溉器材材的聲譽譽。建立有效的的產品質質量監(jiān)督督體系，生生產質量量保證、口口碑過硬硬的產品品，不僅僅是市場場的需要要，而且且是國家家、社會會的需要要。5我國農業(yè)用用水價格格偏低農業(yè)用水價價格一直直是受國國家政策策保護的的，沒有有按市場場經濟運運作；從從

23、而不能能引起廣廣大農民民對農業(yè)業(yè)節(jié)水灌灌溉的足足夠認識識，誤認認為節(jié)水水是政府府的事，很很多市民民沒有節(jié)節(jié)水的意意識。隨著教育的的普及以以及國家家建設節(jié)節(jié)約型社社會的倡倡導，用用水行業(yè)業(yè)也必定定向市場場化的方方向發(fā)展展，并且且節(jié)水技術術及產品品的推廣廣必將得到到相關政政府的扶持和和優(yōu)待。已有的技術術與產品品針對上述提提到的中中國塑料料節(jié)水器器材行業(yè)業(yè)出現(xiàn)的的質量與與技術突突破上的的問題，華華中科技技大學材材料成形形與模具具技術和和武漢大大學水資資源與水水電工程程技術兩兩個國家家重點實實驗室的的相關研研究人員員組成聯(lián)聯(lián)合課題題組，自自19996年至至今，在在國家科科技攻關關計劃項項目、8863重

24、重大專項項和重點點項目、國國家農業(yè)業(yè)科技成成果轉化化基金以以及國家家自然科科學基金金等一批批國家級級項目資資助下，對對微灌產產品的創(chuàng)創(chuàng)新設計計與快速速制造進進行了深深入系統(tǒng)統(tǒng)研究：構建了了微灌產產品快速速低成本本制造理理論與方方法，通通過了水水利部和和湖北省省分別組組織的兩兩次科技技成果鑒鑒定，認認為整體體技術達達到國際際先進水水平；對對實施微微灌的關關鍵功能能部件（灌灌水器和和過濾器器）進行行了創(chuàng)新新結構設設計，形形成了系系列產品品，通過過了水利利部質檢檢部門的的性能檢檢測，并并進行多多點多作作物的示示范應用用；在微灌產產品的創(chuàng)創(chuàng)新結構構和快速速開發(fā)方方面，獲獲4項發(fā)發(fā)明專利利、2項項實用新

25、新型專利利和2項項軟件著著作權，還還有2項項發(fā)明專專利受理理。以上上成果構構成了實實施微灌灌的成套套技術與與產品，極極大地提提升了微微灌新產品的的自主研研發(fā)能力力，項目目“生態(tài)農農業(yè)滴灌灌關鍵部部件快速速低成本本開發(fā)方方法及其其系列產產品”和“HW系系列新型型結構滴滴灌產品品的研制制與應用用”分別獲獲得20006年年湖北省省科學技技術發(fā)明明二等獎獎和教育育部科技技進步二二等獎。1、技術介介紹構建的微灌灌產品低低成本快快速設計計開發(fā)方方法，是指利利用計算算機輔助助設計、計計算流體體動力學學、快速速成形與與快速制制模等先先進技術術，形成成微灌產產品從設設計、優(yōu)優(yōu)化、驗驗證到生生產的成成套解決決技術

26、，能夠大大降低微灌新產品的開發(fā)成本和開發(fā)周期。下表是新構建設計與開發(fā)方法與傳統(tǒng)開發(fā)方法的比較情況。表4. 新新構建的的低成本本快速開開發(fā)方法法與傳統(tǒng)統(tǒng)方法的的對比情情況比較項目傳統(tǒng)方法新方法技術原理首先經過產產品設計計、模具具制作、樣樣品加工工、性能能測試等等過程。完完成上述述步驟后后，如果果性能參參數(shù)不能能滿足要要求，則則需要修修改模具具，重新新制作。在產品的設設計階段段，利用用三維造造型軟件件參數(shù)化化（提高高開發(fā)效效率）設設計出產產品結構構和內流流道結構構，可以以根據(jù)所所需尺寸寸隨意控控制產品品結構及及內流道道結構；并采用用數(shù)值模模擬技術術，可視視化了產產品的內內流道，為為產品的的設計和和

27、優(yōu)化提提供了可可靠的依依據(jù)。在在上述設設計的基基礎上，利利用快速速成形（RP/RT）制作出小批量的實驗用節(jié)水產品，進一步優(yōu)化設計節(jié)水產品的結構及內流道結構。產品定型后，采用注塑模具計算機輔助設計系統(tǒng)和注塑流動模擬軟件，設計出節(jié)水產品注塑模具，得出用以加工模具的二維圖紙，再生產出模具就可進行大規(guī)模的生產了。成本高大大降低設設計開發(fā)發(fā)成本（2500人民幣左右）開發(fā)周期較長（12年）大大降低新新產品的的開發(fā)周周期（5510天）產品性能產品性能不不穩(wěn)定、可可靠性差差在產品的設設計階段段，不但但可以很很大程度度的提高高節(jié)水產產品的性性能，而而且可以以根本上上避免重重復開發(fā)發(fā)的過程程。技術含量沒有成熟、可

28、可靠的產產品設計計開發(fā)方方法可以以依據(jù)。利用現(xiàn)代計計算機技技術和快快速成形形與快速速制模技技術，技技術成熟熟、可靠靠。意義時代不同為新型生態(tài)態(tài)農業(yè)節(jié)節(jié)水產品品的推廣廣應用過過程奠定定了基礎礎；增強強了企業(yè)業(yè)的研發(fā)發(fā)能力，同時時使我們們的產品品更具有有競爭優(yōu)優(yōu)勢。2、微灌新新產品（1）灌水水器1）渦流灌灌水器（簡簡稱滴箭箭）圖1. 渦流滴箭產品產品結構構與工作作原理圖1. 渦流滴箭產品該灌水器的的流道創(chuàng)創(chuàng)造性地地引入錐錐腔結構構，錐腔腔為橫穿穿圓柱體體的通腔腔，其軸軸線垂直直于圓柱柱體軸線線，五個個錐腔均均勻排列列，相鄰鄰的兩個個錐腔軸軸向相反反，大圓圓端面為為進水端端，小圓圓端面出出水；進進水

29、段、出出水段以以及連接接錐腔的的引水段段為直方方槽，整整體流道道呈外鑲鑲型；出出水末端端為一個個垂直于于來水方方向的圓圓溝槽，進進水端面面由直方方槽切斷斷，出水水端面起起到止水水的作用用；圓溝溝槽的下下方為雙雙錐箭矢矢狀的固固定底座座，其橫橫截面呈呈“十”狀。產品的特特點該灌水器主主要借助助五個錐錐腔實現(xiàn)現(xiàn)消能目目的，水水流在五五個錐腔腔中形成成了復雜雜的立體體漩渦，有有較大的的局部水水頭損失失。同一一般的渦渦流不同同的是，此此時水流流的流態(tài)態(tài)主要表表現(xiàn)為連連續(xù)的渦渦體。由由于其流流態(tài)指數(shù)數(shù)x在0.44左右，壓壓力變化化并沒有有引起流流量太大大的波動動，所以以灌水器器出水均均勻、穩(wěn)穩(wěn)定；另另一

30、方面面正是由由于立體體的連續(xù)續(xù)漩渦使使水流中中的固相相物難以以沉積，從從而保證證了灌水水器較好好的抗堵堵塞能力力。應用場合合及使用用說明該滴箭灌水水器結構構簡單、體體積小、易易使用，廣廣泛適用用于定株株種植瓜瓜果、花花卉、盆盆景和蔬蔬菜等經經濟作物物的節(jié)水水灌溉，它它具有更更高的出出水均勻勻度以及及良好的的抗堵塞塞能力。安安裝時，滴滴箭的流流道部分分套上塑塑料管，并并通過接接頭與毛毛管相連連。使用用時，直直接將滴滴箭的固固定部分分插入作作物的根根部附近近即可。滴滴箭的間間距可以以很方便便地根據(jù)據(jù)作物的的密度進進行調整整，因此此具有很很強的靈靈活性。2）預沉式式抗堵塞塞灌水器器 (簡稱稱預沉滴滴

31、頭)產品結構構與工作作原理本灌水器的的流道部部分創(chuàng)造造性地采采用了雙雙面流道道結構。進進水端面面上的流流道由多多個尺寸寸相對較較大的沉沉淀槽組組成，沉沉淀槽之之間通過過一段較較小的通通道相連連接，在在最后一一個沉淀淀槽處通通過一個個圓孔和和出水端端流道相相連接，出出水端流流道為環(huán)環(huán)狀的平平面迷宮宮式流道道，單元元結構為為鋸齒形形，斷面面為矩形形。配合合上下兩兩個蓋帽帽，組成成了最終終的雙面面流道。圖2. 預沉滴頭產品產品特點點圖2. 預沉滴頭產品本灌水器的的流道分分布在一一個中間間片圓柱柱體的上上下面上上，兩面面流道由由一個通通孔連接接起來，其其流態(tài)指指數(shù)為0.5左右右，保證證了較高高的出水水

32、均勻性性和較好好的抗堵堵塞能力力。沉淀淀槽結構構中每個個沉淀槽槽相互獨獨立且尺尺寸較大大，使水水流出現(xiàn)現(xiàn)間斷性性的特征征，同時時在每個個沉淀池池中流速速緩慢，沒沒有形成成湍急的的漩渦，使使得密度度較大的的固體顆顆粒容易易發(fā)生沉沉淀，但但由于流流道的尺尺寸比較較大，故故還不足足以堵塞塞流道，因因而有效效地解決決了灌水水器的易易堵塞的的難題。另另一方面面，水流流在經過過齒尖夾夾角不大大于300的鋸齒齒形結構構的迷宮宮流道時時，要克克服摩擦擦阻力、環(huán)環(huán)狀結構構所引起起的離心心力以及及流道的的轉角處處形成漩漩渦等三三個方面面的消能能作用，使使得水流流的能量量在較短短的距離離內得到到了較大大的消耗耗，實

33、現(xiàn)現(xiàn)了灌水水器的消消能和壓壓力調節(jié)節(jié)功效，使使得灌水水器出水水均勻、穩(wěn)穩(wěn)定。應用場合合及使用用說明本灌水器結結構緊湊湊、體積積小、易易拆卸，可可廣泛應應用于果果樹等深深埋式作作物的根根部節(jié)水水灌溉，它它具有較較好的出出水均勻勻性和優(yōu)優(yōu)秀的抗抗堵塞性性能。安安裝時將將流道置置于進出出水蓋中中間，沉沉淀槽對對應進水水口，迷迷宮式流流道對應應出水口口，進出出水蓋通通過螺紋紋連接并并將流道道壓緊，進進水蓋的的上部套套上塑料料管，并并通過接接頭與毛毛管相連連。使用用時懸在在作物根根部附近近即可。使使用密度度可根據(jù)據(jù)作物密密度進行行調整。2.3.33繞流內內鑲片式式灌水器器（簡稱稱繞流滴滴灌帶）圖3. 繞

34、流滴灌帶產品產品結構構與工作作原理圖3. 繞流滴灌帶產品此種片式灌灌水器包包括流道道部分以以及進水水口濾網網，該灌灌水器的的主要特特征在于于：水流流端面處處設計了了規(guī)則排排列的網網狀進水水口；流流道的中中間設計計了凸臺臺，使得得單元流流道呈現(xiàn)現(xiàn)為回字字形狀；當水流流通過進進水口處處的濾網網之后進進入流道道部分，在在流道的的中間設設計了多多個凸臺臺，而流流道的外外測邊緣緣設計成成角度為為1030度度的鋸齒齒狀，與與凸臺相相對應，形形成了迷迷宮式回回形繞流流流道。產品特點點片式灌水器器的主要要特點是是引入了了繞流流流道結構構。水流流首先通通過網狀狀濾網，該該濾網的的尺寸相相對這個個流道較較小，有有

35、效的保保護了整整個流道道不被堵堵塞，從從整體上上提高了了灌水器器的抗堵堵塞性能能。當水水流流入入進水口口中，水水流的速速度會相相對減慢慢，避免免了形成成湍急漩漩渦的可可能性，水水流以相相對平穩(wěn)穩(wěn)的速度度流入流流道部分分。水流流在經過過齒尖夾夾角不大大于300度的鋸鋸齒形結結構的迷迷宮流道道時，一一方面克克服摩擦擦阻力的的作用；另一方方面，由由于流道道的轉角角急、多多且連續(xù)續(xù)，容易易形成局局部渦流流，這些些渦流也也具有消消能的作作用；此此外，水水流通過過灌水器器中央的的菱形凸凸臺時，形成兩條條分流，并并且在通通過菱形形凸臺后后匯聚成成一條流流道時，兩兩條分流流之間的的相互沖沖刷具有有更加高高效的

36、消消能效果果。在上上述三方方面的共共同作用用下，使使得水流流的能量量能夠在較短短的距離離內得到到較大的的消耗，實實現(xiàn)了灌灌水器的的消能和和壓力的的調節(jié)。在在該流道道中的水水流流態(tài)態(tài)為全紊紊流，其其流態(tài)指指數(shù)為00.5左左右，不不超過00.577。而迷迷宮式環(huán)環(huán)形繞流流流道的的齒槽結結構和菱菱形凸臺臺的尺寸寸決定了了灌水器器的出水水流量。應用場合合及使用用說明綜上所述，該該灌水器器創(chuàng)造性性地引入入了迷宮宮式環(huán)形形繞流流流道，在在有效地地解決灌灌水器易易堵塞難難題的同同時提供供了更為為高效的的消能效效果；另另外，灌灌水器還還采用了了和管道道在線一一體化成成型，降降低了成成本，體體積小用用料省，易易

37、于田間間布置和和收取，真真正做到到了低投投入、高高收益。本本發(fā)明可可廣泛應應用于用用于棉花花、甘蔗蔗及蔬菜菜，如西西紅柿、草草莓等的的灌溉。（2）微灌灌過濾器器產品結構構與工作作原理該過濾器包包括多室室壓力罐罐體、二二位三通通（三向向）閥、自自動控制制器以及及水處理理介質等等部分。罐罐體上設設有進水水口、出出水口、排排污口、檢檢修孔、鞍鞍座、控控制器以以及二位位三通閥閥，如圖44.a所所示。罐罐體的三三個過濾濾室內均均裝有布布水管和和隔板。在在第一過過濾室內內裝有高高效纖維維束，在第二二過濾室室的布水水隔板上上裝有若若干濾帽帽和化學學性質穩(wěn)穩(wěn)定的過過濾介質質，在第第三過濾濾室內裝裝有電場場防垢

38、抗抗堵塞裝裝置。產品特點點該過濾器將將傳統(tǒng)的的立式改改成臥式式結構，使使其在幾幾何尺寸寸相同的的條件下下提高過過濾能力力達300500%，過過濾室設設計成單單體多腔腔形式，將將混凝、沉沉淀和過過濾三個個環(huán)節(jié)融融為一體體，拋棄棄了單罐罐單層或或多層介介質堆積積的傳統(tǒng)統(tǒng)過濾方方式，創(chuàng)創(chuàng)造性地地設計了了單罐分分室和多多層連續(xù)續(xù)過濾的的新模式式，提高高了過濾濾流速，成功解決決了反沖沖洗時容容易出現(xiàn)現(xiàn)的介質質串混和和沖洗不不充分等等難題。另另外，采采用濾帽帽或集水水管實現(xiàn)現(xiàn)布水方方式，可可減少罐罐體體積積并降低低制造成成本。對觸摸屏屏電子控控制器（圖圖4.bb）、二二位三通通閥（圖圖4.cc）、疊疊片式

39、濾濾管（圖圖4.dd）等關關鍵部件件進行自自主研發(fā)發(fā)，構成成了智能自自動控制制系統(tǒng)，提提高了過過濾的自自動化程程度和工工作效率率。應用場合合及使用用說明該新型高效效過濾器器（圖44.e）體體積小、效效率高、性性能好、成成本低且且易于管管理，可可廣泛應應用于包包括滴灌灌在內的的各種節(jié)節(jié)水灌溉溉工程中中的水源源過濾，圖圖4.ff是應用用現(xiàn)場的的實例照照片。1-進水口口；2-布水隔隔板；33-本體體；4-集水管管；5-二位三三通閥；6-布布水管；7-出出水口；8-排排污口；9-濾濾帽；10-清洗洗口；111-鞍鞍座；112-排排污口；13-檢修孔孔；144-控制制器（a）新型型過濾器器結構示示意圖圖4. 新新型高效效過濾器器與應用用3、技術優(yōu)優(yōu)勢與知知識產權權如前所述，受受多項國國家級項項目的資資助，聯(lián)聯(lián)合了制制造和節(jié)節(jié)水領域域兩個國國家重點點實驗室室的相關關研究人人員，在在國內外外最先進進微灌產產品及其其開發(fā)技技術基礎礎之上，經經過長期期攻關對對微灌產產品的創(chuàng)創(chuàng)新設計計和快速速開發(fā)兩兩個方面面進行了了深入系系統(tǒng)研究究。構建建了基于于多項先先進設計計和制造造技術的的節(jié)水產產品低成成本快速速開發(fā)平平臺技術術，并研研制成功功了系列列實施微微灌的關關