- a működés alapján
- az alkalmazott nyomás alapján
- a vízáram szerint
- anyag szerint
a. A szórófejek csoportosítása működés alapján
A billenőkaros szórófej a legáltalánosabban használt típus.
A főbb alkotórészei:
- Alap, mellyel csatlakozunk a vízszállító vezetékhez és tartja a forgó testet, szektoros szórófej esetén megtalálhatjuk rajta a vezérlő elemeket.
- Hüvely tartalmazza a tömítéseket, a homok elleni védőrugót és vezeti a forgó testet.
- A test magában foglalja a fúvóka vagy fúvókák helyét és tartja a szórófej mozgó részeit. A kerettel körbevett rúgó esetén „hidas”, keret nélküli rugó esetén „koronás” a szórófej neve.
- Szektorosan állítható szórófej esetén a test tartja a vezérlő elemeket. A szektorosan öntöző fej jele PC (part circle), a körforgók jele FC (full circle).
- A testre szerelhetnek különböző vízsugárbontó elemet, így állítható csavart vagy dönthető lapot.
- A rugó a vízsugár által ellökött kart kényszeríti vissza a testhez, anyaga rozsdamentes acél, a koronás kialakítás lehetőséget ad a feszítettség szabályozására, így a körforgási idő változtatására.
Fagyveszélyes helyeken a rugót műanyagkupakkal fedik, így ha működés közben víz éri a fejet, úgy a kupakon a víz lefolyik. Védelem nélkül a rugó működését a képződő jég megakadályozná. Az ilyen védelemmel ellátott szórófejet AF (anti frost) betűkkel jelölik.
7.4.1 ábra. Billenőkaros (kalapácsos) szórófej felépítése
(Grafika: Aquarex '96 Kft.)
A billenőkar két funkciót lát el. Egyrészt bontja a vízsugarat és ezzel elősegíti a kijuttatási egyenletesség növelését, másrészt forgatja a fejet. A fúvóka felőli részének kialakítása az egyenletes bontás elősegítésére különböző formájú lehet. A másik vége a megterhelés kiegyensúlyozására ellensúlyt képez.
7.4.2 ábra. Telepített billenőkaros szórófejek
(Fotó: Tóth Á.)
A fúvókák végzik a víz adagolását és befolyásolják a keletkező cseppek méret szerinti eloszlását.
A kétfúvókás szórófejeken a segédfúvókákat nagy kúpszöggel alakítják ki, mivel ezek feladata a fej közelében levő területrészek öntözése. Keresztmetszetük lehet kör vagy ovális szelvényű. Csatlakozásuk lehet menetes vagy bajonettzáras. Érzékenyek a sérülésre, melyet elsősorban a vízben szállított homok okoz. A kopás miatt az átmérő, így a kijuttatott vízmennyiség nő.
A műanyagból készült fúvókák ellenállóbbak a koptató hatással szemben. A fúvóka, a sugárcső és a test által bezárt szög felhasználási területenként változik.
A vízágyúk (giant, cannon sprinklers) esetében a fúvóka előtt a vízsugár áramlásának párhuzamosítására sugárcsövet és egyéb, ezt elősegítő betétet használnak, mellyel nagyobb szórási távolságot érnek el. Egyes szórófejeken lehetőség van a sugárcső szögének állítására is. A vízágyúknál a billenőkart vízszintes tengelyre szerelik, így nem szükséges rugó használata. A kar mozgatását a vízsugár és a gravitációs erő végzi. A vízágyúk lehetnek körforgók, de leginkább szektoros üzemelési módban használtak.
Tekintse meg a vízágyú működését üzem közben a videofilmen.
A hagyományos sugárcsövek a végpontról egyetlen mozdulattal (fast reverse gun) térnek vissza a kezdő állásba. Ez több hátránnyal jár:
- a mozgatás energiaigénye nagy, ezért
- magas nyomást kell alkalmazni.
A szórófejkocsit stabil állásra, mechanikailag erősre kell kialakítani a megterhelések elviselésére, így a kocsi vontatása nagy erőt követel.
Lejtős területeken a szórófejkocsi elhagyhatja az előre meghatározott utat, mely károsítja a növényzetet, mechanikailag megterheli a behúzó csővezetéket.
A fenti problémák kiküszöbölhetők a lassú visszatérésű (slow reverse gun, SR) típusok használatával. A fúvóka kialakítása lehet kúpos, kúpos-gyűrűs vagy gyűrűs, az utóbbi kettő használata a szórási távolságot csökkenti.
7.4.1 táblázat. A NELSON SR 150 vízágyú teljesítményadatai, 24 sugárcsővel, kúpos fúvókával szerelve
A forgókaros (whirling) berendezéseknél a fúvóka úgy van elhelyezve, hogy a kilépő víz a hatás-ellenhatás elvén mozgásba hozza a szórófejet.
Vízsugárbontókat nem alkalmaznak, az egyenletesség nem kielégítő, kis teljesítményűek, leggyakrabban házi kertekben használják őket.
7.4.3 ábra. Forgókaros szórófej
(http://qdhuapuft.en.made-in-china.com/productimage/mbXJxMidnBrO-2f1j00sBnaWcCFpjrA/China-Fountain-Whirling-Nozzle.html)
A turbinás szórófejeknél a forgatást a fej belsejében elhelyezett szerkezet biztosítja, melyen a víz áthalad és mozgásba hozza azt. A víz a szórástávolság és a szükséges vízhozam alapján szerelt fúvókán keresztül lép ki. Műanyagból készülnek, beépített szűrővel szereltek, lehetnek körforgók vagy szektorosan üzemelők, felbukkanók (pop-up), vagy fix magasságra szereltek. Előnyük a csendes üzemmód, a teljesen zárt kialakítás. Szórástávolságuk 10-30 m közötti. Salakpályák öntözésénél a test anyagául kopásálló rozsdamentes acélt válasszunk.
A szórófej teteje különböző fedettséget biztosít. Az egyszerű, rugalmas gumilapon túl lehetséges műfüves és gyeptéglás takarású változat beépítése is.
Nagy teljesítményű változatai beépített, hidraulikusan vagy elektromosan vezérelt szelepet is tartalmazhatnak.
Felhasználási területük parkok, gyepek öntözése, ahol lényeges a zajtalan üzemmód (kórházak, lakóházak).
7.4.4 ábra. Turbinás szórófej
(Grafika: Signature Inc.)
Egyszerűbb változatai szántóföldi körülmények között a kis intenzitású billenőkaros szórófejeket is helyettesítik, mivel olcsók és jó a kijuttatási egyenletességük. Egyes típusok nyomáskiegyenlítővel és rovarok beköltözése elleni kialakítással is rendelkeznek.
A szórófejek alá antidrén szelepet kell beépíteni lejtős területeken, ha az elektrohidraulikus szelep nem egybe szerelt a szórófejjel. Szelep nélkül a csőben levő víz az alsó szórófejnél szivárogni kezd és tócsásodást okoz. A szelepet a legfelső kivételével valamennyi szórófej alá telepíteni kell.
MP (Matched Precipitaion, állandó intenzitás) Rotator. A fúvókán keresztül kilépő vízsugár a rotort hajtja, melynek állandó sebességéről egy szilikon géllel töltött fék gondoskodik. Különleges, kettős vízáram szabályzású szórófej.
A szórási szög méretétől és a szórási távolságtól függetlenül az intenzitás állandó. Mivel az intenzitás azonos, így a kijuttatási egyenletesség romlása nélkül lehet a különböző beállításokat, szórási távolságokat egymással keverni.
Egyetlen mozgó alkatrészt tartalmaz, a beállítások során nem lehet törést előidézni a szórófejben. Az MP Rotator spray szórófej-testekbe szerelhető.
7.4.5 ábra. MP Rotator metszete
(Grafika: Nelson Irrigation Inc.)
Az MP Rotator működés közben megtekinthető a videofilmen.
A vízfüggönyös (spray, bubbler) szórófej esetében a víz a fúvóka résén keresztül jut ki. Szórásképük általában 0-360°-ig beállítható kör, vagy különböző elhelyezés mellett négyszög alakú. Szórástávolságuk 3-5,5 m, lehetnek felbukkanó, vagy rögzített magasságban telepített változatok. Vízszükségletük magas. Használatuk a kertöntözésben elterjedt, ahol a kis távolságok és erős tagoltság ellenére egyenletes vízkijuttatás a cél.
A vízfüggönyös szórófej beállítása a videofilmen követhető.
A rotoros szórófejek esetében a fúvókán kilépő víz egy rotort hajt, mely a vízsugarat bontja. A rotor a híd és a fúvóka között forog. A rotor alakja változatos lehet, melyet a szórófej beépítése után cserélhetünk. Ugyancsak lehetőség van a fúvóka cseréjére, így rugalmasan alkalmazkodni lehet a növény igényeihez. Az eltérő méretű fúvókákat más színnel jelölik. A megoldást széleskörűen használják a miniszórófejek (mini sprinklers) esetében.
Lehetnek nyomáskiegyenlítővel és csöpögésgátlóval (LPD, Leakage Prevention Device) szereltek, melynek akkor van jelentősége, ha a szórófejek a függesztett vízszállító vezeték aljára szereltek. Ilyen esetben a behajló cső mélyebb pontjára beépített szórófej a csőben levő víz kiürüléséig csöpög. Ez a talajon cserepesedést okozhat, a munkák végzése kellemetlen, valamint a szórófej alatti növény több vízhez jut.
A nyomáskiegyenlítővel és/vagy csöpögésgátlóval szerelt szórófejek legalább 1 bar-ral nagyobb bemeneti nyomást igényelnek.
Csatlakoztatásuk 1/2", 3/8" menettel, spirál menettel és bepattintással történhet. A fúvóka kis átmérője miatt a vizet szűrni kell. A nedvesített átmérő eléri a 10 m-t.
A telepítésnél ügyeljünk arra, hogy a hidak a másik szórófej felé álljanak, mivel ezek „kitakarják” az öntözött kör egy cikkét, ezzel az elhelyezéssel növelhetjük a kijuttatás egyenletességét.
A miniszórófej működését a videofilm mutatja be.
Az üzemi nyomástartomány 1-3 bar közötti. Egyes változatainak kialakítása megakadályozza a rovarok betelepedését a szórófej belsejébe, mely szántóföldi üzemeltetés esetén jelentős előny.
Alkalmazási területe gyümölcsösök, virágos kertek, gyep, pázsit, fólia- és üvegházak öntözése. A rotorok és a fúvókák cseréjével a fák növekvő igényével összhangban kijuttatható a szükséges vízmennyiség.
Az ütközőlapos (mikro jet) szórófejek esetében a vízsugarat valamilyen rögzített porlasztólapkának ütköztetik, így bontva azt meg. Az ütközőlapka kialakításának függvényében változatos átmérőjű nedvesített felület és cseppméret érhető el. Használatuk olyan helyen terjedt el, ahol magas páratartalom fenntartása vagy a levegő hűtése szükséges. A gyakorlatban egyes miniszórófejek rotorjának ütközőlapkára történő cseréjével a két szórófejtípus közötti átalakítás könnyen elvégezhető. Felhasználási területe a rotoros szórófejjel azonos. Az ütközőlapkát, nagyobb fúvókamérettel felhasználják a többtámaszú önjáró (moving linear) öntözőrendszereknél is.
Az örvénykamrás (vortex) szórófejekbe a vizet a henger palástjának érintője irányába vezetik be, vagy alsó táplálás esetén betétet használnak a víz pörgetésére. A fúvóka átmérője nagy, így a szennyeződések nehezen tömítik el. A nedvesített átmérő nem haladja meg az 5 m-t. Az üzemi nyomástartomány 1-2,5 bar közötti. Felhasználási területük növényházakban öntözési, párásítási, gyümölcsösökben öntözési, fagyvédelmi, párásítási célokra ajánlott.
A ködösítő (fogger) szórófejek a vizet apró részecskékre bontják. A képződő cseppek lassan ülepednek le, jelentős részük a levegőben elpárolog. A növényzet felszínének nedvesítése nélkül növelik a tér páratartalmát, csökkentik a levegő hőmérsékletét. Használatuk kiterjed állattartó telepekre is, ahol a fentiek szükségesek lehetnek. Alkalmazásuk 3-4 bar nyomást és finom vízszűrést igényel.
A pulzátoros szórófejekben egy kamra található, mely fokozatosan töltődik vízzel. Teljes töltöttség esetén a belső nyomás a bemeneti értékre növekszik, melynél egy szelep kinyit és a víz a szórófejen keresztül távozik. Rendkívül alacsony intenzitásúak (8 l/h), szerelésük általában kis keresztmetszetű (D=16-20 mm) csövet igényel. Használatuk hazai körülmények között elsősorban állattartó telepek esetében lehetséges.
b. A szórófejek csoportosítása az alkalmazott nyomás alapján
Az optimális működtető nyomás alapján a szórófejek három kategóriába sorolhatók:
- Az alacsony nyomásúak maximum 2 bar mellett üzemelnek, mely a forgókaros, rotoros, ütközőlapkás szórófejek jellemző működési tartománya.
- A közepes nyomásúak maximum 5 bar mellett üzemelnek, ide tartoznak a turbinás és a kisebb billenőkaros szórófejek.
- A nagynyomásúak 5 bar felett üzemelnek, ide tartoznak a vízágyúk és a nagyméretű billenőkaros, valamint a ködképző szórófejek.
c. A szórófejek csoportosítása a vízáram szerint
A vízáram szerinti csoportosítás a nyomáskategóriákhoz hasonló:
- Az alacsony vízáramú szórófejek maximum 1000 l/h teljesítményűek, főleg pázsit öntözésre, dísz- és zöldségkertekben, gyümölcsösökben használtak.
- A közepes vízáramú szórófejek 1000 - 10000 l/h teljesítményűek, alkalmazásuk szántóföldön általános.
- A nagy vízáramúak 10000 l/h feletti teljesítményűek, ide tartoznak a vízágyúk.
d. A szórófejek csoportosítása anyag szerint
A kertekben és gyümölcsösökben általában műanyag szórófejeket alkalmaznak, melyek olcsók, könnyen szerelhetők, a homok koptató hatásának jobban ellenállnak. Használatuk egyre inkább terjed szántóföldön is, melynek oka, hogy állandó telepítés miatt olcsó szórófejekre van szükség. Közepes nyomással, olcsóbban üzemeltethetők, mint a vízágyúk, és CU=90% kijuttatási egyenletesség fölötti érték is elérhető alkalmazásukkal.
A sárgaréz anyagú szórófejek jobban ellenállnak a különböző korróziós hatásoknak, mint az alumíniumból készültek, ezért szennyvizek, korrodáló anyagot tartalmazó víz kijuttatására használjunk sárgaréz szórófejet, rozsdamentes acélrúgóval.