Устройство для ввода растворов минеральных удобрений в поливную воду

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности к средствам подачи минерального питания для сельскохозяйственных культур, выращиваемых в теплицах . Цель изобретения - повышение равномерности перемешивания растворов минеральных удобрений с поливной водой, защита поливной трубопроводной сети от гидравлических ударов и защита растений от тепловых ударов. Устройство для ввода растворов минеральных удобрений в поливную воду содержит струйный аппарат 1, управляемый трехходовой смесительный клапан 2, установленный в магистрали 3 подвода поливной воды перед входом насосной установки 4. Струйный аппарат 1 выполнен в виде цилиндрического корпуса с входной 14 и смесительной 15 камерами, разделенными перегородкой 16. Поливная вода проходит через водонагреватель 7 и подается в напорное сопло 19 струйного аппарата I насосной установкой 4. Проходя через приемное сопло 20 и отверстие в перегородке 16, поток воды попадает на криволинейные лопатки 22 формирователя 21 потока. Выходной патрубок 11 подвода раствора минерал ьных удобрений расположен в зоне пониженного давления, полученной за формирователем 21 потока. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I Ф) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ГЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4488455/15 (22) 03,10.88 (46) 15.04,91..6юл. %14 (71) Институт проблем управления и Всесоюзный центральный научно-исследовательский и проектный институт

"Гипронисельп ром" (72) Г.Г.Молчанов, В.П.Силанчев, О.А.Костылев, А.И.Подольский и В.А,Кондрашов (53) 631.333.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1554822.

Рысс А.А. Автоматизация технологических процессов в защищенном грунте. — М.:

Россельхозиздат, 1983, с.14, рис.1, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА РАСТВОРОВ МИНЕРАЛЬНЬ!Х УДОБРЕНИЙ В ПОЛИВНИОВОДУ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам подачи минерального питания для сельскохозяйственных культур, выращиваемых в теплицах. Цель изобретения — повышение (я)ю А Ot. Ñ 23/04, А 01 G 9/24 равномерности перемешивания растворов минеральных удобрений с поливной водой, защита поливной трубопроводной сети от гидравлических ударов и защита растений от тепловых ударов. Устройство для ввода растворов минеральных удобрений в поливную воду содержит струйный аппарат 1, управляемый трехходовой смесительный клапан 2, установленный в магистрали 3 подвода поливной воды перед входом насосной установки 4. Струйный аппарат 1 выполнен в виде цилиндрического корпуса с входной

14 и смесительной 15 камерами. разделенными перегородкой 16. Поливная вода проходит через водонагреватель 7 и подается в напорное сопла 19 струйного аппарата i насосной установкой 4. Проходя через приемное сопла 20 и отверстие в перегородке

16, поток воды попадает на криволинейные лопатки 22 формирователя 21 потока. Выходной патрубок 11 подвода раствора минеральных удобрений расположен в зоне пониженного давления, полученной за формирователем 21 потока. 2 ил.

1641213

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частностй к средствам подачи минерального питания для сельскохозяйственных культур, выращиваемых в теплицах, Цель изобретения — повышение равномерности перемешивания растворов минеральных-удобрений с поливной водой, защита поливной трубопроводной сети от гидравлических ударов и защита растений от тепловых ударов.

На фиг.1 представлена схема устройства для ввода растворов минеральных удобрений в поливную воду; на фиг2- разрез АА на фиг,1.

Устройство содержит гидравлический струйный аппарат 1, управляемый треххо. довой смесительный клапан 2, установленный в магистрали 3 подвода поливной воды перед входным патрубком насосной установки 4 и снабженный регулятором 5 температуры и датчиком 6 температуры, а также соединенный с выходным патрубком водонагревателя 7, поливную сеть 8 с отсечными клапанами 9 и форсунками 10 и патрубок 11 подвода удобрений. Минеральные удобрения подаются насосом-poaaTopov 12 в гидравлический струйный аппарат 1 из емкости

13 для приготовления удобрений.

Гидравлический струйный аппарат 1 выполнен в виде цилиндрического корпуса с входной 14 и смесительной 15 камерами, разделенными перегородкой 16. Входная камера 14 снабжена сливным патрубком 17, сообщенным трубопроводом 18 с входом водонагревателя 7 и магистралью 3 подвода поливной воды, напорным 19 и приемным

20 соплами„установленными соосно цилиндрическому корпусу. Напорное сопло 19 сообщено с выходным патрубком насосной установки 4.

Приемное сопло 2О через отверстие в . перегородке 16 сообщено с полостью смесительной камеры 15, Последняя снабжена формирователем 21 потока, который выполнен в виде пластины и присоединен к перегородке посредством криволинейных лопаток 22, кроме того, полость смесительной камеры 15 связана с трубопроводами поливной сети 8 через патрубок 23. Выходной конец патрубка 11 подвода удобрений расположен за формирователем 21 потока.

Устройство работает следующим образом.

Поливная вода подается в устройс во по магистрали 3 подвода поливной воды и водонагревателю 7, смешивается на управляемом трехходовом смесительном клапане

2 и через насосную установку 4 подается в

20 гидравлический струйный аппарат 1, При этом отсечные клапаны 9 закрыты.

Для защиты растений от теплового удара поливная вод не направляется сразу на полив, а сначала доводится до определенной температуры. При включении насосной установки 4 под действием давления напорное сопло 19 гидравлического струйного аппарата 1 формирует напорную струю, которая, попадая в приемное сопло 20 этого аппарата. ударяется о неподвижную жидкость, заключенную в приемном сопле 20, смесительной камере 15 и трубопроводах поливной сети 8 до отсечных клапанов 9. В этом случае струя натекает на неподвижную жидкость как на твердую стенку, при этом образуется обратное течение"жидкости из приемного сопла 20 во входную камеру 14 гидравлического струйного аппарата 1 и далее через сливной патрубок 17, трубопровод

18 в магистраль 3 подвода поливной воды, Таким образом. образуется начальный контур циркуляции жидкости, в котором температура поливной воды доводится до заданного агротехническими нормами урОвня flpM помощи управляемого трехходОвого смесительного клапана 2, регулятора 5 температуры и датчика 6 температуры, В результате образования начального циркуляционно-о контура исключается возникновение гидравлического удара при пуске насосной установки 4, так как фазовое время указанного циркуляционного контура вследствие его малой протяженности значительно меньше постоянной времени разгона насосной установки 4, При открытии отсечных клапанов 9 масса жидкости, заключенная в приемном сопле 20, смесительной камере 15 и трубопроводах начального циркуляционного контура, под действием гидродинамического напора струи, натекающей в приемное сопло 20, начинает разгоняться с постоянной времени, определяемой инерционностью указанного объема жидкости, сопротивлением присоединенных к приемному соплу 20 элементов начального циркуляционного контура и жесткостью са50 мих трубопроводов. При этом величина постоянной времени всегда больше фазового времени поливной трубопроводной сети, что исключает воэможность возникновения гидравлического удара, После разгона указанного объема жидкости до номинальной скорости, т.е. до достижения номинального расхода воды на полив, расход по начальному циркуляционному контуру прекращается. При этом осуществляется безударный

1641213 запуск насосной установки 4 на открытую магистраль.

Иэ насосной установки 4 через напорное сопло 19 поток жидкости направляется в приемное сопла 20 гидравлического струйного аппарата 1. На выходе из приемного сопла 20 формируется струя жидкости, которая ударяется о перпендикулярную к ее оси стенку формирователя 21 потока. При этом струя жидкости после удара о стенку растекается по ее поверхности в направлении к периферии стенки. При этом по ок жидкости, текущей от продольной оси аппарата к периферии формирователя 21 потока, проходит между криволинейными лопатками 22, которые закручивают этот поток, придавая ему угловую скорость вращения.

Таким образом, в зазор между внутренней стенкой корпуса аппарата, ограничивающей смесительную камеру 15, и цилиндрической поверхностью формирователя 21 потока жидкость поступает с двумя направляющими скорости: осевой, направленной вдоль оси аппарата, и тангенциальной, направленной к внутренней цилиндрической поверхности смесительной камеры 15, составляющей скорости. 8 соответствии с физическими законами обтекания жидкостью твердых тел эа формирователем 21 потока образуется зона пониженного давления, ограниченная полусферой с радиусом, равным радиусу формирователя 21 потока.

Вследствие этого в этой зоне образуется течение жидкости, направленное из вершин полусферы, лежащей на продольной оси аппарата к торцовой стенке формирователя 21 потока, откуда жидкость эжектируется протекающим вне этой эоны потоком поливной воды. Выходной патрубок 11 подвода раствора минерального удобрения располагается в зоне пониженного давления, т.е. в зоне полусферы. Вследствие этого раствор минерального удобрения подхватывается обратным течением в этой зоне и выносится в зону вихревого вращательного движения поливной воды.

Таким образом, достигается равномерное распределение минерального питания по всему сечению потока поливной воды.

Далее смесь поливной воды с минеральными удобрениями через поливную сеть 8, отсечные клапаны 9 иэ смесительной камеры

15 и патрубка 23 поступает к форсункам 10 для полива и внесения удобрений.

Гашение гидравлического удара в поливной сети при срабатывании отсечных клапанов 9 происходит следующим образом.

При срабатывании какого-либо иэ отсечных

55 разделенными перегородкой, при этом входная камера снабжена патрубком, сообщенным с входом водонагревателя и магистралью подвода поливной воды, а также напорным и приемным соплами, установленными соосно с цилиндрическим корпусом, причем напорное сопло сообщено с выходом насосной установки, а приемное — через отверстие в перегородке с полостью смесительной камеры, которая в свою очередь снабжена формирователем потока, выполненным в виде пластины, приклапанов 9 ударная волна проходит по трубопроводу поливной сети 8 до гидравлическ<г го струйного аппарата 1, где вначале частично гасится, вследствие внезапного расширения при входе в смесительную камеру 15 гидравлического струйного аппарата 1, далее энергия ударной волны гасится на внезапное сужение при входе в приемное сопло 20. Дальнейшее снижение энергии ударной волны обеспечивается внезапным расширением при выходе из приемного сопла 20 во входную камеру

14. Поскольку последняя соединена с магистралью 3 подвода поливной воды, давление в которой значительно ниже, чем давление в поливной сети 8, а масса жидко-. сти значительно больше, чем масса жидкости в поливной сети 8, то входная камера 14 гидравлического струйного аппарата 1 с присоединенной к ней магистралью подвода пи20 тания выполняет роль уравнительного резервуара, т.е. гидравлического удара практически не возникает. Устранение гидравлического удара в поливных сетях устраняет возможность засорения форсунок окалиной.

25 Формула изобретения

Устройство для ввода растворов минеральных удобрений в поливную воду, содержащее насосную установку с входными и выходными патрубками, водонагреватель, к

30 входу которого подключена магистраль подвода поливной воды, емкость для приготовления удобрений, насос-дозатор, трубопроводы, поливную сеть с запорной арматурой и распылителями, отличающееся тем,что,с

35 целью повышения равномерности перемешивания растворов минеральных удобрений с поливной водой, защиты поливной трубопроводной сети от гидравлических ударов и защиты растений от тепловых ударов, оно снабжено управляемым трехходовым смесительным клапаном, установленным в магистрали подвода поливной воды перед входным патрубком насосной установки и соединенным трубопроводом с выходным патрубком водонагревателя, гидравлическим струйным аппаратом, выполненным в виде цилиндрического корпуса с входной и смесительной камерами, 1641213

Составитель И.Помелова

Техред Э. Цаплюк Корректор М.Кобылянская

Редактор И.Горная

ЗаказЮ3 / Тираж Ч -" Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 соединенной к перегородке посредством криволинейных лопаток, и патрубком подвода удобрений, установленным под углом к оси камеры, кроме того, полость смесительной камеры сообщена с трубопроводами поливной сети, а выходной конец патрубка подвода удобрений расположен за формирователем потока.