Дождевальная установка

 

Использование: для орошения и измерения микроклимата сельскохозяйственных культур. Сущность изобретения: в фокальной плоскости конического гелиоконцентратора установлен испаритель в виде двух коаксиальных прозрачных стаканвв. Испаритель соединен с холодильником, выполненным в виде коаксиальных труб, внутренней и наружной, помещенными в расходную емкость с поплавковым регулятором уровня . Внутренняя труба имеет внизу конический раструб, сообщенный с емкостью, а ее верхний участок имеет форму усеченного конуса, у основания которого выполнены отверстия и размещен на входе в испаритель. Наружная труба холодильника соединена каналом с испарителем, а ее нижний участок в виде изогнутого U-образного канала .меньшего сечения соединен с аэрозольной насадкой. При нагреве пар, образующийся в испарителе, расширяясь, выбрасывает воду из насадки. В холодильнике пар конденсируется внутри испарителя давление падает ниже атмосферного, вода поднимается в испаритель по трубе, цикл нагрева и парообразования за счет солнечной энергии повторяется. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s А 01 6 25/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К ПАТЕНТУ (21) 4892511/15 (22) 21,12.90 (46) 30.05.93. Бюл, (Ф 20 (75) Г.П,Васильев, В.M.Ãàòîâ. И.Т.Атманов, Н.Е.Мартьянов, Г.В.Зарубин, А.В.Захаров, Б.Л.Акопов и Е.Н.Пирогов (73) Акционерная компания "ИНСОЛАР" (56) Патент США М 3139837, кл. 417 — 105, 1964.

Авторское свидетельство СССР

N . 1187762. кл. А 01 G 25/00, 1983. (54) ДОЖДЕВАЛЬНАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: для орошения и измерения микроклимата сельскохозяйственных культур. Сущность изобретения: в фокальной плоскости конического гелиоконцентратора установлен испаритель в виде двух коаксиальных прозрачных стаканав, Испаритель соединен с холодильником, выполИзобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к дождевальной технике и предназначено для проведения увлажнительных поливов на открытых площадках, Целью изобретения является повышение надежности и термодинамической эффективности.

На чертеже изображена гелиожидкостная дождевальная установка.

Гелиожидкостная дождевальная установки содержит основание 1, на котором размещена емкость 2, соединенная с баком

3 через регулируемый кран 4 с поплавковым регулятором 5. Генератор высоконапорного потока жидкости выполнен в виде теплового жидкопоршневого двигателя, включающего последовательно. соединенные испаритель. Я2,„, 1819134 АЗ ненным в виде коаксиальных труб, внутренней и наружной, помещенными в расходную емкость с поплавковым регулятором уровня. Внутренняя труба имеет внизу конический раструб, сообщенный с емкостью, а ее верхний участок имеет форму усеченного конуса, у основания которого выполнены отверстия и размещен на входе в испаритель.

Наружная труба холодильника соединена каналом с испарителем, а ее нижний участок в виде изогнутого U-образного канала .меньшего сечения соединен с аэрозольной насадкой. При нагреве пар, образующийся в испарителе, расширяясь, выбрасывает воду из насадки. В холодильнике пар кочденсируется внутри испарителя давление падает ниже атмосферного, вода поднимается в испаритель по трубе, цикл нагрева и парообразования за счет солнечной энергии повторяется. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

6, размещенный в фокальной зоне концентратора 7, парожидкостной канал 8, холодильник 9, нагнетательный 10 и всасывающий 11 водоводы, при этом парожидкостной канал 8 и холодильник 9 выполнены в виде двух коаксиальных труб, расположенных вертикально, причем нижний конец внутренней трубы 12 подсоединен ко всасывающему патрубку 13 водовода 11 в виде конического насадка, а нижний конец наружной трубы 14 подсоединен к нагнетательному патрубку 10 водовода меньшего сечения с образованием канала

О-образной формы, верхний конец которого подключен к аэроэольной насаде 15 через подвижное соединение 16 с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, которое

1819134 имеет шаговый фиксатор (на рисунке не показан), причем аэрозольная насадка 15 выполнена в виде дуги окружности для создания окружного момента относительно оси нагнетательной трубы 10 водовода, при этом верхний участок внутренней трубы 12 установлен на входе в испаритель 6 и имеет форму усеченного конуса 17, у основания которого на внутренней трубе 12 выполнены отверстия 19, причем холодильник 9, конический насадок всасывающего патрубка

13 внутренней трубы 12 и часть нагнетательной трубы 10 водовода размещены в емкости 2, заполненной водой 19 до уровня верхней границы холодильника 9, который поддерживается поплавковым регулятором

5, соединенным с регулируемым краном 4, через который вода из бака 3 подается в емкость 2, а концентратор 7 выполнен в виде конического .зеркала, жестко соединенного с испарителем 6, а на цилиндрический испаритель коаксиально установлен два лучепрозрачных стакана 20, причем наружная поверхность испарителя покрыта селективным покрытием 21.

Гелиожидкостная дождевальная установка работает следующим образом.

Перед началом работы тепловой жидкопоршневой двигатель заправляется водой.

Затем концентратор 7 направляется на

Солнце, лучистый поток, от которого концентрируется и направляется через лучепрозрачные стаканы 20 к наружной поверхности испарителя 6, покрытой селективным покрытием 21.- Через стенки испарителя 6 тепло передается воде, часть которой используется в качестве рабочего тела двигателя. При подводе тепла к рабочему телу в испарителе 6 и отводе тепла в холодильнике 9 в тепловом жидкопоршневом двигателе начнут осуществляться последовательно протекающие замкнутые термодинамические циклы, включающие процессы парообразования жидкости в испарителе 6 и конденсации пара в холодильнике, Процесс парообразования жидкости сопровождается повышением давления пара в рабочем объеме двигателя. Под действием давления пара вода перемещается по внутренней трубе 12 и межтрубному пространству и поступает соответственно по всасывающему 11 водоводу в емкость 2 и по нагнетательному патрубку 10 водовода в аэрозольную насадку 15. Поскольку диаметр внутренней трубы 12 значительно меньше диаметра емкости 2, а диаметр наружной трубы 14 значительно больше диаметра нагнетательного патрубка 10 водовода, подъем жидкости в нагнетательной трубе 10 водовода будет существенно

50 выше, чем в емкости 2. Подбором указанных соотношений диаметров можно обеспечить подъем жидкости в нагнетательном патрубке 10 на заданную высоту. Если подъем жидкости превышает высоту нагнетательного патрубка 10 вместе с аэрозольной насадкой

15, то вода выбрасывается через сопло аэрозольной насадки 15, превращаясь в аэрозоль за счет подсоса воздуха. Поскольку диаметр отверстия сопла аэрозольной насадки 15 меньше диаметра нагнетательного патрубка 10 водовода и диаметра канала аэрозольной насадки 15 перед соплом, то выходящая из сопла струя будет иметь более высокую скорость, чем в нагнетательном патрубке 10, что будет определять дальность действия выходящей из сопла аэрозольной насадки 15. Перемещая жидкость, пар через парожидкостной канал 8 подается в холодильник 9. Дальнейшее расширение пара в зоне отвода тепла сопровождается его конденсацией и резким падением давления в рабочем объеме, которое становится ниже атмосферного, 8 результате, жидкость начнет перемещаться в обратном направлении и испарителю (обратный ход для подготовки очередного рабочего хода).

Во время обратного хода при движении воды по внутренней трубе 12 и межтрубному пространству вследствие того, что площадь поперечного сечения межтрубного пространства значительно больше площади. поперечного сечения внутренней трубы 12, скорость движения воды по внутренней трубе 12 в сторону испарителя 6 будет существенно выше, чем в межтрубном пространстве. B результате, холодная вода из емкости 2, проходящая по внутренней трубе

12, будет воспринимать часть теплоты,у воды в межтрубном пространстве в зоне холодильника 9, то есть при обратном ходе будет осуществляться регенерация отработанного тепла, обеспечивающая регенеративный подогрев воды, поступающей в испаритель

6,что приводит к повышению термодинамической эффективности жидкопоршневого двигателя. Кроме этого, поскольку холодильник 9 погружен в воду, которая затем поступает в двигатель, сброс тепла в холодильнике 9 идет на предварительный подогрев воды, повышая его температуру и обеспечивая полив водой, имеющей наиболее благоприятную для растений температуру. В результате, в данной установке обеспечивается полное использование сбросного тепла, что существенно улучшает ее термодинамическую эффективность. Достигнув выходного участка внутренней трубы со спиральными каналами внутри этого

1819134 участка 12, вода ускоряется в нем и выбрасывается в виде распыленного факела на теплообменнике поверхности испарителя 6 в количестве, обеспечивающем полное испарение воды и определяемом диаметром выходного отверстия в коническом участке.

Излишек воды из внутренней трубы 12 через отверстия 18 переливается в межтрубное пространство, смешиваясь с находящейся в нем водой. Кипение воды, поступившей в испаритель 6 приводит к повышению давления пара в рабочем объеме двигателя, под действием которого происходит замедление, а затем остановка воды в межтрубном пространстве перед испарителем 6, что предотвращает попадание излишков воды в испаритель 6. На этом завершаются процессы обратного хода, после чего вновь начинается рабочий ход. Солнечная активность сама регулирует подачу влаги на поле, что стабилизирует температурно-влажностные параметры микроклимата сельскохозяйственных культур.

Таким образом, предложенное техническое решение имеет более простую конструкцию, что обеспечивает повышение ее надежности, Кроме того, данная установка имеет высокую термодинамическую эффективность из-за существенного снижения необратимых потерь.

Формула изобретения

1. Дождевальная установка, содержащая гелиоконцентратор, в фокальной пло5 скости которого установлен испаритель, сообщенный с источником расхода и аэрозольной насадкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы, установка снабжена

10 расходной емкостью с поплавковым регулятором уровня и установленным внутри нее холодильником, выполненным в виде двух коаксиальных труб, внутренняя из которых имеет на нижнем конце конический рас15 труб, сообщенный с емкостью, а ее верхний участок выполнен с форме усеченного конуса с отверстиями у основания и размещен на входе в испаритель, при этом наружная труба холодильника соединена в верхней

20 части с испарителем, а в нижней посредством изогнутого U-образного патрубка меньшего сечения — с аэроэольной насадкой.

2. Установка поп.1, отл ич а ю щая25 с я тем, что гелиоконцентратор выполнен в виде конического зеркала, а испаритель — в виде двух коаксиально установленных прозрачных стеклянных стаканов, имеющих на . наружной поверхности селективное покры30 тие.

1819134

Составитель И.Атманов

Техред M.Moðråíòàë Корректор С.Патрушева

Редактор Н.Егорова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1944 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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