Установка для электрохимической активации оросительной воды, преимущественно для систем капельного орошения

 

Изобретение относится к техническим средствам для электрохимической активации оросительной воды, преимущественно для систем капельного орошения. Установка содержит корпус. Он разделен перегородками на анодные и катодные камеры. В них размещены аноды и катоды. В диэлектрическом корпусе размещены катодные и анодные камеры, снабженные водопроводящим трубопроводом и патрубками для раздельного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалом. Патрубки для отвода воды снабжены вентилями для изменения величины расхода активированной воды. Катодные и анодные камеры разделены полупроницаемыми перегородками в виде гофр. Гофры ориентированы в вертикальной плоскости. Высота гофр равна расстоянию между анодом и катодом. Технический эффект - повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет изменения потенциала оросительной воды. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электрохимической обработке воды, используемой для орошения сельскохозяйственных культур в системах капельного орошения с окислительно-восстановительными свойствами для обеспечения оптимальных условий произрастания сельскохозяйственных культур и получения максимальной урожайности.

Известен электролизер для обработки воды, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них перфорированными электродами, прижатыми к диафрагме, при этом поверхность электродов, обращенная к диафрагме, покрыта электроизоляционным материалом, а перфорация электродов выполнена соосно (SU, авторское свидетельство 882944 А, М.Кл. С 02 F 1/46. Электролизер для обработки воды / В.Л. Филипчук, И.Г. Лирис-йан, В. М. Рогов, Г. Н. Фельдштейн, М. Н. Гуревич и Ф.В.Косовцев. - Заявка 2768972/23-26. Заявлено 21.05.79. Опубл. 23.11.81. Бюл. 43).

К недостаткам известного устройства относятся низкая производительность, отсутствие возможности получения непрерывного потока активированной воды, а также отсутствие возможности регулирования количества воды с отрицательным и положительным потенциалом.

Известно также устройство для электрохимической обработки жидкости, содержащее диэлектрический корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них соответственно анодом и катодом, подключенным к источнику постоянного тока, при этом электродные камеры соединены переточным каналом, вход которого расположен в катодной камере у ее дна вблизи диафрагмы, а выход - в анодной камере у верхнего края электрода, причем в канале у его концов установлены сетчатые электроды, соединенные с дополнительным источником постоянного тока так, что сетчатый электрод у входа канала является катодом, а у выхода - анодом, и отрицательный полюс дополнительного источника тока соединен с положительным полюсом основного, а переточный канал выполнен в корпусе устройства (SU, авторское свидетельство 1634643, А1, МПК⁵ С 02 F 1/46. Устройство для электрохимической обработки жидкости / Ю.Г. Задорожный, В.М. Бахир, Л.Е. Спектор, В.С. Беликов, Н.М. Лысенко, А. А. Подколзин, Н.Н. Дмитриев, В.Н. Штефан и Ю.А. Грачев. - Заявка 1151834/26. Заявлено 02.12.86. Опубл. 15.03.91. Бюл. 10).

К недостаткам данного устройства относятся повышенные энергозатраты на обработку воды из-за того, что часть электроэнергии непроизводительно тратится на электролиз прослойки воды, находящейся между электродами, низкая производительность устройства, невозможность получения непрерывного потока активированной воды, отсутствие возможности регулирования расхода воды с отрицательным и положительным потенциалом.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится электролизер для обработки воды, включающий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом, при этом на поверхности электродов со стороны межэлектродного пространства установлены вертикальные ребра, прижимающие диафрагму к поверхности противоположного электрода, причем на аноде и катоде ребра установлены в чередующемся порядке и выполнены из токопроводящего материала (SU, авторское свидетельство 1468867, А1, МПК⁴ С 02 F 1/46. Электролизер для обработки воды/В.М. Рогов, В.А. Кирсанов, В.Н. Анопольский, В.А. Швороб, Н.С. Кирилюк и А.М. Сережина. -Заявка 4211825/23-26. Заявлено 18.03.87. Опубл.30.03.89. Бюл. 12).

К недостаткам этого устройства, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся сложность конструкции, отсутствие возможности регулирования расхода воды, протекающей через катодные и анодные камеры, и создания заданного отрицательного и положительного потенциала подаваемой воде на орошение, а также возможности смешивания католита и анолита в заданной пропорции, обеспечивающей оптимальные условия для роста и развития растений.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение эффективности систем капельного орошения.

Технический результат - повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет изменения физико-химических качеств оросительной воды.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке для электрохимической активации оросительной воды, преимущественно для систем капельного орошения, включающей корпус, разделенный перегородками на анодные и катодные камеры с размещенными в них анодами и катодамии снабженные патрубками для раздельного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалами, согласно изобретению катодные и анодные камеры разделены полупроницаемыми перегородками в виде гофр, выполненными в вертикальной плоскости с высотой, равной расстоянию между катодом и анодом, при этом катодные и анодные камеры размещены в диэлектрическом корпусе и снабжены общим водопроводящим трубопроводом; патрубки для отвода воды снабжены вентилями для изменения величины расхода активированной воды.

За счет изменения конструкции перегородок корпуса и снабжение его вентилями достигается непрерывная обработка электролизом оросительной воды на анолит и католит в камерах установки и раздельная подача последних в капельницы системы капельного орошения. Этим достигается указанный выше технический результат.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображен продольно-вертикальный разрез установки для электрохимической активации оросительной воды, преимущественно для систем капельного орошения.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, гидравлическое соединение анодных и катодных камер посредством вентилей с системой капельного орошения.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Установка для электрохимической активации воды, преимущественно для систем капельного орошения, состоит из корпуса 1, выполненного из диэлектрического материала, в крышке которого смонтирован водоподводящий трубопровод 2. Он обеспечивает подачу воды в катодные 3 и анодные 4 камеры. В каждой камере 3(4) установлено по два перфорированных катода 5 и анода 6. Катодные и анодные камеры 3 и 4 разделены между собой полупроницаемыми перегородками 7, которые выполнены в виде гофр. Гофры перегородок 7 выполнены в вертикальной плоскости с высотой, равной расстоянию между катодом и анодом, что обеспечивает заданное расстояние между анодом и катодом. В нижней части корпуса 1 предусмотрены патрубки 8 для отвода воды с положительным потенциалом (анолит). Патрубки соединены с трубопроводами для подачи воды в оросительную сеть системы капельного орошения. Катодные и анодные камеры размещены в диэлектрическом корпусе 1. Катодные и анодные камеры 3, 4 снабжены общим водоподводящим трубопроводом. Для подачи католита предусмотрен трубопровод 10, установленный с одной стороны корпуса 1, для анолита - трубопровод 11, размещенный с противоположной стороны корпуса 1, Патрубки для отвода воды снабжены вентилями 12 и 13 для изменения велечины расхода активированной воды.

Установка для электрохимической активации воды работает следующим образом.

В системе капельного орошения после фильтра тонкой очистки воды от растительного сора, взвесей и минеральных примесей поток под рабочим давлением от 0,2 МПа до 0,8 МПа направляют по водоподводящему трубопроводу 2 в корпус 1 установки. Обрабатываемая вода поступает в катодные и анодные камеры 3 и 4. При подаче потенциала напряжением 24 В на катоды 5 и аноды 6 в камерах 3 и 4 начинается процесс электролиза воды. Вследствие этого в анодной камере 4 получают анолит с рН 3,1...4,6 и окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП), равным +430...980 MB, а в катодной камере 3 - католит с рН 11,0. ..11,7 и ОВП в пределах - 870...1050 MB. Обработанная вода в виде анолита и католита поступает через вентили 12 и 13 в распределительные сети системы капельного орошения.

Вентилями 12 и 13 изменяют оросительную норму соответственно с рекомендациями для долевой подачи в различные периоды роста и развития растений.

При капельном орошении овощных культур, в частности томата сорта Новичок, урожайность с контролем увеличилась на 25...43% при той же норме расхода воды на 1 га.

Таким образом, выше приведенные сведения свидетельствуют о том, что установленные в корпусе установки перегородки в виде гофр способствуют интенсивному разделению воды с различным окислительно-восстановительными потенциалами и получению устойчивых урожаев овощных культур при капельном орошении.

Формула изобретения

1. Установка для электрохимической активации оросительной воды, преимущественно для систем капельного орошения, содержащая корпус, разделенный перегородками на анодные и катодные камеры с размещенными в них анодами и катодами и снабженные патрубками для раздельного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалами, отличающаяся тем, что катодные и анодные камеры разделены полупроницаемыми перегородками в виде гофр, выполненными в вертикальной плоскости с высотой, равной расстоянию между катодом и анодом, при этом катодные и анодные камеры размещены в диэлектрическом корпусе и снабжены общим водоподводящим трубопроводом.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что патрубки для отвода воды снабжены вентилями для изменения величины расхода активированной воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3