Устройство для внесения в почву жидких минеральных удобрений - RU2790978C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к устройствам для внесения в почву жидких минеральных удобрений в почву при возделывании зерновых культур.

Известно "Устройство для распределения жидкости" (SU №1069664), имеющее приемную камеру с подводящим и отводящими патрубками, образованную путем сечения конуса вращения с вертикальной осью горизонтальной плоскостью и эллиптической поверхностью, касательной к его вертикальной оси, вершина конуса вращения обращена вниз, а подводящий и отводящие патрубки расположены соответственно в нижней и в верхней частях приемной камеры по касательной к ее эллиптической поверхности.

К недостаткам устройства такого типа нужно отнести то, что они не рассчитаны на деление малых объемов жидкости, имеют высокую неравномерность распределения жидкости по выходным каналам и значительные энергозатраты.

Известно «Устройство для распределения жидких и аэрируемых удобрений» (RU №2134034), содержащий трубопровод, корпус, распределительную головку с делителем и криволинейными лопастями и патрубки отвода. Рабочая поверхность делителя выполнена в виде вращающейся псевдосферы. Патрубки распределительной головки расположены радиально к концентрической поверхности корпуса в соответствии с направлением вектора абсолютной скорости истечения удобрений.

Недостатком этого устройства является то, что происходит значительная потеря скорости перемещения воздушно-капельной смеси в пневмопроводах, ведущих к почвозаделывающим рабочим органам, вследствие ее расходования на привод вращающейся псевдосферы.

Известно также «Устройство распыления жидкости и распылительная головка (варианты)» (RU №2434686), содержащего распылительную головку с ориентированной поперечно отклоняющей кромкой, предназначенной для получения направленного вниз распределения выбрасываемой распыленной жидкости. При этом в распылительной головке для выброса с регулируемым распределением распыленной жидкости корпус содержит первую камеру для жидкости, имеющую первую продольную ось, и вторую камеру для жидкости, сообщающуюся с первой камерой для жидкости и имеющую вторую продольную ось, проходящую перпендикулярно первой продольной оси.

К недостаткам устройства нужно отнести высокую сложность изготовления. Кроме того, нужны дополнительные технические решения для доставки распыленного препарата к почвозаделывающим рабочим органам.

Известен «Распылитель жидкости» (RU №2329873), содержащий корпус, выходное сопло и патрубок подачи жидкости, соосно установленный в полости корпуса с образованием между внутренней поверхностью корпуса и патрубком подачи жидкости кольцевого канала, сообщенного с отверстием подвода газа.

Недостатком этого устройства является сложность его изготовления и применения в сельскохозяйственных машинах для внесения в почву жидких форм минеральных удобрений.

Известно «Распределительное устройство для массообменных аппаратов» (RU №2033848), включающее вращающийся распределитель с отверстиями для орошающей жидкости, выполненный в виде диска с радиальными лопатками, закрепленными по его периферии, на которые тангенциально подается поток жидкости, а по внешнему контуру диска установлены наклонные лопатки, на которые подается поток газа (пара).

К недостаткам устройства нужно отнести сложность изготовления и наличия насоса высокого давления для создания высоконапорной струи жидкости.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству и взятому за прототип, является «Устройство для дозирования и равномерного распределения жидкостей, вносимых в смеси с газами в почву» (SU №1512509), содержащее смесительно-распределительную камеру, имеющую выходные штуцеры, соединенные питательными магистралями с подкормочными трубками рабочих органов, жидкостную форсунку, установленную по центру смесительно-распределительной камеры и соединенную с жидкостной подводящей магистралью, подводящие магистрали подачи жидкости и газов, а в корпусе смесительно-распределительной камеры установлены расположенные по окружности газоструйные эжекторы, причем сопла газоструйных эжекторов установлены соосно с осями и выходных штуцеров, а число эжектирующих газовых сопел равно числу выходных штуцеров.

К основному недостатку предлагаемого технического решения следует отнести сложность его изготовления, а также наличие компрессора для создания высоконапорной и высокоскоростной струи газа (воздуха) для транспортировки газовоздушной смеси к рабочим органам.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение деления потока жидкости на равные части по расходу, устойчивое транспортирование газовоздушной смеси к рабочим органам для внесения жидких форм минеральных удобрений в почву, упрощение конструкции и снижение энергозатрат.

Технический результат достигается тем, что согласно изобретению, устройство для внесения в почву жидких минеральных удобрений содержит камеру для распыления препарата, которая расположена между верхним и нижним модулями, соединенными между собой распределительной тарелкой. Верхний модуль включает в себя цилиндр, через который поступает скоростной поток воздуха для подачи его к приемным штуцерам, установленными в его нижнем основании по его окружности в количестве, равному количеству рабочих органов для внесения жидких форм минеральных удобрений в почву. Угол наклона приемных патрубков - 45°. Нижняя часть этих штуцеров имеют фаски, выполненные также под углом 45°. Штуцеры устанавливаются горизонтально срезанной частью и обращены короткой стороной к центру камеры для распыления жидких минеральных удобрений. Нижний модуль содержит отводящие штуцера в количестве равном количеству приемных штуцеров, каждый из которых расположен на одной оси с соответствующими приемными штуцерами и установленные в изолированных друг от друга отверстиях приподнятого края распределительной тарелки по одному под углом 45°. Внутренний диаметр приемных штуцеров меньше внутреннего диаметра отводящих штуцеров. Распределительная тарелка выполнена в виде ломаной конструкции, состоящей из основания, приподнятого края под углом 45°, образующая которого равна наружному диаметру отводящего штуцера и отбортовки, выполненной по внешнему контуру приподнятого края под углом 90° к нему в сторону приемных штуцеров. Внутренний диаметр отбортовки равен диаметру установленных по окружности окончаний приемных штуцеров. По приподнятому краю распределительной тарелки выполнены отверстия диаметром, равным наружному диаметру отводящих штуцеров и в количестве соответствующему количеству этих патрубков и расположенных равномерно по его окружности. В верхней части камеры под расходящимися под углами 45° отводящими штуцерами установлена форсунка центробежного типа для распыления жидких минеральных удобрений. Высота установки плоского выходного сопла форсунки относительно горизонтального основания приемных штуцеров определяется корневым углом факела распыла.

На фиг. 1 и 2 схематично изображено устройство для внесения в почву жидких минеральных удобрений (фиг. 1 - фронтальный разрез; фиг. 2 - разрез распределительной тарелки).

На чертежах приняты следующие обозначения позиций:

1 - цилиндр; 2 - приемные штуцера; 3 - отбортовка; 4 - отводящие штуцера; 5 -распределительная тарелка; 6 - отверстие; 7 - днище распределительной тарелки; 8 - плоское выходное сопло форсунки; 9 - камера; 10 - приподнятый край распределительной тарелки; 11 - форсунка; 12 - основание распределительной тарелки; 13 - горизонтальное основание приемных штуцеров; D₁ - внутренний диаметр приемных штуцеров; D₂ - внутренний диаметр отводящих штуцеров; h - расстояние от днища распределительной тарелки до основания приемных штуцеров; h₁ - расстояние от плоского выходного сопла форсунки до основания приемных штуцеров.

Устройство для внесения в почву жидких минеральных удобрений содержит камеру 9 для их распыления, расположенную между верхним и нижним модулями, соединенными между собой распределительной тарелкой 5. Верхний модуль, состоящий из цилиндра 1, имеет установленные на своем нижнем основании по окружности приемные штуцера 2, в количестве, равном количеству рабочих органов для внесения жидких минеральных удобрений в почву. Для устойчивой транспортировки воздушно-капельной смеси жидких минеральных удобрений к рабочим органам для их внесения в почву наклон приемных патрубков определяется углом 45°. Приемные штуцеры устанавливаются горизонтально срезанной под углом 45° частью и обращены короткой стороной к центру камеры для распыления препарата.

Нижний модуль содержит отводящие штуцера 4 расположенные на соответствующих осях приемных штуцеров 1, являясь их продолжением, установлены в изолированных друг от друга отверстиях 6 приподнятого края 10 распределительной тарелки 5 по одному под углом 45°.

Распределительная тарелка 5 состоит из основания 12, идущего от него приподнятого края 10 под углом 45°, образующая которого равна наружному диаметру отводящих штуцеров 4. По внешнему контуру приподнятого края 10 под углом 90° в сторону приемных штуцеров 2, выполнена отбортовка 3.

Внутренний диаметр отбортовки 3 равен диаметру установленных по окружности окончаний приемных штуцеров 2. По приподнятому краю распределительной тарелки 5 выполнены отверстия 6 диаметром, равным наружному диаметру отводящих штуцеров 4 и в количестве соответствующему количеству этих штуцеров и расположенных равномерно по его окружности.

В верхней части камеры 9 под расходящимися под углами 45° отводящими штуцерами 4 установлена форсунка 11 центробежного типа для распыления жидких минеральных удобрений.

Высота установки h₁ плоского выходного сопла 8 форсунки 11 относительно горизонтального основания 13 приемных штуцеров 2 определяется корневым углом факела распыла и рассчитывается по формуле

Для создания эффекта эжекции внутренний диаметр приемных штуцеров D₁ меньше внутреннего диаметра отводящих штуцеров D₂ и определяется из условия D₁=0,8 D₂.

Устройство для внесения в почву жидких минеральных удобрений работает следующим образом. Жидкие минеральные удобрения от насоса (не показан) поступают в форсунку центробежного типа 11, которая производит их распыление в камере 9. В эту же камеру из цилиндра 1 через приемные штуцеры 2 подается под давлением сжатый газ (воздух). Факел распыленных центробежной форсункой жидких минеральных удобрений перемещается к движущемуся воздушному потоку от приемных штуцеров 2 к отводящим штуцерам 4. За счет эжектирования распыленный факел из камеры 9 увлекается скоростным воздушным потоком, сформированная воздушно-капельная масса ускоряется и направляется в отводящие штуцеры 4 с большой скоростью и подается по гибким материалопроводам в распределительные зоны рабочих органов (не показаны) и вносится в почву.

Такое конструктивное исполнение устройства для внесения в почву жидких минеральных удобрений упрощает конструкцию по сравнению с прототипом, обеспечивает деление потока жидкости на равные части по расходу, устойчивое транспортирование газовоздушной смеси к рабочим органам для внесения жидких минеральных удобрений в почву и снижение энергозатрат.

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Устройство для внесения в почву жидких минеральных удобрений содержит камеру с центробежной форсункой для распыления препарата. Камера расположена между верхним и нижним модулями, соединенными между собой распределительной тарелкой. Верхний модуль включает в себя цилиндр, через который поступает скоростной поток воздуха для подачи его к приемным штуцерам, установленным в его нижнем основании по его окружности в количестве, равном количеству рабочих органов для внесения жидких форм минеральных удобрений в почву. Приемные штуцеры верхнего модуля имеют фаски, выполненные под углом 45°, и установлены горизонтально срезанной под углом 45° частью на нижнем основании цилиндра по окружности. Отводящие штуцеры нижнего модуля, расположенные на соответствующих осях приемных штуцеров, установлены в отверстиях приподнятого края распределительной тарелки под углом 45°. На приподнятом под 45° крае распределительной тарелки с образующей, равной наружному диаметру отводящих штуцеров, установлена отбортовка под углом 90° в сторону приемных штуцеров, внутренний диаметр которой равен диаметру установленных по окружности окончаний приемных штуцеров. Высота установки плоского выходного сопла центробежной форсунки относительно горизонтального основания приемных штуцеров рассчитывается по формуле

Формула

Устройство для внесения в почву жидких минеральных удобрений, содержащее камеру с центробежной форсункой для распыления препарата, при этом камера расположена между верхним и нижним модулями, соединенными между собой распределительной тарелкой, верхний модуль включает в себя цилиндр, через который поступает скоростной поток воздуха для подачи его к приемным штуцерам, установленным в его нижнем основании по его окружности в количестве, равном количеству рабочих органов для внесения жидких форм минеральных удобрений в почву, отличающееся тем, что приемные штуцеры верхнего модуля имеют фаски, выполненные под углом 45°, и установлены горизонтально срезанной под углом 45° частью на нижнем основании цилиндра по окружности, отводящие штуцеры нижнего модуля, расположенные на соответствующих осях приемных штуцеров, установлены в отверстиях приподнятого края распределительной тарелки под углом 45°, на приподнятом под 45° крае распределительной тарелки с образующей, равной наружному диаметру отводящих штуцеров, установлена отбортовка под углом 90° в сторону приемных штуцеров, внутренний диаметр которой равен диаметру установленных по окружности окончаний приемных штуцеров, высота установки плоского выходного сопла центробежной форсунки относительно горизонтального основания приемных штуцеров рассчитывается по формуле

где b - расстояние от центра форсунки до края внутренней стороны приемных штуцеров; α - корневой угол факела распыла, расстояние h между днищем распределительной тарелки до основания приемных штуцеров составляет не менее 30 мм, а внутренний диаметр приемных штуцеров D₁ меньше внутреннего диаметра отводящих штуцеров D₂ и определяется из условия D₁=0,8 D₂.