Транспортируемая многосекционная цистерна для хранения и перемешивания химикалий - RU2104178C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к цистернам для хранения жидкостей и смесительным системам. В предпочтительных вариантах настоящее изобретение относится к закрытой системе с резервуаром (т.е. к системе, резервуар которой не сообщается с окружающей атмосферой), в которой можно хранить по крайней мере два разнородных используемых в сельском хозяйстве жидких химических препарата и которая до их применения позволяет заливать в предназначенную для их использования машину мерное количество смеси этих жидкостей.

В сельском хозяйстве часто возникает необходимость в использовании химических препаратов для стимулирования роста растений, борьбы с вредителями, защиты растений от различных заболеваний или для каких-либо иных подобных целей. Поскольку, однако, используемые в сельском хозяйстве химические препараты не являются универсальным средством, эффективным в самых различных случаях, то обычно на практике при обработке полей их применяют по отдельности. При такой поэтапной технологии естественно увеличивается время, необходимое для обработки полей всеми отдельными необходимыми препаратами и/или возникает необходимость в применении специального оборудования, позволяющего использовать различные химикалии одновременно. В результате эффективность применения используемых в сельском хозяйстве химикалий снижается, а затраты возрастают.

Предварительное смешивание используемых в сельском хозяйстве химикалий в необходимых пропорциях, позволяющее за один проход обработать поле всеми необходимыми препаратами, является более эффективным по сравнению с указанной выше технологией с многочисленными проходами и последовательным применением химикалий. Однако при предварительном перемешивании используемых в сельском хозяйстве химикалий приходится сталкиваться с целым рядом серьезных и неожиданных проблем. Так, например, многие используемые в сельском хозяйстве химические препараты при смешивании друг с другом становятся неустойчивыми. Фактически такая неустойчивость не позволяет производителю используемых в сельском хозяйстве химикалий поставлять конечному потребителю разнородные химикалии в виде заранее приготовленной смеси, содержащей необходимые химикалии в требуемых пропорциях.

Кроме того, предварительно смешенные используемые в сельском хозяйстве химические препараты должны проходить процедуру правительственной регистрации, требующую, например, проведения пользователем токсикологических и химических исследований, которые необходимо провести до фактического применения смеси даже в тех случаях, когда отдельные составляющие смеси уже были ранее зарегистрированы. Существует, однако, одно исключение из этого связанного с необходимостью регистрации правила, которое заключается в том, что заранее приготовленную смесь химикалий можно доставить в требуемое место и перекачать в предназначенную для ее использования в поле машину, если при этом будет полностью исключена всякая вероятность воздействия отдельных препаратов и смеси на пользователя. Если даже предположить, что используемые в сельском хозяйстве химические препараты сохраняют при хранении в смеси свою устойчивость, то в настоящее время не известны пригодные с коммерческой точки зрения средства, в которых можно было бы хранить заранее смешанные используемые в сельском хозяйстве химикалии и из которых можно было бы эту смесь перекачивать в предназначенную для применения химикалий машину, используя для этих целей "закрытую" систему, т.е. систему, которая во время хранения и перекачки исключает всякую возможность контакта пользователя с заранее смешанными химикалиями.

Таким образом, можно считать необходимым создание системы, которая позволяла бы функционально и/или химически разнородные химические препараты, используемые в сельском хозяйстве, хранить отдельно друг от друга в автономном резервуаре и с возможностью смешивания их друг с другом в требуемой пропорции перед заправкой ими машины. Крайне желательно также, чтобы в такой системе имелась возможность перекачки смеси используемых в сельском хозяйстве химикалий в предназначенную для их использования машину без всякого риска для пользователя (т. е. чтобы с точки зрения установленных правительством правил автономный резервуар для хранения и смешивания химикалий можно было бы отнести к классу "закрытых" систем). На решение именно этих задач направлено настоящее изобретение.

Настоящее изобретение в целом относится к автономной транспортируемой системе с емкостью избыточного давления, в которой можно хранить отдельно друг от друга разнородные используемые в сельском хозяйстве химические препараты с возможностью смешивания их друг с другом в заданной пропорции и перекачивания в предназначенную для их использования машину. Более конкретно, настоящее изобретение относится к транспортируемой системе с емкостью для хранения и смешивания жидких химикалий, в которой имеется резервуар с внутренней полостью и разделительной перегородкой, разделяющей внутреннюю полость резервуара по крайней мере на два герметично изолированных отсека, предназначенных для хранения в них соответствующих жидких химикалий.

Коллекторный узел имеет каналы для жидких химикалий и для нагнетающей жидкости, поступающей в коллектор и соответствующего источника. Каналы для жидких химикалий и для нагнетающей жидкости сообщаются с каждым отсеком, в котором хранится жидкий химический препарат. Канал для нагнетающей жидкости соединен подводящим трубопроводом с источником нагнетающей жидкости, а имеющейся в коллекторе канал для химикалий сообщается подводящими стояками с отсеками, в которых хранятся жидкие химикалии. Имеющийся в коллекторном узле канал для жидкости сообщается с выпускным отверстием коллектора.

Таким образом, хранящиеся в отдельных отсеках жидкие химикалии под давлением нагнетающей жидкости поступают в канал для жидкости, выполненный в коллекторном узле, и смешиваются друг с другом в этом канале до выхода смеси из коллектора через его выпускное отверстие.

Эти, а также другие объекты и преимущества настоящего изобретения более подробно представлены ниже в пробном описании примера предпочтительного варианта выполнения изобретения.

На фиг. 1 в аксонометрии показана во время работы предлагаемая в изобретении система с многосекционной емкостью, из которой смесь отдельных используемых в сельском хозяйстве химикалий перекачивается в предназначенную для использования этой смеси машину; на фиг. 2 - в виде спереди, частично в разрезе предлагаемая в изобретении система с емкостью; на фиг. 3 - вид сверху в разрезе нагнетаемый/смесительный коллекторный узел, который используется в предлагаемой в изобретении системе; на фиг. 4 - вертикальный разрез по плоскости 3-3 изображенного на фиг. 3 коллекторного узла; на фиг. 5 - в аксонометрии частично в разрезе предпочтительный вариант соединительной муфты, которой снабжен шланг, предназначенный для перекачки смеси из предлагаемой в изобретении системы с многосекционной емкостью.

На фиг. 1 схематично показана во время работы предлагаемая в настоящем изобретении система 1 с многосекционным резервуаром, из которой образующая в ней смесь из отдельных хранящихся в резервуаре используемых в сельском хозяйстве химических препаратов перекачивается в смонтированную на колесном шасси емкость 2, которая входит в состав машины 3, предназначенной для использования приготовленной смеси. Как известно, машина 3 может перемещаться по полю 4 с помощью обычного самоходного шасси, например, с помощью показанного на фиг. 1 сельскохозяйственного трактора 5. Обычно машина 3 оборудуется распылительной стрелой 6, которая позволяет разбрызгивать по полю 4 в любых требуемых количествах находящиеся в емкости 2 в жидком состоянии используемые в сельском хозяйстве химические препараты.

Предлагаемую в изобретении систему 1 с многосекционным резервуаром можно доставить на поле любым транспортным средством, например, показанным на чертеже грузовым автомобилем 7 с безбортовой платформой. При этом заполнить систему 1 необходимыми химикалиями может производитель химикалий либо на своем оборудовании, либо на предварительно оборудованном заправочном терминале с последующей доставкой потребителю.

При этом потребитель должен только перекачать содержимое из системы 1 в емкость 2 машины 3, предназначенной для использования химикалий в поле, воспользовавшись для этого гибким шлангом 8, снабженным имеющей обратный клапан соединительной муфтой 9 (как более подробно описано ниже). После перекачки всего содержимого из системы 1 в емкость 2 конечный потребитель может вернуть систему 1 с пустым резервуаром производителю для ее вторичного заполнения.

Отдельные элементы конструкции предлагаемой в настоящем изобретении системы 1 показаны на фиг. 2. Изображенная на этом чертеже система 1 имеет резервуар 10 необходимой формы, объем которого позволяет хранить в нем достаточное количество двух разнородных используемых в сельском хозяйстве химических препаратов 11 и 12. Внутреннее пространство резервуара 10 делится внутренней перегородкой 13 на два отсека 14 и 15, в которых соответственно хранятся используемые в сельском хозяйстве химикалии 11 и 12. Конструкция перегородки 13, разделяющей отсеки 14 и 15, полностью исключает возможность преждевременного смешивания химикалий внутри резервуара. Резервуар можно разделить не на два, а на большее количество отсеков, позволяющих хранить в резервуаре большее количество разнородных химикалий, что легко можно достичь путем установки в резервуаре 10 дополнительных перегородок 13.

Резервуар 10 имеет заливочные патрубки 16 и 17, которые используются для заполнения отсеков 14 и 15 необходимыми используемыми в сельском хозяйстве химическими препаратами. Заливочные патрубки 16 и 17 закрыты не пропускающими пары крышками 18 и 19, которые исключают возможность утечки и наружного испарения находящихся в резервуаре используемых в сельском хозяйстве химикалий 11 и 12. Уровень жидкости в заполненных химикалиями 11 и 12 отсеках 14 и 15 можно определить с помощью поплавковых указателей 20, 21, которые имеют расположенные внутри каждого из отсеков 14, 15 поплавки 22, 23, соединенные с визуальными указателями уровня 24, 25, которые установлены снаружи на резервуаре 10.

Для крепления резервуара 10 наиболее предпочтительно использовать пару несущих стоек 26, 27, верхние концы которых жестко соединены с резервуаром 10, а нижние опираются на несущую раму 28. Стойки 26, 27 имеют длину, достаточную для того, чтобы между ними можно было разместить баллон 29, содержащий источник нагнетающей жидкости (в частности, газообразный азот), с помощью которого в отсеках с жидкими используемыми в сельском хозяйстве химикалиями 11 и 12 создается избыточное давление, под действием которого они без применения каких-либо механических насосов принудительно перекачиваются в емкость 2 предназначенной для нанесения химикалий в поле машины 3.

Коллекторный узел 30 смонтирован сверху на резервуаре 10 и предпочтительно закрыт защитным кожухом 31 (см. также фиг. 1), который защищает систему от запрещенного вмешательства в ее работу и доступа к содержимому резервуара 10. Как подробно описано ниже, через коллектор 30 находящаяся в баллоне 29 нагнетающая жидкость поступает в отсеки 14 и 15, соединяя их с баллоном; при этом жидкие используемые в сельском хозяйстве химикалии 11 и 12 одновременно отбираются из их отсеков 14 и 15, смешиваются друг с другом и перекачиваются по шлангу 8 в емкость 2 предназначенной для разбрызгивания химикалий непосредственно в поле машины 3. С этой целью нагнетающая жидкость, находящаяся в баллоне 29, подводится к коллекторному узлу 30 по стояку 32, а жидкие химикалии 11 и 12 подводятся к коллекторному узлу 30 по отдельным стоякам 33 и 34 соответственно. Стояки 33, 34 для подвода жидкостей к коллектору могут иметь открытые нижние концы, расположенные ниже уровня жидкости 11 и 12 соответственно. Однако с конструктивной точки зрения предпочтительно оба стояка 33, 34 пропустить насквозь через внутреннее пространство отсеков 14 и 15 и выполнить в них рядом с днищем резервуара 10 входные отверстия 35 и 36. Стояк 32 для нагнетающей жидкости сообщается с баллоном 29 соединительной трубой 37, на которой установлен запорный клапан 38.

Детали конструкции коллекторного узла 30 подробно показаны на фиг. 3 и 4. Изображенный на этих чертежах коллекторный узел 30 имеет блочный корпус 39, внутри которого имеются распределительные каналы 40 и 41 для жидких химикалий и газа соответственно. Газораспределительный канал 41 сообщается с газоподводящим отверстием 43 и в зависимости от числа отдельных герметичных отсеков, выполненных внутри резервуара 10, сообщается с парой газоотводящих отверстий 44 и 55, которые в свою очередь соответственно соединяются штуцерами 46 и 47 с внутренним пространством отсеков 14 и 15 (см. фиг. 2). С другой стороны, распределяющий жидкость канал 40 сообщается соответственно через входные отверстия 48, 49 с обоими стояками 33, 34 и через выпускное отверстие 50 - со смесительным блоком 42.

Во входном канале 48 можно выполнить дроссельное отверстие 51, при наличии которого в распределительный канал 40 будет поступать определенное количество жидкости используемого в сельском хозяйстве химического препарата 11, которое будет смешиваться в требуемой пропорции с другим жидким препаратом 12, который поступает в коллектор через отверстие 49. Помимо дроссельного отверстия или в дополнение к нему дозирование жидких используемых в сельском хозяйстве химических препаратов может осуществляться с помощью регулирующих винтов 52, 53, ввернутых в распределительный канал 40. В распределительном канале 40 между входными отверстиями 48, 49 и выпускным отверстием 50 расположены обратные клапаны 54, 55, которые препятствуют течению химикалий 11 и 12 в обратном направлении.

Поскольку жидкие химикалии 11 и 12 поступают в распределительный канал 40 с противоположных сторон и движутся в осевом направлении навстречу друг другу, то до достижения ими выпускного отверстия 50 они в определенной степени смешиваются друг с другом уже в коллекторе 30. Целесообразно, однако, предусмотреть в конструкции отдельный смесительный блок 42, соединив его входной штуцер 57 с выпускным отверстием 50 и установив на выходном штуцере 58 смесителя запорный клапан 59. Наиболее оптимальной является конструкция, в которой соответственно входной и выходной штуцера 57 и 58 расположены друг по отношению к другу под прямым углом. При этом предварительно смешанные жидкие химикалии 11 и 12, вытекающие из выпускного отверстия 50, попадают в смесительную камеру (не показана), выполненную внутри смесительного блока 42, и в силу расположения под прямым углом штуцеров 57 и 58 и за счет возникающей при этом турбулентности происходит их дополнительное перемешивание друг с другом. Тщательно перемешанные химикалии 11, 12 перекачиваются затем по соединительному шлангу 8 в емкость 2 машины 3, предназначенной для разбрызгивания приготовленной смеси непосредственно в поле. Для визуального контроля расхода смеси химикалий можно использовать соответствующий расходомер 60 (см. фиг. 2).

Пропускающая жидкость в одном направлении соединительная муфта 9, расположенная на дальнем конце шланга 8, схематично показана на фиг. 5. На шланге 8 имеется запорный клапан 61, который выполняет такие же функции, что и расположенный у ближнего конца шланга и показанный на фиг. 3 запорный клапан 59. Муфту 9 предпочтительно выполнить в виде внешней муфты 62, которая надевается на внутреннюю муфту 63, выполненную на конце заливочного штуцера 64 емкости 2. В полумуфтах 62, 63 расположены запорные элементы 65 и 66, которые за счет создаваемых соответственно пружинами 67, 68 усилий растяжения и сжатия герметично уплотняют и закрывают муфты 62 и 63. Когда муфты не соединены друг с другом или когда отсутствует течение жидкости через шланг 8 (т. е., например, при закрытых запорных клапанах 59 и/или 61), запорные элементы находятся в прижатом к седлам состоянии и герметично перекрывают полумуфты 62 и 63 соответственно. Однако под действием потока смеси используемых в сельском хозяйстве химикалий оба запорных элемента 65 и 66 отходят от своих седел, преодолевая усилия пружин 67 и 68, и открывают проходные отверстия в муфтах, обеспечивая возможность перекачки смеси химикалий из цистерны в емкость 2. Такая конструкция позволяет перекачивать смесь используемых в сельском хозяйстве химикалий в емкость 2 без всякого риска для пользователя.

Во время работы нагнетающая жидкость из баллона 29 с помощью коллекторного узла 30 в равных количествах поступает в отсеки 14 и 15. Для перекачки смеси используемых в сельском хозяйстве химикалий 11 и 12 в емкость 2, расположенную на шланге 8 соединительную муфту 9 необходимо надеть на расположенную на конце заливного штуцера 64 емкости муфты 63. После этого можно открыть 59 и 61. Под действием одинакового избыточного давления, создаваемого нагнетающей жидкостью, находящиеся в отсеках 14 и 15 жидкие используемые в сельском хозяйстве химикалии 11 и 12 будут принудительно вытесняться из отсеков в стояки 33 и 34 соответственно. Дозирование расхода жидких химикалий 11 и 12 осуществляется дроссельным отверстием 51 и/или регулировочными винтами 52, 53, которые обеспечивают возможность смешивания химикалий в канале 40 и смесительном блоке 42 в любой требуемой пропорции.

Следует подчеркнуть, что в настоящем изобретении предложена "замкнутая" система, позволяющая хранить изолированно друг от друга по крайней мере два разнородных используемых в сельском хозяйстве жидких химических препарата. Кроме того, настоящее изобретение позволяет смешивать такие препараты или другие разнородные жидкости в "закрытой" системе до их использования, не подвергая при этом пользователя никакому риску. Вследствие этого настоящее изобретение позволяет решить большинство указанных выше проблем (если не все проблемы), связанные с применением смесей используемых в сельском хозяйстве химикалий.

Следует учесть также, что хотя приведенное выше описание и относится к большинству встречающихся на практике и большинству предпочтительных вариантов, тем не менее изобретение не ограничено рассмотренными вариантами, но и предполагает возможность осуществления различных модификаций и других равнозначных решений, не выходящих за объем и соответствующих смыслу приведенной ниже формулы изобретения.

Реферат

Использование: транспортирование и смешивание сельскохозяйственных химикалий. Сущность изобретения: транспортная система имеет резервуар с перегородкой, делящей его на емкости для разнородных жидкостей, источник нагнетающей жидкости для подачи разнородных жидкостей в коллектор, служащий для подачи нагнетающей жидкости в резервуар и смешивания разнородных жидкостей в требуемых пропорциях. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула