Универсальная газодинамическая установка дисперсной химической и биологической обработки

Авторы патента:

7 A01M7/00 -

Полезная модель относится преимущественно к сельскому хозяйству и предназначена для дисперсного опрыскивания при дезинфекционной обработке, в первую очередь, животноводческих, птицеводческих, производственных, складских помещений, емкостей транспортных средств, другого подвижного состава и т.п. Может быть использована также для дисперсного опрыскивания зерновых и технических культур, лесов против возбудителей болезней и для борьбы с сорняками, а также для борьбы с саранчой, колорадским жуком и другими насекомыми. Принцип действия данной установки основан на дисперсном опрыскивании рабочей жидкостью-препаратами различных объектов путем создания дисперсной жидкостно-воздушной и жидкостно-газовой эмульсии и направляемой газовоздушным потоком на эти объекты и, осаждаемой на обрабатываемые поверхности в виде дисперсного облака. Сущность конструкции предлагаемой установки заключается в следующем. Предлагаемое устройство смонтировано на транспортном средстве, например, на грузовом автомобиле Газель и агрегатируется с ним. Установка содержит, например, авиационный газотурбинный двигатель модели АИ-9 мощностью 5 квт, который используется по своему прямому назначению во вспомогательной силовой установке самолета или вертолета и вырабатывает сжатый воздух под давлением до 0,2 МПа. К этому двигателю подсоединена топливная магистраль посредством трубопровода с электрокраном и электронасосом с топливной емкостью. Установка содержит также емкость с рабочей жидкостью, например, готовым к применению раствором формалина или другого препарата с магистралью ее подачи, снабженной электроклапаном и электрокраном с возможностью подачи рабочей жидкости, например, самотеком в, установленный в потоке отходящих газов из газотурбинного двигателя - эжектор, в который одновременно поступает сжатый воздух, отобранный от компрессора газотурбинного двигателя, при этом все системы установки - подачи топлива в газотурбинный двигатель, подачи рабочей жидкости и подачи сжатого воздуха в эжектор подсоединены к блоку автоматизированного управления и регулирования режимами работы всей установки.

В предлагаемой установке дополнительно содержатся, установленные в потоке выходящих газов из газотурбинного двигателя между двигателем и эжектором несколько эжекторных труб (может быть и одна), предназначенных для смешивания выходящих газов с окружающим прохладным воздухом и соответственно снижения температуры потока газов, выходящих из двигателя, при этом эжекторные трубы и эжектор могут быть установлены с возможностью регулирования расстояний как между ними, так и относительно торца выходного сопла газотурбинного двигателя. Также в предлагаемой установке может быть использован микропроцессор (портативный компьютер), подсоединенный, например, к блоку автоматизированного управления, предназначенный для автоматизации процессов работы всей установки по заданной программе функционирования. Данная установка может содержать также комплекс приборов, связанных с глобальной системой спутниковой навигации, а в необходимых случаях содержать комплекс приборов и агрегатов дистанционного управления всей установкой.

Может быть использована также для дисперсного опрыскивания зерновых и технических культур, лесов против возбудителей болезней и для борьбы с сорняками, а также для борьбы с саранчой, колорадским жуком и другими насекомыми.

Принцип действия данной установки основан на дисперсном опрыскивании рабочей жидкостью - препаратами различных объектов путем создания дисперсной жидкостно-воздушной и жидкостно-газовой эмульсии и направляемой газовоздушным потоком на эти объекты и, осаждаемой на обрабатываемые поверхности в виде дисперсного облака.

Известен "Турбодиспергатор" по описанию изобретения к патенту РФ №2122320, класс МПК 6 А 01 М 7/00, В 05 В 7728, В 05 В 7/32, в 64 D 1/18, опубликовано в Бюл. №33 27.11.1998 г. (1).

Данный "Турбодиспергатор" содержит турбореактивный двигатель с установленным на его валу турбокомпрессором, а двигатель соединен с топливной емкостью через насос и задвижку, а также размещенный за выходным соплом двигателя испарительный коллектор, соединенный с емкостью для рабочей жидкости, имеет также дополнительный контур распыла. Снабжение дополнительного контура распыла соединенным с турбокомпрессором через дроссельный кран испарительным теплообменником и распыливающим устройством позволяет расширить диапазон регулирования размера аэрозольных частиц.

Вместе с тем, данный турбодиспергатор имеет и ряд недостатков в виду сложной конструкции устройства, а именно:

- содержит мощный турбореактивный двигатель;

- имеет дополнительный контур распыла;

- имеет испарительный теплообменник;

- имеет воздухо-воздушный теплообменник;

- имеет дополнительное пневматическое распиливающее устройство с эжектором;

- не имеет средств автоматизированного управления процессами и режимами работы устройства.

Целью при разработке предлагаемой универсальной газодинамической установки дисперсной химической и биологической обработки является создание более простой и совершенной конструкции устройства, которая работала бы в автоматизированном и автоматическом режимах и обеспечивала при этом эффективную и экономичную работу с получением заданных и различных размеров аэрозольных частиц.

Указанная цель и технический результат реализуются следующим образом.

Предлагаемое устройство как и известное устройство смонтировано на транспортном средстве, например, на грузовом автомобиле Газель и агрегатируется с ним. Установка содержит, например, авиационный газотурбинный двигатель модели АИ-9 мощностью 5 киловатт, который используется преимущественно по своему прямому назначению во вспомогательной силовой установке самолета или вертолета и вырабатывает сжатый воздух под давлением до 0,2 МПа.

К этому двигателю подсоединена топливная магистраль посредством трубопровода с электрокраном и электронасосом с топливной емкостью. Установка содержит также емкость с рабочей жидкостью, например, готовым к применению раствором формалина или другого препарата с магистралью ее подачи, снабженной электроклапаном и электрокраном с возможностью подачи рабочей жидкости, например, самотеком в, установленный в потоке отходящих газов из газотурбинного двигателя - эжектор, в который одновременно поступает сжатый воздух, отобранный от компрессора газотурбинного двигателя, при этом все системы установки - подачи топлива в газотурбинный двигатель, подачи рабочей жидкости и подачи сжатого воздуха в эжектор подсоединены к блоку автоматизированного управления и регулирования режимами работы всей установки.

предназначенных для смешивания выходящих газов с окружающим прохладным воздухом и соответственно снижения температуры потока газов, выходящих из двигателя, при этом эжекторные трубы и эжектор могут быть установлены с возможностью регулирования расстояний как между ними, так и относительно торца выходного сопла газотурбинного двигателя.

Также в предлагаемой установке может быть использован микропроцессор (портативный компьютер), подсоединенный, например, к блоку автоматизированного управления, предназначенный для автоматизации процессов работы всей установки по заданной программе функционирования.

Данная установка может содержать также комплекс приборов, связанных с глобальной системой спутниковой навигации, а в необходимых случаях содержать комплекс приборов и агрегатов дистанционного управления всей установкой.

В качестве близкого аналога предлагаемой универсальной газодинамической установке дисперсной химической и биологической обработки можно принять "Турбодиспергатор" по патенту РФ №2122320 (1).

Перечень фигур на чертежах.

На фиг.1 изображена конструктивная схема устройства предлагаемой установки с одним эжектором.

На фиг.2 то-же, но с дополнительными двумя эжекторными трубами.

Предлагаемая установка содержит следующие агрегаты, изделия, приборы, узлы и детали.

На транспортной базе, например, в кузове грузового автомобиля Газель на прочной стальной раме-станине 1 укреплен авиационный газотурбинный двигатель (ГТД) 2 модели АИ-9 мощностью 5 квт, который используется преимущественно по своему прямому назначению во вспомогательной силовой установке самолета или вертолета. ГТД 2 по топливной магистрали 3 соединен посредством электроклапана 4 и электронасоса 5 с топливной емкостью 6 (фиг.1 и 2).

На раме-станине 1 укреплена также емкость 7 для рабочей жидкости, например, готового к применению раствора формалина или другого препарата, соединена по магистрали ее подачи 8 через электроклапан 9 и электрокран 10 с возможностью подачи рабочего раствора, например, самотеком в эжектор 11. Эжектор 11 по магистрали 12 подачи сжатого воздуха соединен с компрессором 13 ГТД 2. На магистрали 12 установлены электрокран 14, электроклапан 15 и манометр 16.

Предлагаемая установка содержит блок автоматизированного управления 17, соединенный по электросхеме со всеми агрегатами и приборами управления установки, а к блоку управления 17 подсоединен пульт управления 18, установленный, например, в кабине водителя транспортного средства. К блоку управления 17 может быть подсоединен микропроцессор 19, предназначенный для автоматизации процессов работы всей установки по заданной программе функционирования в зависимости от режима работы и получения требуемой дисперсности аэрозоля.

Предлагаемая установка может содержать в необходимых случаях дополнительные эжекторные трубы 20, укрепленные на кронштейнах 21, которые, в свою очередь, укреплены на раме-станине 1 (фиг.2). Эжекторные трубы 20 предназначены для смешивания посредством эжекции выходящих газов из ГТД 2 с окружающим прохладным воздухом и соответственно снижения температуры выходящих газов, что бывает необходимо при использовании биологических препаратов при дезинфекционной обработке.

Эжекторные трубы 20 и эжектор 11 могут быть установлены с возможностью регулирования расстояний как между ними, так и относительно торца выходного сопла ГТД 2.

Предлагаемая установка может содержать также комплекс приборов, связанных с глобальной системой спутниковой навигации, который предназначен, например, для координации транспортного средства и определения его положения на обрабатываемой площади, например, на бескрайних степных просторах или над обрабатываемыми с вертолета или самолета лесными массивами.

Кроме этого, предлагаемая установка может содержать комплекс приборов и агрегатов дистанционного бесконтактного управления всей установкой.

Предлагаемая установка работает следующим образом. По команде оператора установки с пульта управления 18 и соответственно с блока автоматизированного управления 17 топливо из топливной емкости 6 электронасосом 5 через открытый электроклапан 4 по магистрали 3 подается на вход насоса-регулятора ГТД 2.

После выхода ГТД 2 на номинальный режим работы также по команде оператора с блока управления I? от компрессора 13 ГТД 2 по магистрали 12 через открытый электрокран 14 и электроклапан 15 сжатый воздух поступает в эжектор 11, установленный в потоке выходящих газов из ГТД 2. Одновременно с подачей сжатого воздуха в эжектор 11 также по команде оператора с блока управления 17 поступает сигнал

на электрокран 10 и электроклапан 9 на их открытие и рабочая жидкость из емкости 7 самотеком поступает в эжектор 11.

При подключении микропроцессора 19 в систему блока управления 17 все вышеперечисленные процессы управления будут автоматизированы и функционировать по заданной программе применительно к виду химической или биологической обработки различных объектов и с заданной дисперсностью вырабатываемых аэрозолей.

При этом, для регулирования и получения аэрозолей заданного и необходимого размера, например, от 8 мкм до 50 мкм и выше предлагаемая установка имеет следующие возможности:

- регулирования давления сжатого воздуха, отобранного от компрессора 13 ГТД 2, в магистрали 12 подачи сжатого воздуха;

- регулирования температуры выходящих газов из ГТД 2 посредством эжекторных труб 20;

- регулирования подаваемой в эжектор 11 массы рабочей жидкости, а также массы и давления сжатого воздуха.

Предлагаемая установка во время обработки, например, животноводческих или птицеводческих помещений устанавливается, например, в дверном проеме и нагнетает дисперсную массу, вырабатываемую установкой в виде дисперсного облака в пространство помещения под воздействием потока выходящих из ГТД 2 газов, а также потока сжатого воздуха, вылетающего вместе с аэрозолями рабочей жидкости из эжектора 11, перемещается внутри помещения, заполняя весь его объем. А дисперсное облако покрывает поверхности потолка, стен, пола помещения, а также поверхности всех предметов, оборудования, находящихся в этом помещении, и производится дезинфекционная обработка соответствующим препаратом против возбудителей болезней скота или птицы.

Во время обработки полей предлагаемая установка передвигается в направлении перпендикулярном направлению ветра, при этом дисперсная масса, вырабатываемая установкой, перемещается по обрабатываемой площади потоком воздуха (ветром) при умеренной его скорости и равномерно покрывает площадь поля широкой полосой постепенно осаждаясь. При этом, дальность полета дисперсной массы в виде облака или ширина захвата поля достигает 250-300 метров, а скорость движения транспортного средства с этой установкой должна быть в пределах 25-30 км/час.

Размер аэрозольных частиц, вырабатываемых предлагаемой установкой составляет от 8 мкм до 50 мкм и выше в зависимости от оптимальных

размеров применительно к конкретным видам обрабатываемых объектов, а также конкретных видов препаратов.

Литература:

1. "Турбодиспергатор" по описанию изобретения к патенту РФ №2122320, класс МПК 6 А 01 М 7/00, В 05В 7/28, В 05 В 7/32, В 64 D 1/18, опубликовано в Бюл. №33 27.11.1998 г.

1. Универсальная газодинамическая установка дисперсной химической и биологической обработки, смонтированная на транспортной базе и, содержащая: по меньшей мере газотурбинный двигатель с, подсоединенной к нему топливной магистралью, которая посредством электронасоса и электроклапана соединена с топливной емкостью; емкость с рабочей жидкостью, снабженная магистралью её подачи через электроклапан и электрокран с возможностью подачи рабочей жидкости самотеком в зону диспергирования; магистраль подачи сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя с возможностью подачи его в зону диспергирования, отличающаяся тем, что содержит, установленный в потоке выходящих из двигателя газов, эжектор, с возможностью одновременной подачи в него по меньшей мере самотёком рабочей жидкости и сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя, при этом, все системы установки - подачи топлива в газотурбинный двигатель, подачи рабочей жидкости и сжатого воздуха в эжектор подсоединены к блоку автоматизированного управления и регулирования режимами работы всей установки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что содержит дополнительно, установленную в потоке выходящих из газотурбинного двигателя газов между двигателем и эжектором по меньшей мере одну эжекторную трубу, предназначенную для смешивания выходящих газов с окружающим прохладным воздухом и соответственно снижения температуры потока выходящих газов, при этом эжекторные трубы и эжектор могут быть установлены с возможностью регулирования расстояний как между ними, так и относительно торца выходного сопла газотурбинного двигателя.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере блок автоматизированного управления содержит микропроцессор, предназначенный для автоматизации процессов работы всей установки по заданной программе функционирования.