Газодинамическая установка универсальная дисперсной химической и биологической обработки

Полезная модель относится преимущественно к сельскому хозяйству и предназначена для дисперсного опрыскивания зерновых и технических культур против вредителей болезней и для борьбы с сорняками. Может быть использована также для борьбы с саранчой, колорадским жуком и другими насекомыми, а также для обработки дезинфекцией животноводческих, птицеводческих и производственных помещений, емкостей транспортных средств и другого подвижного состава и т.д. Принцип действия данной установки основан на дисперсном опрыскивании водными и иными растворами ядохимикатов и препаратов различных объектов путем создания дисперсной жидкостно-воздушной эмульсии и направляемой газовоздушным потоком на эти объекты и осаждаемой на обрабатываемые поверхности в виде дисперсного облака. Сущность предлагаемого устройства заключается в следующем. Устройство смонтировано на транспортном средстве, например, на грузовом автомобиле ЗИЛ-131 и агрегатируется с ним. Установка содержит, например, газотурбинный авиационный двигатель АИ-9, используемый во вспомогательной силовой установке самолета или вертолета. К этому двигателю подсоединена топливная магистраль посредством трубопровода с дроссельным электрокраном и электронасосом с топливной емкостью. Установка содержит также емкость с рабочим раствором ядохимикатов и препаратов с магистралью его подачи, снабженной дроссельным электрокраном, электроклапаном и манометром с возможностью подачи рабочего раствора на гидродиспергатор, установленный в потоке выходящих газов из газотурбинного двигателя, а также содержит магистраль сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя и, предназначенного для подачи его на гидродиспергатор. Существенными отличиями предлагаемой установки от известного генератора аэрозолей является то, что в ней содержится дополнительно магистраль сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя, соединенная с емкостью рабочего раствора с возможностью поддержания в последней постоянного давления, например, 0,15 МПА и возможностью постоянного барботажа рабочего раствора и подачи его на гидродиспергатор, при этом все системы управления установки -

- подачи топлива, подачи рабочего раствора и сжатого воздуха соединены с блоком автоматизированного управления и регулирования режимами работы всего устройства и соответственно с пультом управления, установленным в кабине водителя транспортного средства. Кроме этого, может быть использован микропроцессор (портативный компьютер), который будет обеспечивать управление работой установки в автоматическом режиме по заданной программе функционирования, например, подсоединенный к блоку автоматизированного управления. Кроме этого, предлагаемая установка содержит магистраль подачи сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя на гидродиспергатор с возможностью продувки последнего после окончания работы установки. Данная установка содержит также комплекс приборов, связанных с глобальной системой спутниковой навигации. Кроме этого, может быть использована система дистанционного бесконтактного управления всей установкой.

Полезная модель относится преимущественно к сельскому хозяйству и предназначена для дисперсного опрыскивания зерновых и технических культур против вредителей болезней и для борьбы с сорняками. Может быть использована также для борьбы с саранчой, колорадским жуком и другими насекомыми, а также для обработки дезинфекцией животноводческих, птицеводческих и производственных помещений, емкостей транспортных средств и другого подвижного состава и т.д.

Принцип действия данной установки основан на дисперсном опрыскивании водными и иными растворами ядохимикатов и препаратов различных объектов путем создания дисперсной жидкостно-воздушной эмульсии и направляемой газовоздушным потоком на эти объекты и осаждаемой на обрабатываемые поверхности в виде дисперсного облака.

Известен "Аэрозольный генератор" по описанию изобретения к патенту РФ №2236131, класс МПК 7 А 01 М 7/00, опубликовано в Бюл. №26 20.09.2004 г. (1).

Данный "Аэрозольный генератор" смонтирован на транспортной базе и содержит термомеханический и пневматический контуры. Контуры включают трубопроводы воздушной, жидкостной и топливной магистралей, емкости топлива, рабочей жидкости и охлаждающей жидкости.

Конструкция этого генератора обеспечивает возможность одновременной работы двух контуров: термомеханического и пневматического. Кроме этого, устройство содержит также контур охлаждения рабочего раствора потоком сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя.

Недостатком данного аэрозольного генератора является сложная конструкция этого устройства, а также отсутствие автоматизации систем управления и регулирования режимами работы устройства.

Целью при создании предлагаемой установки является разработка более совершенной конструкции газодинамической универсальной

установки дисперсной химической и биологической обработки, которая работала бы в автоматизированном и автоматическом режимах и обеспечивала при этом эффективную и экономичную работу.

Указанная цель и технический результат реализуются следующим образом.

Предлагаемое устройство как и известное устройство смонтировано на транспортном средстве, например, на грузовом автомобиле ЗИЛ-131 и агрегатируется с ним. Установка содержит, например, газотурбинный авиационный двигатель АИ-9, используемый во вспомогательной силовой установке самолета или вертолета. К этому двигателю подсоединена топливная магистраль посредством трубопровода с дроссельным электрокраном и электронасосом с топливной емкостью.

Установка содержит также емкость с рабочим раствором ядохимикатов и препаратов с магистралью ее подачи, снабженной дроссельным электрокраном, электроклапаном и манометром с возможностью подачи рабочего раствора на гидродиспергатор, установленный в потоке выходящих газов из газотурбинного двигателя, а также содержит магистраль сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя и, предназначенного для подачи его на гидродиспергатор.

Существенными отличиями предлагаемой установки от известного генератора аэрозолей является то, что в ней содержится дополнительно магистраль сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя, соединенная с емкостью рабочего раствора с возможностью поддержания в последней постоянного давления, например, 0,15 МПа и возможностью постоянного барботажа рабочего раствора и подачи его на гидродиспергатор, при этом все системы управления установки - подачи топлива, подачи рабочего раствора и сжатого воздуха соединены с блоком автоматизированного управления и регулирования режимами работы всего устройства и соответственно с пультом управления, установленного в кабине водителя транспортного средства.

Кроме этого, может быть использован микропроцессор (портативный компьютер), который будет обеспечивать управление работой установки в автоматическом режиме по заданной программе функционирования, например, подсоединенный к блоку автоматизированного управления.

Кроме этого, предлагаемая установка содержит дополнительно магистраль подачи сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя на гидродиспергатор с возможностью продувки последнего после окончания работы установки.

Данная установка содержит также комплекс приборов, связанных с

глобальной системой спутниковой навигации. Кроме этого, может быть использована система дистанционного бесконтактного управления всей установкой.

В качестве близкого аналога предлагаемой газотурбинной установке универсальной дисперсной химической и биологической обработки можно принять "Аэрозольный генератор" по патенту РФ №2236131 (1).

На представленном чертеже изображена принципиальная схема предлагаемой установки.

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

На транспортной базе, например, в кузове автомобиля ЗИЛ-131 на прочной раме-станине укреплен газотурбинный двигатель (ГТД) 1 марки АИ-9, который по топливной магистрали 2 соединен посредством электроклапана 3 и электронасоса 4 с топливной емкостью 5.

На раме-станине укреплена также емкость 6 рабочего раствора, например, водного раствора ядохимикатов или препаратов. В емкость 6 по магистрали сжатого воздуха 7, отобранного от компрессора ГТД 1 сжатый воздух поступает в емкость рабочего раствора 6 через установленную горизонтально у днища емкости перфорированную трубу 8, предназначенную для создания постоянного барботажа рабочего раствора.

На магистрали сжатого воздуха 7 установлен дроссельный электроклапан 9, а в герметичной емкости 6 поддерживается давление сжатого воздуха, например, в размере 0,15 МПа и это давление обеспечивает подачу рабочего раствора по магистрали 10 на гидродиспергатор 11, установленный в потоке отработанных газов из ГТД 1. Гидродиспергатор 11 выполнен в форме кольцевой трубы с установленными в ней форсунками, На магистрали подачи рабочего раствора установлены электрокран 12, дроссельный электроклапан 13 и манометр 14, по которому можно отслеживать давление в рабочем растворе в магистрали 10.

На емкости 6 рабочего раствора установлена магистраль 15 стравливания воздуха из емкости, на которой установлены электрокран 16 и дроссельный электроклапан 1?. На емкости 6 установлен также манометр 18, а также дополнительный кран сброса давления 19.

Компрессор ГТД 1 по магистрали сжатого воздуха 20 соединен с гидродиспергатором 11, при этом на магистрали 20 установлен дроссельный электроклапан 21.

Предлагаемая установка содержит также блок автоматизированного управления 22, соединенный по электросхеме со всеми агрегатами и

приборами управления, к которому подсоединен пульт управления 23, установленный в кабине водителя транспортного средства. К блоку автоматизированного управления 22 может быть подсоединен микропроцессор 24 (портативный компьютер).

Предлагаемая установка содержит также комплекс приборов, связанных с глобальной системой спутниковой навигации, который предназначен для координации транспортного средства и определения его положения на обрабатываемой площади, например, на бескрайних просторах степи. Кроме этого, установка может содержать комплекс приборов и агрегатов дистанционного бесконтактного управления всей установкой.

Предлагаемая установка работает следующим образом. По команде с пульта управления 23 топливо из топливной емкости 5 электронасосом 4 через открытый электроклапан 3 по трубопроводу 2 подается на вход насоса-регулятора газотурбинного двигателя 1. После выхода ГТД 1 на номинальный режим работы сжатый воздух от компрессора ГТД 1 по трубопроводу 7 через электроклапан перепуска воздуха 9 по команде с блока автоматизированного управления 22 поступает в емкость 6 рабочего раствора в перфорированную трубу 8, выходя из которой сжатый воздух постоянно барботирует рабочий раствор для равномерного перемешивания препаратов.

По прошествии примерно 15-20 минут рабочий раствор готов к применению, а в емкости 6 установилось давление, равное 0,15 МПА. Затем по команде с блока управления 22 поступает сигнал на открытие электрокрана 12 и электроклапана 13 и рабочий раствор по магистрали 10 поступает на форсунки гидродиспергатора 11, в котором рабочий раствор преобразуется в дисперсные частицы и они подхватываются потоком газов, выходящих из ГТД 1 и в виде дисперсного облака направляются в сторону обрабатываемого объекта, например, поля с сельскохозяйственными растениями и далее это облако подхватывается воздушным потоком (ветром) и широкой полосой покрывает oбpaбaтывaeмyю площадь. После окончания работы установки, когда на гидродиспергатор 11 прекращается подача рабочего раствора по команде с блоку управления 22 на магистрали сжатого воздуха 20 открывается электроклапан 21 и гидродиспергатор 11 продувается сжатым воздухом и очищается от остатков рабочего раствора.

Перед каждым очередным заполнением емкости 6 рабочим раствором открывают кран 19 и производят стравливание воздуха из емкости.

Автоматическое управление работой всей установки может осуществляться микропроцессором 24 по заданной программе функционирования установки.

Кроме этого, в необходимых условиях установка может быть снабжена комплексом приборов, связанных с глобальной системой спутниковой навигации, а также комплексом дистанционного бесконтактного управления установкой.

Предлагаемая установка, смонтированная на транспортном средстве, во время обработки поля движется в направлении перпендикулярном направлению ветра, а дисперсная масса, вырабатываемая установкой, перемещается по обрабатываемой площади ветром при умеренной его скорости и равномерно покрывает широкой полосой поле.

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.

Медианный массовый диаметр капли или дисперсность распыла рабочего раствора в предлагаемой установке находится в пределах 120-160 мкм, что является оптимальным и соответствует рекомендациям ученых и специалистов.

Предлагаемая газодинамическая установка универсальная дисперсной химической и биологической обработки изготовлена в г. Омске и опробована с положительными результатами в июне-августе 2004 года на полях Омской области, Ставропольского края, а также Бурятской АО.

Установка обеспечивает следующие технико-экономические показатели эффективности работы:

- расход рабочего раствора - 1,5-2,5 л/га;

- распределение густоты покрытия растений по эффективной ширине захвата - 100%,

- медианный массовый диаметр капли (дисперсность) - 120-160 мкм;

- производительность установки - 600 га/час;

- ширина захвата поля за один проход - 250-300 м.

Литература:

1. "Аэрозольный генератор" по описанию изобретения к патенту РФ №2236131, класс МПК 7 А 01 М 7/00, опубликовано в Бюл. И 26 20.09.2004 г.

1. Газодинамическая установка универсальная дисперсной химической и биологической обработки, смонтированная на транспортной базе и, содержащая: по меньшей мере газотурбинный двигатель с подсоединенной к нему топливной магистралью, которая посредством дроссельного электрокрана и электронасоса соединена с топливной магистралью; емкость с рабочим раствором по меньшей мере водным раствором препаратов с магистралью его подачи, снабженной дроссельным электрокраном, электроклапаном и манометром с возможностью подачи рабочего раствора на гидродиспергатор, установленный в потоке выходящих газов из газотурбинного двигателя; магистраль сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя и, предназначенного для подачи на гидродиспергатор, отличающаяся тем, что содержит дополнительно магистраль сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя и, соединенную с емкостью с рабочим раствором с возможностью поддержания в последней постоянного давления по меньшей мере 0,15 МПа и возможностью постоянного барботажа рабочего раствора и подачи его на гидродиспергатор, при этом, все системы установки - подачи топлива, подачи рабочего раствора и сжатого воздуха соединены с блоком автоматизированного управления и регулирования режимами работы всей установки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что содержит дополнительно магистраль подачи сжатого воздуха, отобранного от компрессора газотурбинного двигателя на гидродиспергатор с возможностью продувки последнего после окончания работы установки.

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.