СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ, СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ И СПОСОБ ПИТАНИЯ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2005 года по МПК C02F1/48 A01G25/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и непосредственно касается способов выращивания растений и питания животных, а также способа и устройства для приготовления активированной воды, используемой при выращивании растений и питании животных.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники, в частности, из [1] известны способ и устройство для гидромеханической обработки жидкостей с помощью роторного гидродинамического активатора, в частности, с целью нагревания воды; подобные способы и устройства используются на практике также для приготовления активированной воды.

Упомянутый способ включает подачу исходной воды по крайней мере к одному рабочему колесу роторного гидродинамического активатора, прерывистый выпуск обрабатываемой воды из рабочего колеса через ряд периодически перекрывающихся выпускных отверстий, равномерно распределенных в кольцевой стенке рабочего колеса, в сборную камеру статора и отвод обработанной воды из сборной камеры в циркуляционную емкость.

Упомянутое устройство представляет собой роторный гидродинамический активатор, включающий ротор, содержащий установленный в подшипниках вал и по крайней мере одно соединенное с ним рабочее колесо, выполненное в виде диска с кольцевой стенкой, имеющей ряд выполненных в ней щелевидных выпускных отверстий, равномерно распределенных по окружности; статор, вмещающий рабочее колесо и имеющий подводящее отверстие, сообщенное с полостью рабочих колес, концентричную рабочему колесу кольцевую стенку с рядом выполненных в ней щелевидных отверстий, равномерно распределенных по окружности, сборную камеру и сообщенное с ней отводящее отверстие; средство для привода ротора с заданной частотой вращения. Для организации циркуляции воды на практике используются также циркуляционный насос, циркуляционная емкость, питательный насос для отвода активированной воды на использование, запорно-регулирующие органы и соединительные трубопроводы.

Описанные способ и устройство не обеспечивают приготовления активированной воды с производительностью, достаточной для ее непосредственного использования в крупномасштабном сельскохозяйственном производстве. При этом продолжительность хранения приготовленной активированной воды без потери качества оказывается недостаточной, что затрудняет ее накопление для последующего массированного использования.

Известны также устройства для гидромеханической обработки жидкостей (например, [2]), в которых для повышения относительной окружной скорости используются два встречно вращающихся аналогичных рабочих колеса, при этом кольцевая стенка одного из рабочих колес по существу несет функцию неподвижной кольцевой стенки статора в описанном выше устройстве.

Из уровня техники известен способ выращивания растений [3], включающий периодический полив активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и внесение по мере надобности жидких удобрений и питательных веществ, в том числе вместе с поливочной водой. Используемый в этом способе роторный гидродинамический активатор подобен описанному выше [1] и так же не обеспечивает приготовления активированной поливочной воды с производительностью, достаточной для непосредственного полива и удобрения относительно больших орошаемых площадей. Возможность постепенного накопления относительно большого количества активированной поливочной воды с целью ее последующего массированного использования также затруднительна из-за недостаточной продолжительности хранения приготовленной таким образом активированной воды без потери ее качества.

Известен также способ питания животных [4], включающий поение активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и кормление, в том числе жидкой кормовой смесью, приготовленной на активированной воде для поения. В этом способе используется роторный гидродинамический активатор, подобный активатору [5], который не позволяет приготавливать активированную воду с производительностью, достаточной для непосредственного питания относительно большого откормочного поголовья. Возможность постепенного накопления достаточно большого количества активированной воды с целью ее последующего массированного использования также затруднительна из-за недостаточной продолжительности хранения приготовленной таким образом активированной воды без потери ее качества.

ЗАДАЧА И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения состоит в создании таких способа и устройства для приготовления активированной воды, которые позволяют повысить эффективность процесса гидромеханической обработки жидкости и тем самым существенно повысить его производительность при одновременном достижении высокого качества активированной воды. Связанные задачи настоящего изобретения состоят в создании такого способа выращивания растений и такого способа питания животных с использованием гидромеханически активированной воды, которые позволяют расширить орошаемые площади и откормочное поголовье до промышленных масштабов сельскохозяйственного производства.

Поставленная задача решается предлагаемым способом приготовления активированной воды путем ее гидромеханической обработки с помощью роторного гидродинамического активатора, который включает, как и упомянутый известный, подачу исходной воды к двум встречно вращающимся соосным рабочим колесам гидродинамического активатора, прерывистый выпуск обрабатываемой воды из рабочих колес через ряды периодически перекрывающихся выпускных отверстий, равномерно распределенных в кольцевых стенках рабочих колес, в сборную камеру статора и отвод обработанной воды из сборной камеры в циркуляционную емкость.

Согласно изобретению подача исходной воды осуществляется в общую полость рабочих колес, образованную путем их оппозитного расположения, через ряд впускных отверстий, равномерно распределенных в диске по крайней мере одного из рабочих колес, при этом часть активированной воды отводится из циркуляционной емкости на использование, а другая ее часть возвращается к рабочим колесам на дополнительную обработку.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения вода в циркуляционной емкости конической или близкой формы приводится во вращательное движение посредством тангенциального подвода обработанной воды из сборной камеры статора в верхнюю часть циркуляционной емкости с большим диаметром, при этом отвод активированной воды на дополнительную обработку осуществляется тангенциально из ее нижней части с меньшим диаметром, а отвод активированной воды на использование осуществляется аксиально из ее донной части.

Согласно более предпочтительному воплощению изобретения обработанная вода из сборной камеры статора и исходная вода подаются в циркуляционную емкость через циркуляционный коллектор тороидальной или близкой формы в направлении, тангенциальном к его периферийной окружности.

Описанное осуществление способа приготовления активированной воды позволяет в принципе решить поставленную задачу, описанную выше. Другие особенности предлагаемого способа приготовления активированной воды представлены ниже в подробном описании изобретения.

Описанный способ приготовления активированной воды реализуется устройством для его осуществления, представляющим неотъемлемую составную часть общего изобретательского замысла. Это устройство для приготовления активированной воды, как и упомянутое известное, содержит циркуляционный насос, по крайней мере один роторный гидродинамический активатор, циркуляционную емкость с входным, выходным и отводящим патрубками, питательный насос для отвода активированной воды на использование, запорно-регулирующие органы и соединительные трубопроводы. При этом роторный гидродинамический активатор содержит два соосных ротора, каждый из которых содержит установленный в подшипниках вал и соединенное с ним рабочее колесо, выполненное в виде диска по крайней мере с одной кольцевой стенкой, имеющей ряд выполненных в ней щелевидных выпускных отверстий, равномерно распределенных по окружности; статор, вмещающий рабочие колеса и имеющий по крайней мере одно подводящее отверстие, сообщенное с полостью рабочих колес, сборную камеру и сообщенное с ней отводящее отверстие; средства раздельного встречного привода роторов с заданной частотой вращения.

Согласно изобретению роторы гидродинамического активатора расположены оппозитно таким образом, что рабочие колеса коаксиально сопряжены с гарантированным радиальным зазором по соответствующим поверхностям вращения кольцевых стенок и образуют общую полость, а статор по крайней мере со стороны одного из рабочих колес снабжен приемной полостью, которая сообщена с общей полостью рабочих колес через ряд впускных отверстий, выполненных в диске по крайней мере одного из рабочих колес.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения циркуляционная емкость выполнена в виде полого тела вращения конической или близкой формы с обращенным вверх большим основанием, при этом входной патрубок для подвода обработанной воды расположен тангенциально вверху, выходной патрубок - тангенциально внизу, а отводящий патрубок - аксиально в донной части циркуляционной емкости.

Согласно более предпочтительному воплощению изобретения устройство содержит циркуляционный коллектор тороидальной или близкой формы, снабженный тангенциальными к его периферийной окружности входным патрубком для подвода обработанной воды из роторного гидродинамического активатора и выходным патрубком, соединенным трубопроводом с входным патрубком циркуляционной емкости.

Другие особенности предлагаемого устройства для приготовления активированной воды представлены ниже в подробном описании изобретения.

Связанная задача настоящего изобретения решается предлагаемым способом выращивания растений, представляющим неотъемлемую составную часть общего изобретательского замысла. Этот способ выращивания растений, как и упомянутый известный, включает периодический полив активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и внесение по мере надобности жидких удобрений и питательных веществ, в том числе вместе с поливочной водой. Согласно изобретению активированную воду для полива получают по описанному выше способу приготовления активированной воды с помощью описанного выше устройства для приготовления активированной воды.

Другая связанная задача настоящего изобретения решается предлагаемым способом питания животных, представляющим неотъемлемую составную часть общего изобретательского замысла. Этот способ питания животных, как и упомянутый известный, включает поение активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и кормление, в том числе жидкой кормовой смесью, приготовленной на активированной воде для поения. Согласно изобретению активированную воду для поения получают по описанному выше способу приготовления активированной воды с помощью описанного выше устройства для приготовления активированной воды.

Другие особенности изобретения представлены ниже в подробном описании примеров его осуществления со ссылками на схематические чертежи.

ЧЕРТЕЖИ

На прилагаемых схематических чертежах, иллюстрирующих основные и предпочтительные воплощения изобретения, представлены:

Фиг.1 - общий вид роторного гидродинамического активатора, продольный разрез;

Фиг.2 - частичное поперечное сечение I-I Фиг.1;

Фиг.3 - развертка кольцевой стенки рабочего колеса;

Фиг.4 - схема устройства для приготовления активированной воды, основное воплощение;

Фиг.5 - то же, предпочтительное воплощение;

Фиг.6 - циркуляционный коллектор, вид сверху Фиг.5.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ приготовления активированной воды (Фиг.1...2) состоит в ее гидромеханической обработке с помощью гидродинамического активатора и включает подачу исходной воды к двум встречно вращающимся соосным рабочим колесам 1 и 2 роторного гидродинамического активатора, прерывистый выпуск обрабатываемой воды из рабочих колес 1, 2 через ряды периодически перекрывающихся выпускных отверстий 3, равномерно распределенных в кольцевых стенках 4 рабочих колес 1, 2, в сборную камеру 5 статора 6 и отвод обработанной воды из сборной камеры 5 в циркуляционную емкость 7 (Фиг.4).

Согласно изобретению подача исходной воды осуществляется в общую полость 8 рабочих колес 1, 2, образованную путем их оппозитного расположения, через ряд впускных отверстий 9, равномерно распределенных в диске 10 по крайней мере одного из рабочих колес 1 или 2. При прерывистом прохождении под действием внешнего давления через периодически перекрывающиеся выпускные отверстия 3 рабочих колес 1, 2 исходная вода подвергается воздействию вынужденных механических колебаний звуковой частоты, зависящей от относительной окружной скорости вращения рабочих колес 1, 2 и количества их выпускных отверстий 3. Эти колебания приводят к возникновению в потоке воды резких гидравлических ударов и интенсивной кавитации, которые и обусловливают эффект интенсивного гидромеханического воздействия. Исследованиями установлено, что в результате такого воздействия, особенно при многократной гидромеханической обработке, обрабатываемая вода приобретает свойства активированной, т. е. обладающей биологически активными свойствами. Часть активированной таким образом воды отводится из циркуляционной емкости 7 на использование, а другая ее часть возвращается к рабочим колесам 1, 2 на дополнительную обработку.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения (Фиг.4) вода в циркуляционной емкости 7 конической или близкой формы приводится во вращательное движение посредством тангенциального подвода обработанной воды из сборной камеры 5 статора 6 в верхнюю часть циркуляционной емкости 7 с большим диаметром. Отвод активированной воды на вход роторного гидродинамического активатора для дополнительной обработки осуществляется тангенциально из нижней части циркуляционной емкости 7 с меньшим диаметром, а отвод активированной воды на использование осуществляется аксиально из ее донной части. Исходная вода может подаваться на вход роторного гидродинамического активатора непосредственно или предпочтительнее через циркуляционную емкость 7 с тангенциальным подводом в ее верхнюю часть. Вращательное движение воды относительно вертикальной оси конической циркуляционной емкости 7 с увеличивающейся по мере уменьшения радиуса скоростью вращения создает известный вихревой эффект. Он характеризуется минимальным абсолютным давлением вплоть до разрежения вблизи оси вращения, что способствует возникновению кавитации и позволяет тем самым повысить эффективность гидромеханической обработки воды и соответственно степень ее активации.

Согласно более предпочтительному воплощению изобретения (Фиг.5) обработанная вода из сборной камеры 5 статора 6, а также исходная вода подаются в циркуляционную емкость 7 через циркуляционный коллектор 11 тороидальной или близкой формы в направлении, тангенциальном к его периферийной окружности. Интенсивно перемешанная вода в циркуляционном коллекторе 11 может быть подвергнута дополнительной кавитационной обработке с помощью установленного в нем по крайней мере одного струйного кавитатора 12 (Фиг.6) любого известного типа. Это позволяет еще более повысить эффективность гидромеханической обработки воды и соответственно степень ее активации.

В любом из воплощений изобретения отвод из циркуляционной емкости 7 активированной воды на использование осуществляется в количестве 10%...75%, предпочтительно 25%...50% от количества обработанной воды, поступающей в нее из сборной камеры 5 статора 6. Этим обеспечивается многократная гидромеханическая обработка воды.

Устройство для приготовления активированной воды (Фиг.4) путем ее гидромеханической обработки содержит циркуляционный насос 13, по крайней мере один роторный гидродинамический активатор 14, циркуляционную емкость 7 с входным 15, выходным 16 и отводящим 17 патрубками, питательный насос 18 для отвода активированной воды на использование, запорно-регулирующие органы и соединительные трубопроводы.

Роторный гидродинамический активатор 14 содержит два соосных ротора 19 и 20 (Фиг.1...3), каждый из которых содержит установленный в подшипниках вал 21 и жестко соединенное с ним рабочее колесо 1 или 2. Каждое из них выполнено в виде диска 10, имеющего по крайней мере одну кольцевую стенку 4, в которой выполнен ряд щелевидных отверстий 3, равномерно распределенных по окружности. Статор 6, вмещающий рабочие колеса 1, 2, имеет по крайней мере одно подводящее отверстие 22, сообщенное с полостью 8 рабочих колес 1, 2, сборную камеру 5 и сообщенное с ней отводящее отверстие 23. Предусмотрены также средства 24 (например, электродвигатели) для раздельного встречного привода роторов 19, 20 с заданной частотой вращения.

Согласно изобретению роторы 19, 20 гидродинамического активатора расположены оппозитно таким образом, что рабочие колеса 1, 2 коаксиально сопряжены с гарантированным радиальным зазором по соответствующим поверхностям вращения кольцевых стенок 4 и образуют тем самым закрытую полость 8 рабочих колес 1, 2. Статор 6 по крайней мере со стороны одного из рабочих колес 1 или 2 снабжен приемной полостью 25, которая сообщена с закрытой полостью 8 рабочих колес 1,2 через ряд впускных отверстий 9, выполненных в диске 10 соответствующего рабочего колеса 1 или 2. По прочностным и технологическим соображениям целесообразно выполнить статор 6 с двумя приемными полостями 25 и соответственно с двумя подводящими отверстиями 22, расположенными симметрично, а впускные отверстия 9 выполнить в дисках 10 обоих рабочих колес 1, 2, как показано на чертеже Фиг.1.

Ширина щелевидных выпускных отверстий 3 (Фиг.3) в кольцевых стенках 4 рабочих колес 1, 2 предпочтительно не превышает половину их окружного шага на наружном диаметре соответствующей кольцевой стенки 4. Эти щелевидные отверстия предпочтительно выполнены открытыми в виде пазов с перемычками или без них, как показано на чертеже Фиг.3.

Для дальнейшего повышения эффективности процесса гидромеханического воздействия рабочие колеса 1, 2 могут быть выполнены с двумя или даже с тремя концентричными кольцевыми стенками 4 таким образом, чтобы они коаксиально сопрягались с гарантированным радиальным зазором по соответствующим прилегающим поверхностям вращения.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения (Фиг.4) циркуляционная емкость 7 выполнена в виде полого тела вращения конической или близкой формы с обращенным вверх большим основанием, при этом входной патрубок 15 для подвода обработанной воды от роторного гидродинамического активатора 14 расположен тангенциально вверху, выходной патрубок 16 - тангенциально внизу, а отводящий патрубок 17 - аксиально в донной части циркуляционной емкости 7. Для подвода исходной воды может быть предусмотрен входной патрубок 26, расположенный тангенциально вверху циркуляционной емкости 7.

Согласно более предпочтительному воплощению изобретения (Фиг.5, 6) оно содержит циркуляционный коллектор 11 тороидальной или близкой формы, снабженный тангенциальными к его периферийной окружности входным патрубком 27 для подвода обработанной воды от роторного гидродинамического активатора 14 и выходным патрубком 28, соединенным трубопроводом с входным патрубком 15 циркуляционной емкости 7. Циркуляционный коллектор 11 может быть также снабжен тангенциальным к его периферийной окружности входным патрубком 29 для подачи исходной воды.

Согласно наиболее предпочтительному воплощению изобретения в циркуляционном коллекторе 11 установлен по крайней мере один струйный кавитатор 12 любого известного типа, в простейшем случае, например, в виде дроссельной шайбы. Предпочтительно выполнение струйного кавитатора 12 в виде сопла Лаваля.

В любом воплощении изобретения целесообразно снабдить циркуляционную емкость 7 регулятором уровня воды, управляемым, например, датчиком 30 уровня заполнения, и вытяжным трубопроводом 31, сообщенным с атмосферой или эксгаустером.

Описанное устройство для приготовления активированной воды в предпочтительных воплощениях изобретения работает следующим образом.

Циркуляционным насосом 13 (Фиг.4...6) поддерживается постоянная циркуляция обрабатываемой воды в циркуляционном контуре: циркуляционный насос 13 - роторный гидродинамический активатор 14 - циркуляционный коллектор 11 (при его наличии) - циркуляционная емкость 7 - циркуляционный насос 13. Этот циркуляционный контур постоянно подпитывается исходной водой, которая может подводиться как непосредственно на вход циркуляционного насоса 13, так и в верхнюю часть циркуляционной емкости 7 или же в циркуляционный коллектор 11. При прохождении роторного гидродинамического активатора 14 обрабатываемая вода поступает через подводящие отверстия 22 в приемные полости 25 статора 6 и далее через впускные отверстия 9 в закрытую полость 8 встречно вращающихся рабочих колес 1, 2. Из полости 8 вода прерывисто выпускается через ряды периодически перекрывающихся щелевидных выпускных отверстий 3 рабочих колес 1, 2 в сборную камеру 5 статора 6. При этом обрабатываемая вода подвергается воздействию вынужденных механических колебаний звуковой частоты, приводящих к возникновению в потоке резких гидравлических ударов и интенсивной кавитации, которые обусловливают эффективное гидромеханическое воздействие. Из сборной камеры 5 статора 6 обработанная вода выпускается через отводящее отверстие 23 и направляется в циркуляционную емкость 7 непосредственно или через циркуляционный коллектор 11. Активированная вода постоянно отбирается из циркуляционной емкости 7 питательным насосом 18 и направляется в емкость для хранения (не показана) или непосредственно на потребление.

Способ выращивания растений включает их периодический полив активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и внесение по мере надобности жидких удобрений и питательных веществ, в том числе вместе с поливочной водой. Согласно изобретению активированную воду для полива получают по описанному выше предлагаемому способу приготовления активированной воды с помощью описанного выше предлагаемого устройства для приготовления активированной воды.

Полученная таким образом активированная вода обладает следующими физико-химическими свойствами, отличающими ее от обычной воды, в частности, такой же самой, но не подвергнутой гидромеханическому активированию:

Таблица 1.ПараметрыЕдиница измеренияАктивированная водаОбычная водаПараметры СанПиН 2.1.4. 559-96-СоблюдаютсяСоблюдаютсяВодородный показатель рН-6,5...7,56...7Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП)мВ-300...-100+100...+400Поверхностное натяжениедин/см5875Бактерицидные свойства-Явно выраженыОтсутствуютУсиление действия обычно применяемых препаратов-Явно выражено-Снижение минерализации-Явно выражено-Длительность сохранения свойств активированной воды при 20°Ссутки30-

При необходимости водородный показатель рН активированной поливочной воды может быть скорректирован обычным образом в зависимости от кислотности отдельных компонентов, участвующих в процессе роста растений - исходной воды, почвенного состава, удобрений и т.п.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения жидкие удобрения и питательные вещества дозировано подают через входной патрубок 32 в циркуляционную емкость 7 (Фиг.4) тангенциально в ее верхнюю часть.

Согласно более предпочтительному воплощению изобретения жидкие удобрения и питательные вещества подают через входной патрубок 32 в циркуляционный коллектор 11 в направлении, тангенциальном к его периферийной окружности (Фиг.5, 6).

Применение способа выращивания растений согласно изобретению в условиях крупных орошаемых площадей промышленного растениеводства позволяет повысить урожайность обработанных культур на 25%...70% благодаря стимуляции их роста и развития и повышению устойчивости к почвенным и иным патогенам. Так, прибавка урожая садово-огородных культур составила в среднем 30%...50%, огородных культур в условиях как открытого, так и закрытого грунта - в среднем 40%...60%, в зависимости от вида и сорта культуры. Урожайность подсолнуха, кукурузы, сои и других культур может быть повышена на 25%...40%. Характерно, что применение полива гидромеханически активированной водой повышает эффективность используемых удобрений. Исследованиями не обнаружены виды растений, негативно реагирующие на воздействие гидромеханически активированной поливочной воды.

Способ питания животных включает их поение активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и кормление, в том числе жидкой кормовой смесью, приготовленной на активированной воде для поения. Согласно изобретению активированную воду для поения получают по описанному выше предлагаемому способу приготовления активированной воды с помощью описанного выше предлагаемого устройства для приготовления активированной воды.

Физико-химические свойства полученной таким образом гидромеханически активированной воды, отличающие ее от такой же, но не активированной воды, представлены в Таблице 1.

При необходимости водородный показатель рН активированной воды для поения может быть скорректирован обычным образом в зависимости от кислотности отдельных компонентов, участвующих в процессе питания животных - исходной воды, основного продукта питания, различных добавок и т.п.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения компоненты жидкой кормовой смеси дозировано подают через входной патрубок 32 в циркуляционную емкость 7 (Фиг.4) тангенциально в ее верхнюю часть.

Согласно более предпочтительному воплощению изобретения компоненты жидкой кормовой смеси подают через входной патрубок 32 в циркуляционный коллектор 11 в направлении, тангенциальном к его периферийной окружности (Фиг.5, 6).

Применение способа питания животных согласно изобретению в условиях крупного откормочного поголовья промышленного птицеводства и животноводства позволяет значительно улучшить откормочные показатели, прирост живой массы животных, сохранность молодняка. Так, цыплята, употреблявшие с первых дней жизни гидромеханически активированную воду, быстрее развивались, меньше болели, падеж цыплят в первые недели сократился на 25%, их вес был на 20% больше, чем в контрольной группе, яйценоскость кур увеличилась на 10%. Поение гидромеханически активированной водой кроликов позволило увеличить их среднесуточный привес на 15%. Поение этой водой поросят позволило увеличить их среднесуточный привес на 30%...40%, причем животные реже болели, и падеж их был меньше на 30%...50%. Животные достигали убойной массы на 6...8 дней раньше по сравнению с контрольной группой. Характерно, что затраты кормов при этом были ниже, чем в контрольных группах, на 15%...20%. Исследованиями не обнаружены виды животных, негативно реагирующие на поение гидромеханически активированной водой.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Область эффективного промышленного использования настоящего изобретения охватывает агропромышленный комплекс в целом и позволяет расширить орошаемые площади и откормочное поголовье до промышленных масштабов крупного сельскохозяйственного производства.

Ниже (Таблица 2) приведен конкретный пример практической реализации способа и установки для приготовления гидромеханически активированной воды согласно изобретению применительно к ее использованию в агропромышленном комплексе.

Таблица 2.НаименованиеЕдиница измеренияВеличинаПроизводительность циркуляционного насосам³/час100Давление, развиваемое циркуляционным насосомкгс/см²3,5Производительность питательного насосам³/час50Давление, развиваемое питательным насосомкгс/см²9Давление подаваемой в установку водыкгс/см²2...4Производительность приготовления активированной водым³/час40...50Объем циркуляционной емкостим³1Наружный диаметр циркуляционного коллекторамм1300Диаметр сечения циркуляционного коллекторамм200

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ № 2150055.

2. Авторское свидетельство СССР № 211519.

3. Уваров В.М. Реферат "Роторный гомогенизатор для активации жидких систем на водной основе". БД "Интеллект", рубрика ГРНТИ: 65.13. URL: http://www.intellect.csti.ru/object.asp?num=83-007-1999&grntilD=.

4. Уваров В.М. Статья "К вопросу использования биологически активной воды, получаемой методом гидроударной активации, в птицеводстве". Журнал "БИО" № 9 (35), 2003. URL: http://uralbiovet.url.ru/Journals/2003/2003_091.htm.

5. Свидетельство на полезную модель РФ № 20257.

Изобретение относится к широкомасштабному сельскохозяйственному производству и касается способа и устройства для приготовления активированной воды, используемой при выращивании растений и питании животных. Способ приготовления активированной воды основан на гидромеханической обработке исходной воды и включает ее подачу на вход роторного гидродинамического активатора и отвод из него обработанной воды в циркуляционную емкость конической формы. Из нее часть воды возвращается для дополнительной гидромеханической обработки, а другая ее часть отводится на использование. Устройство для приготовления гидромеханически активированной воды содержит циркуляционный насос, роторный гидродинамический активатор, циркуляционную емкость конической формы, питательный насос и циркуляционный коллектор тороидальной формы. Роторный гидродинамический активатор содержит два оппозитно расположенных и образующих общую полость рабочих колеса, каждое в виде диска с кольцевой стенкой. В дисках выполнены впускные отверстия, в кольцевых стенках - выпускные. Способ выращивания растений включает их периодический полив активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и внесение по мере надобности жидких удобрений и питательных веществ, в том числе вместе с поливочной водой, при этом активированную воду для полива получают упомянутым способом с помощью упомянутого устройства. Способ питания животных, включающий их поение активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и кормление, в том числе жидкой кормовой смесью, приготовленной на активированной воде для поения, при этом активированную воду для поения получают упомянутым способом с помощью упомянутого устройства. Технический результат состоит в создании способа и устройства для приготовления активированной воды, которые позволяют повысить эффективность процесса гидромеханической обработки жидкости и тем самым существенно повысить его производительность при одновременном достижении высокого качества активированной воды, а также - создании способа выращивания растений и способа питания животных с использованием гидромеханически активированной воды, которые позволяют расширить орошаемые площади и откормочное поголовье до промышленных масштабов сельскохозяйственного производства. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 ил.

1. Способ приготовления активированной воды путем ее гидромеханической обработки с помощью роторного гидродинамического активатора, включающий подачу исходной воды к двум встречно вращающимся соосным рабочим колесам гидродинамического активатора, прерывистый выпуск обрабатываемой воды из рабочих колес через ряды периодически перекрывающихся выпускных отверстий, равномерно распределенных в кольцевых стенках рабочих колес, в сборную камеру статора и отвод обработанной воды из сборной камеры в циркуляционную емкость, отличающийся тем, что подача исходной воды осуществляется в общую полость рабочих колес, образованную путем их оппозитного расположения, через ряд впускных отверстий, равномерно распределенных в диске по крайней мере одного из рабочих колес, при этом часть активированной воды отводится из циркуляционной емкости на использование, а другая ее часть возвращается к рабочим колесам на дополнительную обработку.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вода в циркуляционной емкости конической или близкой формы приводится во вращательное движение посредством тангенциального подвода обработанной воды из сборной камеры статора в верхнюю часть циркуляционной емкости с большим диаметром, при этом отвод активированной воды на дополнительную обработку осуществляется тангенциально из ее нижней части с меньшим диаметром, а отвод активированной воды на использование осуществляется аксиально из ее донной части.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что исходная вода подается в циркуляционную емкость тангенциально в ее верхнюю часть.4. Способ по п.2, отличающийся тем, что обработанная вода из сборной камеры статора подается в циркуляционную емкость через циркуляционный коллектор тороидальной или близкой формы в направлении, тангенциальном к его периферийной окружности.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что исходная вода подается в циркуляционную емкость через циркуляционный коллектор в направлении, тангенциальном к его периферийной окружности.6. Способ по п.5, отличающийся тем, что вода в циркуляционном коллекторе подвергается дополнительной навигационной обработке с помощью установленного в нем по крайней мере одного струйного кавитатора.7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что отвод из циркуляционной емкости активированной воды на использование осуществляется в количестве 10-75%, предпочтительно 25-50% от количества поступающей в нее из сборной камеры обработанной воды.8. Устройство для приготовления активированной воды путем ее гидромеханической обработки, содержащее циркуляционный насос, по крайней мере один роторный гидродинамический активатор, циркуляционную емкость с входным, выходным и отводящим патрубками, питательный насос для отвода активированной воды на использование, запорно-регулирующие органы и соединительные трубопроводы, при этом роторный гидродинамический активатор содержит два соосных ротора, каждый из которых содержит установленный в подшипниках вал и соединенное с ним рабочее колесо, выполненное в виде диска по крайней мере с одной кольцевой стенкой, имеющей ряд выполненных в ней щелевидных выпускных отверстий, равномерно распределенных по окружности, статор, вмещающий рабочие колеса и имеющий по крайней мере одно подводящее отверстие, сообщенное с полостью рабочих колес, сборную камеру и сообщенное с ней отводящее отверстие, и средства для раздельного встречного привода роторов с заданной частотой вращения, отличающееся тем, что роторы гидродинамического активатора расположены оппозитно таким образом, что рабочие колеса коаксиально сопряжены с гарантированным радиальным зазором по соответствующим поверхностям вращения кольцевых стенок и образуют общую полость, а статор по крайней мере со стороны одного из рабочих колес снабжен приемной полостью, которая сообщена с общей полостью рабочих колес через ряд впускных отверстий, выполненных в диске по крайней мере одного из рабочих колес.9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что циркуляционная емкость выполнена в виде полого тела вращения конической или близкой формы с обращенным вверх большим основанием, при этом входной патрубок для подвода обработанной воды расположен тангенциально вверху, выходной патрубок - тангенциально внизу, а отводящий патрубок - аксиально в донной части циркуляционной емкости.10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно содержит циркуляционный коллектор тороидальной или близкой формы, снабженный тангенциальными к его периферийной окружности входным патрубком для подвода обработанной воды из роторного гидродинамического активатора и выходным патрубком, соединенным трубопроводом с входным патрубком циркуляционной емкости.11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что циркуляционный коллектор снабжен тангенциальным к его периферийной окружности входным патрубком для подачи исходной воды.12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что в циркуляционном коллекторе установлен по крайней мере один струйный кавитатор.13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что струйный кавитатор выполнен в виде сопла Лаваля.14. Устройство по любому из пп.8-13, отличающееся тем, что циркуляционная емкость снабжена регулятором уровня воды и вытяжным трубопроводом.15. Способ выращивания растений, включающий периодический полив активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и внесение по мере надобности жидких удобрений и питательных веществ, в том числе вместе с поливочной водой, отличающийся тем, что активированную воду для полива получают по способу приготовления активированной воды согласно п.7.16. Способ выращивания растений по п.15, отличающийся тем, что активированную воду для полива получают с помощью устройства для приготовления активированной воды согласно п.14.17. Способ выращивания растений по п.15, отличающийся тем, что жидкие удобрения и питательные вещества дозированно подают в циркуляционную емкость тангенциально в ее верхнюю часть.18. Способ выращивания растений по п.17, отличающийся тем, что жидкие удобрения и питательные вещества подают в циркуляционную емкость через циркуляционный коллектор в направлении, тангенциальном к его периферийной окружности.19. Способ питания животных, включающий поение активированной водой, полученной путем гидромеханической обработки исходной воды с помощью роторного гидродинамического активатора, и кормление, в том числе жидкой кормовой смесью, приготовленной на активированной воде для поения, отличающийся тем, что активированную воду для поения получают по способу приготовления активированной воды согласно п.7.20. Способ питания животных по п.19, отличающийся тем, что активированную воду для поения получают с помощью устройства для приготовления активированной воды согласно п.14.21. Способ питания животных по п.19, отличающийся тем, что компоненты жидкой кормовой смеси дозировано подают в циркуляционную емкость тангенциально в ее верхнюю часть.22. Способ питания животных по п.21, отличающийся тем, что компоненты жидкой кормовой смеси подают в циркуляционную емкость через циркуляционный коллектор с подводом в направлении, тангенциальном к его периферийной окружности.