Установка для дефолиации хлопчатника Советский патент 1983 года по МПК A01M7/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроеникэ и предназначено для обработки растений активными средами.

Известна холодильная машина, содержащая установленные на самоходнц{и шасси воздушные холодильные аппараты, работающие по регенеративному циклу Cl.

Однако эта машина непригодна дл охлаждения открытых негерметизиро ванных объектов.

Наиболее близким техническим решением является установка для дефолиации хлопчатника, содержащая тепловой преобразователь энергии воздушного потока, подключенный через воздухопровод к регенеративным теплообменникам, соединенным с воздушным компрессором, нагнетатель и расположенные по ходу технологического процесса камеры холодного и горячего душирования 2

Недостатком этого устройств является выполнение трубопроводов для подачи и возврата холодного воздуха с, большими диаметрами, так как в них движется расширенный поток воздуха низкого давления и большие гидравлические потери в них недопустимы из-за повышения энергозатрат на их преодоление.

Кроме того, обязательно выполнение трубопроводов для подачи и возврата холодного воздуха в надежной теплоизоляции, что увеличивает габариты и вес конструкции.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на транспортировку воздушных потоков с обеспечением компактности устройства.

Цель достигается тем, что тепловой преобразователь энергии воздушного потока выполнен в виде вихревой трубы, к горячему концу которой подсоединена верхняя часть камеры горячего душирования, выполненная в виде приемного отсека с установленным в нем пароструйным аппаратом, а Ьход вихревой трубы подсоединен через регенеративные теплообменники к нагнетателю. А также тем, что верхняя часть камеры холодного душирования снабжена конфузором, в котором расположен холодный конец вихревой трубы и поверхностный теплообменник, подключенный к регенеративным теплообменникам. Кроме того, в нижней части камеры холодного душирования установлен коллектор с соплами, оснащенными эжекционными насадками.

На чертеже изображена принципиал ная схема установки для дефолиации хлопчатника.

Установка содержит компрессор 1, нагнетательная сторона которого с трубопроводом 2 и с- переключателями

1 и 4 режимов подсоединена к регёнератиБнь 1 теплообменникам 5 и 6. Последние в нижней части через трубопровод 7 с переключателями 8 и 9 режимов подсоединены к нагнетателю 10 и трубопроводу 11 с переключателями 12 и 13 режимов через гюверхностный теплообменник 14 - к тепловому преобразователю энергии воздушного потока, выполненному в

10 виде вихревой трубы 15. Последняя содержит холодный конец 16 и горячий конец 17.

Для изоляции обрабатываемых объектов (кустов хлопчатника) от ок15 ружаиощей среды имеется камера 18 холодного душирования и камера 19 горячего душирования.

Камера 18 .холодного душирования содержит в верхней части открытый

,,. конфузор 20, в котором расположен холодный конец 16 вихревой трубы 15 и поверхностный теплообменник 14. При этом внутренний ее объем в нижней части оснащен воздухоподводящим коллектором 21, подключенным к холодному концу 16 вихревой трубы 15 и оснащенным соплами 22 с эжекционными насадками 23.

В свою очередь, камера 19 горячего душирования разделена по высоте перегородкой 24 на нижнюю - рабочую зону 25 и верхнюю зону разряжения, выполненную в виде приемного отсека 26 пароструйного аппарата, подключенного воздуховодом 27, представляющим собой линию низкого давления, через регенеративные теплообменники 5 и 6 соответственно к нагнетателю 10.

Стенки камеры 19 в нижней рабоQ чей зоне 25 выполнены с перфорацией О-, а перегородка 24 оснащена эжекционными насадками 28, связывающими приемный отсек с нижней рабочей зоной 25.

В приемном отсеке 26 расположен

5 воздухоподводящий коллектор 29,

одна сторона которого воздухопроводом 30, представляющим собой линию высокого давления, подключена к горячему концу 17 вихревой трубы 15,

0 а другая оснащена соплами 31, каждое из которых свободно (с зазором) установлено в соответствующей полости упомянутых эжекционных насадков 28.

5 Работа установки осуществляется следующим образом.

Наружный воздух всасывается компрессором 1, сжимается и нагнетается им по трубопроводу 2 через

0 открытый переключатель режимов 3

(переключатель режимов 4 закрыт) в . предварительно охлажденный наружным воздухом регенеративный теплообменник 5. Пройдя через насадку последr него, сжатый воздух, отдавая ей

теплоту сжатия, охлаждается и подается далее по трубопроводу 11 через открытый переключатель режимов 12 (переключатель режимов 13 закрыт) в внутренний объем поверхностного теплообменника 14, который непрерывно обдувается отработанным холодным воздушным потоком и с рабочими па(раметрами подается в вихревую трубу .15. В вихревой трубе 15 воздушный поток разделяется известным образом на холодный и горячий воздушные потоки.

Холодный воздушный поток отводится от холодного конца 16 вихревой трубы 15 в коллектор 21, откуда соплами 22 направляется на зеленые листья куста хлопчатника, в которых за счет интенсивного охлаждения кристаллизуется влага. При скоростном проходе холодного . воздушного потока через сопла 22 в Полостях эжекционных насадков создается разряжение, которым обеспечивается рециркуляция и турбулезация воздуха в объеме камеры 18 холодного дуимрования. Отработанный воздух поднимается вверх,- соприкасается с наружной поверхностью поверхностного теплообменника 14 и поверхностью холодного конца 16 вихревой трубы 15, подогревается, отбирая от них тепло и сбрасывается через конфузор.20 наружу. В результате такого контакта перемещающийся в теплообменнике 14 сжатый возд5 шный поток дополнительно охлаждается, что позволяет повысить эффект .охлаждения в вихревой трубе и увеличить за счет этого объем охлажденного воздуха на выходе. Этому же способствует и достигаемое охлаждение холодного конца 16 вихревой трубы 15.

В свою очередь горячий воздушный поток, имеющий относительно повышенное, давление, отводится от горячего конца 17 вихревой трубы 15 по воздухопроводу 30 в воздухоподводящий коллектор 29, откуда через сопла 31 направляется на куст хлопчатника, находящийся.в камере 1

При скоростном выходе горячего воздушного потока повышенного давления из сопел 31 в приемном отсеке 26 создается разряжение и поступающий в него из регенеративного теплообменника 5 нагревшийся воздух более низкого давления подсасывается через зжекционные насадки 28 и смешивается с основным горячим воздушным потоком. Образующимся смешанным потоком обеспечивается интенсивное испарение влаги, выпавший на охлажденном кусте хлопчатника, подвергнутом охлаждению . в камере 18 холодного душирования. В этот момент времени наружный воздух всасывается нагнетателем 10

0 и нагнетается по трубопроводу 7 . через открытый переключатель 9 режимов работ (переключатель 8 режимов работ закрыт) в регенеративный теплообменник 6. Проходя последний,

5 воздушный поток нагревается, а насадка регенеративного теплообменни.ка 6 охлаждается до температуры, соответствующей наружному воздуху, таким образом, регенеративный теплообменник 6 подготавливается для восприятия (поглощений) теплоты сжатия после очередного переключения регуляторов режимов работы. Нагретый в упомянутом регенеративном теплообменнике 6 воздушный по ток отводится по трубопроводу 27 и устремляется в создающуюся в приемном отсеке 26 зону разряжения. Переключение переключателей 3 и 4, 8 и 9, 12- и 13 режимов работ в .

(f открытое или закрытое положения осуществляется автоматически от командоаппарата (не показан).

Предложенное техническое решение позволяет исключить из схемы установки для дефолиации хлопчатника внсокооборотную расширительную машину, сложную для Эксплуатации в условиях хлопкового ПОЛЯ, повысить эксплуатационную надежность установки, уменьшить до минимума протяженность холодного трубопровода большого диаметра и расход изоляционных материалов, существенно - снизить металлоемкость, вес и габариты установки.

5 Это позволяет выполнить установку многорядной с одновременным охватом обработки до 16 рядов хлопчатника и при прочих равных условиях по сравнению с прототипом

0 уменьшить энергозатраты на ее перемещение до 35% . К тому же подсоединение приемного отсека камер горя-, чего душирования к горячему концу вихревой.трубы и к нагнетателю позволяет увеличить его объемную производительность на 15-20%.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕФОЛИАЦИИ ХЛОПЧАТНИКА, содержащая тепловой преобразователь энергии воздушного потока, подключенный через воздуховод к регенеративным теплообменникам, соединенным с воздушным компрессором, нагнетатель и расположенные по ходу технологического процесса камеры холодного и горячего душиро- . вания, о т л Ич а ю щ а я с я . тем, что, с целью снижения энергозатрат на транспортировку воздушных потоков с обеспечением компактности устройства, тепловой преобразователь энергии воздушного потока выполнен в виде вихревой трубы,, к горячему концу которой подсоединена верхняя часть камерыгорячего душирования, выполненная в виде приемного отсека с установленным в нем пароструйным аппаратом, а вход вихревой трубы подсоединен через регенеративные теплообменники к нагнетателю. 2,Установка по п. 1, отличающаяся тем, что верхняя часть камеры холодного душирования снабжена конфузором, в котором расположен холодный конец вихревой трубы и поверхностный теплообменник, (Я подключенный к регенеративным теплообменникам. 3.Установка по п. 1, о т л и - чающаяся тем, что в нижней части камеры холодногодуширования установлен коллектор с соплами, оснащенными эжекционными насадками. 1 х 00 vji оо