Установка для приготовления и внесения удобрительных растворов с поливной водой Советский патент 1991 года по МПК A01C23/04 A01C23/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к установкам для приготовления и внесения удобрительных растворов с поливной водой, и может быть использовано на крупных орошаемых участках внесения с поливной водой макро- и микроэлементов, гербицидов и пестицидов, химмелиорантов, других средств химизации и органических удобрительных растворов.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение эффективности и производительности процесса приготовления растворов за счет обеспечения интенсификации процесса растворения компонентов и

аэрационного поддержания раствора во взвешенном состоянии.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки для приготовления и внесения удобрительных растворов с поливной водой; на фиг. 2 - расположение гидро циклонов в колонке, вид сверху.

Установка для приготовления и внесения удобрительных растворов с поливной водой содержит загрузочный транспортер 1, замкнутую линию приготовления удобрительной суспензии и из нее - раствора, состо- ящую из смесителя 2 с устройством для перемещения исходных компонентов, к которым подведен соединенный с источником 3 воды водоводный трубопровод 4, накопительно-расходных емкостей 5 и 6, всасывающей магистрали 7, нагнетательного патрубка 8, отводящих патрубков 9 и 10 и возвратного трубопровода 11, замкнутую линию поддержания приготовленного удобрительного рас- твора во взвешенном состоянии непосредственно в накопительно-расходных емкостях 5 и 6, линию 12 для удаления осадков в сливной бункер 13, транспортный трубопровод 14, на котором смонтированы дозирующие устройства 15, соединенные с оросительной сетью 16, и систему автоматического регулирования концентраций и уровня раствора в емкостях 5 и 6.

Устройство для перемешивания исходных компонентов смонтировано над смесителем 2 и выполнена в виде вертикальной колонки 17, коллектор 18 в верхней части которой связан всасывающей магистралью 7 с накопительно-расходными емкостями 5 и 6, Сливные патрубки 19, коллектор 18 соединены через эжектор 20 с подводящими трубопроводами 21 и 22 воды и смеси. В колонке 17 расположены диаметрально и симметрично один относительно другого гидроциклоны 23.

Насадки 24 для удаления осадков гидроциклонов 23 расположены под коллектором 18 в полости 25 колонки 17. Последняя снабжена поэтажно ниже коллектора 18 воронкой 26, вертикальной сливной трубой 27, щелевым пластинчатым фильтром 28, сбросным конусом 29, бункером 30 для сбора осадков и измельчителем 31 исходных компонентов, смонтированным над смесителем 2.

В источнике 3 воды установлен насос 32 подачи воды по водоводному трубопроводу А.

Накопительно-расходные емкости 5 и 6 установлены наклонно одна к другой и снаб- жены аэратором, выполненным в виде смонтированных в нижней части емкостей 5 и 6 перфорированных донных перегородок

33 с образованием между днищем 34 зазора 35, сообщающегося трубопроводом 36 с источником подачи газа, например воздуха, под давлением (условно не показан).

В емкостях 5 и 6 имеются средства автоматического поддержания в них уровня раствора (условно не показаны).

Каждая накопительно-расходная емкость 5 и 6 снабжена замкнутой линией при0 готовления удобрительной суспензии и раствора из нее, содержащей общие огра- ны - смеситель 2 с устройством для переме- шивания исходных компонентов, всасывающую магистраль 7, соединенную с

5 подводящими патрубками 37 и 38 через обратные клапаны 39 и 40 соответственно с емкостями 5 и 6, возвратный трубопровод 11с обратными клапанами 41, 42 и 43, 44, установленными на соответствующих воз0 вратных патрубках 45 и 46.

Возвратный трубопровод 11, соединенный с водоводным трубопроводом 4, который через обратный клапан 47 сообщен с эжектором 20, снабжен манометром 48 и

5 обратным клапаном 49.

Каждая накопительно-расходная емкость 5 и 6 снабжена замкнутой линией поддержания приготовленного удобрительного раствора во взвешенном состоянии, состоя0 щей из насоса 50, нагнетательного патрубка 8 с обратными клапанами 51 и 52 и соответствующих возвратных патрубков 45 и 46, снабженных обратными клапанами Д1 и 42. Поддержание приготовленного удобри5 тельного раствора во взвешенном состоянии дополнительно осуществляется путем подачи в зазор 35 по трубопроводу 36 через обратные клапаны 53 и 54 воздуха под давлением.

0 Каждая накопительно-расходная емкость 5 и 6 снабжена линией 55 подвода чистой воды с электромагнитным клапаном 56, электроконтактного манометра 57с нормально разомкнутыми контактами 58 и об5 ратными клапанами 59.

Отводящие патрубки 9 и 10 соединены с транспортным трубопроводом 14 через насос 60 и имеют обратные клапаны 61 и 62 соответственно.

0 Трубопровод 36 имеет дренажные патрубки 63 с обратными клапанами 64 для каждой емкости 5 и 6.

Линия 12 для удаления осадков из бункера 3, в сливной бункер 13 снабжена об5 ратным клапаном 65.

В сливном бункере 13 установлен для осадков саморазгружащийся бункер 66

Смеситель 2 представляет собой каме ру. составленную из двух частей, каждая из

которых выполнена в виде половины тора,

создающего циркулирующие перемешивающие потоки по всему объему камеры при подаче воды под давлением в ее центральную часть.

Забор суспензии из смесителя 2 осуществляется через фильтр 67 и обратный клапан 68 по подводящему трубопроводу 22 с помощью эжектора 20, в который по трубопроводу 21 подается под давлением вода.

Возврат растворенных осадков из сливного бункера 13 осуществляется также по трубопроводу 22 с помощью эжектора 20 через обратный клапан 69 заборного трубопровода 70, снабженного фильтром- заборником 71.

Вертикальная сливная труба 27 снабжена в верхней части (под воронкой 26) отверстиями 72, а внизу - коаксиально установленным золотником 73.

В фильтре 28 одни из пластин прикреплены к патрубку 74 воронкки 26, а другие (поочередно с первыми) к внутренней стенке колонки 17.

Бункер 30 для сбора осадков имеет в днище отверстие 75, связанное линией 12 для удаления осадков со сливным бункером 13.

Измельчитель 31 выполнен в виде горизонтального ножевого ротора 76 и перфорированной решетки 77.

Смеситель 2 снабжен коленом 78 с поплавком 79 контроля уровня в нем раствора.

Колонка 17, измельчитель 31 и смеситель 2 смонтированы по вертикальной оси соосно.

Распределитель 80 смесиж гидроциклонам 23 снабжен манометром 81.

В днище смесителя 2 установлена сливная пробка 82.

На коллекторе 18 установлена крышка 83.

В полости 25 колонки 17 сбоку смонтирована крышка 84, а сбоку бункера 30 - крышка 85.

На колонке 17 сбоку щелевого пластинчатого фильтра 28 установлены пробки 86 для удаления осадков с пластин при их промывке.

Конус 29 имеет боковую щель 87.

Водоводный трубопровод 4 снабжен дополнительным обратным клапаном (вентилем) 88 для исключения подачи раствора в его правую сторону им возвратного трубопровода 11.

Для забора пробы приготовленного раствора из емкостей 5 и 6 и слива из них раствора при промывке имеется сливной патрубок 89 с обратным клапаном (вентилем) 90, соединенный с трубопроводом 91,

сообщающимся с емкостями 5 и 6 и снабженным обратными клапанами (вентилями) 52, Сбоку колонки 17 у измельчителя 31 находится крышка 92 для осмотра и ремонта по- 5 следнего.

Спуск воды, раствора или осадков из смесителя 2 осуществляется через сливную пробку 82.

Установка для приготовления и внесе0 ния удобрительных растворов с поливной водой работает следующим образом.

Включают бункер (не показан), который выдает заданное количество исходных удобрительных компонентов на эагрузоч5 ный транспортер 1, транспортирующий их в измельчитель 31, где компоненты перемешиваются и измельчаются горизонтальным ножевым ротором 76 и сбрасываются в смеситель 2.

0 Одновременно включают насос 32, который забирает из источника 3 воду и под напором подает ее по водоводному трубопроводу 4 через электромагнитный клапан 56, обратный клапан (вентиль) 88 и обрат5 ный клапан (вентиль) 47 по подводящему трубопроводу 21 через обратный клапан (вентиль) 49 в центральную часть смесителя 2. В этом случае вода под напором создает в камере смесителя 2 циркулирующие пере0 мешивающие потоки по обеим торцовым частям камеры. Происходит интенсивное перемешивание и растворение компонентов удобрений.

Часть напора воды из водоводного тру5 бопровода поступает также а эжектор 20, вследствие чего в подводящем трубопроводе 22 возникает засасывающий эффект. В этом случае подготовленная в смесителе 2 суспензия засасывается через фильтр 67 и

0 поступает через клапан 68 по подводящему трубопроводу 22 в эжектор 20, откуда суспензия подается в распределитель 80. Из последнего несколько разбавленная суспензия поступает к гидроциклонам 23, где

5 находящиеся в суспензии удобрительные компоненты дополнительно интенсивно истираются и растворяются, а твердые частицы удаляются. Очищенная суспензия из гидроциклонов 23 поступает через сливные

0 патрубки 19 в коллектор 18. Подготовленная суспензия по всасывающей магистрали 7 поступает через открытый клапан 39 и подводящий патрубок 37 в накопительно-расходную емкость 5.

5 Включают источник подачи газа, из которого по трубопроводу 36 через клапан 53 газ (воздух) подается в зазор 35 между днищем 34 и перфорированной донной горизонтальной перегородкой 33, через перфорацию которой газ под давлением подается в объем накопительно-расходной емкости 5, где поступившая суспензия интенсивно перемешивается и находится во взвешенном состоянии.

Подачу суспензии в накопительно-расходную емкость 5 осуществляют постоянно.

Включают насос 50, который через клапаны 51 и 52 забирает суспензию из нижней части емкости 5 и по нагнетательному патрубку 8, возвратному патрубку 45, через обратный клапан 41 подает ее в верхнюю часть емкости 5. При этом происходит перемешивание по замкнутой линии поддержания приготовленной удобрительной суспензии во взвешенном состоянии.

При достижении уровнем суспензии в емкости 5 3/4 ее объема электроконтактный манометр 57, подключенный через клапан 59 к нижней части емкости, замкнет свои нормально разомкнутые контакты 58 и закроет электромагнитный клапан 56, т.е. перекроется подача воды насосом 32 из источника 3 воды.

Открывают клапан 43 на возвратном трубопроводе 11 и закрывают клапан 41, вследствие чего насос 50 перекачивает суспензию из нижней части емкости 5 через клапаны 15 и 52, по нагнетательному патрубку 8, через клапан 43, по возвратному трубопроводу 11, через клапан 47 в эжектор 20, а по подводящему трубопроводу 21 и через клапан 49 в смеситель 2,

В смесителе 2 суспензии дополнительно насыщается, эжектором 20 забивается через клапан 68, по трубопроводу 22 и через эжектор 20 подается в распределитель 80, откуда поступает в гидроциклоны 23. В последних находящиеся в суспензии удобрительные компоненты дополнительно истираются и растворяются, а твердые нерастворимые частицы удаляются через насадки 24. При этом очищенная и более насыщенная суспензия из гидроциклонов 23 через сливные патрубки 19 поступает в коллектор 18, откуда по всасывающей магистрали 7 через клапан 39 и подводящий патрубок 37 опять сливается в емкость 5.

Таким образом осуществляется насыщение предварительно приготовленной суспензии до заданного значения концентрации в емкости 5. Пробы забирают через сливной патрубок 89.

После этого закрывают клапан 43 и открывают клапан 41. При этом насос 50 работает в режиме перемешивания суспензии в емкости 5 по замкнутому циклу: вентили 52,51, насос 50, нагнетательный патрубок 8, возвратный патрубок 45, клапан 41 и опять емкость.

Для подачи подготовленной удобрительной суспензии из емкости 5 в оросительную сеть 16 открывают клапан 61 и включают нагнетающий насос 60. В этом случае подготовленная суспензия из емкости 5 под отводящему патрубку 9, через клапан 61, насос 60 по транспортному трубопроводу 14 подается к дозирующим устройствам 15, откуда концентрированная суспензия поступает в

0 оросительную сеть 16 или к дождевальным машинам, осуществляющим полив удобрительными растворами.

Расходуя концентрированную суспензию из емкости 5 одновременно приготав5 ливают суспензию для емкости 6..

Для этого закрывают клапан 39 и открывают клапан 40, включают насос 32, который из источника 3 воды забирает воду и под напором подает ее по водоводному трубоп0 роводу 4 через электромагнитный клапан 56, клапаны 88, 47, далее по подводящему трубопроводу 21 через клапан 49 в центральную часть смесителя 2. В этом случае вода под напором создает в камере смеси5 теля 2 циркулирующие перемешивающие потоки по обеим торцовым частям камеры. Происходит интенсивное перемешивание и растворение компонентов удобрений, подаваемых в смеситель 2, с помощью транспор0 тера 1 и измельчителя 31 аналогичным образом.

Часть напора воды из водоводного трубопровода 4 поступает также в эжектор 20, вследствие чего в подводящем трубопрово5 де 22 возникает засасывающий эффект. В этом случае подготовленная в смесителе 2 суспензия засасывается через фильтр 67 и поступает через клапан 68 по подводящему трубопроводу 22 в эжектор 20, откуда пода0 ется в распределитель 80. Из последнего несколько разбавленная суспензия поступает к гидроциклонам 23, где находящиеся в суспензии удобрительные компоненты до- о полнительно интенсивно перемешиавются,

5 истираются и растворяются, а твердые частицы удаляются через насадки 24 и попадают на конус 29. При этом очищенная суспензия из гидроциклонов 23 поступает через сливные патрубки 19 в коллектор 18,

0 откуда по всасывающей магистрали 7 подготовленная суспензия поступает через патрубок 38 и открытый клапан 40 в накопительно-расходную емкость 6.

Включают также для емкости 6 источ5 ник подачи газа, который по трубопроводу 36 и через клапан 54 подает газ в зазор 35 между днищем 34 и перфорированной донной перегородкой 33 емкости 6. Через пер- форацию перегородки 33 газ под давлением подается в объем емкости б, где

поступающая в него суспензия интенсивно перемешивается и находится во взвешенном состоянии.

Осуществляют постоянную подачу суспензии в накопительно-расходную емкость 6.

Включают второй насос 50, который через другие клапаны 52 и 51 забирает из нижней части емкости 6 суспензию и по другому нагнетательному патрубку 8, воз- вратному патрубку 46 и через клапан 42 подает ее в верхнюю часть емкости 6. При этом происходит перемешивание суспензии по замкнутой линии поддержания приготовленной удобрительной суспензии во взвешенном состоянии.

При достижении суспензией в емкости 6 до 3/4 уровня ее обьема другой электроконтактный манометр 57, подключенный через клапан 59 к нижней части емкости б, замыкает свои нормально открытые контакты 58 и закрывает электромагнитный клапан 56, т.е. перекрывается подача воды насосом 32 из источника 3.

Открывают клапан 44 на возвратном трубопроводе 11 и закрывают клапан 42. вследствие чего насос 50 будет перекачивать суспензию из нижней части емкости через соответствующие клапаны 52 и 51, по нагнетательному патрубку 8, через клапан 44, по возвратному трубопроводу 11, через клапан 47 в эжектор 20, а также по подводящему трубопроводу 21 и через клапан 49 в смеситель 2.

В смесителе 2 суспензия дополнитель- но насыщается и при помощи эжектора 20 забирается через клапан 68, по трубопроводу 22 и через эжектор 20 подается в распределитель 80, откуда поступает в гидроциклоны 23. В последних находящие- ся в суспензии удобрительные компоненты дополнительно истираются и растворяются, а твердые частицы с некоторым количеством суспензии удаляются из гидроциклонов 23 через их насадки 24 и попадают на конус 29. При этом очищенная более насыщенная суспензия из гидроциклонов 23 через сливные патрубки 19 поступает в коллектор 18. откуда по всасывающей магистрали 7 через клапан 40 и подводящий патрубок 38 опять сливается в емкость 6. Таким образом осуществляется насыщение предварительно приготовленной суспензии до заданного значения концентрации в емкости 6. Забор пробы осуществляется через сливной патрубок 89 или дренажный патрубок 63.

После этого закрывают клапан 44 и открывают клапан 42. При этом насос 50 работает в режиме перемешивания суспензии в емкости 6 по замкнутому циклу: клапаны 52, 51, насос 50, нагнетательный патрубок 8, возвратный патрубок 46. клапан 42 и опять емкость 6.

В случае, если суспензия из емкости 5 не израсходована, то насос 32 остается отключенным,

Подачу подготовленной удобрительной суспензии из емкости 6 в оросительную сеть производят после израсходования суспензии из емкости 5.

Для этого открывают клапан 62 и включают нагнетающий насос 60. В этом случае подготовленная суспензия из емкости 6 по отводящему патрубку 10, через клапан 62, насос 60, по транспортному трубопроводу 14 подается к дозирующим устройствам 15. откуда концентрированная суспензия поступает в оросительную сеть 16 или к дождевальным машинам, осуществляющим полив удобрительными растворами.

Одновременно приготавливают новую суспензию в емкости 5, т.е. осуществляется непрерывный технологический цикл.

Для дренажа емкостей 5 и 6 служат их патрубки 63 с клапанами 64.

Сбрасываемые при приготовлении суспензии из насадок 24 гидроциклонов 23 осадки в виде песка и нерастворенных удобрений с частичной суспензией поступают в воронку 26, с которой они сливаются на конус 29 и далее сбрасываются в бункер 30. Из последего с помощью золотника 73 на вертикальной сбросной трубе 27 осадки из бункера 30 сбрасываются в измельчитель 31.

Осадки, поступающие на измельчитель 31 из бункера 30, дополнительно измельчаются и поступают в смеситель 2 для растворения, т.е. осуществляется безотходная технология.

При повышении уровня поступающей с осадками суспензии в бункере 30 она поступает в щелевой фильтр 28, на пластинах которого осаждаются твердые частицы. При дальнейшем повышении уровня суспензии она сливается через отверстия 72 в вертикальной сливной трубе 27 в измельчителе 31, где способствует растворению измельчаемых компонентов удобрений. В случае засорения щелевого фильра 28 слив суспензии с осадками из насадков 24 осуществляется через трубу 27 в измельчитель 31. Промывка пластин щелевого фильтра 28 осуществляется через пробки 86.

В сливной бункер 13 поступают в основном все нерастворившиеся при промывке фильтра 28 и бункера 30 частицы через отверстие 75, клапан 65 и линию 12 для удаления осадков. Из сливного бункера 13 нерастворимые осадки удаляются с помощью саморазгружающегося бункера (контейнера) 66. Образовавшийся в сливном бункере 13 осветленный раствор забирается через фильтр-заборник 71 и поступает по трубопроводу 70 через клапан 69 и подводящий трубопровод 22 и далее засасывается в гидроциклоны 23.

Уровень воды в смесителе 2 регулируют с помощью клапанов 49 и 68.

Благодаря такому исполнению установки значительно упрощается конструктивная ее схема. Интенсифицируется растворение удобрительных компонентов и тем самым практически осуществляется безотходная технология приготовления удобрительной суспензии и из нее - раствора в оросительной сети или в дождевальных машинах.

Формула изобретения

1, Установка для приготовления и внесения удобрительных растворов с поливной водой, содержащая загрузочный транспортер, замкнутую линию приготовления удобрительной суспензии и из нее раствора, состоящую из смесителя с устройством для перемещения исходных компонентов, к которым подведен соединенный с источником воды водоводный трубопровод, накопительно-расходных емкостей, всасывающей магистрали, нагнетательного трубопровода, отводящих патрубков и возвратных трубопроводов, линию поддержания приготовленного удобрительного раствора во взвешенном состоянии непосредственно в накопительно-расходных емкостях, линию для удаления осадков в сливной бункер, транспортный трубопровод, на котором смонтированы дозирующие устройства, соединенные с оросительной сетью, и систему автоматического регулирования концентрации и уровня раствора в емкостях, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения эффективности и производительности процесса приготовления растворов за счет обеспечения интенсификации процеса растворения компонентов

и аэроционного поддержания раствора во взвешенном состоянии, она снабжена расположенным над смесителем измельчителем исходныз компонентов, под которых

установлено устройство для перемешивания исходных компонентов, выполненное в виде вертикальной колонки, в верхней части которой размещены связанный со всасывающей магистралью и с накопительно-расходными емкостями коллектор и соедиеннные с ним сливными патрубками гидроциклоны, сообщенные через эжектор с подводящими трубопроводами воды и смеси, при этом под коллектором расположены насадки для удаления осадков, воронка, вертикальная сливная труба, щелевой пластинчатый фильтр, сбросной конус и бун- кер для сбора осадков.

2.Установка по п. 1, от л и ч а юща я- с я тем, что накопительно-расходные емкости установлены наклонно и снабжены аэраторами, выполненными в виде перфорированных перегородок, размещенных в нижней части над днищем с возможность

образования зазора, который сообщен посредством трубопровода с источником подачи газа под давлением.

3.Установка по п. 1,отличающаяся тем, что гидроциклоны в вертикальной колонке расположены равномерно по окружности, в верхней части вертикальной сливной трубы выполнены сливные отверстия, а в ее нижней части коаксиально установлен золотник, при этом пластины

щелевого пластинчатого фильтра поочередно присоединены к внутренней стенке вертикальной колонки и к патрубку воронки, а в днище бункера для сбора осадков выполнено отверстие, сообщенное посредством линии для удаления осадков со сливным бункером, в котором установлены заборный орган линии возврата и саморазгружающийся контейнер.

4.Установка по п. 1.отличаю щая- с я тем, что вертикальная колонка, измельчитель и смеситель установлены со- осно.

3

fc

§3 ch-- щ eg

- -I /MlI. -1L/ fУ

-г Г , - tV .TU. j-jpn

RTrl:

/

7T7//.

p гч .tv

I/ I J Г / /

% /

«ъ «

п

вб

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для приго- товления и внесения удобрительных растворов с поливной водой, и может быть использозано на крупных орошаемых участках при внесении с поливной водой макро- и микроэлементов, гербицидов и пестицидов, химмелиорантов и других средств химизации и органических удобрительных растворов. Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение эффективности и производительности процесса приготовления растворов за счет обеспечения интенсификации процесса растворения компонентов и аэрационного поддержания растворов во взвешенном состоянии. Установка для приготовления и внесения удобрительных растворов с поливной водой содержит загрузочный транспортер, замкнутую линию приготовления удобрительной суспензии и из нее раствора, которая имеет смеситель и устройство для перемешивания исходных компонентов, измельчитель исходных компонентов, накопительно-расход- ные емкости, замкнутую линию поддержания приготовленного удобрительного раствора во взвешенном состоянии непосредственно в накопительно-расходных емкостях, сливной бункер, линию удаления осадков, трубопроводы, клапаны и систему автоматического регулирования, концентрации и уровня раствора. Устройство для перемешивания исходных компонентов установлено над смесителем и выполнено в виде вертикальной колонки. В верхней части колонки уставлены коллектор и гидроциклоны. Под коллектором размещены насадки для удаления осадков, воронка, вертикальная сливная труба, щелевой пластинчатый фильтр, сбросной конус и бункер для сбора осадков, Напорно-расходные емкости установлены наклонно и снабжены аэраторами. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. О -Ьь Јь VI VI О

Фиг. 2