Способ приготовления удобрений и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК A01C23/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для удобрения полей сапропелем и другими донными отложениями водоемов.

Целью изобретения является интенсификация отбопа удобрений из пласта залегания и повышение эффективности гидроподачи его в зону потребления, увеличение производительности и коэффициента полезного действия, а также повышение надежности работы.

На фиг. 1 показано устройство для приготовления удобрений в разрезе, вид сбоку; на фиг. . - электромагнитHI А насос, установленный на головной секции трубопровода в разрезе.

Устройство для приготовления удобрений содержит систему секций 1-3 трубопровода, электромагнитные насосы 4 и 5 для забора и подачи среды соответственно, механизм для перемещения секций 1 - 3 трубопровода, выполненный в виде самоходного понтона 6 с лебедкой 7, источником 8 переменного электрического тока с блоком 9 коммутации, связанным с частотомером 10, установленным внутри секции 1 трубопровода, а также поплавки 11 для

оэ со со со

оэ со

удержания на плану секции 3 ипоследую- щих секций трубопровода (не показаны). Электромагнитный насос 4 содержит электрическую обмотку 12 с магнито- 5 проводом 13, закрепленную соосно на всасывающем торце патрубка 14 посредством соединительной муфты 15 с рабочим зазором и соединенную с источником 8 электрического питания с блоком Ю 9 коммутации. Нагнитопровод 13 выполнен с осевым каналом 16, сообщающим полость патрубка 14 с зоной 17 выработки удобрения. Патрубок 14 закреплен соосно на головной секции 1 трубо 1 провода. Электромагнитный насос 5 содержит электрическую обмотку 18, маг- нитопровод 19, установленные коакси- ально в патрубке 20. Обмотка 18 соединена с источником 8 переменного элект 2 рического тока с блоком 9 коммутации и частотомером 10. Патрубок 20 установлен соосно между секциями 1 и 2 -трубопровода и соединен с ними. Секция 1 трубопровода закреплена на пон- 2 тоне 6 с возможностью поворота ее в вертикальной плоскости посредством лебедки 7 с тросом опускания всасывающего конца секции 1 с насосом 4 и по5 1520259369i

длину 1 1,5-1 м и содержит витков проводника.

Катушка 12 закреплена посредством соединительной муфты 15 соосно на всасывающем торце патрубка 14 с зазором между катугакой и торцом патрубка, регулируемым по ширине от

ю-

1(Г2м до

блоком 9 комму- Патрубок 14 диаметром 3,5-10 м

м, снабжена магнитопроводом 13 и соединена с источником 8 переменного электрического тока с тации

и длиной 1,5 м выполнен из Ферромагнитного материала (трансформаторное железо) и закреплен соосно на секции 1 трубопровода. Магнитопровод 13 изготовлен из трансформаторного железа в виде отрезка трубы диаметром 1,4 Ю ми длиной 2,0 м, закреплен средней частью в обмотке 12 и размещен одной стороной коаксиально в патрубке 14, а другой стороной - соосно за пределами всасывающего торца патрубка 14 и обмотки 12. В наружном конце магнитопровода 13 выполнено четыре продольных паза, а конец его, расположенный в патрубке 14, заглушен и соединен . патрубком держателями, выполненными из ферромагнитного мате

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для удобрения полей сапропелем и другими донными отложениями. Целью изобретения является интенсификация забора из пласта залегания и повышение эффективности гидроподачи смеси в зону потребления, увеличение производительности и коэффициента полезного действия устройства, а также повышение надежности ее. Установка для приготовления удобрений включает систему секций 1-3 трубопровода с электромагнитными насосами 4 и 5, механизм для перемещения головных секций трубопровод, выполненный в виде понтона 6 с лебедкой 7, источником Я переменного электрического тока с блоком 9 коммутации, связанным с частотомером 10, установленным в трубопроводе, а также поплавки 11 для удержания на плаву секций 3 трубопровода. При работе в зонах выработки при подаче удобрений возбуждают индукционные электрические токи в воде и воздействуют на удобрения и смеси электроосмотическими и пондеромоторннми силами электрических токов, при этом удобрения псевдоожижаются и перемещаются по системе секций 1 - 3 трубопровода. 2 с.п. и 1 ч.п. ф-лы, 2 ил. (О (/)

гружения его в зону 17 выработки удоб-30 риала. В магнитопроводе 13, располо- рения, находящуюся на грунте 21 в водоеме 22.

Пример. Устройство для приготовления удобрений включает систему трубопроводов, состоящую из пятнадцати сек- ций 1-3 (последующие секции на чертеже н-е показаны) диаметром м и длиной 12м каждая, выполненных из стали. Секций 1 и 2 трубопровода снабжены электромагнитными насосами 4 и 5 для до псевдоожижения, отбора и подачи удобрения с водой из зоны 17 выработки в пласте сапропеля в зону потребления удобрений (не показана). Средства перемещения секттий 1-3 по акватории во- д5 доема 22 выполнены в виде самоходного понтона 6 водоизмещением 100 т с устаженном в патрубке 14, выполнены прорези с площадью, равной 2-3 площадям поперечного сечения канала 16, сообщающие полость патрубка 14 с зоной П выработки сапропеля через канал магни топровода.

I

Электромагнитный насос 5 содержит электрическую обмотку 18, выполненную в виде восьми катуиек проводника, установленных соосно в патрубке 20 с промежутками между ними, а также маг- нитопровод 19, выполненный из набора пластин трансформаторного гселеза

- 2

в виде стержня диаметром м, дли ной 1,5 м и закрепленный Ферромагнитными держателями коаксиально в патрубке 20. Патрубок 20 диаметром 4

новленными на нем лебедкой

источнив виде стержня диаметром м, дли ной 1,5 м и закрепленный Ферромагнитными держателями коаксиально в патрубке 20. Патрубок 20 диаметром 4

ком 8 переменного электрического тоХ10 м и длиной 1,5 м изготовлен из

ка с блоком 9 коммутации, управляющий 50 Ферромагнитного материала (трансмеханизм которого соединен обратной Аорматорное железо). Катушки обмотки электрической связью с датчиком частотомера 10, установленным з секции 2 трубопровода. Электромагнитный насос 4 содержит электрическую обмотку 12; выложенную в виде катушки проводника в электроизоляции

55

Катушка обмотки 12 имеет наружные диаметр , диаметр отверстия

18 выполнены из проводника, причем каждая имеет наружный диаметр 4 1 0 м внутренний 2,, длину м и число витков п,200, и соединены с источником 8 переменного электри- блоком 9 коммутации

1 ,5- ,

ческого тока с

попарно в параллельных электрических

цепях с возможностью возбуждения в

риала. В магнитопроводе 13, располо-

женном в патрубке 14, выполнены прорези с площадью, равной 2-3 площадям поперечного сечения канала 16, сообщающие полость патрубка 14 с зоной П выработки сапропеля через канал магнитопровода.

I

Электромагнитный насос 5 содержит электрическую обмотку 18, выполненную в виде восьми катуиек проводника, установленных соосно в патрубке 20 с промежутками между ними, а также маг- нитопровод 19, выполненный из набора пластин трансформаторного гселеза

- 2

в виде стержня диаметром м, длиной 1,5 м и закрепленный Ферромагнитными держателями коаксиально в патрубке 20. Патрубок 20 диаметром 4

Ферромагнитного материала (трансАорматорное железо). Катушки обмотки

18 выполнены из проводника, причем каждая имеет наружный диаметр 4 1 0 м, внутренний 2,, длину м и число витков п,200, и соединены с источником 8 переменного электри- блоком 9 коммутации

ческого тока с

попарно в параллельных электрических

цепях с возможностью возбуждения в

них встречных магнитных потоков. Патрубок 20 насоса 5 установлен на понтоне 6 между секциями 1 и 2 трубопровода и соединен с ними соосно. Секция 1 трубопровода выполнена с шарнирным коленом, закреплена на понтоне 6 с возможностью поворота ее в вертикальной плоскости посредством лебедки 7 с тросом и опускания всасы- вающего конца с закрепленным на нем насосом 4 на глубину до 12м. В качестве источника 8 переменного электрического тока применена катушка индуктивности, связанная магни опроводом с обмоткой трансформатора мощностью 50 кВт. Первичная обмотка трансЛорма- тора соединена с блоком 9 коммутации и с механизмом управления частоты подключения обмотки, который соединен электрической связью с датчиком частотомера 10, установленным в секции 2 трубопровода. Секции 2 соединена чере секцию 3 с последующими секциями трубопровода, которые установлены на по- плалках 11 и образуют систему трубо- провода, связывающую установку с зоной потребления удобрений (не показана). Для обеспечения подачи сапропеля по всей длине трубопроводной сиетемы между последующими секциями трубопровода дополнительно установлен электромагнитный насос, аналогичный насосу 5 (не показан) .

Приготовление удобрения осуществ- ляют следующим образом.

I

Понтон 6 с трубопроводной системой

устанавливают в водоеме 22 над пластом 17 сапропеля. Головную сек- цию 1 трубопровода с электронасосом 4 посредством лебедки 7 и троса опускают на дно водоема 22 на пласт 17 сапропеля. Посредством блока 9 коммутации подключают обмотку трансформатора к электрической сети и подают на обмотку 12 насоса 4 импульсы тока силой I до 20 А и длительностью

,лп-г

tu 10

с с частотой повторения 12 Гц.

Импульс тока в обмотке 12 возбуждает магнитный поток фо lSlSoJ2x4°2Kl4T- -- 8-10 2 В

который намагничивает магнитопровод 13 и наводит вокруг магнитопровода ЭДС индукции

А t

8-10Г

10

га

8 В.

ЭДС индукции Ји возбуждает кости вокруг магнитопровода 13 цсвпе индукционные токи . Јч 8

R 1

10

102 А,

1 , ,п-г

г-тто R. fl -

гдеКГ51,5-10-

Ом 5 Ю 5 00

5

0 5

0

5

I

ческое сопротивление воды

для кольцевого индукционного тока.

Пондеромоторные силы индукционных токов ориентированы в радиальном и осевом направлениях от магнитопровода 1 3 и обмотки 12. На внешней части магнитопровода 13 пондеромотор- ные силы и электроосмотические импульсы оказывают импульсное воздействие на пласт 17 сапропеля, а в патрубке 14 они выталкивают смесь сапло- пеля с жидкостью в секцию 1 трубопровода. Повторение импульсов тока с частотой 12 Гц приводит сапропель 17 в псевдоожиженное состояние. При этом насос 4 погружается в пласт сапропеля 17, всасывает сапропель в полость патрубка 14 через канал 16 магнитопровода 13, а также через рабочий зазор между обмоткой 12 и торцом патрубка 14 всасывает воду с сапропелем, перемешивает их и подает смесь сапропеля с водой в секцию 1 трубопровода.

В катушки обмотки 1 насоса 5 также подают импульсы тока сило 11 до 10 А от источника 8, которые создают в патрубке 20 в магнитные потоки

р о1 Л212оо:Ы211 1 0- гб oi - IA - Ъб

которые намагничивают магнитопровод 19 и наводят в патрубке 20 ЭДС индукции

Ј .3 10- ОВ

fc°-Eu -ur2-10 чЭДС индукции 6U возбуждает в жидкости, находящейся в патрубке 20, кольцевые индукционные токи, которые, взаимодействуя с жидкостью, подают смесь в трубопроводную систему и псев- доожижают сапропель в жидкости. Импульсы тока в обмотке 18 повторяют с частотой, равной резонансной частоте собственных колебаний среды в трубопроводе 2 (12 Гц), которую измеряют при помощи частотомера 10, импульсами датчика частотомера регулируют частоту импульсов тока в обмотке 18. Чидкую среду электроосмотическими импульсами и пондеромоторны- ми силами псевдоожижакгг, перемепива- ют с водой и подают смесь по-системе трубопровода в зону потребления на расстояние до 180 м.

Три электромагнитных насоса обеспечивают псевдоокижение сапропеля 17 в зоне выработки, смешивание его с водой, подачу и транспортирование смеси по трубопроводу в количестве 50 т/ч сапропеля при 50%-ном разбавлении его водой. Работу устройства в заданном режиме обеспечивает источник электрического тока мощностью 50 кВт. Выработку пласта сапропеля 17 по площади водоема 22 осуществляют перемещением понтона 6 по акватории водоема 22. Удельная производительность и коэффициент полезного действия устройства увеличены за счет па- боты электромагнитных насосов в импульсном режиме с частотой повторения пульсации, равной резонансной частоте собственных колебаний среды. При этом повышена концентрация сапропеля в смеси и увеличена интенсивность ее подачи по трубопроводу.

Затраты энергии снижены за счет высокой концентрации ее в электромагнитных импульсах и возбуждения в среде автоколебаний, а также отбора и транспортирования сапропеля в псевдо- ожиженном состоянии. Увеличение концентрации снижает энергетические затраты и повышает коэффициент полезного действия устройства. Псевдоокижение сапропеля и гидротранспортирование его впсевдоожиженном состоянии в режиме автоколебаний среды исключает закупорку трубопроводной системы сапропелем и повышает надежность эксплуатации устройства.

Формула изобретения

что, с целью интенсиЛикации забора удобрений из пласта залегания, и повы пения эффективности гидроподачи смеси в зону потребления, в зонах выработки, забора и подачи удобрений возбуждают индукционные электрические токи в воде и воздействуют на удобрения и смесь электроосмотическими и

пондеромоторными силами электрических токов, причем импульсы электрических токов повторяют для псевдоожижения удобрений, а пондеромоторные силы электрических токов направляют в сто5 рону забора и гидроподачи смеси.

0 смеси удобрений с водой.

5 секций трубопровода с приводом, о т- личающееся тем, что, с целью увеличения производительности и коэф- йициента полезного действия, а также повыщения надежности устройства, на

0 секциях трубопровода установлено, по меньшей мере, два электромагнитных насоса, каждый из которых содержит электрическую обмотку с магнито- проводом, размещенные коаксиально

5 в патрубке, выполненном из ферромагнитного материала, и снабжен источником импульсного электрического питания, блоком коммутации и частотомером, соединенными с электромагнитным насо0 сом, причем обмотка электромагнитного насоса, установленного на головной секции трубопровода, размещена на всасывающем торце патрубка с зазором, а магнитопровод закреплен в отверстии

45 обмотки с обеих ее сторон и выполнен с осевым каналом для сообщения полости патрубка с зоной выработки, удобрений.

50 чающееся тем, что частотомер размещен в трубопроводе и соединен с блоком коммутации.

/// /// л(/ /// /4( /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// //////

Сриг

1 /7 ,

Ц. П /4