Способ аэрозольной обработки теплиц Советский патент 1993 года по МПК A01M7/00 

Изобретение относится к технологии обработки теплиц путем распыливания жидких сред в стационарных условиях и может быть использовано для осуществления процессов ультрамалообъемного опрыскивания растений, дезинфекции помещений и закрытого грунта, а также для поддержания оптимальной относительной влажности воздуха во внутреннем объеме.

Известен способ обработки теплиц, включающий подачу жидкостей по трубопроводам и ее последующее гидравлическое распыление по внутреннему пространству теплицы.

Недостатком этого способа является низкая эффективность обработки, т.к. гидравлическое распыление не обеспечивает достаточной длины факела и необходимой степени дисперсности. Это приводит к необходимости установки большого количества распылителей (19000 шт./га) и большому расходу жидкости (100 л/ста).

Известен способ аэрозольной обработки теплиц, включающий подвод жидкости, ее распыление и распространение между растениями высокоскоростной струей воздуха, а затем распределение воздушно-жидV|

ю о со о

СЬ

Сл

костной смеси по объему под действием разности температур.

Этот способ достаточно эффективен при обработке теплиц небольшой площади до 0,1 га. Однако он не пригоден для использования в современных крупногабаритных теплицах, в которых площадь одного блока не менее 1 га. Указанные недостатки вызваны тем, что известный способ не предусматривает единой системы распределения воздуха и рабочей жидкости, обеспечивающей их эффективное взаимодействие на больших площадях. Кроме того, процесс распределения аэрозоля под действием разности температур протекает медленно и будет зависеть от равномерности исходного распределения, погодных условий и микроклимата в теплице.

Кроме того, по вышеуказанным причинам процесс недостаточно эффективен при регулировании влажности в широком диапазоне, что накладывает определенные ограничения при использовании известного способа для создания заданной относительной влажности.

Целью изобретения является повышение качества обработки и экономия рабочей жидкости путем обеспечения тонкодисперсного распыления в режиме увлажнения.

Поставленная цель достигается тем, что по способу аэрозольной обработки теплиц, включающему подвод жидкости, ее распыление и распределение по внутреннему пространству высокоскоростной струей воздуха, согласно изобретению, жидкость и воздух распределяют вдоль кровельных лотков в виде спутных потоков, ограниченных трубопроводами, по ходу которых осуществляют отбор жидкости и воздуха в виде попарно совмещенных друг с другом струй, посредством которых формируют соответствующий ряд факелов распыления, направленных в зону подкровельного пространства. Кроме того, относительный массовый расход воздуха и жидкости устанавливают в пределах 0,2-1, а давление подачи воздуха устанавливают не менее 0,2 МПа. Отбор струй и формирование факелов от противоположных потоков осуществляют со взаимным смещением в шахматном порядке. Распределение воздуха и жидкости спутными потоками по трубопроводам позволяет обеспечить необходимый напор на выходных соплах для эффективного взаимодействия струй воздуха и жидкости независимо от расположения насосной станции. В свою очередь попарное совмещение струй воздуха и жидкости позволяет с максимальной эффективностью использовать их гидродинамические свойства для организации

локальных процессов смещения и формирования на их основе идентичных факеЛов распыленной жидкости.

Экспериментально установлено, что

при подаче воздуха под давлением не менее 0,2 МПа факела достаточно стабильны в сравнительно широком диапазоне массовых расходов воздуха и жидкости (относительный расход 0,2-1) как по дисперсности,

0 так и по своей дальнобойности. Такой широкий диапазон устойчивости факелов позволяет на нижних пределах относительного расхода успешно проводить химическую обработку растений, т.к. в этом случае пред5 почтителен минимальный расход жидкости и максимальная степень дисперсности, а на верхних пределах - проводить обработку в режиме увлажнения, при котором предпочтителен существенно больший расход жид0 кости при менее жестких требованиях к дисперсности.

Направление факелов от трубопроводов, размещенных в подлоточной зоне, в зону подкровельного пространства по5 зволяет выставить наиболее выгодную траекторию для формирования факелов максимальной длины и использовать при этом естественные уклоны кровли для циркуляции потоков и равномерного распреде0 ления аэрозоля по теплице в целом. Этому способствует также симметричное смещение встречных факелов относительно друг друга и минимальная занятость подкровельного пространства растениями и вспомога5 тельными конструкциями. Кроме того, распределение жидкости и воздуха вдоль кровельных лотков позволяет использовать несущие опоры теплицы для монтажа трубопроводов и исключить тем самым за0 громождение внутреннего пространства каждой секции.

Указанные отличия способа обеспечивают получение тонкодисперсного распыла и равномерное распределение жидкости на

5 больших площадях теплицы при небольшом количестве распылителей и расходуемой жидкости. Причем распыленная жидкость может быть использована как для аэрозольной обработки теплицы, так и для оптимиза0 ции влажности воздуха. При указанных соотношениях расхода воздуха и жидкости и давлении подачи воздуха достигается удовлетворительное качество обработки при минимальных энергетических затратах.

5 Это обеспечивает повышение качества обработки растений и помещения, а также более экономный расход рабочей жидкости,

На фиг. 1 показана пневмогидравличе- ская система с внешним смешением струй воздуха и жидкости (вариант 1); на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - система с внутренним смешением струй воздуха и жидкости (вариант II); на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - поперечный разрез тепличной секции, демонстрирующий распределение факелов в подкровельном пространстве; на фиг.6-графикзависимости размера капель аэрозоля от соотношения массовых расходов воздуха и жидкости.

Пневмогидравлическая система содер- жит подсоединенные к насосной станции (на черт, не показана) напорные магистрали 1 и 2 для подачи воздуха и жидкости соответственно. Эти магистрали расположены вдоль центральной дорожки поперек теп- личных секций и через вентили 3 и 4 сообщены с рабочими трубопроводами, которые расположены вдоль кровельных лотков 5 и имеют выходные сопла 6, направленные в подкровельное пространство. Причем -по первому варианту (фиг. 1,2) система имеет изолированные рабочие трубопроводы 7 и 8 с попарным расположением выходных сопел 9 и 10 для раздельного перемещения потоков воздуха и жидкости, а по второму варианту, фиг. 3,4, система имеет смеситель 11, общий трубопровод 12 с рядом выходных сопел 13 для совместного перемещения потоков воздуха и жидкости. В процессе работы от насосной станции по магистрали 1 подают воздух под давлением 0,2-0,4 МПа, по магистрали 2 - жидкость, с помощью вентилей 3 и 4 устанавливают заданное соотношение расходов воздуха и жидкости на каждый трубопровод. По пер- вому варианту воздух и жидкость поступают в отдельные трубопроводы 7 и 8, смешиваются на выходе из сопел 9 и 10, образуя аэрозольные факела, направленные в под- кровельное пространство. По второму вари- анту воздух и жидкость поступают через смеситель 11 в общий трубопровод 12. Внутри этоготрубопровода жидкость отбрасывается воздухом к его стенкам и транспортируется в виде пленки. Истекающий из сопел 13 воздух захватывает жидкость, разбивает ее на капли, которые в виде аэрозольных факелов также направляются в зону подкровельного пространства (фиг. 5).

Сформированные последовательно по длине трубопроводов 7, 8, 12 факелы 14, взаимодействуя между собой и со склонами кровли, образуют мощные циркуляционные потоки, способствующие равномерному

распределению аэрозоля по всему объему тепличной секции как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. При ограниченной мощности насосной станции теплицу обрабатывают путем поочередного подключения секций с помощью вентилей 3, 4 к магистралям 1, 2. Как показали испытания, удовлетворительное качество обработки крупногабаритных тепличных блоков размером 71x140 м достигается при соблюдении в системе следующих рабочих параметров.

0,2

GB

1 и Рв 0,2 МПа,

где GB - массовый расход воздуха; Сж - массовый расход жидкости; Рв - давление воздуха. Из графика (фиг. 6) видно, что при

GB

-- 0,2 снижается качество распыла, т.е.

Ьж

резко увеличивается диаметр капель, а при дальнейшем увеличении расхода воздуха,

G8

за пределом -- 1 падает экономичность

Сзж

без существенного увеличения качества распыла. Ограничения давления воздуха по нижнему пределу в основном связано с дальнобойностью факелов, с помощью которых достигается распределение аэрозоля на ширину тепличной секции. Максимальное давление не ограничивается, т.к. оно определяется возможностями насосной установки и к снижению качества распылива- ния не приводит.

Испытания способа аэрозольной обработки, проведенные в ПО Лето, показали, что для обработки теплицы площадью 1 га достаточно 264 выходных сопла, размещенных через 5 м друг от друга. Удовлетворительное качество обработки достигалось при расходе жидкости 0,2-0,5 л/с га. При этом наблюдался устойчивый туман, равномерно распределенный по всему объему теплицы.

По сравнению с типовой стационарной системой приготовления и подачи рабочей жидкости для химической защиты растений 1 предложенный способ позволяет уменьшить расход рабочей жидкости не менее чем в 10 раз.

Формула изобретения 1. Способ аэрозольной обработки теплиц, включающий подвод жидкости, ее распыление и распределение по внутреннему пространству высокоскоростной струей воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки и экономии рабочей жидкости путем обеспечения тонкодисперсного распыления в режиме увлажнения, жидкость и воздух распределяют вдоль кровельных лотков в виде спутных потоков ограниченныхтрубопроводами, по ходу которых осуществляют отбор жидкости и воздуха в виде попарно совмещенных друг

0

с другом струй, посредством которых формируют соответствующий ряд факелов распыления, направленных в зону подкро- вельного пространства.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что относительный весовой расход воздуха и жидкости устанавливают в пределах 0,2-1,0, а давление подачи воздуха устанавливают не менее 0,2 МПа.

3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что отбор струй и формирование факелов от противоположных потоков осуществляют со взаимным смещением в шахматном порядке.

Изобретение относится к технологии обработки теплиц путем распыливания жидких сред в стационарных условиях и может быть использовано для ультрамалообьемного опрыскивания растений, дезинфекции помещений и закрытого грунта, а также для поддержания оптимальной влажности во внутреннем объеме. Цель изобретения - повышение качества обработки и экономия рабочей жидкости путем обеспечения тонкодисперсного распыления в режиме увлажнения. Согласно способу воздух и жидкость распределяют по трубопроводам вдоль кровельных лотков в виде спутных потоков. По ходу потоков осуществляют отбор жидкости и воздуха в виде попарно совмещенных струй. С помощью струй формируют факелы, направленные в зону подкровельного пространства. В качестве примеров приведены варианты пневмогидравлических систем с внешним и внутренним смешением струй воздуха и жидкости. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. СО С

9иь. 1

А

Фи г. 2.

Фиг tf

Фиг. 5

О

02

о o,s о,8 1,о ы/6ж

Фиг. 6