Растворный узел для получения водного раствора минеральных удобрений

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к гидропонному оборудованию.
Уровень техники
Известен растворный узел для приготовления и подачи питательного раствора (патент РФ на изобретение №2038007, кл. МПК A01G 31/02, опубл. 27.06.1995), который содержит баки для маточных растворов, основную и дополнительную смесительные емкости, насос, фильтры, напорную емкость, распределительный коллектор. Теплообменник и увлажнитель размещены в траншее в слое песка, теплоизолированы от внешней среды и присоединены теплообменник к выходу напорной емкости и к входу коллектора, а увлажнитель - к водопроводу холодной воды.
Известен растворный узел фитотрона (заявка РФ №2014146251 на изобретение, кл. МПК A01G 31/02, A01G 7/00, опубл. 10.06.2016), содержащий емкости, насосы и фильтры, причем емкости выполнены четырех типов. Емкости первого типа предназначены для интенсивного и полного растворения заводских удобрений с применением циркуляционных насосов, выполненных с возможностью переключения потоков через три нижних парубка; емкости второго типа предназначены для хранения насыщенных растворов действующих веществ с использованием дозирующих насосов для дозирования растворов в сборный коллектор; емкости третьего типа предназначены для создания рабочего раствора с использованием стерилизующих установок и подготовки его для внесения дополнительных добавок и общей активации в специальном активационном модуле; емкости четвертого типа выполнены с возможностью использования их для циркуляции рабочего раствора в культивационном зале.
Известен растворный мобильный узел (заявка РФ №2005114540 на изобретение, кл. МПК МПК А01С 3/02, опубл. 20.11.2006), содержащий ходовую часть, емкость, имеющую загрузочный люк, оборудованный предохранительной решеткой и дистанционно управляемой крышкой, имеющий привод от вала отбора мощности трактора перемешивающий орган, который выполнен в виде шнека с правой и левой навивкой от середины его вала с диаметром витка, равным трем диаметрам вала и шагом витка, равным 1/2 его диаметра, установлен с пяти миллиметровым зазором наружной кромки витка шнека от дна емкости при вращении создает ускоренное перемещение смешиваемых (растворяемых) в воде компонентов к торцевым стенкам емкости, отражаясь от которых в жидкости создается обратный поток, который сталкиваясь с перфорированными перегородками, установленными на расстоянии 1/4 длины емкости от торцевых стенок в 1/2 верхней части емкости, разделяется на множество струйных потоков, которые сталкиваясь и взаимодействуя между собой смешиваются, смешивание компонентов начинается во время загрузки компонентов и продолжается в процессе транспортирования жидкого раствора к месту его применения.
Общим недостатком известных устройств является: громоздкость конструкции; большая продолжительность процесса растворения, а также неполное растворение и низкая концентрация действующего вещества, вследствие отсутствия нагрева раствора и однофакторного воздействия на процесс растворения (перемешивающий орган – лопастной насос).
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели - создание простого и надежного устройства, позволяющего эффективно и качественно растворять различные виды сухих минеральных удобрений.
Техническим результатом является увеличение производительности работы устройства, увеличение скорости и качества растворения минеральных удобрений.
Указанный технический результат достигается тем, что растворный узел для получения водного раствора минеральных удобрений содержит раму, на которой установлен бункер для сухих минеральных удобрений и, по меньшей мере, одна емкость для растворения минеральных удобрений, соединенные с помощью транспортера, а также, по меньшей мере, один роторно-пульсационный аппарат и, по меньшей мере, один нагревательный котел, соединенные системой трубопроводов.
На входе бункера для сухих минеральных удобрений может быть дополнительно установлена решетка.
На выходе бункера для сухих минеральных удобрений может быть дополнительно установлена дробилка комков сухих удобрений.
Нагревательный котел может работать на дизельном топливе.
Транспортер может быть выполнен шнековым.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид растворного узла сбоку.
На фиг. 2 представлен вид растворного узла сверху.
На фиг. 3-4 представлен вид растворного узла с двумя емкостями для растворения, вид сбоку и сверху.
На фигурах приняты следующие обозначения: 1 – рама, 2 – бункер для сухих удобрений, 3 – емкость для растворения, 4 – транспортер, 5 – перемешивающий орган, 6 – насос, 7 – счетчик воды, 8 – нагревательный котел, 9 – дробилка комков, 10 – трубопроводы, 11 – мотор-редуктор, 12 – решетка бункера, 13 – фильтр, 14 – электрошкаф.
Осуществление полезной модели
Растворный узел для получения водного раствора минеральных удобрений содержит раму 1, на которой установлен бункер 2 для сухих минеральных удобрений и, по меньшей мере, одна емкость 3 для растворения минеральных удобрений, соединенные с помощью транспортера 4, оснащенного мотором-редуктором 11, а также, по меньшей мере, один перемешивающий орган 5 и, по меньшей мере, один нагревательный котел 8, соединенные системой трубопроводов 10.
Для увеличения производительности растворного узла, он может быть оснащен несколькими емкостями 3 для растворения минеральных удобрений (см. фиг. 3-4), так как процесс растворения дольше в несколько раз по времени, чем процесс загрузки. Наличие второй емкости 3 позволяет увеличить производительность растворного узла в 1,5 раза.
Транспортер 4 может быть выполнен шнековым.
Перемещивающий орган 5 выполнен в виде роторно-пульсационного аппарата (РПА), обеспечивающего интенсификацию процесса перемешивания. РПА сочетает в себе принципы работы перекачивающего устройства и универсального высокоэффективного смесителя, активатора, диспергатора и гомогенизатора путем пульсационного, ударного, гидродинамического и кавитационного воздействия на смешиваемые среды, достигается не только перемешивание и измельчение, вплоть до молекулярного уровня, но и изменение конечных физико-механических свойств производимого продукта. На выходе РПА 5 может быть оснащен фильтром 13.
Насос 6 предназначен для подачи воды из накопительной емкости (на фиг. не показана).
Счетчик 7 предназначен для контроля количества воды, поступающего в емкость 3 для растворения сухих удобрений.
Решетка 12 на входе бункера 2 предназначена для того, чтобы большие комки слежавшихся сухих удобрений не попали в растворный узел, а также для задержания крупного мусора. На выходе бункера 2 расположена дробилка 9 комков сухих удобрений, позволяющая быстрее и качественнее измельчить слежавшиеся удобрения.
Нагревательный котел 8 может работать на дизельном топливе.
Электрошкаф 14 обеспечивает электропитание растворного узла.
Растворный узел для получения водного раствора минеральных удобрений работает следующим образом.
Минеральные удобрения засыпают в бункер 2 и через дробилку комков 9 шнековым транспортером 4 понемногу подают в емкость 3 для растворения. Одновременно с помощью насоса 6 подают воду в емкость 3, куда одновременно подаются минеральные удобрения. Включают роторно-пульсационный аппарат 5 и начинается процесс растворения. При растворении происходит резкое понижение температуры раствора, вследствие чего резко замедляется растворение и поэтому включают котел 8, который подогревает смесь и ускоряет растворение. Котел 8 может быть включен как при начале работы, так и предварительно до начала работы растворного узла.
После растворения раствор с помощью РПА 5 подается через фильтр 13 в накопительную емкость (на фиг. не показано).
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного устройства в сельскохозяйственном машиностроении, которое может быть использовано для получения водного раствора минеральных удобрений, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».