Распылитель жидкости
LIQUID SPRAYER

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к распылителям для внесения пестицидов и жидких минеральных удобрений.
Известен инжекторный плоскоструйный двухфакельный распылитель пестицидов с асимметричными факелами распыла, содержащий корпус, дефлекторные распылители, один из которых выполнен параллельно оси симметрии корпуса, второй перпендикулярно ей, выполненные в корпусе, воздушную камеру с отверстием для воздуха, камеру смешения с отверстиями для подачи рабочей жидкости и инжектирования воздуха, каналы для подвода газожидкостной смеси к дефлекторным распылителям (каталог 51А-RU Teejt tehnologies // Спреинг системс Ко. – 2014, с.18).
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность смесеобразования в проточном канале при изменении режимов работы распылителя, потеря части энергии струи вследствие наличия отражателя в виде плоской стенки, недостаточная турбулентность струи жидкости при подаче ее на дефлектор и неравномерное распределение рабочей жидкости в факеле распыла, при этом выполнение дефлекторного распылителя с каналом, перпендикулярным каналу подвода рабочей жидкости, приводит к повороту потока рабочей жидкости на 90° и может вызвать забивание проходного канала дефлекторного распылителя, особенно при внесении жидких минеральных удобрений.
Известна двухфакельная форсунка для внесения жидких минеральных удобрений, содержащая корпус с выполненным в нем каналом, состоящим из входного конического сужающего в направлении потока жидкости участка, и дефлектор, последний выполнен с рассекающей кромкой, обращенной навстречу потоку жидкости, длина которой равна диаметру цилиндрического участка канала, а на дефлектирующих поверхностях выполнены турбулизаторы в виде полукруглых канавок, радиус которых меньше половины радиуса цилиндрического участка канала (Авторское свидетельство СССР № 787097, МПК А01М 7/00, 1980).
Недостатком известного устройства является то, что при опрыскивании и внекорневой подкормке сельскохозяйственных растений с большой листовой поверхностью, абаксиальные стороны листьев в отличие от адаксиальных, зачастую бывают слабо обработаны или совсем не обработаны, а отсутствие системы газонасыщения капель рабочей жидкости пестицидов приводит к полидисперсному распылу, испарению и сносу мелких капель, что снижает эффективность внесения пестицидов и увеличивает загрязнение окружающей среды.
Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение фитосанитарного состояния агроценозов и повышение урожайности сельскохозяйственных культур, путем создания распылителя жидкости для внесения пестицидов и жидких минеральных удобрений, обеспечивающего монодисперсный распыл, качественные показатели осаждения рабочей жидкости пестицидов и удобрений на растения, минимизацию испарения и сноса диспергируемых капель из зоны обработки, стекания капель с обрабатываемой листовой поверхности на почву.
Поставленная задача достигается тем, что у распылителя жидкости, содержащего цилиндрический корпус, крышку, входной канал, соединенный с коноидальным соплом, инжекционную камеру смешения, выходной конфузор, цилиндрический выходной канал, кольцевую воздушную камеру с цилиндрическим каналом для подвода воздуха, радиальные каналы, дефлектор с рассекающей кромкой и дефлектирующими поверхностями, согласно изобретению, инжекционная камера смешения выполнена в виде сфероида с малой осью вращения, совпадающей с осью симметрии распылителя и снабжена по экваториальной линии отверстиями для поступления воздуха, при этом в нижней части соединена с коноидальным конфузором, а дефлектирующие поверхности асимметричны относительно вертикальной оси симметрии распылителя и выполнены в виде части поверхностей параболоидов вращения, причем угол схода рабочей жидкости с одной дефлектирующей поверхности по крайней мере в два раза больше угла схода рабочей жидкости с другой дефлектирующей поверхности.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен распылитель жидкости в продольном разрезе; на фиг.2 изображен распылитель (вид сбоку); на фиг.3 - вид Б на фиг.1.
Распылитель жидкости содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2, входной канал 3, соединенный с коноидальным соплом 4, инжекционную камеру смешения 5, соединенную с выходным конфузором 6 коноидальной формы, цилиндрический выходной канал 7, кольцевую воздушную камеру 8, соединенную с радиальным входным цилиндрическим каналом 9 для воздуха, радиальные каналы 10, соединяющие полость кольцевой камеры 8 с камерой смешения 5, дефлектор 11 с рассекающей кромкой 12, дефлектирующие поверхности 13 и 14,. имеющие поверхности 15 и 16 схода жидкости с дефлекторующих поверхностей 13 и 14.
Инжекционная камера смешения 5 выполнена в виде сфероида с малой осью вращения p-p, совпадающей с осью симметрии n-n распылителя и снабжена отверстиями 17 для поступления воздуха, выполненными по экваториальной линии. В нижней части она соединена с коноидальным конфузором 6, что обеспечивает равномерное распределение воздуха по объему камеры 5, интенсифицирование процесса смесеобразования в камере 5 для счета повышения коэффициента турбулентного массообмена, фокусирование потока смеси при поступлении его в выходной канал 7. В конечном итоге, повышается эффективность смесеобразования.
1
2
1
1
2
2
Дефлектирующие поверхности 13, 14 асимметричны относительно вертикальной оси симметрии n-n. Они выполнены в виде части поверхностей параболоидов вращения 18, 19, образованных вращением парабол 20 и 21 вокруг вертикальных осей оzи оz, соответственно, причем угол схода рабочей жидкости α с дефлектирующей поверхности 13, образованный касательной k-k к параболе 20 и нормалью h-h в точке схода f, по крайней мере, в два раза больше угла β, образованного касательной k-k к параболе 21 и нормалью l-l в точке схода s.
Представленное выполнение дефлектирующих поверхностей 13 и 14 обеспечивает плавное преобразование кинетической энергии потока рабочей жидкости, выходящей из канала 7, в потенциальную энергию давления потока на дефлектирующих поверхностях 13 и 14, равномерную эпюру распределения массы рабочей жидкости по ширине факела распыла за счет перераспределение скоростей в плоском потоке факеле распыла, обработку растений двумя факелами распыла под разными углами схода α и β с дефлектирующих поверхностей, что позволяет обрабатывать абаксиальные и адаксиальные стороны вегетативной части растений и, как следствие, обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Распылитель жидкости работает следующим образом.
Рабочая жидкость из бака машины подается насосом под заданным перепадом давления (не показано) во входной канал 3, и далее поток жидкости разгоняется в коноидальном сопле 4. Вытекающая из сопла 4 струя рабочей жидкости создает разряжение в инжекционной камере 5, вследствие чего воздух из входного канала 9 поступает в  кольцевую камеру 8. Далее по радиальным каналам он поступает в камеру 5, где происходит смесеобразование. Из камеры 5 газожидкостная смесь поступает в коноидальный конфузор 6, посредством которого увеличивается скорость ее подачи в цилиндрический выходной канал 7, в котором происходит дополнительное перемешивание газожидкостной смеси и выравнивание поля скоростей потока. Затем поток газожидкостной смеси посредством рассекающей кромки 12 разделяется на два потока полукруглой формы, которые поступают на дефлектирующие поверхности 13 и 14 дефлектора 11, посредством которых кинетическая энергия потоков преобразуется в потенциальную энергию давления с образованием двух плоских факелов V-формы с корневым углом γ под разными углами схода α и β с дефлектирующих поверхностей 13 и 14, например, α = 60° и β = 30°. Рабочая жидкость в виде факелов V-образной формы под разными углами наносится на обрабатываемые растения, покрывая абксиальные и даксиальные стороны вегетативной части растений.
Использование изобретения обеспечивает монодисперсный распыл, качественные показатели осаждения рабочей жидкости пестицидов и удобрений на растения, минимизацию испарения, сноса диспергируемых капель из зоны обработки и стекания капель с обрабатываемой листовой поверхности на почву и, как следствие, заданное фитосанитарное состояние агроценозов и повышение урожайности сельскохозяйственных культур.