РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ

Устройство относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для распыления жидкости.
Известна форсунка с параболическим завихрителем [1]. Она содержит цилиндрическую камеру для подвода газа, осевой ороситель с дроссельными отверстиями для подвода жидкости и завихритель газожидкостного потока. Ороситель с дроссельными отверстиями заглушен с выходного конца центробежным элементом, состоящим из последовательно соединенных профилированных дисков, на торцевой части которых выполнены выступы и углубления в форме спирали Архимеда. Выступы на одном диске входят с зазором во впадины на другом диске с образованием канала в форме спирали Архимеда, сообщающегося с полостью цилиндрической камеры, в торцевой части которой расположен диск с перфорацией для входа газа, который своей внешней поверхностью жестко соединен с цилиндрической камерой, а внутренней поверхностью - с оросителем. В цилиндрической камере последовательно установлены два завихрителя. Завихритель, расположенный на входе газового потока, жестко скреплен с трубкой оросителя. Завихритель на выходе жестко скреплен с внутренней поверхностью цилиндрической камеры. Между завихрителями выполнены зазоры для взаимодействия с газом и жидкостью: тангенциальный зазор и осевой зазор. Каждый из завихрителей и выполнен в форме эллиптического параболоида, направляющие лопасти которого изогнуты по винтовой поверхности и образуют криволинейные конфузорные каналы.
Недостатком данной конструкции является высокий уровень давления жидкости, который недопустим при распылении жидкости с биологическим препаратом.
Так же известна пневматическая форсунка [2], которая содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру. Шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком соосно диффузору и соединенной с ним последовательно. Шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенных поверхности, одна их которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском. Распылительный диск расположен перпендикулярно оси корпуса и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса. Линия, образующая торцевую поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка. Поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска. Коаксиально и осесимметрично корпусу к его внешней поверхности прикреплен коллектор с, по крайней мере, тремя трубками для подвода воздуха, при этом нижняя часть трубок закреплена в диффузоре, охватывающем распылительный диск, а срез трубок выполнен в виде дросселирующих каналов, которые расположены напротив стержня, соединяющего распылительный диск со шнеком.
Недостатком данного устройства является то, что при распылении происходит преобразование энергии давления в скорости истечения жидкости, при этом происходит перепад давления и гибель бактерий входящих в препараты для биологической защиты растений.
Прототипом является пневмоакустическая стержневая форсунка [3], содержащая цилиндрический корпус, имеющий центральное цилиндрическое отверстие с впускным газовым каналом, центральный стержень, установленный в центральном отверстии и имеющий часть, выступающую из цилиндрического корпуса, имеющего впускной канал для жидкости, жидкостную кольцевую камеру, связанную с впускным каналом для жидкости, жидкостное сопло, связанное с жидкостной кольцевой камерой, охватывающее центральный стержень, кольцевой резонатор, установленный на выступающей части центрального стержня, рабочая часть которого обращена к цилиндрическому корпусу, причем газовое сопло и жидкостное сопло выполнены соосными, жидкостное сопло расположено дальше по радиусу от центральной осевой линии цилиндрического корпуса, обечайку, охватывающую цилиндрический корпус, при этом жидкостная кольцевая камера и жидкостное сопло образованы пазами в цилиндрическом корпусе, ограниченными внутренней поверхностью обечайки, центральный стержень выполнен с диаметром, равным диаметру сопла, в центральном стержне выполнены продольные пазы, расположенные на расстояниях, не превышающих четверть длины волны рабочей частоты форсунки.
Недостатком прототипа является то, что процесс распыления жидкости происходит при сверхкритическом давлении, что является губительным для микроорганизмов, входящих в препараты для биологической защиты растений.
Задачей изобретения является повышение эффективности применения жидких биологических препаратов.
Технический результат - распыление жидкого биологического препарата при максимально возможном сохранении количества жизнеспособности микроорганизмов в нем.
Технический результат достигается тем, что распылитель рабочего раствора биопрепарата, содержащий цилиндрический корпус, имеющий центральное цилиндрическое отверстие с впускным газовым каналом, центральный стержень, установленный в центральном отверстии и имеющий часть, выступающую из цилиндрического корпуса, впускной канал для жидкости, жидкостную кольцевую камеру, связанную с впускным каналом для жидкости, жидкостное сопло, связанное с жидкостной кольцевой камерой, причем газовое сопло и жидкостное сопло выполнены соосными, жидкостное сопло расположено дальше по радиусу от центральной осевой линии цилиндрического корпуса, при этом жидкостная кольцевая камера и жидкостное сопло образованы пазами в цилиндрическом корпусе, в нижней части цилиндрического корпуса имеется смесительная камера, которая с нижней стороны ограничена плоским диском, площадь сечения газового сопла больше площади сечения жидкостного сопла в 3 раза, а жидкостная кольцевая камера выполнена в виде конуса.
Сущность предлагаемого устройства поясняется схемой.
Фиг. 1 - схема распылителя, аксонометрия, разрез.
Распылитель жидкости содержит цилиндрический корпус 1 (фиг. 1), имеющий центральное цилиндрическое отверстие с впускным газовым каналом 2, центральный стержень 3, установленный в центральном отверстии и имеющий часть, выступающую из цилиндрического корпуса, впускной канал 4 для жидкости, жидкостную кольцевую камеру 5, связанную с впускным каналом для жидкости, жидкостное сопло 6, связанное с жидкостной кольцевой камерой, причем газовое сопло 7 и жидкостное сопло 6 выполнены соосными, жидкостное сопло расположено дальше по радиусу от центральной осевой линии цилиндрического корпуса 1, при этом жидкостная кольцевая камера 5 и жидкостное сопло образованы пазами в цилиндрическом корпусе 1, в нижней части которого имеется смесительная камера 8, ограниченная с нижней стороны плоским диском 9, площадь сечения газового сопла больше площади сечения жидкостного сопла в 3 раза, а жидкостная кольцевая камера 5 выполнена в виде конуса. Устройство работает следующим образом.
Распылитель устанавливается в вертикальном положении и закрепляется хомутом. Корпус 1 распылителя имеет два входных штуцера 2 и 4. В один из них подается газ (воздух) под давлением, а во второй подается жидкость (рабочий раствор). Воздух, проходя через цилиндрическую полость и упираясь в ограничительный диск 9, меняет свое направление на 90° и попадает в смесительную камеру 8. Рабочий раствор, спускаясь по конусообразной поверхности внешней стенки жидкостной кольцевой камеры 5, закручиваясь, попадает в смесительную камеру 5, где смешивается с потоком воздуха. Далее смешанный рабочий раствор, обогащенный воздухом, распыляется в атмосферу. В рабочем растворе, обогащенным воздухом, не происходит губительного для бактерий перепада давления, так как для распыления используется его подача при давлении не более 1,5…2 атм. (0,15…0,2 МПа). Также, частицы раствора из-за закручивания жидкости при движении по стенкам конусообразной кольцевой камеры, при распылении двигаются по траектории логарифмической спирали, что приводит к снижению его сноса ветром или набегающего потока воздуха.
Таким образом, такое конструктивное решение распылителя жидкости позволяет проводить равномерное распыление жидкого биологического препарата при давлении не превышающего нормального атмосферного более чем 2 раза, что обеспечивает максимально возможное сохранение количества жизнеспособности микроорганизмов, соответственно, повысить эффективность применения биологических препаратов.
Полезная модель создана при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по соглашению №14.610.21.0017 от 03 октября 2017 г., уникальный идентификатор проекта RFMEFI61017X0017.
Список использованной литературы
1. Патент РФ №2636721, МПК В05В 1/34, В05В 7/00, B01F 3/04, B01F 5/02. Форсунка с параболическим завихрителем /О.С. Кочетов, заявл. 2016143959, 09.11.2016, опубл. 27.11.2017 бюлл. №33.
2. Патент РФ №2631293, МПК В05В 1/00, F23D 11/00. Пневматическая форсунка / О.С. Кочетов, заявл. 2017104369, 10.02.2017, опубл. 20.09.2017 бюлл. №26.
3. Патент РФ №2536957, МПК В05В 1/00. Пневмоакустическая стержневая форсунка / А.Н. Дубровский, заявл. 2013134991/05, 26.07.2013, опубл. 27.12.2014 бюлл. №36.