ФОРСУНКА ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ РАБОЧЕГО СОСТАВА БИОПРЕПАРАТА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для распыления жидких биологических средств защиты растений.
Известна форсунка с параболическим завихрителем [1], которая 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 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.
Также известна пневмоакустическая стержневая форсунка [2], содержащей 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. При этом центральный стержень выполнен с диаметром, равным диаметру сопла, а продольные пазы в центральном стержне расположены на расстояниях друг от друга, не превышающих четверть длины волны рабочей частоты форсунки, причем глубина пазов на центральном стержне δ, их ширина t и количество n, частота генерации f, ширина резонансной канавки пневмоакустической стержневой форсунки а и расстояние между кольцевым газовым соплом Н и дном кольцевого резонатора выбраны из соотношений S=⋅n⋅δ⋅t, где S - суммарное сечение пазов при заданной производительности по газу; 12,5≤f⋅δ≤15; 1,8≤σ/δ≤2,1; 7≤H/δ≤8.
Недостатком данного устройства является то, что выходящая жидкость ударяется об отражатель, что может оказывать отрицательное влияние на жизнеспособность биологических агентов биопрепарата.
Прототипом является пневматическая форсунка [3], 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 сложность конструкции, а также то, что при распылении происходит преобразование энергии давления в скорость истечения жидкости, которое сопровождается перепадом давления, что также отрицательно влияет на жизнеспособность биологических агентов биопрепарата.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
Технический результат - повышение эффективности применения биологических препаратов для защиты растений.
Это достигается тем, что в форсунке для распыления рабочего состава биопрепарата, включающей корпус, внутри которого расположены канал для подачи воздуха и канал для подачи рабочего состава, штуцеры, установленные в верхней части корпуса к входным отверстиям каналов для подачи воздуха и рабочего состава, регулировочный конус, установленный соосно в нижней части корпуса, пустотелое сопло, имеющее форму усеченного конуса с отверстием на вершине и закрепленное к нижней части корпуса посредством резьбового соединения оси каналов для подачи воздуха и рабочего состава имеют форму цилиндрической винтовой линии, ось которой совпадает с осью корпуса, а входные отверстия каналов расположены симметрично относительно друг друга и оси корпуса, причем диаметр канала для подачи воздуха больше диаметра канала для подачи рабочего состава в 1,5 раза.
Форсунка для распыления рабочего состава биопрепарата, поясняется схемой.
Фиг. 1 - общий вид форсунки для распыления рабочего состава биопрепарата.
Форсунка для распыления рабочего состава биопрепарата, состоит из корпуса 1 и сопла 2. Внутри корпуса 1 расположены непересекающиеся между собой канал для подачи рабочего состава 3 и канал для подачи воздуха 4. Оси каналов 3 и 4 имеют форму цилиндрической винтовой линии, ось которой совпадает с осью корпуса 1. Входные отверстия каналов 3 и 4 расположены симметрично относительно друг друга и оси корпуса 1. При этом диаметр канала для подачи воздуха 4 больше диаметра канала для подачи рабочего состава 3 в 1,5 раза. В верхней части корпуса к входным отверстиям каналов 3 и 4 установлены штуцеры 5. В нижней части корпуса соосно с ним установлен регулировочный конус 6. Сопло 2 имеет форму усеченного конуса с отверстием на вершине, выполнено пустотелым и закрепляется к нижней части корпуса 1 при помощи резьбового соединения.
Форсунка для распыления рабочего состава биопрепарата работает следующим образом.
Форсунка для распыления рабочего состава биопрепарата устанавливается в протравливатель или опрыскиватель. В процессе работы через штуцеры 5 в канал 3 подается рабочий состав биопрепарата, а в канал 4 подается теплый воздух. При этом рабочий состав биопрепарата подается под давлением не более 2 атм., а давление воздуха составляет не менее 4 атм. Рабочий состав и воздух проходя через винтовые каналы 3 и 4 соответственно изменяют прямолинейное движение на вращательное и вырываются из выходных отверстий под углом к внутренней конусообразной поверхности сопла 2. В дальнейшем происходит их смешивание в камере, образованной внутренней конусообразной поверхностью сопла 2 и регулировочным конусом 6. При этом подхватываемый за счет более высокого давления теплым воздушным потоком рабочий состав биопрепарата двигается по конусообразной поверхности, обогащается воздухом и дополнительно закручивается. Дойдя до вершины сопла, обогащенный воздухом рабочий состав биопрепарата проходит через щель, образованную между отверстием сопла 2 и регулировочным конусом 6 и распыляется во внешнюю среду. Требуемый угол распыления и размеры капель рабочего состава регулируются изменением зазора между соплом 2 и регулировочным конусом 6 путем закручивания или откручивания сопла 2 относительно корпуса 1 при помощи резьбового соединения. Такое конструктивное исполнение распылителя позволяет подавать в распылитель и распылять рабочий состав биопрепарата под более низким давлением и тем самым снизить отрицательное влияние высокого давления на жизнедеятельность биологических агентов биопрепаратов. А обогащение рабочего состава теплым воздухом будет способствовать повышению активности биологических агентов биопрепаратов. Меньший диаметр канала 3, чем диаметр канала 4, обеспечивает более точную дозировку рабочего состава и равномерную ее подачу в камеру смешивания. Кроме того, распыление рабочего состава происходит в виде вращающегося конуса, что создает внутреннюю область пониженного давления и приводит к притягиванию внутрь конуса распыленных капель рабочего состава, снижая тем самым их снос в сторону ветром или набегающим воздухом.
Таким образом, такое конструктивное решение форсунки для распыления рабочего состава биопрепарата обеспечивает повышение эффективности применения биологических препаратов для защиты растений.
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 №2536957, МПК В05В 1/00. Пневмоакустическая стержневая форсунка / А.Н. Дубровский, заявл. 2013134991/05, 26.07.2013, опубл. 27.12.2014 бюлл. №36.
3. 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.