УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МАТОЧНОГО РАСТВОРА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к мелиоративной технике.
Известен гидроподкормщик заводского изготовления для дождевальных трубопроводов «Радуга» и «Волжанка» (Сапунков А.П. «Использование дождевальной техники», М: Колос, 1981-224 с.), подсоединяемый к патрубку с диафрагмой внутри. Перед ней давление несколько выше, а за ней снижается. Под действием возникающего перепада давлений образуется ток воды по напорному шлангу в бак гидроподкормщика. Там вода растворяет находящиеся удобрения, и по трубе маточный раствор удобрений направляется в зону меньшего давления основного трубопровода, где смешивается с поливной водой. Удобрения, загруженные через верхнюю крышку в бак, поступают под действием собственной массы к сетке и пополняют расход растворенного вещества. Расход воды, проходящий через бак подкормщика, а, следовательно, и концентрацию раствора удобрений изменяют вентилями.
Недостатком известной конструкции устройства является то, что его бак имеет цилиндрическую форму, которая допускает в местах пересечения плоскостей скапливание удобрений и других твердых фракций, что приводит к несоответствию концентрации маточного раствора заданному значению. Недостатком является также то, что конструкция данного гидроподкормщика не позволяет получать маточный раствор заданной концентрации и точно дозировать его в поливную воду.
Известно устройство для вегетационных подкормок сельскохозяйственных культур (прототип патент №2280972), включающая бункер, в нижней части которого расположена смесительная камера с подводящими и отводящими патрубками и стакан, смонтированный посредством стержней на подводящем патрубке, при этом устройство снабжено гидроциклоном для отделения из маточного раствора шлама,
взвесей и сора с камерой для их осадка и удаления, трехпозиционным распределителем потоков воды для подачи оросительной воды в бункер, маточного раствора в систему мелкодисперсного дождевания из гидроциклона и ее камеры для сбора и отвода шламов, взвесей и сора в сбросную сеть, стакан бункера выполнен в виде полого конуса и вершиной обращен в сторону люка для загрузки бункера, подводящий патрубок гидравлически связан с гидроциклоном, снабженным сетчатым экраном в виде полого усеченного конуса, малым основанием сопряженным с камерой для осадка шлама, взвесей и сора, а трехпозиционный распределитель потоков трубопроводами связан с подводящим патрубком смесительной камеры, гидроциклоном и камерой гидроциклона для сбора шлама, взвеси и сора соответственно, с напорным водоотводящим трубопроводом, сбросной сетью и трубопроводом системы мелкодисперсного дождевания. Диаметр основания стакана и диаметр бункера для удобрений относятся как 1:(1,25...1,40). Бункер, гидроциклон с его камерой и распределитель потоков воды выполнены моноблоком. Плунжер трехпозиционного распределителя потоков имеет три фиксируемых положения: подача очищенного маточного раствора в трубопровод системы мелкодисперсного дождевания; отключено (нейтральное); удаление шлама, взвесей и сора из смесительной камеры бункера и камеры для осадка и удаления шлама из гидроциклона.
Недостатком конструкции по прототипу является цилиндрическая форма смесительной камеры, которая допускает в местах пересечения плоскостей скапливание удобрений и других твердых фракций, что приводит к несоответствию концентрации маточного раствора заданному значению. Недостатком является так же отсутствие прибора контролирующего концентрацию маточного раствора, в результате чего не соблюдается норма внесения удобрений на единицу площади.
Технической задачей полезной модели является получение маточного раствора заданной концентрации с возможностью точного дозирования нормы внесения удобрений в поливную воду.
Техническая задача достигается тем, что устройство для приготовления маточного раствора, включающее смесительную камеру с подводящими и отводящими патрубками и гидроциклоном, снабженным сетчатым экраном в виде полого усеченного конуса, служащим для отделения из маточного раствора шлама, взвесей и сора и содержащим камеру для их осадка и удаления, позиционный распределитель потоков жидкости с плунжером, связанный с напорным водоподводящим трубопроводом, с подводящим патрубком, с камерой гидроциклона, через которую он связан со сбросной сетью и трубопроводом системы мелкодисперсного дождевания, отличающееся тем, что смесительная камера представляет собой корпус, имеющий форму усеченной верхней части сферы, на которой размещена резервная емкость с задвижкой и механизмом перемещения задвижки, в нижней части корпуса с его наружной стороны прикреплен подводящий патрубок, опоясывающий корпус смесительной камеры в виде кольца и содержащий по всей длине его внутренней поверхности выходные отверстия, выполненные в месте соединения подводящего патрубка с корпусом, кроме того на трубопроводе, соединяющем позиционный распределитель потоков жидкости и гидроциклон, расположены насос и контролирующее устройство, работающее по принципу измерения сопротивления раствора и связанное с энергоблоком, управляющим механизмом перемещения задвижки, механизмом перемещения плунжера относительно распределителя потоков воды и насоса.
Техническая задача достигается тем, что устройство, в котором согласно полезной модели плунжер позиционного распределителя потоков жидкости выполнен с двумя дополнительными позициями, определяющими подачу воды из напорного трубопровода в смесительную камеру и циркуляцию маточного раствора, позволяющую довести маточный раствор до заданной концентрации.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство для приготовления маточного раствора отличается от прототипа тем, что смесительная камера представляет собой корпус, имеющий форму усеченной верхней части сферы, на которой размещена резервная емкость с задвижкой и механизмом перемещения задвижки, в нижней части корпуса с его наружной стороны прикреплен подводящий патрубок, опоясывающий корпус смесительной камеры в виде кольца и содержащий по всей длине его внутренней поверхности выходные отверстия, выполненные в месте соединения подводящего патрубка с корпусом, кроме того на трубопроводе, соединяющем позиционный распределитель потоков жидкости и гидроциклон, расположены насос и контролирующее устройство, работающее по принципу измерения сопротивления раствора и связанное с энергоблоком, управляющим механизмом перемещения задвижки, механизмом перемещения плунжера относительно распределителя потоков воды и насоса, кроме этого плунжер позиционного распределителя потоков жидкости выполнен с двумя дополнительными позициями, определяющими подачу воды из напорного трубопровода в смесительную камеру и циркуляцию маточного раствора, позволяющую довести маточный раствор до заданной концентрации.
На фигуре показана схема устройства для приготовления маточного раствора.
Устройство для приготовления маточного раствора включает смесительную камеру, представляющую собой корпус 1, имеющий форму усеченной верхней части сферы, на которой размещена резервная емкость 5. В нижней части резервной емкости 5 расположена задвижка 6 с механизмом перемещения задвижки 21, а в верхней части - крышка 7. В нижней части корпуса 1 смесительной камеры с его наружной стороны прикреплен подводящий патрубок 2, соединенный через позиционный распределитель потоков жидкости 14 с напорным водоподводящим трубопроводом 17.
Подводящий патрубок 2 опоясывает корпус 1 смесительной камеры в виде кольца. При этом подводящий патрубок 2 содержит по всей длине его внутренней поверхности выходные отверстия 3, выполненные в месте соединения подводящего патрубка 2 и корпуса 1. Корпус 1 смесительной камеры соединен через отводящий патрубок 4 с гидроциклоном 8. Гидроциклон 8 снабжен сетчатым экраном 9 и камерой 10 для осадки из очищаемого маточного раствора шлама, взвесей, сора и их периодического удаления по сбросному трубопроводу 11 через позиционный распределитель потоков жидкости 14 в сбросную сеть 12. Позиционный распределитель потоков жидкости 14 выполнен пятипозиционным, определяющим пять фиксируемых позиций, определяющих режимы работы устройства:
1. нейтральная позиция (отключено);
2. подача воды из напорного водопод водящего трубопровода 17 в корпус 1 смесительной камеры;
3. циркуляция маточного раствора, позволяющая довести маточный раствор до заданной концентрации;
4. подача очищенного маточного раствора в трубопровод системы мелкодисперсного дождевания 16;
5. удаление шлама, взвесей и сора из корпуса 1 смесительной камеры и камеры 10 для осадка и удаления шлама, сора, взвесей из гидроциклона 8.
Указанные фиксируемые позиции плунжера переключаются автоматически по сигналам энергоблока. Гидроциклон 8 в свою очередь соединен трубопроводом 13, на котором расположены насос 15 и контролирующее устройство 18. Трубопровод 13 через позиционный распределитель потоков жидкости 14 соединен с трубопровод системы мелкодисперсного дождевания 16. Насос 15 и контролирующее устройство 18 работают по принципу измерения сопротивления раствора и связанное с энергоблоком 19, с управляющим механизмом перемещения
задвижки 21, с механизмом перемещения плунжера 20 относительно позиционного распределителя потоков жидкости 14 и с насосом 15.
Устройство для приготовления маточного раствора работает следующим образом. При нейтральном положении плунжера позиционного распределителя потоков жидкости 14 (первая фиксируемая позиция плунжера) открывают крышку 7 резервной емкости 5 и отодвигают задвижку 6. Засыпают в корпус смесительной камеры 1 соответствующую навеску минеральных удобрений. Затем закрывают задвижку 6 и заполняют резервную емкость 5 дополнительной порцией минеральных удобрений и закрывают крышку 7. Плунжер позиционного распределителя потоков жидкости 14 автоматически перемещается в положение соответствующее второй фиксируемой позиции и вода из напорного водоподводящего трубопровода 17, пройдя через позиционный распределитель потоков жидкости 14, под давлением поступает по подводящему патрубку 2 в корпус 1 смесительной камеры через отверстия 3. При этом происходит растворение удобрений за счет создания турбулентных потоков в корпусе 1 смесительной камеры. Затем автоматически включается третья фиксируемая позиция плунжера позиционного распределителя потоков жидкости 14, при этом маточный раствор по отводящему патрубку 4 тангенциально подается в гидроциклон 8 в его верхнюю часть. Маточный раствор за счет тангенциальной подачи в гидроциклоне 8 приобретает вращательное движение вокруг вертикальной оси симметрии гидроциклона 8. Созданные таким образом центробежные силы опускают взвеси, сор, шлам вдоль внутренней стенки гидроциклона 8 в направлении камеры 10. Сетчатый экран 9 улавливает мельчайшие взвеси на своей поверхности, а затем их также осаждает в камеру 10. Очищенный таким образом маточный раствор из минеральных удобрений по трубопроводу 13 подается насосом 15 в позиционный распределитель потоков жидкости 14, далее из него направляется через подводящий патрубок 2 в корпус смесительной камеры
до тех пор, пока маточный раствор не достигнет заданной концентрации, момент достижения которой определит контролирующее устройство 18 и подаст сигнал через энергоблок 19 механизму перемещения плунжера 20 на переключение позиционного распределителя потоков жидкости 14 в четвертую фиксируемую позицию. При этом очищенный маточный раствор заданной концентрации подается через позиционный распределитель потоков жидкости 14 в трубопровод системы мелкодисперсного дождевания 16. После того как весь маточный раствор будет израсходован, автоматически включается пятая фиксируемая позиция. При этом накопившийся шлам, осадки, сор, взвеси из камеры 10 гидроциклона 8 удаляются через сбросной трубопровод 11 в сбросную сеть 12.
Контролирующее устройство 18 представляет собой два контакта, расположенных диаметрально противоположно внутри трубопровода 13. Контроль концентрации маточного раствора осуществляется по сопротивлению, измеряемому мегомметром. Контролирующее устройство 18 связано с энергоблоком 19. В случае если концентрация маточного раствора ниже заданной через энергоблок подается команда о включении механизма перемещения задвижки 21 и из резервной емкости 5 удобрения поступают в корпус 1 смесительной камеры. При избыточной концентрации маточного раствора через энергоблок 19 подается сигнал о перемещении плунжера позиционного распределителя потоков жидкости 14 во вторую фиксируемую позицию, а затем в третью фиксируемую позицию, а после в четвертую фиксируемую позицию.