УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МАТОЧНОГО РАСТВОРА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к мелиоративной технике. Известно устройство для вегетационных подкормок сельскохозяйственных культур (аналог 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 является отсутствие прибора контролирующего концентрацию минеральных удобрений в почве в процессе внесения их с поливной водой дождевальными машинами, в результате чего не соблюдается норма внесения удобрений на единицу площади. Известно устройство для приготовления маточного раствора (прототип - патент на полезную модель №72600), 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, при этом 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. 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.
Недостатком является невозможность определения концентрации минеральных удобрений в почве в процессе их внесения с поливной водой дождевальными машинами, в результате чего не соблюдается норма внесения удобрений на единицу площади.
Технической задачей полезной модели является создание устройства, позволяющего измерять концентрацию минеральных удобрений в почве и одновременно доводить эту концентрацию до нормы в процессе внесения минеральных удобрений с поливной водой дождевальными машинами.
Техническая задача достигается тем, что устройство для приготовления маточного раствора включает смесительную камеру, выполненную в виде корпуса, имеющего 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, снабженным кроме того отводящим патрубком, соединенным с гидроциклоном, соединенным со сбросной сетью и трубопроводом мелкодисперсного дождевания посредством позиционного распределителя потоков жидкости через контролирующее устройство и насос, управляемые энергоблоком, управляющим, кроме того, механизмом перемещения задвижки и позиционным распределителем потоков жидкости, в котором, согласно полезной модели резервная емкость разделена на три секции, каждая из которых снабжена задвижкой с механизмом перемещения задвижки, контролирующее устройство выполнено в виде иономера с тремя парами электродов, устанавливаемыми на трубопроводе дождевальной машины и связанными с энергоблоком.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что резервная емкость разделена на три секции, каждая из которых снабжена задвижкой с механизмом перемещения задвижки, контролирующее устройство выполнено в виде иономера с тремя парами электродов, устанавливаемыми на трубопроводе дождевальной машины и связанными с энергоблоком.
На фигуре показана схема устройства для приготовления маточного раствора.
Устройство для приготовления маточного раствора включает смесительную камеру, выполненную в виде корпуса 1, имеющего форму усеченной верхней части сферы, на которой размещена резервная емкость, которая разделена на три секции 5, каждая из которых снабжена задвижкой 6 с механизмом перемещения задвижки 21. В верхней части каждой секции размещена крышка 7. В нижней части корпуса 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 и содержащий по всей его внутренней поверхности выходные отверстия 3, выполненные в месте соединения подводящего патрубка 2 и корпуса 1. Корпус, кроме того, снабжен отводящим патрубком 4, соединенным с гидроциклоном 8. Гидроциклон 8 снабжен сетчатым экраном 9 и камерой 10 для осадка и 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 водоподводящего 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 19. 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 трубопроводом системы мелкодисперсного дождевания 16. Насос 15 и контролирующее устройство 18 работают по принципу измерения сопротивления раствора и связаны с энергоблоком 19, с управляющим механизмом, перемещения задвижек 21, с механизмом перемещения плунжера 20. Определение количества удобрений (калийных, фосфорных, азотных) осуществляется иономером 22, соединенным с тремя парами электродов 23. Электроды 23 и иономер 22 соединены с энергоблоком 19.
Устройство для приготовления маточного раствора работает следующим образом. При нейтральном положении плунжера позиционного распределителя потоков жидкости 14 (первая фиксируемая позиция плунжера) открывают крышку 7 любой из трех секций 5 резервной емкости и отодвигают задвижку 6. Засыпают в корпус смесительной камеры 1 соответствующую навеску минеральных удобрений. Затем закрывают задвижку 6 и заполняют каждую из трех секций 5 резервной емкости дополнительной порцией минеральных удобрений и закрывают крышки 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, представляющее собой два контакта, расположенных диаметрально противоположно внутри трубопровода 13, осуществляет контроль концентрации маточного раствора по сопротивлению, измеряемому мегомметром энергоблока 19. Электроды 23 иономера 22 определяют количество минеральных удобрений в почве и, в соответствии с их наличием или недостатком, передают информацию об этом на энергоблок 19, который подает команду о включении механизма перемещения задвижки 21 секции 5 с соответствующим удобрением, и цикл приготовления маточного раствора повторяется снова.