гидроподкормщик к системам дискретного полива

Формула изобретения

Гидроподкормщик к системам дискретного полива, содержащий накопительную емкость с сифоном, подводящий патрубок, поливные трубопроводы, корпус с накопителем для сухих удобрений, соединительную и трубопроводную арматуру, отличающийся тем, что его корпус снабжен дозирующими отверстиями, расположенными в нижнем придонном сечении, и оборудован внутренним накопителем сухих удобрений в виде перфорированного стакана, который гидравлически связан с последовательно накапливаемым и отбираемым объемом поливной воды.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области механизации сельского хозяйства и может быть применимо при многоцелевом использовании систем дискретного полива: для внесения с поливной водой минеральных удобрений, микроэлементов, гербицидов и других пестицидов. Устройство может быть применимо и в других областях нарезного хозяйства с аналогичными задачами и идентичным режимом работы основного оборудования.

Известен гидроподкормщик к дождевальным машинам, включающий бак для удобрений, дросселирующую поток поливной воды диафрагму, подводящий и отводящий шланги с вентилями [1,2].

Недостатком данного гидроподкормщика является необходимость закрытых напорных трубопроводов, существенные потери давления в местах подсоединения, не учитываются технологические особенности дискретных поливов и конструктивных исполнений систем для их осуществления в безнапорном варианте. Кроме того, при площади обслуживания 20... 200 м² практически невозможно провести за 5. .. 8 суток малоинтенсивное дозирование растворов средств химизации из расчета 100... 500 л/га.

Известен гидроподкормщик для систем импульсного дождевания, содержащий емкость для жидких удобрений, генератор импульсов давления, установленный на магистральном трубопроводе, и насос-дозатор [3].

Недостаток известного гидроподкормщика состоит в том, что он не решает проблемы надежного дозирования маточных растворов с весьма ограниченными расходами и в малоинтенсивном режиме, требует высоких давлений для функционирования дозирующего рабочего органа. Кроме того, имеет место наличие технически сложного специального генератора импульсов давления, определяющего надежность и работоспособность устройства, предъявляются высокие требования физическим свойствам маточных растворов, трудоемкость изготовления насоса-дозатора и его большая материалоемкость относительно орошаемой площади применительно к рассматриваемым системам дискретного полива.

Известен гидроподкормщик к дождевальным машинам, включающий бак для удобрений с внутренними стенками, подводящий снизу к внутренней его полости питающий трубопровод и трубопровод для отбора раствора из полости между внутренними и наружными станками [4].

Однако известный гидроподкормщик не учитывает технологических особенностей систем дискретного полива, громоздок в конструктивном исполнении и металлоемок, требует автономного поступления воды под давлением, не решает вопросов надежного дозирования удобрительных компонентов при ограниченно малых расходах и в малоинтенсивном режиме.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сути относится выбранное в качестве прототипа устройство для полива с его подкормочным узлом, содержащее распределительный и поливной трубопроводы с водовыпусками, накопительную емкость и снабженный горловиной смеситель, сообщаемый с накопительной емкостью через трубку-сифон, один конец которого расположен у донышка смесителя, а другой направлен вверх и размещен в накопительной емкости ниже верхнего уровня трубки-датчика уровня жидкости, при этом в горловине установлен регулируемый балласт [5].

Недостатком известного устройства для внесения удобрений с поливной водой, применительно к системам дискретной подачи воды к очагам увлажнения, является возможность использования только с растворами удобрений, низкая надежность работы трубки-сифона как дозатора, невысокая равномерность распределения питательных веществ по площади полива, непредсказуемость работы трубки-сифона при повышенных концентрациях маточных растворов, отсутствие наглядности и управляемости выноса питательных веществ в поливную воду из смесителя.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение малоинтенсивного внесения и равномерного распределения средств химизации с поливной водой при отсутствии внешних энергетических источников.

Сущность изобретения заключается в том, что корпус гидроподкормщика снабжен дозирующими отверстиями, расположенными в нижнем придонном сечении, и оборудован внутренним накопителем сухих удобрений в виде перфорированного стакана, который гидравлически связан с последовательно накапливаемым и отбираемым объемом поливной воды.

Предлагаемый гидроподкормщик может устанавливаться на системах безнапорного дискретного полива и преимущественно на импульсно-локальных оросительных системах. При этом предпочтение отдается объектам защищенного грунта, в том числе парникам и приусадебным теплицам. Использование гидроподкормщика предусматривает внесение с поливной водой макро- и микроэлементов, гербицидов и других пестицидов почвенного действия.

Гидроподкормщик к системам дискретного полива предусматривает корпус, оборудованный дозирующими отверстиями в нижнем сечении, и накопитель сухих туков в виде перфорированного стакана. При этом через дозирующие отверстия перфорированный стакан гидравлически связан с поочередно накапливаемым в сосуде и отбираемым из него объемом поливной воды.

Подобная конструкция устройства приводит к тому, что в процессе аккумулирования объема поливной воды в штатном накопительном сосуде оросительной системы она по дозирующим отверстиям поступает внутрь корпуса, а через перфорации стакана обеспечивает контакт с сухими туками. При контакте воды с удобрениями они частично растворяются и переходят в раствор. После срабатывания сифона и отбора воды из емкости ее уровень опускается. Одновременно меняется и уровень раствора удобрений за счет его истечения из дозирующих отверстий. При этом снижение уровня происходит довольно активно, что обеспечивает активизацию растворения удобрений. Выходящий из дозирующих отверстий раствор удобрений или других агрохимикатов смешивается с поливной водой. Образующаяся смесь в виде рабочего раствора через сифон и, например, перфорированные отверстия в поливных трубопроводах распределяется по орошаемой площади.

На чертеже представлена принципиальная конструктивная схема предлагаемого гидроподкормщика к системам дискретного полива.

Гидроподкормщик к системам дискретного полива включает корпус 1, оборудованный дозирующими отверстиями 2, и накопитель сухих туков, выполненный в виде перфорированного стакана. Перфорированный стакан 3 размещен внутри корпуса 1 и через отверстия 2 гидравлически связан с объемом воды в накопительной емкости 4. Таким образом, внутри корпуса 1 и в емкости 4 по закону сообщающихся сосудов обеспечиваются соответствующие уровни жидкостей. Накопительная емкость 4 подводящим патрубком 5 и запорно-регулирующим краном 6 связана с питающим трубопроводом 7, а сифоном 8 - с поливными трубопроводами. В процессе штатной работы оросительной системы емкость 4 закрыта крышкой 9.

Гидроподкормщик к системам дискретного полива работает следующим образом.

Перфорированный стакан 3 заправляют сухими минеральными удобрениями из расчета потребной их дозы на конкретный этап органогинеза развития растений или какой-то ее части с учетом обрабатываемой площади. Заправленный стакан 3 вставляют в корпус 1 гидроподкормщика и открывают кран 6. Манипуляциями запорного органа крана 6 обеспечивают поступление расчетного расхода воды из трубопровода 7 по патрубку 6 в накопительную емкость 4. По мере поступления воды в емкость 4 и заполнения свободного объема она по дозирующим отверстиям 2 направляется во внутреннюю полость корпуса 1 и через перфорации стакана 3 вступает в контакт с удобрениями. При контакте воды с удобрениями они частично растворяются и переходят в раствор, то есть образуется раствор удобрений. Ход этих технологических операций прекращается по мере завершения аккумулирования рабочего объема поливной воды, зарядки и срабатывания сифона 8.

После срабатывания сифона 8 и последующего отбора воды из емкости 4 ее уровень падает. Одновременно меняется и уровень раствора удобрений внутри корпуса 1 за счет его истечения из дозирующих отверстий 2. При этом отслеживаемый уровень раствора снижается довольно активно, что дополнительно активизирует растворение исходных туков. Вытекающий из дозирующих отверстий 2 раствор удобрений смешивается с накопленной водой. Образующая смесь в виде уже рабочего раствора агрохимикатов через сифон 8 и связанные с ним трубопроводы поступает на орошаемую площадь. Непосредственный полив реализуется малорасходными дождевальными форсунками или специальными микроводовыпусками, выполненными в стенках трубопроводов. В процессе работы системы полива емкость 4 закрыта крышкой 9.

При отборе накопленного объема поливной воды сифон 8 разряжается, то есть цикл непосредственного полива прекращается. Возобновляется аккумулирование очередного рабочего объема воды и порции раствора удобрений для его обогащения. В дальнейшем процесс продолжается в автоматизированном режиме. По мере израсходования загруженных удобрений осуществляют выемку стакана и ее заправку. Эти операции никак не сказываются на штатной работе системы полива. Для прекращения работы гидроподкормщика он извлекается иэ емкости 4 и хранится до следующего применения.

Полный переход питательных веществ удобрений в поливную воду определяется расчетным путем и накопленным опытом эксплуатации гидроподкормщика. Он зависит от загружаемой массы туков и их вида, габаритов устройства и проходных сечений дозирующих отверстий, площади перфорированного стакана и числа рабочих циклов системы полива.

Использование предложенного гидроподкормщика позволит совмещать режим малоинтенсивного внесения и надежного дозирования растворов средств химизации на автономных системах дискретного полива. Это обеспечивается за счет дискретной подготовки и дозирования объема маточных растворов, исключения влияния на работоспособность оросительных систем без привлечения дополнительных энергетических источников и простоте конструктивного исполнения.

Источники информации

1. Сандигурский Д. М., Безроднов М.А. Механизация полевых работ // М., "Колос". -1975. - С.108.

2. Авторское свидетельство СССР 82032, кл. А 01 С 23/04.

3. Авторское свидетельство СССР 1199211, кл. А 01 С 23/04, 1985.

4. Авторское свидетельство СССР 17201, кл. А 01 С, 23/04, 1983.

5. Авторское свидетельство СССР 2015661, кл. А 01 G 25/02, А 01 М 7/00, 1974г.