Дождевальная установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19134 А 1 6 25/00 Г 5 ИСАН БРЕТЕНИЯ ПАТЕНТУ М.Гатов, И.Т.Атманов, арубин, А.В.Захаров,оговпания -ИНСОЛАР"139837, кл. 417 - 105,ьство СССР5/00, 1983.(54) ДОЖД (57) Испол рения мик культур. С ной плоск ратора ус коаксиаль ритель со АЛЬНАЯ УСТАНОВКА ьзование: для оро роклимата сельско ущность изобрете ости конического тановлен испарите ных прозрачных с единен с холодиль шения и изме- хозяйственных ния; в фокаль- гелиоконцентль в виде двух таканав, Испаником, выполИзобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к дождевальной технике и предназначено для проведения увлажнительных поливов на открытых площадках,Целью изобретения является повышение надежности и термодинамической эффективности.На чертеже изображена гелиожидкостная дождевальная установка,Гелиожидкостная дождевальная установки содержит основание 1, на котором размещена емкость 2, соединенная с баком 3 через регулируемый кран 4 с поплавковым регулятором 5, Генератор высоконапорного потока жидкости выполнен в виде теплового жидкопоршневого двигателя, включающего последовательно. соединенные испаритель ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Патент США М 31964.Авторское свидетМ 1187762. кл. А 01 0 ненным в виде коаксиальных труб, внутренней и наружной, помещенными в расходную емкость с поплавковым регулятором уровня. Внутренняя труба имеет внизу конический раструб, сообщенный с емкостью, а ее верхний участок имеет форму усеченного конуса, у основания которого выполнены отверстия и размещен на входе в испаритель. Наружная труба холодильника соединена каналом с испарителем, а ее нижний участок в виде изогнутого О-образного канала .меньшего сечения соединен с аэрозольной насадкой. При нагреве пар, образующийся в испарителе, расширяясь, выбрасывает воду из насадки. В холодильнике пар кочденсируется внутри испарителя давление падает ниже атмосферного, вода подниматся в испаритель по трубе, цикл нагрева ипарообразования за счет солнечной знерии повторяется. 1 з.п. ф-лы, 1 ил,6, размещенный в фокальной зоне концентратора 7, парожидкостной канал 8, холодильник 9, нагнетательный 10 и всасывающий 11 водоводы, при этом парожидкостной канал 8 и холодильник 9 выполнены в виде двух коаксиальных труб, расположенных вертикально, причем нижний конец внутреннейтрубы 12 подсоединен ко всасывающему патрубку 13 водовода 11 в виде конического насадка, а нижний конец наружной трубы 14 подсоединен к нагнетательному патрубку 10 водовода меньшего сечения с образованием канала О-образной формы, верхний конец которого подключен к аэроэольной насаде 15 через подвижное соединение 16 с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, котороеимеет шаговый фиксатор (на рисунке не показан), причем аэрозольная насадка 15 выполнена в виде дуги окружности для создания окружного момента относительно оси нагнетательной трубы 10 водовода, при этом верхний участок внутренней трубы 12 установлен на входе в испаритель 6 и имеет форму усеченного конуса 17, у основания которого на внутренней трубе 12 выполнены отверстия 19, причем холодильник 9, конический насадок всасывающего патрубка 13 внутренней трубы 12 и часть нагнетательной трубы 10 водовода размещены в емкости 2, заполненной водой 19 до уровня верхней границы холодильника 9, который поддерживается поплавковым регулятором 5, соединенным с регулируемым краном 4, через который вода из бака 3 подается в емкость 2, а концентратор 7 выполнен в виде конического.зеркала, жестко соединенного с испарителем б, а на цилиндрический испаритель коаксиально установлен два лучепрозрачных стакана 20, причем наружная поверхность испарителя покрыта селективным покрытием 21.Гелиожидкостная дождевальная установка работает следующим образом.Перед началом работы тепловой жидко- поршневой двигатель заправляется водой. Затем концентратор 7 направляется на Солнце, лучистый поток, от которого концентрируется и направляется через лучепрозрачные стаканы 20 к наружной поверхности испарителя б, покрытой селективным покрытием 21.- Через стенки испарителя б тепло передается воде, часть которой используется в качестве рабочего тела двигателя. При подводе тепла к рабочему телу в испарителе 6 и отводе тепла в холодильнике 9 в тепловом жидкопоршневом двигателе начнут осуществляться последовательно протекающие замкнутые термодинамические циклы, включающие процессы парообразования жидкости в испарителе б и конденсации пара в холодильнике, Процесс парообразования жидкости сопровождается повышением давления пара в рабочем объеме двигателя, Под действием давления пара вода перемещается по внутренней трубе 12 и межтрубному пространству и поступает соответственно по всасывающему 11 водоводу в емкость 2 и по нагнетательному патрубку 10 водовода в аэрозольную насадку 15. Поскольку диаметр внутренней трубы 12 значительно меньше диаметра емкости 2, а диаметр наружной трубы 14 значительно больше диаметра нагнетательного патрубка 10 водовода, подъем жидкости в нагнетательной трубе 10 водовода будет существенно 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 выше, чем в емкости 2. Подбором указанных соотношений диаметров можно обеспечить подъем жидкости в нагнетательном патрубке 10 на заданную высоту. Если подъем жидкости превышает высоту нагнетательного патрубка 10 вместе с аэрозольной насадкой 15, то вода выбрасывается через сопло аэрозольной насадки 15, превращаясь в аэрозоль за счет подсоса воздуха, Поскольку диаметр отверстия сопла аэрозольной насадки 15 меньше диаметра нагнетательного патрубка 10 водовода и диаметра канала аэрозольной насадки 15 перед соплом, то выходящая из сопла струя будет иметь более высокую скорость, чем в нагнетательном патрубке 10, что будет определять дальность действия выходящей из сопла аэрозольной насадки 15. Перемещая жидкость, пар через парожидкостной канал 8 подается в холодильник 9, Дальнейшее расширение пара в зоне отвода тепла сопровождается его конденсацией и резким падением давления в рабочем объеме, которое становится ниже атмосферного, 8 результате, жидкость начнет перемещаться в обратном направлении и испарителю (обратный ход для подготовки очередного рабочего хода).Во время обратного хода при движении воды по внутренней трубе 12 и межтрубному пространству вследствие того, что площадь поперечного сечения межтрубного пространства значительно больше площади поперечного сечения внутренней трубы 12, скорость движения воды по внутренней трубе 12 в сторону испарителя 6 будет существенно выше, чем в межтрубном пространстве, В результате, холодная вода из емкости 2, проходящая по внутренней трубе 12, будет воспринимать часть теплоты,у воды в межтрубном пространстве в зоне холодильника 9, то есть при обратном ходе будет осуществляться регенерация отработанного тепла, обеспечивающая регенеративный подогрев воды, поступающей в испаритель б,что приводит к повышению термодинамической эффективности жидкопоршневого двигателя. Кроме этого, поскольку холодильник 9 погружен в воду, которая затем поступает в двигатель, сброс тепла в холодильнике 9 идет на предварительный подогрев воды, повышая его температуру и обеспечивая полив водой, имеющей наиболее благоприятную для растений температуру. В результате, в данной установке обеспечивается полное использование сбросного тепла, что существенно улучшает ее термодинамическую эффективность. Достигнув выходного участка внутренней трубы со спиральными каналами внутри этогоучастка 12, вода ускоряется в нем и выбрасывается в виде распыленного факела на теплообменнике поверхности испарителя 6 в количестве, обеспечивающем полное испарение воды и определяемом диаметром выходного отверстия в коническом участке, Излишек воды из внутренней трубы 12 через отверстия 18 переливается в межтрубное пространство, смешиваясь с находящейся в нем водой. Кипение воды, поступившей в испаритель 6 приводит к повышению давления пара в рабочем объеме двигателя, под действием которого происходит замедление, а затем остановка воды в межтрубном пространстве перед испарителем 6, что предотвращает попадание излишков воды в испаритель 6. На этом завершаются процессы обратного хода, после чего вновь начинается рабочий ход. Солнечная активность сама регулирует подачу влаги на поле, что стабилизирует температурно-влажностные параметры микроклимата сельскохозяйственных культур.Таким образом, предложенное техническое решение имеет более простую конструкцию, что обеспечивает повышение ее надежности, Кроме того, данная установка имеет высокую термодинамическую эффективность из-за существенного снижения необратимых потерь,Формула изобретения 1. Дождевальная установка, содержащая гелиоконцентратор, в фокальной пло скости которого установлен испаритель,сообщенный с источником расхода и аэрозольной насадкой, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы, установка снабжена 10 расходной емкостью с поплавковым регулятором уровня и установленным внутри нее холодильником, выполненным в виде двух коаксиальных труб, внутренняя из которых имеет на нижнем конце конический рас труб, сообщенный с емкостью, а ее верхнийучасток выполнен с форме усеченного конуса с отверстиями у основания и размещен на входе в испаритель, при этом наружная труба холодильника соединена в верхней 20 части с испарителем, а в нижней посредством изогнутого 0-образного патрубка меньшего сечения - с аэроэольной насадкой.2. Установка по п,1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что гелиоконцентратор выполнен ввиде конического зеркала, а испаритель - в виде двух коаксиально установленных прозрачных стеклянных стаканов, имеющих на. наружной поверхности селективное покры тие.1819134Составитель И.Атманов Редактор Н.Егорова Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева1944 Тираж Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101