Способ обработки растений и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 505 А 01 НИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТ СКОМ и 54) СПОСОБ УСТРОЙСТВО ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО(56) Авторское свидетельство СССРМ 246207, кл, А 01 М 7/00, 1968,БОТКИ РАСТЕНИЙ И ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам защиты растений. Цель изобретения - повышение эффективности обработки и экономия препарата эа счет сочетания химического и термического воздействий на растения. Способ обработки растений заключается в том, что перед распылением жидкого ядохимиката их нагревают. Растения обрабатывают каплями ядохимиката с температурой выше 40 С. Устройство для обработки растений содержит емкость 3 для ядохимиката, насос 2 и брандспойт с распыливающей форсункой 6. В соединительной коммуникации 4 установлен нагреватель 5. Нагретые ядохимикаты распыляются и попадают на растения, 2 с. и 2 з.п, ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к сельскому хо- вредное экологическое воздействие на окзяйству, а именно к способам защиты рас- ружзющую среду. Для повышения эффектен ий. тивности воздействия ядохимикатов. вИзвестны способы обработки растений, известном способе необходимо увеличипри которых на них воздействуют жидкими 5 вать удельный расход ядов, что в сложивилигазообразнымиядохимикатами,уничто- шихся экологических условияхжающими вредителей. Основная масса ядо- недопустимо,химикатов - водные растворы или эмульсии Цель изобретения - повышение эффекразличных веществ. Обработка растений . тивности обработки и экономии препаратаосуществляется либо обычным поливом, ли зз счет сочетания химического и термиче, бо распыленной струей с помощью опры- ского воздействия на растение.скивателей. Цель достигается тем, что в способе обОсновным недостатком этого способа работки растений, включающем подачу подобмотки является большой. расход ядохимика- давлением ядохимикатов к распыливающетови,какследствие. высокая степень вредюго 15 му наконечнику и направление распылензкологического воздействия на людей и.ок- ной струи ядохимикатов на растения, передружающую среду при обработке. При этом распылением ядохимикаты нагревают иотсутствует возможность осуществления . растения обрабатывают каплями ядохими. раздельной обработки различных культур ката с температурой выше 40 С, Цель достипри компактной их посадке, так как расйы гэется также тем, что в устройстве дляление ядохимикатов неизбежно сопровож- реализации способа, содержащем емкостьдается распространением их е районе, для ядохимиката. насос, брандспойт с распревышающем зону, необходимую для об- пыливающей форсункой, соединительныеработки, . " гидрокоммуникации, вмонтирован нагреваИзвестны способы термической обра тельпроточноготипа, входноеотверстиеко 6 отки растений. при которых послвдние за- торого сообщено с соединительнымимачиваются или обливаются. горячей водой, . гидрокоммуникациями. При этом распылиДанные спрсобы обработки являются эко- вающая форсунка установлена на выходелогически чистыми, однако они не всегда нагревателя. Нагреватель выполнен в виреэффективны. Например, приобрзботкеде коаксиально установленных цилиндричеревьев, когда вредители могут находиться в ских электродов, соединенных проводами сскладках. коры, под листьямм подать горя. источником тока. Во внутреннем электродечую воду в достаточном количестве в такие с обоих концов выполнены осевые каналы,места сложно, требуется большой расход сообщенныесоответственнос рзспыливаюэнергии. Крометого,нетдоствточвопростых 35 щей форсункой и с насосом, а также радии надежных устройств, позволяющих обра- альные каналы, через которые осевыебзтыватьгорячейводойкустарникиикроны каналы сообщены с кольцевой полостью,деревьев, образованной между поверхностями цилинНаиболее близким к предлагаемому по дрических электродов;технической сути является способ обработ Именно заявляемое устройство, содерки растений, реализуемый устройством - жащее форсунку с присоединенным к нейрзнцевым опрыскивателем, состоящим из источникомнагрева,позволяетполучатьпоейкости для ядохимиката, насоса, брандс- даваемый нз растение раствор с температуйойтас распыливающейфорсункой,соеди- рой выше 40. повышая активность егонительных гидрокоммуникаций Суть 45 воздействия и позволяя применять малыеспособа в том, что ядохимикат под дэвлени- расходы ядохимикатов с высокой эффективем подают к распыливзющему наконечнику ностью,форсунке) и распыленную струю ядохими- Способ обработки растений осуществкзтов направляют на растения. ляется следующим образом,. Недостатком данного способа является 50 Непосредственно перед подачей наневысокая эффективность воздействия на растение ядохимикат подогревают нагревазредителей и большой расход ядохимиката тевем до температуры выше 40 С, Нагретыйври обработке, Для эффективного уничто- химикат становится более активным. Сожения конкретных вредителей соответству- гласно правилу Вант-Гоффа с увеличениемрщим ядохимикатом необходимо 55 температуры нз каждые 10 С скорость хиэопздание нз них определенного. количест- мических реакций возрастает в 2-4 раза. Сле.вв ядохимиката. При обработке больших довательно, поражающее действие ядаплощадей поверхности растений количест- станет намного эффективнее, а необходиза расходуемых химикатов достаточно вы- мая для уничтожения вредителя концентраоки, что, в свою очередь, оказывает ция химикатов может быть существенно35 40 45 50 снижена. Поражающее воздействие оказывает . также высокая. температура. Попадая на вредителей, нагретый химикат одним только термическим действием может поразить их или значительно ослабить. Для окон- .5 чательного уничтожения ослабленного насекомого достаточно химиката со значительно меньшей концентрацией, Другим положительным фактором применения нагретого раствора ядохимиката является 10 то, что при увеличении температуры вязкость раствора понижается, При этом проникающая способность его растет(согласно закону Дарси скорость фильтрации жидкости обратно пропорциональна вязкости; 15 увеличение температуры воды от 0 до 100 С йриводит к снижению ее вязкости почти в 8 раз) Менее вязкая жидкость легче и быстрее проникает в тело насекомого, а также в 20 складки растений, где могут прятаться. вредители, поражая их.Температура раствора ядохимиката должна быть не ниже 40 С, так как эта температура превышает нижнюю границу тем пературы (40 С),при которой начинается денатурация (разложение) блоков. Кроме этого, для пойкилотермных организмов, к которым относятся и насекомые, временное тепловое окоченение начинается при нагре ве до 40 С, а при 50 С наступает смерть, Таким образом, термическое воздействие с .температурой выше 40 С при прямом попадании на насекомое вызывает в нем необратимые изменения или приводит к его уничтожению. При этом, чем выше температура, тем эффективнее поражающее действие,Кратковременное воздействие на растение теплоносителя (раствора ядохимиката) с температурой до 100 С и выше при относительно небольшом расходе (соответствующем расходу при опрыскивании) не оказывает отрицательного воздействия на растения. Объясняется это тем, что масса растения намного превышает массу насекомых, находящихся на нем, в связи с чем средняя температура растения не может существенно повыситься, в то время как температура насекомого быстро становится равной температуре теплоносителя.(изуравнения теплового баланса). Таким образом, все перечисленные факторы воздействия на вредителей в совокупности при термохимическом воздействии позволяют применять растворы меньших концентраций, что приводит к существенной их экономии и улучшению экологических условий при обработке. Действие яда локализуется и максимально влияет в том месте, где раствор попадает горячим. До растений, растущих рядом, раствор доходит холодным, его вредное действие уже существенно ослаблено.На фиг, 1 представлен опрыскиватель для термохимической обработки растений, общий вид; на фиг. 2 - конструкция нагревателя,Опрыскиватель состоит иэ емкости 1 для раствора ядохимикатов, подсоединенного к ней насоса 2 и электропривода 3 для него, гидрокоммуникаций (брандспойт) 4, соединяющих насос с нагревателем 5 и установленной на его выходе форсунки б. Нагреватель состоит из форсунки токопроводящих контактов 7 и 8 с проводами, коаксиально расположенных один внутри другого цилиндрических электродов 9 и 10, заключенных в разборном диэлектрическом корпусе 11 (12) с диэлектрической центрирующей втулкой 13, обеспечивающей постоянство зазора между электродами, коммуникаций для подвода раствора с токоподводящими. электроизолированными проводами 14 внутри, герметичного токоподводящего устройства 15, посредством которого производится соединение предлагаемого устройства с источником электрического тока, уплотнительных колец 16 - 18 для герметизации устройства, упругого элемента 19, обеспечивающего надежное электрическое соединение токоподводящих контактов с электродами, а также диэлектрической втулки 20, для регулирования режима работы устройства в зависимости от электропроводности раствора. При этом внутренний электрод имеет осевые 21 и радиальные 22 каналы для прохождения жидкости в межэлектродный зазор. Внутренний электрод может быть выполнен также полым,Устройство работает следующим образом.Из емкости 1 с помощью насоса 2 по коммуникациям 4 ядохимикат попадает в нагреватель 5, где нагревается до температуры выше 40 С, и через форсунку 6 распыляется на растение, Нагрев ядохимиката в нагревателе осуществляется следующим образом (фиг. 2).После соединения устройства с источником электрического питания посредством токоподводящего узла 15 производится подача раствора ядохимиката под давлением по коммуникациям 14. Раствор из шланга 14 через осевой 21 и радиальный 22 каналы попадает в зазор между внутренним 9 и наружным 10 электродами. Электрическая цепь между электродами замыкается через слой раствора, находящегося в зазоре. Раствор разогревается, проходя по всейили(5 длине зазора, и у противоположного конца устройства в районе форсунки через радиальный канал 22, а затем осевой канал 21 попадает в форсунку 6 и распыляется горячим или в виде пара на растения, Сопротивление раствора в цилиндрическом слое выражается зависимостью.2где р - удельное электрическое сопротивление раствора;- рабочая длина электродов (не закрытая диэлектриком); Я - сечение межэлектродного зазора; б и О - диаметры рабочих поверхностей внутреннего и наружного электродов соответственно,При прохождении тока через раствор выделяется тепло в количествец 20 = 0,24 Юс = 0,24 - т, Р) где 0 - напряжение в сети;1- ток.1- время,Можно обеспечить также режимы работыустройства, когда выделяющегося теплахватит для нагрева раствора от начальнойтемпературы Т до требуемой конечной температуры Т или превращения его в пар,Потребное количество тепла для этого составит0 - ес(т-тс) + ва, (3)где т - масса раствора;с - удельная теплоемкость раствора;а - удельная теплота парообразованияраствора.Приравняв правые части (2) и (3), получимуравнение теплового баланса020,24 -= вс(Т-Т )+ а 3 (4)Учитывая, что - = 6 = 6 является расхоп 1дом раствора в единицу времени, уравнение (4) относительно 6 запишем в виде0,24 -2й Задаваясь величиной напряжения в сети О, предельно допустимым током = О/й, требуемой температурой раствора на выходе Т при данной начальной температуре Т 0, можно определить требуемые конструктивные параметры электронагревателя б. О ии его расходные характеристики. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Уравнение (5) удовлетворяется при различных сочетаниях этих параметров. Их необходимо выбирать из соображения получения минимальных габаритов и веса устройства при обеспечении достаточной электрической прочности, которая, как установлено, достигается при величине межэлектродного зазора О-б = 3 - 4 мм.Экспериментальный образец устройства работал от сети переменного тока 220 В с максимальным потребляемым током в бытовой сети 10 А при следующих параметрах: о = 6 мм; О = 13,5 мм;= 100 - 120 мм. При этом обеспечивалось получение раствора с температурой около 100 С при расходе 12 - 15 г/с (в зависимости от То) или пара с расходом 1 г/с при потребляемой мощности 2,0 - 2,5 кВт, Изменение выходных параметров теплоносителя достигается изменением расхода, Учитывая, что вода из различных источников имеет различное удельное электрическое сопротивление (10 - 15 Ом см), а растворение в ней различных ядохимикатов расширяет еще больше пределы изменения электропроводности, в устройстве предусмотрена диэлектрическая втулка 20, например, из резины, позволяющая изменять рабочую длину одного из электродов, а следовательно, регулировать режимы работы устройства путем изменения длины втулки без изменения конструктивных параметров устройства,Применение в предлагаемом опрыскивателе нагревательного устройства реостатного типа имеет ряд преимуществ по сравнению с другими типами электронагревателей, Главными из них являются непосредственное преобразование электрического тока в тепло сопротивлением протекающего раствора и размыкание цепи, т.е, сохранение целостности конструкции при полном прекращении его подачи, а также обеспечение малых габаритов и веса устройства при высокой удельной мощности, Размещение токоподводящих проводов внутри коммуникации для подачи раствора упрощает эксплуатацию устройства и позволяет использовать провода малого сечения за счет охлаждения их раствором, что уменьшает вес опрыскивателя и создает безопасные условия при его эксплуатации. Наличие диэлектрической втулки с изменяемой шириной на одном из электродов позволяет применять опрыскиватель при использовании различных ядохимикатов без изменения конструктивных параметров,Электробезопасность при использовании предлагаемого устройства, как и во всех бытовых электроприборах, достигается надежной изоляцией токонесущих элементов(проводов и электродов), заземлением уст- с целью повышения эффективности обраройства или включением его в сеть через ботки и экономии препарата за счетсочетаразделительный трансформатор ния химического и, термическогоЭкспериментальные образцы опрыски- воздействия на растения, перед распыленивателей: успешно эксплуатируются для 5 ем ядохимикаты нагреваютирастенияобраборьбы с вредителями садов, кустарников и баты вают каплями ядохимиката с огородов с применением растворов ядохи-. температурой выше 40 С.фмикатов с концентрацией, уменьшенной в 2. Устройство для обработки растений, 2-10 раз, а также с применением нулевой содержащее емкость для ядохимиката, наконцентрации (обычная вода) на различных 10 сос, брандспойт с распыливающей форсунэтапах проведения агротехнических мероп- кой, соединительные гидрокоммуникации, риятий. До распускания почек на растениях о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено целесообразно производить их обработку нагревателемпроточноготипа,входноеотпаром, а после - горячей водой. Последнее верстие которого сообщено с соединитель- приводит к повышению урожайности йеко-. 15 ными гидрокоммуникациями, при этом торых культур(смородины, малины). Эффект распыливающая форсунка установлена на Достигается при борьбе с калифорнийской выходе нагревателя.щитовкой; тлей, плодожеркой, личинками 3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е американскойбабочки,колорадскогожукаи с я тем, что нагреватель выполнен в виде прочими вредителями, бороться с которыми 20 коаксиально установленных цилиндричеобычными методами затруднительно. Сто- ских электродов, соединенных проводами с имостьобработки(порасходуэлектроэнер- . источникомтока.гии и уменьшенному расходу ядохимикатов) 4. Устройство по пп. 2 и 3, о т л и ч а юв.5-20 раэ меньше по сравнению со стоимо- щ е е с я тем, что во внутреннем электроде .стью обычной обработки ядохимикатами. : 25 с обоих концов выполнены осевые каналы.ф о р м у л а и з о б р е т е н и я сообщенные соответственно с распыдиваю, Способобработки растений, согласно щей форсункой и с насосом, а также ради-. .которомуядохимикаты поддавлением под- альные каналы. через которые осевые ают к распыливающему наконечнику и рас- каналы. сообщены с кольцевой полостью, пыленную струю ядохимикатов направляют 30 образованной между поверхностями цилинна растения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что; дрических электродов Составитель П.Кудряехред ММоргентал КорректорЛ.Патай пт дакто Заказ 1124ВНИИПИ Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 0 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага