Способ приготовления питательного раствора и устройство для его осуществления

,временным нагнетанием смеси в распре;делительную сеть. В корпусе 1 смесителя установлен вибровозбудитель, На входы смесителя подсоединены трубо-, проводы 3 и 4 для подаци соответст- вующих растворов и воды, а выход соединен с распределительной сетью. Новое в устройстве то, цто корпус смесителя 1 образует две разные по объему камеры 9, 10, в дне меньшейпо объему камеры 9 выполнены отверстия для трубопроводов и отверстия для подачи воды, над которыми установле ны всасывающий клапан 17, а верхняя часть данной камеры сообщена с боль- шей по объему камерой, в которой размещен вибровозбудитель 18, выполнен-и ный в виде поршня-клапана и установо ленный с возможностью перекрытияменьшей по объему камеры, 2 с.п, ф-лы, 3 ил. С 19(57) риро атмо разр ные АТЕЛЬЯ ЕГО СПОСОБ РАСТВО СТВЛЕН Сущнос анные ферном женную мешива ь изобретения:астворы и водудавлении в предкамеру, причемие осуществляют онцентодаютарителибра цис одно Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к получению питательного раствора смешиванием концентрированных растворов удобрений с водой при выращивании растений преимущественно в сооружениях защищенного грунта, и может быт использован в других отраслях при смешивании водных растворов.Известен способ (11 приготовле .питательного раствора, включающий дачу под давлением концентрирован компонентов, смешивание их в турбулентном потоке с водой и нагнетание их в распределительную сеть,Та кже известно у, зующее данный спасомеру для смешиваниядельными подводамицентрированных раствентури для нагнетаванных растворов, сние для всасыванияподачи растворов, анитные клапаны, устветствующем каналерованных компоненточерез эжекторы. Крокамеры для смешиванством трубопровода нияпо"ных 1(56) 1. Агротерм Б.В. Техника тепного хозяйства. Пулдейк (Голланд)1988, 178 с.2. Авторс во СС57980, к 87 строиство, реалиб, содержащее каснабжающую отдля воды и конворов, эжекторы ния концентрирооздающие разрежеих в трубопровод также электромаг ановленные в соотподачи концентрив для пропуска их ме того выход ия связан посредцереэ нагнетатель 181345распределительной сменый насос ссью,Недостаток известного способа иустройства заключается в возможном 5изменении состава со временем работысистемы дозирования ввиду того, чтов ней используются эжекторы вентури,принцип работы которых основан напроцессе эжекции, заключающемся в 10передаче кинематической энергии одного потока другому потоку путем непосредственного контакта (смешения).При работе эжекторов образуется внут .ри рабочей камеры. зона покоя, где 15происходит осаждение из растворов(концентрация 10 и более) минеральных удобрений, вследствие чего меняются параметры самого устройства. Недостатком устройства является громоздкость системы подачи компонентов,ввиду того, что подача каждого компонента происходит через многоступенчатое звено (электромагнитные клапаны,эжекторы, отличающиеся высокой стоимостью), что в свою очередь снижаетнадежность работы системы.Известен способ (выбранный в качестве прототИпа) приготовления растворов в вибрационном смесителе 2, З 0заключающийся. в подаче растворов всмесительную камеру самотеком либопод давлением, смешивание под вибрационным воздействием и последовательную подачу готовой смеси в распреде. лительную сеть.Известен также вибрационный сме"ситель, выбранный в качестве прототи-.па заявляемого устройства, содержащий корпУс с подводом для залива компонентов и слива смеси вибровозбудителя, смонтированного в корпусе, соединенного шнековым валом для подачивибрации на жидкость,Недостаток известного способа и 45устройства заключается в том, что онине могут обеспечивать высокое качество смешивания при работе в непрерывном режиме (необходимое условие приорганизации полива) за счет того, что 50часть раствора проходит вдоль стеноккорпуса, не захватывается в зону смешивания шнеком. Таким образом, изве.стный способ и устройство для приготовления растворов имеют ограниченнуюсферу использования.Цель изобретения - повышение качества смешивания растворов и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем,что в известном способе приготовленияраствора (питательного), включающемподачу концентрированных растворов иводы в камеру, вибрационное их смешивание и нагнетание их смеси в распределительную сеть, подачу концентрированных растворов и воды и смешивание осуществляют в предварительно разреженную камеру.Поставленная цель достигается также тем, что в известном устройстве,включающем смеситель, в корпусе которого установлен вибровозбудитель, навходы смесителя подсоединены трубопроводы для подачи соответствующих растворов и отверстия для воды, а выход соединен с распределительной сетью, корпус смесителя образует две разные по. объему камеры, в днеменьшей по объему камеры выполненыотверстия для трубопроводов и подачи воды, над которыми установлен всасы", вающий клапан, а верхняя часть данной камеры сообщена с большей по объему камерой, в которой размещен вибровозбудитель (рабочий орган), выполненный в виде дисна, закрепленногона стержне, установленного с возможностью перекрытия объема Меньшей камеры, а трубопроводы сообщены с емкостями для соответствующих раство ров.Подача растворов в предварительноразреженную камеру с последующим виб"рационным смешиванием позволяет обеспечить качественное смешивание. Физическая суть данного способа следующая: вибровозбудитель, совершая возвратно-поступательное движение с высокой частотой (в дальнейшем вибрационное), создает такое же движение жидкости. Разрежение создается в первом полупериоде при движении диска в одну сторону, во втором полупериоде находится камера под давлением при движении диска в обратную сторону. На втором полупериоде для создания направленного движения жидкости закрывается под действием давления клапан, находящийся над всасывающим отверстием, При первом полупериоде жидкость поступает в камеру через отверстие и открытый клапан за счет разрежения. Кроме того, частота вибрации,я должна быть приблизительно равна резонансовой частоте сдав системы камера-жидкость, Выполнение это18 го условия основывается на создании разрежения. в камере за счет использования .инерционных свойств жидкос, ти.Одновременно с нагнетанием производится смешивание растворов и воды при вибрационном движении диска с некоторой частотой и амплитудой, при этом край диска придает жидкости турбулентное завихрение. Как уже сказа", ,но, при частоте колебаний Я ж оэРр ускорение диска может достигать такой величины, когда жидкость начинает отрываться от диска за счет своих инерционных свойств. Высокое качество смешивания достигается с помощью двух физических явлений:а) интенсивный турбулентный обмен в области края диска и характеризу" ется: 7 1Кте ергде 7 - скорость движения диска;1 - радиус сгиба края диска;- кинематицеский коэффициентвязкости жидктсти,Можно полагать,. что изменение скорости диска подчиняется синусоидальномузакону и мгновенное значение скорости может быть достаточно высоким,б) при возможном отрыве жидкостив районе диска наблюдается явлениекавитации, которое представляет собой микровзрывы внутри жидкости эасчет возникновения и исчезновенияпузырьков воздуха.Известно, что здесь скорость молекул жидкости достигает оцень больших величин, что несомненно положительно действует на процесс смешивания. Указанные физические явлениявлияют гораздо интенсивнее на процесс турбулентного обмена, цем приорганизации турбулентного движенияпосредством неподвижных гидравлических элементов (например, препятствийв трубопроводе),Жидкость, проходящая в нижнюю камеру через клапан корпуса, предварительно приводится в турбулентное движение за сцет внезапного расширенияпотока ипод действием движения клапана, который своим перемещением дополнительно способствует завихрению,это характеризует первую ступень перемееиваиии, Иидилсть, лредваритель-но перемешанная, проходя в верхнюю 13545 6камеру, которая больше по диаметру,чем первая, подвергается основномувоздействию вибрации на жидкость,описанному выше, Два этапа смешивания явно влияют положительно на качество (гомогенность) смеси.Сравнение техницеского решения с,прототипом позволяет установить соот 11 О ствие его критерию новизны. При изу-.чении других известных технических.решений в данной области такие признаки, как для способа подача компонентов в разреженную камеру с вибрацион ным смешиванием и нагнетанием в сеть,не были выявлены, поэтому они обесйецивают к заявляемому техническомурешению соответствие критерию существенных отличий.20 Осуществление заявляемого способа.поясняется с помощью устройства пред:ставленного на фиг, 1 - 3.На фиг. 1 представлена общая схема устройства; иа фиг. 2 - вид смесителя в разрезе; на фиг, 3 - сечениеА-А на фиг, 2.П р и м е р, Использованы следую":щие растворы для нагнетания с концентрацией 10 р:раствор А - состав Са(БО) и ра-,створы с соотношением 1:1 между удобрениями,раствор В - состав К РО и КМд ссоотношением 2:1 между удобрениями 35 соответственно.Расходы растворов А и В составили 3 л каждого, через насадки диаметром 1,1 мм и длиной трубопровода4,5 м.4 О Способ осуществляется посредствомустройства.Устройство включает смесительустановленный в емкости 2 с водой исвязанный трубопроводами 3, 4 в своей 45 нижней части с емкостями 5, 6 "дляконцентрированных растворов А и В,Корпус смесителя 1 подвешен упругона опоре 7, а также имеет на выходетрубопровод 8 подачи смеси в распре: 5 О делительную сеть, Корпус смесителя 1образует две разные по объему каме-.ры (нижнюю и верхнюю) 9, 1 О, сообщающихся между собой,В дне 11 нижней,меньшей по объему камеры 9 выполнены д отверстия 12, 13, которые через соответствующие насадки 14, 15 подсоединены к трубопроводам 3, 4, а такжеряд отверстий 16 для подачи воды.Камера 9 на входе снабжена всасываю 1813 Ющим клапаном 17. Внутри верхней,большей по объему камеры 10 размещендиск 18., установленный с возможностью перекрытия нижней камеры 9 и присоединен к электродвигателю (не показано).Устройство, реализующее способ,работает следующим образом.В исходном срстоянии в емкости 2 1 Озалита вода и в емкости 5 и б раство"ры А и В. Исходное положение дискаверхнее. Предполагаем, что устройствонаходится в рабочем режиме, когдатрубопроводы 3, 4 заполнены растворами и в камере 9 находится смесь ра-.1створов и воды,При движении вниз диск 8 создаетдавление в камере 9. При этом закрывается клапан 17 и выдавливаетсячастьужепредварительно смешаннойжидкости между диском 18 и стенкойкамеры вверх из нижней камеры 9 вверхнюю камеру 10, Жидкость подвергается турбулентному движению, и возникает кавитационное явление вблизикраев диска 18, на чем основываетсяпринцип смешивания.При движении диска 18 вверх создается разрежение в камере 9, откры" ЗОвается клапан 17, начинается всасывание воды и растворов через соответствующие отверстия 1 б, 12, 13, При этомпоступающая вода и раствор в камеру9 встречают резкое расширение потокав области клапана 17, что приводиттакже жидкость в турбулентное движение, Образованию разрежения в камере9 способствует инерция массы воды,которая выдавливает воду вверх из камеры 9 в момент открытия клапана 17.Конечный раствор получили с концентрацией 0,13, при этом растворы Аи В дозировались в равном количестве.Общая производительность насоса составляла 0,6 мэ/ч и давление 2 атм всеть капельного полива. Качествосмешивания проверили с помощью крашеньх растворов, при этом струя, выходящая из устройства, была гомогенная. Кроме того, при подводе определенного расхода воздуха в трубопровод, например раствора А, воздух полностью диспергировался в жидкости, По этому свойству визуально определили качество смешиваемого раствора, кроме того это дает возможность использовать данный способ для подачи и растворения углекислого газа в растворе для локальной подкормки растений.Таким образом, предлагаемый способ и устройство, его реализующее, обеспечивают качественное смешивание трудносмешиваемых компонентов с обра" зованием гомогенной смеси, а также растворимых компонентов, например уг-,лекислого газа, что расширяет возмож" ности использования данного способа.формула изобретенияСпособ приготовления питательного. раствора, включающий подачу кон центрированных растворов и воды в ка" меру, их вибрационное смешивание и : отвод смеси в распределительную сеть, о т л и ч а ю щ и й.;с я тем; что, с целью повышения эффективности, сме" шивание осуществляют в предварительно разреженной камере.2, Устройство для приготовленияпитательного раствора, содержащеесмеситель, трубопроводы подачи раст= воров и воды и отвода готовой смеси, рабочий орган установленный в смеси" теле, о т л и ч а ю щ е е с я тем,:. что, с целью повышения эффективностипроцесса смешивания, устройство снабжено виброприводом, корпус смесителя выполнен в виде двух разных по объему и сообщенных между собой в вертикальной плоскости смесительной и вса" сывающей камер, последняя снабжена клапаном, установленным в ее дне, а рабочий орган выполнен в виде диска, закрепленного на стержне, причем диаметр диска больше диаметра всасывающий камеры, а стержень соединен с виброприводом.Производственно-издательский бинат "Пате Заказ 1800ВНИИПИ Госуда Тираж венного коми 113035, Мос