Установка для культивирования макрофитов методом аэропоники

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к области марикультуры.Цель изобретения - повьппение продуктивности макрофитов путем обеспечения сохранности выращиваемой куль 5туры при авариях водопроводных иэлектрических сетей,На фиг. 1 представлена установка,общая схема; на фиг, 2 - принципиальная электрическая схема блока управления; на фиг, 3 - временные диаграммы работы блоков и элементов установки.Установка содержит (фиг. 1) светопроницаемое помещение 1 с орошающимприспособлением 2, сетчатые фиксаторы3 водорослей, солнечные рефлекторы4, подвижные экраны 5, систему 6для приготовления, подачи тумана иего конденсации на талломах водорослей 7, вентиляционное окно с фильтром 8, люминесцентные светильники 9,поддоны 10, блок.11 управления, связанный с исполнительными механизмами 12, и дополнительную резервую емкость 13, соединенную подающим трубопроводом 14 с системой 6, а отводящимтрубопроводом 15, перекрываемым нормально закрытым первым магнитным клапаном 16, - с поддонами 10. При этомподдоны сообщены между собой посредством переливных патрубков и имеют общий переливной патрубок 17, связываю. -щий их с внешней средой,а трубопро 35вод 18, возвращающий конденсат всистему 6, перекрывается нормальнооткрытым вторым магнитным клапаном 19.Автоматическое подъемно-спускноеустройство (фиг,2 ) содержит датчик20 давления (манометр) с нормальноразомкнутыми контактами (НРК) 1 и 2и нормально замкнутыми контактами(НЗК.) 3 и 4, электрическое реле (ЭР ) 4521 с НРК 1 и 2 и НЗК 3 и 4, реле 22времени, основной источник 23 питания, аварийный источник 24 питания,электродвигатель 25, барабан 26 дляподъемного троса 27, механический50тормоз 28, управляемый электромагнитом 29, механический фиксатор,состоящий из упора 30, зуба 31, закрепленного на тросе 27, и собачки32, связанной с толкателем 33, электромеханического реле, имеющего55НРК 1 и 2 и НЗК 3 и 4 и электромагниты 34Автоматическое подъемноспускное устройство также управляет работой первого и второго электромагнитных клапанов.Система 6, предназначенная для приготовления, подачи и конденсации питательной среды в виде тумана, содержит нагнетающий насос 35, фильтры грубой и тонкой очистки, резервуар высокого давления, теплообменник, смесительную камеру для насыщения питательного раствора минеральными и органическими компонентами, сатуратор, емкость для приема конденсата с устройством возврата его в смесительную камеру (не показаны) .Установка работает следующим образом.Для каждого вида водорослей опытным путем определяют оптимальный состав среды, температуру, освещенность, длительность светового дня, дисперсность и расход аэрозоля и устанавливают требуемые режимы с помощью системы 6, рефлекторов 4, экранов 5 и светильников 9. Заготовленные молодые фрагменты водорослей 7 укладывают равномерным слоем 3-5 см на фиксаторах 3. Включают установку, Насос 351 через фильтр грубой очистки закачивает питательную среду под давлением в резервуар с расположенными в нем, теплообменниками, откуда она посту- пает по подающему трубопроводу 14 в резервную емкость 13, где удерживается нормально закрытым первым магнитным клапаном 16, и в смесительную камеру, куда вводятся в определенной пропорции, например, с помощью поршневых дозаторов, питательные вещества. Далее питательный раствор проходит через сатуратор, насыщаясь газо- воздушной смесью, и после фильтра тонкой очистки попадает в распределительный трубопровод с распылителями, через которые попадает на фрагменты водорослей 7 в виде тумана, покрывая их тонкой пленкой, и частично потребляется водорослями. Другая часть тумана в виде конденсата попадает в подцоны-отражатели 10 и возвращается по трубопроводу 18 через нормально открытый второй магнитный клапан 19 в приемную емкость системы 6, откуда неиспользованный питательный раствор, например, с помощью поршневого доза- тора, может быть подан в смесительную камеру. Несконденсировавшийся аэрозоль задерживается на фильтре 8 вентиляционного окна.4265 15 5 160В светлое время суток в сатуратор подают газо-воздушную смесь с повышенным содержанием углекислого газа СО (до 37), а в ночное время подачу СОг прекращают. Днем в зависимости от освещенности используют либо рефлек-, торы 4 и светильники 9, либо экраны 5. При повышении температуры в помещении выше нормы наряду с понижением температуры тумана используют орошение крыши помещения 1 водой из приспособления 2, которая попутно очищает ее от пыпи и грязи.Последовательное соединение НРК 1 и 2 и параллельное соединение НЗК 3 и 4 электроконтактного манометра 20 и электрического реле 21 обеспечивают с помощью блока 11 управления, равноправное включение аварийного режима.При нормальной работе электросети и водоподающей системы (фиг.1) НРК 1 и 2 электуоконтактного манометра 20 й электрического реле 21 замкнуты, а НЗК 3 .и 4 разомкнуты. Электромаг- . нитные клапаны 16 и 19 обесточены и клапан 16 закрыт, а клапан 19 открыт. Обесточены обмотки электромагнитного тормоза и электромагнита 34, так как на вход реле 22 времени напряжение не поступает, а напряжение, поступающее через замкнутые контакты 1 и 2 электроконтактного манометра.20 и электрического реле 21 на вход "0", поддерживает его в исходном нулевом состоянии. Фиксаторы 3 водорослей находятся в крайнем верхнем состоянии, и зуб 31, закрепленный на тросе 27, входит в зацепление с собачкой 32, обеспечивая перемещение толкателя 33 ;, электромеханического реле, замыкающего контакты 3 и 4 последнего. Тормоз 28 в этом положении притормаживает барабан 26 исполнительного механизма 12.При отключении, например, электроэнергии в момент й (фиг.3) размыка ются НРК 1 и 2 реле 21 и замыкаются НЗК 3 и 4, через которые напряжение аварийного источника поступает к эле-ктромагнитным клапанам 16 и 19 и назамкнутые контакты 3 и 4 электромеханического реле с толкателем 33 и далее - на рабочий вход реле 22 времени, с выхода которого через времялв момент 1 напряжение в виде импульса длительностью 2, поступает на обмотку электромагнита 34. Время определяется временем втягивания сердечника электромагнита 34, соединенного с собачкой 32, и временем выхода зуба 31 из зацепления с собачкой 32 под действием силы тяжести фикса- . торов 3 с водорослями с учетом того, что тормоз 28 притормаживает барабан 26.Продолжительность временных интервалов , и с может задаваться релел л22.,времени, например, с помощью вращающегося электроконтактного диска, который при поступлении напряжения на вход "0" возвращается в исходное состояние.По окончании времени , электролг магнит 34 обесточивается, его сердечник под действием пружины перемещается вправо, а толкатель 33 электромеханического реле - влево, замыкаяЭконтакты 1 и 2 и размыкая контакты3 и 4, что приводит к отключению напряжения от рабочего входа реле 22 25 времени, Фиксаторы 3 плавно опускаются в нижнее положение до упоров (непоказаны). С момента й нормальнооткрытый второй магнитный клапан 19 .с поступлением на его обмотку напряжения аварийного источника 24 питаниязакрывается, а закрытый первый магнитный клапан 16 открывается, ивода из резервной емкости 13 начинает поступать в поддоны 10, заполняяих до уровня общего сливного патрубка 17. Таким образом во время аварииводоросли содержатся в проточнойводе.В таком состоянии установка готова к возвращению в рабочее состояние при условии подачи электроэнергиии давления воды в распределительном трубопроводеВ момент Сничего не меняется,когда вслед за отключением электро-,энергии падает давление воды, таккак одна из последовательно соединенных пар контактов 1 и 2 электроконтактного манометра 20 и электрического реле 21 уже разомкнуты, аодна из параллельна соединенных парконтактов 3 и 4 уже замкнута;В момент й, когда электроэнергиявключена, а давления в распредели: тельном трубопроводе еще нет, такженичего не меняется.В момент С ,когда при наличии электроэнергии поднимается давлениеводы и замыкаются НРК 1 и 2 электри1604265 8 Формула изобретения 50 55 ческого поля и электроконтактногоманометра 20, а их НЗК 3 и 4 размыкаются, клапан 19 открывается, выпуская воду из поддонов 10, а клапан16 закрывается. Напряжение основногоисточника 23 питания через замкнутыеконтакты электромеханического релес толкателем 33 одновременно поступает на электродвигатель 25 и электромагнит 29 тормоза 28. Сердечниквтягивается электромагнитом 29, разобщая тормоз 28 с барабаном 26, который под действием электропривода наФчинает вращаться, наматывая трос 27и поднимая фиксаторы 3 с водорослями7 вверх.Времяот момента й доопределяется временем подъема фиксаторов 3 вверх, пока зуб 31, закреп"ленный на тросе 27, не набежит насобачку 32, отклоняя ее влево, ине войдет с ней в зацепление, в результате чего толкатель 33 переме-.щается вправо, размыкает контакты 251 и 2 и замыкает контакты 3 и 4 электромагнитного реле.В момент й обесточивается эле 6ктродвигатель 25 и электромагнит29, тормоз 28 сообщается с барабаном 26, который останавливается;Установка приведена в исходное ра-бочее состояние с ожиданием аварийной ситуации.Если при наличии электропитанияпо механическим причинам (например,поломка крыпьчатки насоса, разрыв трубопровода и т.д.) упадет давление в распределительном трубопроводе и разомкнутся контакты 1 и 2электроконтактного манометра 20,то всяпоследовательность операциивзаимодействия элементов блока управления и исполнительных механизмов, описанная при отключении электроэнергии, с момента С до момента й, когда появились и энергия, и давление, полностью повторится,Таким образом, предлагаемая установка позволяет в случаях аварийных выключений водопроводных и электрических сетей спасти от гибели макрофиты, культивируемые методом аэропоники, и не требует повторных включений всей системы при кратковременных отключениях электроэнергии. 1. Установка для культивирования макрофитов методом аэропоники, содержащая вегетационное сооружение со светопроницаемыми и омываемыми сверху ограждающими конструкциями, в которых выполнено вентиляционное окно с фильтром, светильники, размещенные между сетчатыми фиксаторами водорослей, солнечные рефлекторы, подвижные световые экраны, систему для приготовления подачи и конденсации тумана, вход и выход которой сообщены соответственно с нагнетательным патрубком насоса и через распределительный трубопровод с распылителями, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью по. вышения продуктивности макрофитов путем обеспечения сохранности выращиваемой культуры при авариях водопроводных и электрических сетей, она снабжена поддонами-отражателями, блоком управления, датчиком давления,установленным на распределительном трубопроводе с распылителями, и резервной емкостью, сообщенной посредством питающего трубопровода с вторым выходом системы для приготовле ния, подачи и конденсации тумана и через подающий трубопровод, на котором установлен первый электромагнитный клапан, с вегетационным сооружениемпри этом выпускной участок.Чподающего трубопровода расположен над сетчатыми фиксаторами водорослей, причем отражатели размещены под сетчатыми фиксаторами водорослей, сообщены между собой и с внешней средой и соединены посредством отводящего трубопровода, на котором установлен второй электромагнитный клапан, с вторым входом системы приготовления, подачи и конденсации тумана, а сетчатые фиксаторы водорослейоснащены исполнительными механизма ми их перемещений, входы крторых объединены между собой и связаны с первым вйходом блока управления, при этом вход последнего соединен с выхо-.1дом датчика давления, а второй и третий выходы блока управления подключены к соответствующимвыводам катушек электромагнитных клапанов.2. Установка по п. 1, о т л и - ч а ю щ а я а я тем, что в качестве датчика давления использован электро- контактный манометр, а блок управле 9 160426 ния включает реле времени, электро- механическое реле и параллельно включенные основной и аварийный источники питания и электрическое реле, при этом нормально разомкнутые контакты электрического реле включены последовательно с нормально разомкнутыми контактами электромеханического реле электроконтактного манометра, анормально замкнутые контакты последнего подключены параллельно нормально замкнутым контактам электрического реле и последовательно с нормально замкнутыми контактами электромеханического реле, толкатель которого кине 5 1 Оматически связан с исполнительныммеханизмом перемещения фиксаторовводорослей, при этом входы реле времени подключены к соответствующимвыводам нормальна разомкнутого контакта электрического реле и нормально замкнутого контакта электромеханического реле, а выход реле времени является первым выходом блока управления, вторым и третьим выходамикоторого являются соответствующиевыводы нормально замкнутых контактовэлектроконтактного манометра и электрического реле,1604265 21 2 2 ь Л. ПантелМ,Ходанич:,оставит Техре еев едактор НТупица рректор Л Веск КНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", гУжгород, ул. Гагарина, 101 Ж,О,каэ 3405 НИИПИ Государственн 1130Тираж комитета по Москва, Ж63обретениРаушска Подписноем и открытиям прнаб., д. 4/5