Спосіб нанесення живильного розчину

Реферат: Винахід належить до способу нанесення живильного розчину, який включає обприскування сільськогосподарських культур з початковим подрібненням струменя розчину мікроелементних добрив потоком повітря і з наступною електрозарядкою крапель у коронуючому електростатичному полі. Частинки приготованого живильного розчину з низьким опором 2 3 пропускають через електрод напругою U=10-60 кВ і струмом I=10 -10 мкА, заряджають -4 -8 індукційним способом до 10 -10 Кл, напруженістю електричного поля Е=0,3-3,0 кВ/мм і подають у міжповітряний канал із примусовою подачею повітря швидкістю 0,5-10 м/с, де додатково здійснюють: подрібнювання частинок факела розчину до монодисперсного розміром -15 -17 50-100 мкм, утворення шару іонізованого повітря із зарядом 10 -10 Кл та його рух до об'єкта -6 -8 обробки за час 10 -10 с. UA 107912 C2 (12) UA 107912 C2 UA 107912 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі сільського господарства, харчової та переробної промисловості і може бути використаний для стимуляції росту біологічних об'єктів рослинного походження, підвищенні якості боротьби із шкідниками, мікроорганізмами та грибами. Відомий аналог (пат. № 72398, опубл. 10.10.2011, бюл. № 19, МПК A23L 3/32; А23В 7/015), який складається із нанесення розчину (суміші заряджених частинок розчину та потоку повітря) відбувається за рахунок отримання при нанесенні на рослинну сировину однорідного факела розпилюваного розчину з зарядженими частинками, близькими до монодисперсного аерозолю діаметром 50…100 мкм, рівномірності та густоти осадження частинок факела розчину на поверхні продукту обробки шляхом штучної їх зарядки в електричному полі напруженістю Е = 0,2…1,5 кВ/мм, при цьому коефіцієнт пульсації джерела високої напруги не повинен бути більше 10 %, та додаткової подачі потоку повітря швидкістю 2…5 м/с з визначеною періодичністю (від одноразової за весь період до кількаразової на тиждень) залежно від застосування у виробничих умовах (передпосівна обробка, вирощування або зберігання сировини). Недоліком відомого способу є те, що він не забезпечує необхідну рівномірність осадження частинок зарядженого розчину та має значні втрати при розпилюванні його на об'єкт. Найбільш близьким, по технічній суті є (пат. № 2503505, опубл. 10.01.2014, бюл. № 1, МПК В05В 5/00, A01G 25/16, А01С 23/04, В05В 7/04, В05В 7/32, А01М 7/00) спосіб, який включає те, що на відстані від гідравлічних розпилювачів оприскувача виготовляється рідинно-повітряна суміш, а потім її подають під тиском до гідравлічних розпилювачів, при виході вона подрібнюється і у вигляді факела із пузирками повітря проходить через електростатичне поле, де суміш у вигляді рідинно-повітряних крапель отримує заряд, додатково подрібнюється, збільшуючи монодисперсність, зволоження поверхні підживлюваних рослин, кількість вільних іонів живильних речовин мікроелементних добрив, які осідаючи на поверхні сільськогосподарських культур, проникають у рослини, збільшують її живлення, при цьому розмір рідинно-повітряних крапель, їх подрібнення, монодисперсність крапель і кількість вільних іонів регулюють тиском розчину мікроелементних добрив від 0,2 до 0,3 МПа, тиском повітря від 0,4 до 0,5 МПа, ін'єктовані у розчин мікроелементних добрив у нагнітальній магістралі, витратою розчину мікроелементних добрив через один розпилювач до 0,3 л/хв, електрозарядкою розпалюваних рідинно-повітряних крапель при електростатичній напрузі на електродах від 3 до 5 кВ і силі струму до 10 мА. Недоліки даного способу полягають у тому, що він не забезпечує отримання при розпилюванні на об'єкт однорідного рівномірного факела заряджених частинок розчину достатньої енергії (заряду), а також утримання заряду частинок у монодисперсному факелі при русі їх до об'єкта обробки, що не дозволяє забезпечити достатньої ефективності обробки біологічних об'єктів рослинного походження при застосуванні даного способу у промислових технологічних процесах, пов'язаних із їх обприскуванням у рослинництві. В основу винаходу ставиться задача шляхом вдосконалення способу, підвищити ефективність обробки біологічних об'єктів рослинного походження у промислових технологічних процесах пов'язаних із їх обприскуванням шляхом підвищення ефективності нанесення заряджених частинок живильного розчину з низьким питомим опором до біологічного об'єкта достатнього заряду та збільшення їх кількості і рівномірності осадження на різних його частинах. поставлена в основу винаходу задача вирішується тим, що у способі нанесення живильного розчину, який включає обприскування сільськогосподарськихкультур з початковим подрібненням струменя розчину мікроелементних добрив потоком повітря і з наступною електрозарядкою крапель у коронуючому електростатичному, згідно з пропонованим рішенням, частинки приготованого живильного розчину з низьким опором пропускаються через електрод 2 3 напругою U=10…60 кВ і струмом І = 10 …10 мкА, заряджаючись індукційним способом до 10 4 -8 …10 Кл, напруженістю електричного поля Е = 0,3…3,0 кВ/мм і потрапляють у міжповітряний канал із примусовою подачею повітря швидкістю 0,5…10 м/с, де додатково здійснюється: подрібнювання частинок факела розчину до монодисперсного розміром 50…100 мкм, утворення -15 -17 шару іонізованого повітря із зарядом 10 …10 Кл та його рух до об'єкту обробки за час 10 6 -8 …10 c. Зарядка частинок факела живильного розчину відбувається безпосередньо в електричному полі індукційним способом напруженістю Е = 0,3…3,0 кВ/мм (залежно від параметрів навколишнього середовища - температура, вологість тощо) при цьому коефіцієнт пульсації джерела високої напруги не повинен перевищувати 5 %. Збільшення швидкості та зменшення часу руху досягнення потоку частинок розчину відбувається за рахунок примусової подачі потоку повітря (0,5…10 м/с, залежно від швидкості 1 UA 107912 C2 5 10 15 20 25 руху повітря навколишнього середовища), який обумовлює збільшення подрібнення частинок розчину та у поєднанні з електричним полем - прискорення руху заряджених частинок розчину до об'єкта обробки, створення монодисперсного факела заряджених частинок розчину розміром 50…100 мкм та спеціального захисного іонізованого повітряного шару навколо факела, а також -8 -6 зменшення часу (10 …10 с) руху їх до об'єкта обробки. -4 -8 Заряджені частинки розчину (близько 10 …10 Кл), рухаючись від місця зарядки до об'єкта -15 -7 обробки, віддають невелику частину свого заряду (близько 10 …10 Кл) примусовому потоку повітря, яке стає при цьому іонізованим. В той же час, на іонізоване повітря впливають іони повітря навколишнього середовища, які мають меншу величину електричного заряду. Враховуючи, що частинки живильного розчину, іонізоване повітря та нейтральні іони навколишнього середовища мають різну величини заряду частинок або іонів та однакову полярність заряду - відбувається взаємне відштовхування, що призводить до значного утримання проникнення іонами повітря в іонізоване, а іонізованому у живильний розчин. Це сприяє утворенню у зоні обробки спеціального захисного іонізованого повітряного шару навколо однорідного монодисперсного факела розпилюваного розчину із зарядженими частинками. Наявність шару іонізованого повітря забезпечує зменшення відтоку електричного заряду у навколишнє повітря, що сприяє утриманню більшого електричного заряду на поверхні об'єкта -8 -6 обробки в часі (10 …10 с). Це дозволяє зменшити втрати живильного розчину та збільшити кількість донесених заряджених частинок розчину до об'єкта обробки за рахунок зменшення величини (об'єму) факела живильного розчину, утримання більшої величини заряду частинок у такому розчині при перенесенні його до об'єкта обробки у факелі і збільшити кількість осаджених частинок на лицьову і зворотну сторони біологічного об'єкта. Описаний спосіб згідно із кресленням працює наступним чином: повітря та живильний розчин подаються у розпилювач 1 відповідно через канал для повітря 2 і канал для розчину 3. Живильний розчин, проходячи через канал, потрапляє на форсунку-електрод 4 (живиться від джерела живлення 6) одночасно подрібнюється і штучно заряджається в електричному полі, отримуючи необхідний електричний заряд. Після проходження форсунки-електрода живильний розчин рухається до об'єкта обробки 5 всередині повітряного каналу, який є захисною системою (оболонкою) від проникнення іонів повітря навколишнього середовища. 30 Таблиця Характеристика індукційного і контактного методів зарядки частинок L, м/U, кВ 1 2 3 35 40 45 Заряд краплини, Кл 64 48 індук конт індук конт -6 -8 -7 -9 8·10 6,2·10 8·10 5·10 -6 -8 -7 -9 6·10 5,3·10 6·10 4,5·10 -6 -8 -7 -9 4·10 4·10 4·10 3,5·10 індук -8 8·10 -8 6·10 -8 4·10 32 конт -11 7,5·10 -11 6,8·10 -11 5·10 індук -9 8·10 -9 6·10 -9 4·10 16 конт -12 8·10 -12 7,2·10 -12 6,3·10 Аналізуючи наведені дані (табл.) зарядки частинок монодисперсного факела індукційним і контактним способом в електричному полі можна стверджувати, що зарядка індукційним способом дозволяє отримати більшу величину електричного заряду порівняно із контактним. Це дозволить підвищити кількість частинок монодисперсного розчину з більшою величиною заряду на об'єкті обробки, що сприятиме збільшенню рівномірності та густоти осадження цих частинок факела розчину на різних поверхнях об'єкта обробки. Нанесення суміші заряджених частинок та потоку повітря таким способом на біологічний об'єкт можна застосовувати на різних етапах їх життєдіяльності: передпосівна обробка, вирощування та зберігання з різною періодичністю - від одноразової за весь період до кількаразової на тиждень, що забезпечить покращення якості їх обробки. В результаті відбувається підвищення ефективності обробки біологічних об'єктів рослинного походження в умовах технологічного виробництва, що пов'язані із їх захистом (садівництво, рослинництво тощо) на 20-25 %. Запропонований спосіб нанесення живильного розчину з низьким питомим опором не дає негативного впливу на навколишнє середовище. 2 UA 107912 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Спосіб нанесення живильного розчину, який включає обприскування сільськогосподарських культур з початковим подрібненням струменя розчину мікроелементних добрив потоком повітря і з наступною електрозарядкою крапель у коронуючому електростатичному полі, який відрізняється тим, що частинки приготованого живильного розчину з низьким опором 2 3 пропускають через електрод напругою U=10-60 кВ і струмом I=10 -10 мкА, заряджають -4 -8 індукційним способом до 10 -10 Кл, напруженістю електричного поля Е=0,3-3,0 кВ/мм і подають у міжповітряний канал із примусовою подачею повітря швидкістю 0,5-10 м/с, де додатково здійснюють: подрібнювання частинок факела розчину до монодисперсного розміром -15 -17 50-100 мкм, утворення шару іонізованого повітря із зарядом 10 -10 Кл та його рух до об'єкта -6 -8 обробки за час 10 -10 с. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3