CN108184397A - 一种颗粒化肥横向气力式分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了颗粒化肥横向气力式分配装置，包括气流接入机构、肥料接入管道、肥料‑气流气固两相流分配机构等。本发明固定非运动部件，无传动机构，一个分配装置可均匀分配多行颗粒化肥，结构简单；采用圆弧形中间隔套改变气流通过截面积，实现文丘里原理的变截面要求，实现气流与颗粒化肥充分混合和输送。该颗粒化肥横向气力式分配装置适应施肥量能力强，能够适应大范围排肥量的均匀分配，有利于实现不同作物或施肥时期的施肥量要求。并有效降低了风泵的功耗，可实现综合利用以降低生产成本，提高装置利用率，工作效率高。

Description

一种颗粒化肥横向气力式分配装置

技术领域

本发明涉及农作物施肥装备技术领域，具体为一种将颗粒化肥均匀分配成多行的横向气力式分配装置。

背景技术

精量施肥和提高肥料利用率是现代农业的发展需求，也是国家农业部提出了“一控两减”的农业发展政策，从而降低化肥施用量，但长期过量施用化肥造成了土壤、水、空气和环境污染等问题，主要是土壤板结、水质富氧化、环境污染的问题。现有的排肥装置主要是以撒肥机和外槽轮式单行排肥器为主，主要存在排肥量不稳定、不一致和不均匀等诸多问题，而颗粒化肥的物料特性也具有流动性差、吸湿性、粘结性、架空性等特征，给肥料的精量施用带来了难度。

为提高工作效率和肥料利用率，采用播种、施肥为主体的复式作业能够一次性完成耕作、播种、施肥等多环节作业，可以有效降低作业次数，提高作业效率，减少压实次数。因此，采用气力集中式排肥装置能够实现机械式集中定量供肥+气力式分配成行，前期设计了螺旋式定量集中供肥装置（公开号：107509427A），可以实现较大的施肥量调节，从而实现基肥、追肥等不同施肥时期的施肥量要求。在机械定量供肥基础上，实现均匀分配成多行是气力集中式排肥的关键之处，也是实现排肥均匀性和一致性的核心。由于施肥量大，肥料占气体的体积系数高，造成对风泵功率较大。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种适应油菜、水稻、玉米等多种作物施肥均匀性的颗粒化肥横向气力式分配装置。

本发明的一种颗粒化肥横向气力式分配装置，为固定非运动装置，包括气流接入机构、肥料接入管道、肥料-气流气固两相流分配机构，所述气流接入机构与肥料-气流气固两相流分配机构横向连接，所述肥料接入管道位于气流接入机构上方；所述气流接入机构的气流接入管与气流扩管、矩形气流-肥料混合吼口和气流接入连接板依次连接；所述气流接入管内为气流输入通道，所述气流扩管内的气流腔体将高压气流引入到矩形气流-肥料混合吼口中；所述肥料接入管道包括固定板、中间隔套、肥料外壳和固定板孔，所述固定板用于所述肥料接入管道固定于供肥装置上，所述圆弧形中间隔套嵌于矩形气流-肥料混合吼口中；所述圆弧形中间隔套将矩形气流-肥料混合吼口分成2部分，与气流腔体连接部分为气流高压喉口，另一部分为肥料接入管道中的肥料入口；所述肥料-气流气固两相流分配机构的分配机构固定板与气流接入连接板用螺栓固定、密封；所述分配机构固定板连接着气固两相流扩口，气固两相流扩口包括两相流混合腔体中；所述气固两相流扩口连接有排肥分配管道；所述气流接入机构和肥料接入管道之间通过加强筋增加强度。

进一步，所述气流接入管为圆柱形管道；所述气流扩管截面为等腰梯形，气流扩管沿气流流动方向横截面积逐渐增加；所述矩形气流-肥料混合吼口横截面积为矩形，所述矩形气流-肥料混合吼口一端连接气流扩管，另一端连接有气流接入连接板；所述矩形气流-肥料混合吼口入口截面积大于出口截面积。

进一步，所述圆弧形中间隔套嵌于矩形气流-肥料混合吼口中，所述圆弧形中间隔套朝向气流输出方向；所述圆弧形中间隔套促使气流沿圆弧隔套流动，降低了气流截面积，增加了气流速度，从而有利于形成高速气流将颗粒化肥混合、输送。

进一步，所述排肥分配管道数量为6个。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用固定非运动部件，无传动机构，一个分配装置可均匀分配多行颗粒化肥，结构简单，有效提高工作效率。

2、本发明采用圆弧形中间隔套改变气流通过截面积，实现文丘里原理的变截面要求，实现气流与颗粒化肥充分混合和输送。

3、本发明适应施肥量能力强，能够适应大范围排肥量的均匀分配，有利于实现不同作物或施肥时期的施肥量要求。

4、本发明对风泵的流量和风速要求不严格，有效保证颗粒化肥分配均匀性；并有效降低风泵能耗，降低风泵的功率。

5、本发明针对颗粒化肥分配适应性强，可适用油菜、水稻、玉米等多种作物不同施肥时期的颗粒化肥施用需求，可实现综合利用以降低生产成本，提高颗粒化肥横向气力式分配装置的利用率和工作效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的气流和化肥口结构示意图。

图3为图1的肥料-气流气固两相流分配机构示意图。

图4为本发明的俯视图。

图5为本发明的剖面示意图。

图6为本发明的颗粒化肥运动示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步说明本发明。

实施例：本发明的一种颗粒化肥横向气力式分配装置，为固定非运动装置，包括气流接入机构1、肥料接入管道2、肥料-气流气固两相流分配机构3，所述气流接入机构1与肥料-气流气固两相流分配机构3横向连接，所述肥料接入管道2位于气流接入机构1上方。所述气流接入机构1包括气流接入管11、气流扩管12、矩形气流-肥料混合吼口13、气流接入连接板14，所述气流接入管11、气流扩管12、矩形气流-肥料混合吼口13、气流接入连接板14依次连接，所述气流接入管11为圆柱形管道，方便与风泵输出的高压正压气流连接；所述气流扩管12截面为等腰梯形，气流扩管12沿气流流动方向横截面积逐渐增加；所述矩形气流-肥料混合吼口13是所述气流接入机构1的核心部件，所述矩形气流-肥料混合吼口13横截面积为矩形，所述矩形气流-肥料混合吼口13内完成颗粒化肥与气流的混合。所述矩形气流-肥料混合吼口13一端连接气流扩管12，另一端连接有气流接入连接板14；所述矩形气流-肥料混合吼口13入口截面积大于出口截面积。

所述肥料接入管道2用于接收供肥装置提供的颗粒化肥，包括固定板21、圆弧形中间隔套22、肥料外壳23和固定板孔24，所述固定板21用于所述肥料接入管道2固定于供肥装置上，所述肥料接入管道2有圆弧形中间隔套22，所述圆弧形中间隔套22嵌于矩形气流-肥料混合吼口13中，所述圆弧形中间隔套22朝向气流输出方向；所述圆弧形中间隔套22促使气流沿圆弧隔套流动，降低了气流截面积，增加了气流速度，从而有利于形成高速气流将颗粒化肥混合、输送。所述固定板21上的固定板孔24用于固定肥料接入管道2。

所述肥料-气流气固两相流分配机构3将肥料分成6行，所述肥料-气流气固两相流分配机构3包括分配机构固定板31、气固两相流扩口32和排肥分配管道33，所述分配机构固定板31用于与气流接入机构1相连接，所述分配机构固定板31与气流接入连接板14用螺栓固定、密封。所述气固两相流扩口32呈扁窄形，有利于颗粒化肥在气固两相流扩口32中均匀分布。所述气固两相流扩口32后连接有6个排肥分配管道33，气固两相流扩口32中的颗粒化肥在流体阻力的作用下均匀分配进入到排肥分配管道33。

所述气流接入机构1和肥料接入管道2之间通过加强筋34增加强度。

所述气流接入管11内为气流输入通道4，风泵产生的高压气流进入到气流输入通道4；所述气流扩管12内的气流腔体5将高压气流引入到矩形气流-肥料混合吼口13中；所述圆弧形中间隔套22将矩形气流-肥料混合吼口13分成2部分，与气流腔体5连接部分为气流高压喉口6，另一部分为肥料接入管道2中的肥料入口7，在气流高压喉口6的作用下，由于横截面积减小，气流速度急剧增加，从而将肥料入口7投下的肥料快速送至两相流混合腔体8中，颗粒化肥与气流在两相流混合腔体8中扩口的作用下，将颗粒化肥与气流充分混合，从而为实现均匀分配提供基础。在6个排肥分配管道33的出口截面积一致的条件下，使两相流混合腔体中8中的气流能够均匀分配进入到排肥分配管道33中，从而实现颗粒化肥连续均匀地的排肥。

所述颗粒化肥横向气力式分配装置由于非运动部件，结构简单，采用高速正压气流将颗粒化肥均匀分配到排肥分配管道33中，从而实现一个排肥装置可以排肥6行的功能。该颗粒化肥横向气力式分配装置环节简单，对气流压强要求不严格，采用的横向分配原理降低了风泵的功率，可以实现将大排肥量的肥料均匀分配成6行，从而有效降低传动和整机结构。

本发明工作原理如下：根据农艺施肥量和排肥要求，通过螺栓连接将所述颗粒化肥横向气力式分配装置穿过固定板21上的固定板孔24固定于供肥装置上，风泵提供的高压正压气流进入气流接入管11，气流进入到气流输入通道4；接着进入到气流扩管12中的气流腔体5中，在圆弧形中间隔套22作用下，气流速度快速增加进入到气流高压喉口6中；经供肥装置排出的定量连续均匀颗粒化肥进入肥料入口7，高速气流与颗粒化肥在矩形气流-肥料混合吼口13中接触，颗粒化肥在高速气流作用下被快速吹入到两相流混合腔体中8中，颗粒化肥在两相流混合腔体中8中充分混合后在气流作用下均匀分配到6个排肥分配管道33中，从而将均匀的颗粒化肥流均匀排出到理想的位置。供肥装置基于施肥量持续向颗粒化肥横向气力式分配装置的肥料入口7中供肥，高压正压气流连续地将化肥混合、输送、分配至6个排肥分配管道33，从而完成1个颗粒化肥横向气力式分配装置将颗粒化肥总量分配成6行的细化肥流，循环完成颗粒化肥流入、高压气流吹入混合、分配成行的过程。该颗粒化肥横向气力式分配装置的工作流程为：启动风泵——正压气流进入气流接入机构——颗粒化肥经进入肥料入口7——气流与颗粒化肥在气流高压喉口6中接触——颗粒化肥与气流在两相流混合腔体中8中充分混合——颗粒化肥均匀分配至6个排肥分配管道33——6行的细化肥流进入到排肥管中。

本发明工作具体实施效果：本发明所解决的不同作物施肥量分配均匀性和一致性及降低风泵功率的问题，克服了现有排肥装置通用性差、传动 结构复杂及各行排量一致性较差的技术缺陷和成本高的经济缺陷。通过应用颗粒化肥横向气力式分配装置将颗粒化肥均匀分配到6个排肥分配管道中，通过测定不同排肥分配管道的排肥量，计算排肥一致性变异系数。试验对象为湖北三宁化工股份有限公司生产的颗粒状复合肥，颗粒化肥横向气力式分配装置的排肥性能如表 1所示。

表1颗粒化肥横向气力式分配装置的排肥性能

表1结果表明，颗粒化肥横向气力式分配装置能够将施肥速率为910~8990g/min的颗粒化肥均较均匀的分配出去，因此能够适应不同施肥量的分配要求，且分配均匀性变异系数不高于6.5%，满足NY/T 1768-2009免耕播种机质量评价技术规范的排肥均匀性要求。因此，该颗粒化肥横向气力式分配装置能够达到油菜、水稻、玉米等多种作物基肥或追肥施肥均匀性的要求。该颗粒化肥横向气力式分配装置的横向分配肥料降低风泵功率消耗和一器施多行颗粒化肥的方式和实施效果具有明显的创新性和显著的优点。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，不脱离本发明技术方案的精神和范围而对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (4)

1.一种颗粒化肥横向气力式分配装置，为固定非运动装置，包括气流接入机构(1)、肥料接入管道(2)、肥料-气流气固两相流分配机构(3)，所述气流接入机构(1)与肥料-气流气固两相流分配机构(3)横向连接，所述肥料接入管道(2)位于气流接入机构(1)上方；所述气流接入机构(1)的气流接入管(11)与气流扩管(12)、矩形气流-肥料混合吼口(13)和气流接入连接板(14)依次连接；所述气流接入管(11)内为气流输入通道(4)，所述气流扩管(12)内的气流腔体(5)将高压气流引入到矩形气流-肥料混合吼口(13)中；所述肥料接入管道(2)包括固定板(21)、中间隔套(22)、肥料外壳(23)和固定板孔(24)，所述固定板(21)用于所述肥料接入管道(2)固定于供肥装置上，所述圆弧形中间隔套(22)嵌于矩形气流-肥料混合吼口(13)中；所述圆弧形中间隔套(22)将矩形气流-肥料混合吼口(13)分成2部分，与气流腔体(5)连接部分为气流高压喉口(6)，另一部分为肥料接入管道(2)中的肥料入口(7)；所述肥料-气流气固两相流分配机构(3)的分配机构固定板(31)与气流接入连接板(14)连接；所述分配机构固定板(31)连接着气固两相流扩口(32)，气固两相流扩口(32)包括两相流混合腔体中(8)；所述气固两相流扩口(32)连接有排肥分配管道(33)；所述气流接入机构(1)和肥料接入管道(2)之间通过加强筋(34)增加强度。

2.根据权利要求1所述的颗粒化肥横向气力式分配装置，其特征在于：所述气流接入管(11)为圆柱形管道；所述气流扩管(12)截面为等腰梯形，气流扩管(12)沿气流流动方向横截面积逐渐增加；所述矩形气流-肥料混合吼口(13)横截面积为矩形，所述矩形气流-肥料混合吼口(13)一端连接气流扩管(12)，另一端连接有气流接入连接板(14)；所述矩形气流-肥料混合吼口(13)入口截面积大于出口截面积。

3.根据权利要求1所述的颗粒化肥横向气力式分配装置，其特征在于：所述圆弧形中间隔套(22)嵌于矩形气流-肥料混合吼口(13)中，所述圆弧形中间隔套(22)朝向气流输出方向；所述圆弧形中间隔套(22)促使气流沿圆弧隔套流动，降低了气流截面积，增加了气流速度，从而有利于形成高速气流将颗粒化肥混合、输送。

4.根据权利要求1所述的颗粒化肥横向气力式分配装置，其特征在于：所述排肥分配管道(33)数量为6个。