CN220693744U - 一种基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统。本实用新型的系统解决了应用水肥一体化时如何针对不同作物和土壤的差异化用肥需求实现液体配方肥生产的灵活高效、精准配方以及成本节降等问题。本实用新型能够以非常低的成本实现测土配方及水肥一体化应用，避免了投资建设固定的、成本较高的配方肥生产工厂或系统，且保留了根据不同作物及不同土壤状况进行灵活配方、精准施肥的能力，实现了化肥的减量高效利用以及投资和生产成本的有效控制。

Description

一种基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统

技术领域

本实用新型涉及水肥一体化技术的高效和创新应用领域，尤其涉及一种基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统。

背景技术

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的现代农业生产技术，具有节水减肥、降本增效、绿色环保的优点，是农业可持续和现代化发展的方向。根据测土配方结果使用化肥原料进行液体配方肥生产是对水肥一体化技术应用的深度创新，使用该方法生产的液体配方肥能够有效替代传统成品液体复合肥料，且实现了将产品混配生产前移至田间地头，无需投资建设固定的、复杂的液体配方肥田间生产装置，具有精准配方、柔性生产、即配即用、成本低廉、绿色环保的特点，回归了作物对养分需求的本质，符合农业现代化发展的趋势。

传统成品液体复合肥在推广使用中的主要限制因素为：配方固定；小包装导致成本较高；液体产品不适宜长距离运输且运输成本高；产品存在胀气吸气问题，不宜长期保存等。

传统液体肥配肥站的主要不足为：场地相对固定；综合建设成本较高；生产运营较为复杂，运营成本及折旧摊销较高；液体配方产品长距离运输成本高。

因此，目前仍需要一种基于水肥一体化的高效生产液体配方肥的含有运输车辆及生产装置的系统解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了突破生产和施用液体配方肥必须投资建设固定的、复杂的液体肥配肥站的限制，而提出的一种基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统。本实用新型的系统既实现了利用化肥原料生产液体配方肥替代成品液体复合肥达到节本增效的目的，又能够以较低的投资成本实现传统液体配肥站所具备的混配生产功能，无需建设复杂的生产系统，简易、创新的技术和模式便于快速推广。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统，其包含运输车辆及生产装置，其中，所述系统包括化肥原料运输配送系统和液体配方肥田间生产系统，所述化肥原料运输配送系统主要包括上料机械、散装肥料运输车，所述液体配方肥田间生产系统主要包括液体配方肥田间生产装置和田间液体配方肥成品储罐，通过所述上料机械将散装颗粒化肥原料添加至散装肥料运输车不同储存仓室内，所述散装肥料运输车将化肥原料运输至田间，依据施肥方案通过自动化投料控制系统将不同比例、用量的化肥原料精准投送至液体配方肥田间生产装置的固液混合搅拌装置进行溶解，所述固液混合搅拌装置内的化肥溶解混合之后，通过过滤系统对液体混配肥进行过滤除杂质并抽送至田间液体配方肥成品储罐，所述田间液体配方肥成品储罐上安装有流量控制系统，可直接与田间灌溉管道连接后实现水肥一体化精准施肥，所述散装肥料运输车上还设置有分别与储存仓室下料系统、电子皮带称重系统、固液混合配料系统及液体成品肥施用系统相连接的中央控制系统，所述中央控制系统上动态显示液体配方肥生产的各种过程控制状态。

所述化肥原料运输配送系统包括散装肥料运输车，散装肥料运输车在运输以及卸货中都是全自动智能操控，包括汽车底盘、设置在汽车底盘上的化肥储存仓室以及计量卸料装置，且散装肥料运输车包括若干固体颗粒化肥储存仓室(通常为5-7个仓室)，总容量约30-40立方，可分别储存颗粒氮肥、颗粒磷肥、颗粒钾肥及其它颗粒化肥原料；所述固体颗粒化肥储存仓室下部配置有星型卸料器及电子皮带秤。

所述液体配方肥田间生产系统包括固液混合搅拌装置、过滤系统、液体配方肥成品储罐和田间灌溉管道，所述固液混合搅拌装置包括搅拌机、电磁阀以及本体上可实时在线监控肥料pH值、密度、溶解度的仪表，从而查看肥料的溶解状态；所述过滤系统和液体配方肥成品储罐包括增压泵、蓝式过滤器、成品储罐、流量控制系统和田间灌溉管道。

在本实用新型的基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统能够实现：

1)散装肥料运输车将固体肥料运输到所服务的客户农田，将散装肥料运输车上的出料螺旋输送机移动到固液混合搅拌装置的上部进料口；

2)农艺师根据客户农田信息，设置中央控制系统参数得知所需肥料种类、数量，中央控制系统控制对应的储存仓室下星型卸料器开启，化肥原料进入电子皮带秤中，电子皮带称重模块感应并向中央控制系统反馈化肥原料使用量，当化肥原料使用量达到所需原料量后关闭星型卸料器；当需要其它原料种类时，也按第2步骤执行；

3)中央控制系统向固液混合搅拌装置进水管的蝶阀发送输出指令，蝶阀打开将水送入到固液混合搅拌装置中，当达到所需量之后，关闭蝶阀；中央控制系统控制固液混合搅拌装置将固体化肥原料和水充分溶解混合，最终完成肥料的配置；

4)液体配方肥配置好之后，中央控制系统控制增压泵将液体配方肥通过过滤器后抽至田间液体配方肥成品储罐，成品储罐与田间滴灌或喷灌设施连接后将生产的液体配方肥施用到田间管网中，这样即可实现水肥一体化精准施肥；

5)进行轮换其它客户农田的配肥施肥。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过对液体配方肥从原料运输配送到产品生产方式在设备装置创新的基础上提出了全新的技术方案，在保障测土配方、精准施肥的基础上，摆脱了投资建设固定的、复杂的液体配方肥生产工厂或系统的限制，应用非常灵活、高效，同步实现了化肥的减量高效利用以及投资和生产成本的有效控制。

2、本实用新型移动式的液体配方肥生产及供应系统便于转场，可以覆盖更多区域、更多作物，有利于推动水肥一体化的充分应用。

综上所述，本实用新型能够以较低投资成本实现液体配方肥的生产及施用，生产运营成本可控，服务模式灵活高效，既能根据主要作物及土壤状况进行测土配方和混配生产，以实现肥料的精准、减量及高效利用，又能够有效控制投资建设成本，以便于服务模式的快速推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的化肥原料运输配送系统示意图；

图2为本实用新型的液体配方肥田间生产系统示意图；

图3为本实用新型的散装肥料运输车结构示意图；

图4为本实用新型的中央控制系统原理图。

附图标记说明：

1上料机械、2散装肥料运输车、3液体配方肥田间生产装置、4过滤系统、5田间液体配方肥成品储罐、6流量控制系统、7田间灌溉管道、8储存仓室、9星型卸料器、10电子皮带秤、11垂直螺旋输送机、12出料螺旋输送机、13中央控制系统。

具体实施方式

现详细说明本实用新型的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本实用新型的限制，而应理解为是对本实用新型的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本实用新型中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本实用新型。另外，对于本实用新型中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本实用新型内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本实用新型所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本实用新型仅描述了优选的结构和材料，但是在本实用新型的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何结构和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的结构和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于区分类似元件，而并不一定用于描述顺序或时序。应当理解，如此使用的术语在特定条件下可互换，并且本文所描述的本实用新型的实施例能够以不同于本文所描述或例示的其他顺序进行操作。

另外，在说明书和权利要求书中的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。应当理解，如此使用的术语在适当条件下可替换，并且本文所描述的本实用新型的实施例能够以不同于本文所描述或例示的其他取向进行操作。

实施例

参照图1-2，本实施例示出了一种基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统，其包括运输车辆及生产装置，其中，所述系统包括化肥原料运输配送系统和液体配方肥田间生产系统。

其中，化肥原料运输配送系统包括上料机械1和散装肥料运输车2，通过上料机械1将原料添加至散装肥料运输车2不同储存仓室内，不同储存仓室可分别储存颗粒氮肥、颗粒磷肥、颗粒钾肥等不同固体化肥原料，通过车载自动称量及控制系统，不同物料可经由投料装置实现快速、精准投料。

具体的，化肥原料运输配送系统包括原料仓储单元、原料装载单元和原料运输配送单元，原料仓储单元，固体颗粒化肥原料(一般以吨袋包装形式)运输至服务站点经地磅自动称重之后分别存放在不同仓储单元内待用，包括颗粒氮肥仓储、颗粒磷肥仓储、颗粒钾肥仓储以及其它固体颗粒化肥仓储，原料装载单元，上料机械1根据原料用量需求将原料仓储单元存储的颗粒化肥吨袋提取出来并添加至散装肥料运输车2的不同储存仓室内，车载计量系统会自动称量、记录不同仓室内的化肥量，原料运输配送单元，散装肥料运输车各仓室装满化肥原料之后，经地磅自动称重之后将肥料运输至待服务地块。

其中，液体配方肥田间生产系统包括液体配方肥田间生产装置3和田间液体配方肥成品储罐5，散装肥料运输车根据配方要求通过投料系统将化肥原料自动投送至固液混合搅拌装置进行溶解生产，并经过滤系统4过滤除杂之后抽至田间液体配方肥成品储罐5，之后即可通过流量控制系统6与田间灌溉管道7连通后施用。

具体的，液体配方肥田间生产系统包括混合搅拌单元、过滤除杂单元、田间储肥单元和管道输送单元，混合搅拌单元，在服务地块，散装肥料运输车2根据配方需求将不同物料按序投送至固液混合搅拌装置，固液混合搅拌装置内置有动力搅拌系统，在溶肥之前从进水口注入足量淡水，肥料投入后即可搅拌充分溶解混合，过滤除杂单元，溶解之后的混配肥经由过滤系统4将肥料中的不溶物等杂质过滤、排出，澄清之后的液体肥抽至田间液体配方肥成品储罐5储存备用，管道输送单元，施用肥料时田间液体配方肥成品储罐5通过流量控制系统6接入田间灌溉管道7，并将液体配方肥与灌溉水同步浇灌至农田，实现水肥一体化应用。

说明：说明书附图中图2，表述的为全自动现场混配生产及精准高效施肥方式，可通过手机或平板电脑控制生产及施用过程。

本实用新型涉及对于水肥一体化技术的高效和创新应用，解决了应用水肥一体化时如何针对不同作物和土壤的差异化用肥需求实现液体配方肥生产的灵活高效、精准配方以及成本节降等问题，包括在散装饲料运输车基础上进行智能化改装而成的散装肥料运输车(包括车体、储存仓室、仓室卸料器下面装有水平电子皮带秤、通过传动装置驱动皮带秤将物料输送到车体尾部出料口。储存仓室分为若干仓室，可同时装载不同肥料，每个仓室底部装有星型卸料器，分别出料。仓室本体采用方形倒锥结构，不易搭桥、卡料堵料，仓室底部装有星型卸料器，卸料器将仓内物料送出料仓，分离效率高，设备阻力小，性能稳定，排料均匀、连续。配料采用电子皮带秤进行称量配料，称量准确效率高，配肥便捷精准，使用方便)和全自动一体化液体配方肥田间生产装置，通过所述上料机械将散装颗粒化肥添加至散装肥料运输车不同储存仓室，所述散装肥料运输车将化肥运输至全自动一体化液体配方肥田间生产装置并按照液体肥配方将不同化肥原料精准投送至田间生产装置的固液混合搅拌装置进行溶解，搅拌装置内安装有可实时在线监控肥料pH值、密度、溶解度的仪表，从而判断肥料的溶解状态，所述固液混合搅拌装置内的化肥溶解混合之后经过滤系统过滤后抽至田间液体配方肥成品储罐，所述液体配方肥成品储罐装有流量控制系统，通过与田间滴灌或喷灌设施连接后即可实现水肥一体化精准施肥，本实用新型能够以非常低的成本实现测土配方及水肥一体化应用，避免了投资建设固定的、成本较高的配方肥生产工厂或系统，且保留了根据不同作物及不同土壤状况进行灵活配方、精准施肥的能力，实现了化肥的减量高效利用以及投资和生产成本的有效控制。

在本实用新型的描述中所涉及的方位或位置关系的表述为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统，其特征在于，所述系统包括化肥原料运输配送系统和液体配方肥田间生产系统，所述化肥原料运输配送系统包括上料机械(1)和散装肥料运输车(2)，所述液体配方肥田间生产系统包括液体配方肥田间生产装置(3)、过滤系统(4)、田间液体配方肥成品储罐(5)；

其中，所述上料机械(1)用于将散装颗粒化肥原料添加至散装肥料运输车(2)的不同储存仓室内，所述储存仓室分为若干仓室，仓室本体采用方形倒锥结构，能够同时装载不同肥料，所述散装肥料运输车(2)设置有储存仓室下料系统和电子皮带称重系统，通过上述结构使所述散装肥料运输车(2)能够将化肥原料运输至田间，依据施肥方案通过自动化投料控制系统将不同比例、用量的化肥原料精准投送至液体配方肥田间生产装置(3)的固液混合搅拌装置进行溶解；

所述固液混合搅拌装置用于在其内溶解混合化肥，所述过滤系统(4)用于对液体混配肥进行过滤除杂质并抽送至田间液体配方肥成品储罐(5)，所述田间液体配方肥成品储罐(5)上安装有流量控制系统(6)，其直接与田间灌溉管道(7)连接，由此实现水肥一体化精准施肥；

所述散装肥料运输车(2)上设置有分别与储存仓室下料系统、电子皮带称重系统、固液混合配料系统及液体成品肥施用系统相连接的中央控制系统，所述中央控制系统能够动态显示液体配方肥生产的各种过程控制状态。

2.根据权利要求1所述的基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统，其特征在于，所述散装肥料运输车(2)是智能化改装而成，其包括车体、储存仓室(8)、作为储存仓室下料系统的星型卸料器(9)、作为称重系统的电子皮带秤(10)、垂直螺旋输送机(11)、出料螺旋输送机(12)，车体上设置有若干散装颗粒化肥存储仓，能够分别储存颗粒氮肥、颗粒磷肥、颗粒钾肥及其它颗粒化肥原料；

所述散装肥料运输车(2)上安装有中央控制系统(13)，所述中央控制系统(13)通过电缆分别与星型卸料器(9)、电子皮带秤(10)、垂直螺旋输送机(11)、出料螺旋输送机(12)连接。

3.根据权利要求1所述的基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统，其特征在于，所述液体配方肥田间生产装置(3)包括固液混合搅拌装置，所述散装肥料运输车(2)上的出料螺旋输送机(12)与固液混合搅拌装置的上部进料口连接，所述固液混合搅拌装置本体上还设有能够实时在线监控肥料pH值、密度、溶解度的仪表，固液混合搅拌装置上部设置有进水管，所述进水管上设置有蝶阀和流量计量装置。

4.根据权利要求1所述的基于水肥一体化的高效生产和施用液体配方肥的系统，其特征在于，所述过滤系统(4)包括增压泵和蓝式过滤器，所述液体配方肥成品储罐内设置有用于检测液体液位的传感器，所述固液混合搅拌装置下部通过管道依次与增压泵、蓝式过滤器、液体配方肥成品储罐(5)、流量控制系统(6)和田间灌溉管道(7)连接。