RU2479184C1

RU2479184C1 - Electrotechnological plant

Info

Publication number: RU2479184C1
Application number: RU2011137776/13A
Authority: RU
Inventors: Галина Ивановна Цугленок; Рима Анатольевна Зубова; Алексей Петрович Егоров
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2013-04-20
Also published as: RU2011137776A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to devices for preseeding treatment of seeds, including those having a hard shell, and can be used in agricultural production. The plant comprises a housing of ultra-high frequency chamber, in which upper part the flares are attached, interconnected by a square ultra-high frequency wave guide. At the end of the ultra-high frequency wave guide a matching device is mounted and it is connected to the power unit. The latter is connected to the control box of the ultra-high frequency generator. Inside the housing of the ultra-high frequency chamber a conveyor belt is mounted, and in the lower part of the ultra-high frequency chamber housing a storage hopper is placed with a slide gate. The plant is additionally provided with a hopper, a metering unit of the bucket-elevator, a bucket-elevator and a divider connected to the bucket-elevator and working ultrasound chamber, at which output a screw conveyor is installed of with a perforated chute. The ultrasound chamber is connected to the lower expansion tank through the filter and the upper expansion tank through the pump. The screw conveyor with a perforated chute is connected with the storage channel to the housing of the ultra-high frequency chamber. At the lower part of the channel the adjustable valve is located, designed for supplying seeds into the ultra-high frequency chamber, and on the outer side of the storage channel an electric heater is mounted. The divider is connected with the pipe and the valve to the storage channel in front of the ultra-high frequency chamber.

EFFECT: use of the invention enables to increase the quality of seeds and their germinating capacity.

4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для предпосевной обработки семян, в том числе имеющих твердую оболочку, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве.The invention relates to a device for presowing treatment of seeds, including those having a hard shell, and can be used in agricultural production.

Известна электротехнологическая установка (RU №2312479, МПК А01С 1/100; опубл. 20.12.07, Бюл. №35), включающая сообщенную с бункером-дозатором семян рабочую ультразвуковую камеру с раствором жидкости и размещенным в ее корпусе транспортером с перфорированными скребками, установленные в нижней части корпуса камеры ультразвуковые преобразователи с подведенной к ним трубкой для подвода воды для их охлаждения и заливное-сливное устройство раствора жидкости, при этом на выходе из корпуса камеры установлен щеточный механизм, предназначенный для очистки скребков от прилипших семян, притом корпус рабочей ультразвуковой камеры закреплен на раме, в нижней части которой установлен корпус СВЧ-камеры, при этом в верхней части корпуса СВЧ-камеры закреплены рупоры, соединенные между собой прямоугольным СВЧ-волноводом, в конце которого установлено согласующее устройство, предназначенное для согласования нагрузки с выходной мощностью СВЧ-генератора, при этом волновод присоединен к силовому блоку, который связан со шкафом управления СВЧ-генератора, кроме того, внутри корпуса СВЧ-камеры установлен ленточный транспортер, в нижней части корпуса СВЧ-камеры размещен бункер накопитель с шиберной заслонкой, а ультразвуковая камера соединена с СВЧ-камерой накопительным каналом прямоугольного сечения, выполненным в виде двух вертикальных перфорированных стенок, при этом в нижней части размещена регулируемая заслонка, предназначенная для подачи семян в СВЧ-камеру, а с внутренней стороны перфорированной стенки установлен электрокалорифер.Known electrotechnological installation (RU No. 2312479, IPC А01С 1/100; publ. 20.12.07, Bull. No. 35), including a working ultrasonic chamber communicated with a seed metering bin with a solution of liquid and a conveyor with perforated scrapers placed in its case, installed in the lower part of the chamber body are ultrasonic transducers with a tube for supplying water for cooling them and a filler-drain device for liquid solution, while a brush mechanism is installed at the outlet of the chamber body for cleaning scrapers from adhering seeds, moreover, the case of the working ultrasonic chamber is fixed on the frame, in the lower part of which the case of the microwave camera is installed, while in the upper part of the case of the microwave camera horns are connected, interconnected by a rectangular microwave waveguide, at the end of which a matching device is installed designed to coordinate the load with the output power of the microwave generator, while the waveguide is connected to the power unit, which is connected to the control cabinet of the microwave generator, in addition, inside the body of the microwave camera installed n belt conveyor, in the lower part of the microwave camera housing there is a storage hopper with a slide gate, and the ultrasonic camera is connected to the microwave camera by a rectangular rectangular storage channel made in the form of two vertical perforated walls, with an adjustable shutter designed for feeding seeds into the microwave chamber, and an electric air heater is installed on the inside of the perforated wall.

Недостатком данного устройства является то, что обрабатываются семена разных размеров одного сорта и оно предназначено только для обработки семян, имеющих твердую оболочку, есть необходимость подвода воды для охлаждения ультразвуковых излучателей.The disadvantage of this device is that seeds of different sizes of the same variety are processed and it is intended only for processing seeds having a hard shell, there is a need for water supply for cooling ultrasonic emitters.

Технический результат, в отличие от прототипа, достигается за счет того, что электротехнологическая установка содержит норию, сообщенную с бункером сепаратора, сепаратор, бункер калиброванных семян, соединенный с рабочей ультразвуковой камерой с раствором жидкости и размещенными в ее корпусе ультразвуковыми излучателями и направляющими. Ультразвуковая камера соединена с СВЧ-камерой шнековым транспортером с перфорированным желобом и накопительным каналом, выполненным в виде перфорированных стенок, при этом в нижней части размещена регулируемая заслонка, предназначенная для подачи семян в СВЧ-камеру. С внешней стороны перфорированной стенки установлен электрокалорифер. Бункер калиброванных семян сепаратора соединен патрубком с накопительным каналом перед СВЧ-камерой, подача семян регулируется заслонкой. В верхней части корпуса СВЧ-камеры закреплены рупоры, соединенные между собой прямоугольным СВЧ-волноводом, в конце которого установлено согласующее устройство. Волновод присоединен к силовому блоку, который связан со шкафом управления СВЧ-генератора. Внутри корпуса СВЧ-камеры установлен ленточный транспортер, в нижней части корпуса СВЧ-камеры размещен бункер-накопитель с шиберной заслонкой.The technical result, in contrast to the prototype, is achieved due to the fact that the electrotechnological installation contains a noria connected to the separator hopper, a separator, a calibrated seed hopper connected to a working ultrasonic chamber with a liquid solution and ultrasonic emitters and guides placed in its body. The ultrasonic camera is connected to the microwave camera by a screw conveyor with a perforated groove and a storage channel made in the form of perforated walls, with an adjustable shutter for feeding seeds to the microwave camera placed at the bottom. An electric air heater is installed on the outside of the perforated wall. The hopper of the calibrated seeds of the separator is connected by a pipe to the storage channel in front of the microwave camera, the seed supply is controlled by a shutter. In the upper part of the body of the microwave camera, horns are fixed, interconnected by a rectangular microwave waveguide, at the end of which a matching device is installed. The waveguide is connected to the power unit, which is connected to the control cabinet of the microwave generator. A conveyor belt is installed inside the microwave camera housing, and a storage hopper with a slide gate is placed in the lower part of the microwave camera housing.

На фиг.1 представлен общий вид установки.Figure 1 presents a General view of the installation.

На фиг.2 представлен вид ультразвуковой камеры.Figure 2 presents a view of an ultrasonic camera.

Электротехнологическая установка состоит из бункера дозатора нории 1, нории 2, бункера сепаратора 3, и сепаратора 4, который состоит из заслонки 5, регулирующей подачу семян на сепаратор, ультразвуковой вибратор 6, через который семена подаются на вибростенд 7, где семена разделяются по размеру: мелкие семена попадают в бункер 8, крупные - в бункер 9, а остальные семена через калиброванную решетку 10 попадают в бункер для калиброванных семян 11. Бункер для калиброванных семян 11 соединен с норией 13, поднимающей семена в рабочую ультразвуковую (УЗ) камеру 14 через заслонку 15. Ультразвуковая камера 14 соединена с верхним расширительным баком 16 через электромагнитную заслонку 17. Верхний расширительный бак 16 соединен с бункером с активными веществами 18 и с нижним расширительным баком 20. Ультразвуковая камера 14 содержит ультразвуковые излучатели 22 и направляющие 23 и соединена патрубком 19 с нижним расширительным баком 20 через фильтр 21 и шнековым транспортером с перфорированным желобом 24 через заслонку 25. Нижний расширительный бак 20 снабжен насосом 27 для перекачивания жидкости в верхний расширительный бак 16. Предусмотрено пополнение воды в верхнем расширительном баке 16 через патрубок 28 и электромагнитную заслонку 29 из внешней системы. Шнековый транспортер с перфорированными стенками 24 снабжен приемной камерой воды 26 и соединен с желобом 30 и накопительным каналом 33, соединенным с рамой 34. В накопительном канале 33 и желобе 30 влажные семена подсушиваются электрокалорифером 31 с зоной работы 33. Через заслонку 35 семена поступают на ленточный транспортер 36 СВЧ-камеры 37.The electrotechnological installation consists of a hopper of the metering device of elevator 1, elevator 2, the hopper of the separator 3, and the separator 4, which consists of a shutter 5, which regulates the flow of seeds to the separator, an ultrasonic vibrator 6, through which the seeds are fed to the vibrating stand 7, where the seeds are separated by size: small seeds fall into hopper 8, large seeds fall into hopper 9, and the rest of the seeds through a calibrated grate 10 fall into a hopper for calibrated seeds 11. The hopper for calibrated seeds 11 is connected to a noriya 13, which lifts the seeds into a working ultrasonic (ultrasound) measure 14 through the shutter 15. The ultrasonic chamber 14 is connected to the upper expansion tank 16 through the electromagnetic shutter 17. The upper expansion tank 16 is connected to the hopper with active substances 18 and to the lower expansion tank 20. The ultrasonic chamber 14 contains ultrasonic emitters 22 and guides 23 and is connected pipe 19 with a lower expansion tank 20 through the filter 21 and a screw conveyor with a perforated groove 24 through the shutter 25. The lower expansion tank 20 is equipped with a pump 27 for pumping liquid into the upper frame spreading tank 16. Provided in the upper replenishment water surge tank 16 via conduit 28 and electromagnetic valve 29 from the external system. The auger conveyor with perforated walls 24 is equipped with a water inlet 26 and connected to the groove 30 and the collecting channel 33 connected to the frame 34. In the collecting channel 33 and the groove 30, the wet seeds are dried by an electric air heater 31 with a working area 33. Through the shutter 35, the seeds are fed to the belt microwave conveyor 36 37.

На раме 34 установлен корпус СВЧ-камеры 37, в верхней части которой крепятся рупоры 42, соединенные между собой прямоугольным СВЧ-волноводом 41, в конце которого установлено согласующее устройство 45, предназначенное для согласования нагрузки с выходной мощностью СВЧ-генератора. Волновод 41 присоединен к силовому блоку 39, который посредством питающего кабеля 40 связан со шкафом управления СВЧ-генератора 38. Внутри корпуса СВЧ-камеры 37 установлены ведущий 46 и ведомый 47 валы, на которых установлен ленточный транспортер 36, для исключений провеса которого служит опорная направляющая 48. В нижней части корпуса СВЧ-камеры 37 размещен бункер-накопитель 43 с шиберной заслонкой 44.The frame of the microwave camera 37 is mounted on the frame 34, in the upper part of which horns 42 are mounted, connected to each other by a rectangular microwave waveguide 41, at the end of which a matching device 45 is installed, designed to coordinate the load with the output power of the microwave generator. The waveguide 41 is connected to a power unit 39, which is connected to the control cabinet of the microwave generator 38 via a power cable 40. Inside the microwave camera housing 37, a leading 46 and driven 47 shafts are installed on which a conveyor belt 36 is installed, for which the supporting guide serves as a guide 48. In the lower part of the body of the microwave camera 37 posted by the storage hopper 43 with a slide gate 44.

Энерготехнологическая установка работает следующим образом: обрабатываемые семена засыпаются в бункер-дозатор 1, где посредством нории 2 семена поступают в бункер сепаратора 3. Посредством заслонки 5 и ультразвукового вибратора 6 регулируется подача семян на вибростенд 7 сепаратора, где семена разделяются по размерам: мелкие семена опускаются в бункер 8, а более крупные в бункер 9. Необходимые по размеру семена через калиброванную решетку 10 поступают в бункер 11. Предусмотрен комплект из нескольких решеток с разным калибровочным значением, для возможности обрабатывать разные виды культур.The energy-technological installation works as follows: the seeds to be processed are poured into the metering hopper 1, where, through the elevator 2, the seeds enter the separator hopper 3. By means of the shutter 5 and ultrasonic vibrator 6, the seed supply to the vibrator stand 7 is regulated, where the seeds are separated by size: small seeds are lowered into hopper 8, and larger ones into hopper 9. Seeds of the required size through a calibrated grate 10 enter the hopper 11. A set of several gratings with a different calibration value is provided, A possibility to handle different kinds of cultures.

Заслонка 12 регулирует подачу семян в СВЧ-камеру 37, что дает возможность обрабатывать материал только СВЧ-полем, минуя ультразвуковую камеру 14.The damper 12 controls the flow of seeds into the microwave chamber 37, which makes it possible to process the material only in the microwave field, bypassing the ultrasonic chamber 14.

Нория 13 поднимает семена из бункера 11 в ультразвуковую камеру 14 через заслонку 15.Noria 13 lifts the seeds from the hopper 11 into the ultrasonic chamber 14 through the shutter 15.

В ультразвуковую камеру 14 из расширительного бака 16 через электромагнитную заслонку 17 поступает вода, обогащенная микроэлементами и биологически активными веществами из бункера 18. Ультразвуковая камера 14 заполнена обогащенной водой до уровня патрубка 19. Излишки воды через патрубок 19 поступают в бак 20 через фильтр 21. Ультразвуковая камера 14 снабжена ультразвуковыми излучателями 22 и направляющими 23. Под действием ультразвуковых излучателей 22 происходит процесс скарификации (верхняя оболочка семян будет иметь маленькие трещины). При применении ультразвуковой кавитации для нарушения оболочки семян происходят сложные физические процессы, которые сопровождаются высоким давлением, температурой и скоростью движения стенок каверн. Основным действующим фактором в процессе разрушения является микроударная волна, возникающая в момент захлопывания кавитационных каверн. Дополнительно семена скарифицируются, проходя через направляющие 23.Water enriched with microelements and biologically active substances from the hopper 18 enters the ultrasonic chamber 14 from the expansion tank 16 through the electromagnetic shutter 17. The ultrasonic chamber 14 is filled with enriched water to the level of the nozzle 19. Excess water through the nozzle 19 enters the tank 20 through the filter 21. Ultrasonic the chamber 14 is equipped with ultrasonic emitters 22 and guides 23. Under the action of ultrasonic emitters 22, a scarification process occurs (the upper seed shell will have small cracks). When ultrasonic cavitation is used to break the seed coat, complex physical processes occur, which are accompanied by high pressure, temperature and the speed of movement of the walls of the caverns. The main acting factor in the process of destruction is the micro-shock wave that occurs at the time of the collapse of cavitation cavities. Additionally, the seeds are scarified, passing through the guides 23.

Семена удаляются из ультразвуковой камеры 14 на шнековый транспортер с перфорированным желобом 24 через заслонку 25.Seeds are removed from the ultrasonic chamber 14 to a screw conveyor with a perforated groove 24 through the shutter 25.

Излишки воды поступают в приемную камеру воды шнекового транспортера 26 и поступают в нижний расширительный бак 20 через патрубок 19, где насосом 27 вода поднимается в верхний расширительный бак 16. Предусмотрено наполнение верхнего расширительного бака 16 через патрубок 28 и электромагнитную заслонку 29 водой из внешней системы.Excess water enters the water inlet chamber of the screw conveyor 26 and enters the lower expansion tank 20 through the pipe 19, where water rises to the upper expansion tank 16 with a pump 27. The upper expansion tank 16 is filled through the pipe 28 and the electromagnetic shutter 29 with water from the external system.

По желобу 30 семена поступают в зону работы 32 калорифера 31, где теплым воздухом снимают влагу с семян.Through the channel 30, the seeds enter the zone of operation 32 of the air heater 31, where moisture is removed from the seeds with warm air.

Обработанные и подсушенные семена попадают в накопительный канал 33 и скатываются по заслонке 35, поступают на ленточный транспортер 36 СВЧ-камеры 37, где под действием электромагнитной энергии сверхвысокой частоты семена за счет явления диэлектрической поляризации обеззараживаются от вредной микрофлоры. Присутствующие внутри семени паразитирующие микроорганизмы при поступлении влаги по капиллярам внутрь семени, обладая большей влагопоглотительной способностью, поглощают ее в десятки раз быстрее, чем внутриклеточные структуры зерна. При этом они набухают, их влажность достигает 80-90% и они погибают, тогда как содержание влаги в зерне незначительно увеличивается. При электромагнитной обработке таких семян происходит избирательный нагрев увлажненных микроорганизмов, так как из-за высокой скорости нагрева температура любого биообъекта, независимо от его величины, растет пропорционально проценту его влажности.The processed and dried seeds fall into the accumulation channel 33 and roll down the shutter 35, enter the belt conveyor 36 of the microwave camera 37, where the seeds are disinfected from harmful microflora due to the effect of dielectric polarization. Parasitic microorganisms present inside the seed, when moisture enters the seed by capillaries, possessing greater moisture absorption capacity, absorb it ten times faster than the intracellular grain structure. At the same time, they swell, their humidity reaches 80-90% and they die, while the moisture content in the grain increases slightly. During the electromagnetic treatment of such seeds, the moistened microorganisms are selectively heated, because due to the high heating rate, the temperature of any biological object, regardless of its size, increases in proportion to the percentage of its moisture.

Силовой блок 38, соединенный со шкафом управления СВЧ-генератора 39 посредством питающего кабеля 40.The power unit 38 connected to the control cabinet of the microwave generator 39 through the power cable 40.

Электромагнитная энергия сверхвысокой частоты от магнетрона, расположенного в силовом блоке 38, подается по волноводам 41 на рупоры 42. Излучаемая рупорами 42 энергия сверхвысокой частоты воздействует на обрабатываемые семена, находящиеся на ленте транспортера 36.The microwave electromagnetic energy from the magnetron located in the power unit 38 is supplied through the waveguides 41 to the horns 42. The microwave energy emitted by the horns 42 affects the seeds being processed on the conveyor belt 36.

После обработки в СВЧ-поле семена ленточным транспортером 36 направляются в бункер накопитель 43 с заслонкой 44. Время обработки семян регулируется частотой вращения ленточного транспортера 36.After processing in a microwave field, the seeds are conveyed by a conveyor belt 36 to a storage hopper 43 with a shutter 44. The seed treatment time is controlled by the rotation speed of the conveyor belt 36.

Таким образом, обработка семян, имеющих твердую оболочку, например эспарцета, с помощью данной установки повышает качество обработки семян, так как помимо скарификации (образования микротрещин на поверхности твердой оболочки), они обеззараживаются от вредной микрофлоры в СВЧ-поле, и в то же время происходит повышение их всхожести.Thus, the treatment of seeds with a hard shell, such as sainfoin, using this installation improves the quality of seed treatment, since in addition to scarification (the formation of microcracks on the surface of a hard shell), they are disinfected from harmful microflora in the microwave field, and at the same time there is an increase in their germination.

Claims

An electrotechnological installation for pre-sowing seed treatment, comprising a microwave camera body, in the upper part of which horns are fixed, connected by a rectangular microwave waveguide, at the end of which a matching device is installed and which is connected to a power unit that is connected to the control cabinet of the microwave generator, moreover, a conveyor belt is installed inside the microwave camera housing, and a storage hopper with a slide gate is placed in the lower part of the microwave camera housing, characterized in that the installation is additionally equipped with equipped with a bunker with a noriya dispenser, a noriya and a separator connected to a noriya and a working ultrasonic chamber, at the outlet of which a screw conveyor with a perforated groove is installed, while the ultrasonic chamber is connected to the lower expansion tank through a filter and the upper expansion tank through a pump, in addition, a screw conveyor with a perforated trough, it is connected by a storage channel to the microwave camera body, and in the lower part of the channel there is an adjustable shutter designed to feed seeds into the microwave camera, and with an external An electric air heater is installed on the side of the storage channel, while the separator is connected to the storage channel in front of the microwave camera by a nozzle with a shutter.