RU2574678C1

RU2574678C1 - Fluid atomiser

Info

Publication number: RU2574678C1
Application number: RU2014149021/13A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Андреев; Дмитрий Владимирович Вегера; Тимур Викторович Корнилов; Анатолий Константинович Лысов; Владимир Алексеевич Павлюшин
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2016-02-10

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: fluid atomiser comprises an atomiser housing, a tube for supplying fluid, an atomising disc, and an electric motor. On the shaft of the electric motor there is a fan impeller and a cowl. The cowl is made in the form of a cone. The diameter of the cowl base is equal to the diameter of the atomising disc. The atomising disc is located on the lower output of the electric motor shaft. The electric motor is provided with guides which are attached to the atomiser housing. The atomiser housing is made in the form of a truncated cone with open upper and lower surfaces and has an ability of movement in a vertical direction.

EFFECT: simplicity of the structure and the ability to fluid atomising in the different modes.

1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, преимущественно к устройствам для распыления рабочих жидкостей пестицидов против вредителей, болезней и сорной растительности, а так же для увлажнения воздуха в культивационных сооружениях защищенного грунта в сельском и лесном хозяйствах.The invention relates to agricultural machinery, mainly to devices for spraying working fluids of pesticides against pests, diseases and weeds, as well as for humidification of air in cultivation facilities of protected soil in agriculture and forestry.

Известны стандартные щелевые распылители, в спектре распыла которых содержатся крупные, средние и мелкие капли. Основным недостатком данных распылителей является то, что мелкие капли до 60 мкм выносятся из зоны обработки ветром, а крупные капли размером более 350 мкм стекают с обрабатываемой поверхности. Неконтролируемый вынос мелких капель из зоны обработки приводит к загрязнению окружающей среды, негативному воздействию на животный и растительный мир. Для уменьшения сноса мелких капель из зоны обработки созданы щелевые распылители с эжекцией воздуха, в спектре распыла которых содержится не более 0,6% от объема распыляемой жидкости доли мелких капель, подверженных сносу. Однако у данных распылителей в спектре распыла содержится значительно большее количество крупных капель, которые скатываются с обрабатываемой поверхности на почву (Д. Шпаар, Г. Бартельс, У. Бурт, Т. Ветцел и др. Защита растений в устойчивых системах землепользования, том 4, Минск, 2004, с. 105-106).Known standard slotted sprayers, in the spray spectrum of which contain large, medium and small drops. The main disadvantage of these nozzles is that small drops of up to 60 microns are removed from the wind treatment area, and large droplets larger than 350 microns flow from the surface to be treated. Uncontrolled removal of small drops from the treatment area leads to environmental pollution, negative impact on the animal and plant world. To reduce the drift of small droplets from the treatment zone, slotted nebulizers with air ejection have been created, the spray spectrum of which contains no more than 0.6% of the sprayed liquid volume of the fraction of small droplets subject to drift. However, in these sprayers, the spray spectrum contains a significantly larger number of large droplets that roll down from the surface to the soil (D. Shpaar, G. Bartels, W. Burt, T. Wetzel and others. Plant protection in sustainable land use systems, vol. 4, Minsk, 2004, p. 105-106).

Для получения более однородного с узким спектром распыла капель известны вращающиеся дисковые распылители (сетчатые или перфорированные барабаны). Широкое использование их в опрыскивающей техники сдерживается по следующим причинам: при распылении рабочих жидкостей средств защиты растений они создают горизонтальный факел распыла, в спектре распыла которого содержатся основные однородные по размеру капли и мелкие капли спутники (В.Ф. Дунский, Н.В. Никитин, М.С. Соколов. Пестицидные аэрозоли. - М.:Наука, 1982, с. 20-22). При этом осаждение капель на обрабатываемую поверхность происходит под действием сил гравитации. Из-за малой скорости оседания (для 20 мкм капель скорость оседания составляет 0,012 м/с, для 60 мкм - 0,103 м/с) происходит снос мелких капель за пределы обрабатываемого участка ветром и набегающим воздушным потоком при движении опрыскивателя. Снос мелких капель из зоны обработки приводит к загрязнению окружающей среды, а также вызывает ожоги других культур и растений рядом с зоной обработки при применении гербицидов. При горизонтальном факеле распыла данных распылителей неравномерность распределения рабочей жидкости на эффективной ширине захвата, выраженная коэффициентом вариации, составляет по данным испытаний 20%, что не соответствует требованиям европейской нормы по данному показателю - 7-9%.To obtain a more uniform spray of droplets with a narrow spectrum, rotating disk sprayers (mesh or perforated drums) are known. Their widespread use in spraying equipment is constrained for the following reasons: when spraying plant protection products with working fluids, they create a horizontal spray torch, the spray spectrum of which contains the main droplets of uniform size and small droplets satellites (V.F. Dunsky, N.V. Nikitin , M. Sokolov. Pesticidal aerosols. - M.: Nauka, 1982, p. 20-22). In this case, the deposition of drops on the treated surface occurs under the influence of gravitational forces. Due to the low settling rate (for 20 μm drops, the settling rate is 0.012 m / s, for 60 μm - 0.103 m / s), small drops are drifted outside the treated area by the wind and the incoming air flow when the sprayer moves. Demolition of small drops from the treatment area leads to environmental pollution, and also causes burns to other crops and plants near the treatment area when using herbicides. With a horizontal spray torch of these nozzles, the uneven distribution of the working fluid at the effective working width, expressed by the coefficient of variation, is 20% according to the test data, which does not meet the requirements of the European norm for this indicator - 7-9%.

Из этой группы устройств известна конструкция дискового распылителя жидкости для сепарации мелких капель, включающая: привод, распыливающую чашу, крыльчатку вентилятора с кожухом, систему сбора мелких капель для их повторного распыления (пат. РФ №207420, A01M 7/00, 1991 г.).From this group of devices, the design of a disk liquid sprayer for separating small droplets is known, including: a drive, a spray cup, a fan impeller with a casing, a system for collecting small droplets for re-spraying (Pat. RF No. 207420, A01M 7/00, 1991) .

Недостатком указанного технического решения является сложность конструкции и неравномерность отсоса мелких капель из зоны распыла распиливающей чаши, что влечет неравномерность плотности распределения капель на обрабатываемой поверхности.The disadvantage of this technical solution is the design complexity and uneven suction of small droplets from the spray zone of the saw bowl, which entails the uneven distribution density of the droplets on the treated surface.

В качестве прототипа принят распылитель (пат. РФ №2216409, B05B 3/12, 2002 г.), содержащий электродвигатель, на валу которого установлен дисково-вентиляторный узел, состоящий из распылительного диска со ступицей и горизонтальной перегородкой, в которой выполнены прорези, и центробежного вентилятора, а также содержащий корпус с боковыми стенками и крышкой, в которой установлена трубка для подачи жидкости, а внутренняя стенка распылительного диска выполнена кнаружи со скошенной нижней кромкой, в днище корпуса выполнена кольцевая канавка, над которой установлен один конец изогнутой трубки для отсоса жидкости, проходящей над крышкой корпуса через ее отверстия, и опущенной другим своим концом в распределительную камеру распылительного диска, а центробежный вентилятор имеет верхнюю и нижнюю группы лопаток, последние из них выполнены расширяющимися в сторону распылительного диска, причем верхние и нижние лопатки разделены друг от друга сплошным тонкостенным диском. Кроме того, распылитель снабжен фильтрами для улавливания мелких капель (тумана) и их повторного распыла.As a prototype adopted sprayer (US Pat. RF №2216409, B05B 3/12, 2002), containing an electric motor, on the shaft of which is installed a disk-fan unit, consisting of a spray disk with a hub and a horizontal partition in which slots are made, and a centrifugal fan, as well as containing a housing with side walls and a lid, in which a tube for supplying liquid is installed, and the inner wall of the spray disk is made outward with a beveled lower edge, an annular groove is made in the bottom of the housing, over which one end of the curved tube is installed to suck out the liquid passing over the housing cover through its openings and lowered by its other end into the distribution chamber of the spray disk, and the centrifugal fan has upper and lower groups of blades, the last of which are made expanding towards the spray disk, with the upper and the lower blades are separated from each other by a continuous thin-walled disk. In addition, the sprayer is equipped with filters for trapping small droplets (fog) and re-spraying them.

Данная конструкция также не обеспечивает равномерность распределения рабочей жидкости на эффективной ширине захвата, так как установленный на валу электродвигателя дисково-вентиляторный узел осуществляет отсос мелких капель, а не их принудительное осаждение на обрабатываемую поверхность, и факел распыла остается горизонтальным. Наличие в конструкции распылителя фильтров для улавливания мелких капель усложняет промывку фильтров распыливающей системы при переходе с одной группы препаратов на другую.This design also does not ensure uniform distribution of the working fluid over the effective working width, since the disk-fan unit mounted on the motor shaft carries out the suction of small droplets, rather than their forced deposition on the treated surface, and the spray torch remains horizontal. The presence in the design of the atomizer of filters for trapping small drops complicates the washing of the filters of the atomizing system when switching from one group of drugs to another.

Таким образом, недостатком данной конструкции является также несоответствие качества равномерности распыла, ограниченность возможностей использования при различных режимах обработки и сложность самой конструкции.Thus, the disadvantage of this design is also the mismatch of the quality of the uniformity of the spray, the limited possibilities for use in various processing modes and the complexity of the design.

Задачей изобретения является уменьшение сноса мелких капель из зоны обработки, повышение равномерности плотности распределения капель на обрабатываемой поверхности, упрощение конструкции с возможностью использования в разных режимах распыла при обработке пестицидными составами, в т.ч. гербицидными.The objective of the invention is to reduce the drift of small droplets from the treatment area, increase the uniformity of the distribution density of the droplets on the treated surface, simplify the design with the possibility of use in different spray modes when processing with pesticide formulations, including herbicidal.

Техническая задача решена следующим образом.The technical problem is solved as follows.

Для устранения указанных недостатков предлагается универсальная конструкция распылителя жидкости с вращающимся распылительным диском и обеспечивающая путем принудительного осаждения мелких капель на обрабатываемую поверхность повышение равномерности плотности осаждения капель на эффективной ширине захвата при возможности изменения размера распыливаемых капель для разных режимов опрыскивания.To eliminate these drawbacks, we propose a universal design of a liquid atomizer with a rotating spray disk and providing, by forcing fine droplets to be deposited on the surface to be treated, to increase the uniformity of the droplet deposition density over the effective working width with the possibility of changing the size of the sprayed droplets for different spraying modes.

На чертеже приведена конструктивная схема распылителя жидкости. В корпусе распылителя 1 установлен электродвигатель 2 с двумя выходами вала, на нижнем выходе которого расположен распылительный диск 3, который может быть выполнен в форме сетчатого или перфорированного барабана, трубка 6, подающая рабочую жидкость. На верхнем выходе вала электродвигателя между крыльчаткой вентилятора 5 и электродвигателем 2 для создания направленного воздушного потока установлен обтекатель 4, выполненный в форме конуса. Корпус распылителя 1 выполнен в виде усеченного конуса с открытой верхней и нижней поверхностями. Корпус распылителя прикреплен с возможностью перемещения по вертикали к электродвигателю, корпус которого снабжен направляющими 7 и находится в сборе с крыльчаткой вентилятора 5, обтекателем 4 и распылительным диском, расположенным на нижнем выходе вала. Диаметр основания обтекателя 4 равен диаметру распылительного диска 3. Трубка для подачи жидкости 6 расположена сбоку корпуса распылителя и подходит сверху к распылительному диску.The drawing shows a structural diagram of a liquid atomizer. An electric motor 2 is installed in the spray gun housing 1 with two shaft outlets, at the lower output of which there is a spray disk 3, which can be made in the form of a mesh or perforated drum, a tube 6 supplying working fluid. At the upper output of the motor shaft between the impeller of the fan 5 and the electric motor 2, a cowl 4 made in the shape of a cone is installed to create a directed air flow. The atomizer body 1 is made in the form of a truncated cone with open upper and lower surfaces. The sprayer housing is mounted vertically movable to an electric motor, the housing of which is provided with guides 7 and is assembled with a fan impeller 5, a cowl 4 and a spray disk located at the lower output of the shaft. The diameter of the base of the fairing 4 is equal to the diameter of the spray disk 3. The tube for supplying fluid 6 is located on the side of the spray housing and fits on top of the spray disk.

Распылитель жидкости работает следующим образом:The liquid atomizer works as follows:

При подаче рабочей жидкости по трубке 6 на вращающийся диск 4, за счет центробежной силы происходит диспергирование жидкости на основные и мелкие капли - спутники. Создаваемый крыльчаткой вентилятора 5 воздушный поток, благодаря установленному обтекателю 4 и его конусной форме, обеспечивает направленное принудительное осаждение мелких капель непосредственно на выходе с кромки распылительного диска 4, вследствие чего исключается их снос из зоны обработки. Корпус распылителя 1 выполнен в виде усеченного конуса, что позволяет изменять объем воздушного потока, создаваемого вентилятором, за счет возможности его перемещения относительно электродвигателя 2, в сборе с крыльчаткой вентилятора и распылительным диском 4, вниз. Для этого на корпусе электродвигателя 2 установлены направляющие 7. При смещении вниз за счет конусности корпуса распылителя 1 увеличивается кольцевой зазор между его внутренней поверхностью и крыльчаткой вентилятора 5, что дает возможность изменять объем воздушного потока для эффективного осаждения капель диспергируемой жидкости и увеличения равномерности плотности распределения капель на обрабатываемой поверхности. Кроме этого, обеспечивается возможность регулировки эффективной ширины захвата факела распыла от 0,8 до 1,2 метра, а также плотности покрытия обрабатываемой поверхности в зависимости от используемых режимов обработки пестицами, которая для гербицидов должна быть не менее 20-30 капель на 1 см², инсектицидов - 30-40 капель на 1 см², фунгицидов - 50-70 капель на 1 см². Таким образом, конструкция распылителя жидкости проста и универсальна, обеспечивая необходимое качество опрыскивания в разных режимах, при обработке поверхностей разными пестицидными составами, в т.ч. гербицидными.When the working fluid is supplied through the tube 6 to the rotating disk 4, due to the centrifugal force, the liquid is dispersed into the main and small drops - satellites. The air flow created by the fan impeller 5, due to the installed fairing 4 and its conical shape, provides directional forced deposition of small droplets directly at the outlet from the edge of the spray disk 4, thereby eliminating their drift from the treatment zone. The body of the atomizer 1 is made in the form of a truncated cone, which allows you to change the amount of air flow created by the fan, due to the possibility of its movement relative to the electric motor 2, complete with the fan impeller and the spray disk 4, down. To do this, guides are installed on the motor housing 2. When displaced downward due to the taper of the atomizer housing 1, the annular gap between its inner surface and the fan impeller 5 increases, which makes it possible to change the volume of the air flow to efficiently precipitate droplets of dispersible liquid and increase the uniformity of the distribution density of drops on the treated surface. In addition, it is possible to adjust the effective width of the spray pattern from 0.8 to 1.2 meters, as well as the coating density of the treated surface, depending on the treatment modes used by the petals, which for herbicides should be at least 20-30 drops per 1 cm ² , insecticides - 30-40 drops per 1 cm ² , fungicides - 50-70 drops per 1 cm ² . Thus, the design of the liquid atomizer is simple and versatile, providing the necessary quality of spraying in different modes, when treating surfaces with different pesticidal compositions, including herbicidal.

ЛитератураLiterature

1. Д. Шпаар, Г. Бартельс, У. Бурт, Т. Ветцел и др. Защита растений в устойчивых системах землепользования, том 4, Минск, 2004, с. 105-106.1. D. Shpaar, G. Bartels, W. Burt, T. Wetzel et al. Plant protection in sustainable land use systems, Volume 4, Minsk, 2004, p. 105-106.

2. В.Ф. Дунский, Н.В. Никитин, М.С. Соколов. Пестицидные аэрозоли. - М.: Наука, 1982, с. 20-22.2. V.F. Dunsky, N.V. Nikitin, M.S. Sokolov. Pesticidal aerosols. - M .: Nauka, 1982, p. 20-22.

3. Пат. РФ №207420, A01M 7/00, 1991 г..3. Pat. RF №207420, A01M 7/00, 1991

4. Пат. РФ №2216409, B05B 3/12, 2002 г.4. Pat. RF №2216409, B05B 3/12, 2002

Claims

A liquid sprayer comprising a sprayer housing, a fluid supply pipe and an electric motor, on the shaft of which there is an impeller and a spray disk, characterized in that, in addition, a cone made in the shape of a cone with a base diameter equal to between the fan impeller and the electric motor the diameter of the spray disk located on the other lower output of the motor shaft, the casing of which is provided with guides fixed to the spray casing, truncated cone with open upper and lower surfaces, for the possibility of movement in the vertical direction.