Установка для культивирования макрофитов методом аэропоники

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в установках для выращивания макрофитов в интенсивной культуре с использованием метода аэропоники. Цель изобретения - повышение продуктивности макрофитов путем обеспечения сохранности выращиваемой культуры при авариях водопроводных и электрических сетей. Установка снабжена блоком управления с исполнительными механизмами, служащими для опускания на время аварии сетчатых фиксаторов 3 с водорослями 7 в поддоны 10 с конденсатом, который разбавляется водой из резервной емкости 13, и подъема фиксаторов 3 в исходное состояние после ликвидации аварии в сетях. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11). (51)5 А 01 С 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4475801/30-15 (22) 23.08.88 (46) 07. 11.90. Бюл. ))) 41 (71) Институт биологии южных морей им. A.Î.Êîâàëåâñêîãî (72) Б.Н.Беляев (53) 631.589.2(088.8) (56) Заявка ЕР У 0035611, кл. А 01 0 33/00, 1982 ° (54) УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

МАКРОФИТОВ МЕТОДОМ АЭРОПОНИКИ (57) Изобретение относится к сель. скому хозяйству и может быть использовано в установках для выращи. вания макрофитов в интенсивной куль2 туре с использованием метода аэропоники. Цель изобретения — повыщение продуктивности макрофитов путем обес- . печения сохранности выращиваемой культуры при авариях водопроводных и электрических сетей. Установка снабжена блоком управления с исполни-"тельными механизмами, служащими для опускания на время аварии сетчатых фиксаторов 3 с водорослями 7 в поддоны 10 с конденсатом, который pasбавляется водой из резервной емкости

13, и подъема фиксаторов 3 в исходное состояние после ликвидации аварии в сетях. 1 s.ï ô-лы, 3 ил, 1604265

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к области марикультуры.

Цель изобретения — повьппение продуктивности макрофитов путем обеспечения сохранности выращиваемой куль5 туры при авариях водопроводных и электрических сетей.

На фиг. 1 представлена установка, общая схема; на фиг. 2 — принципиаль- 10 ная электрическая схема блока управления; на фиг, 3 — временные диаграммы работы блоков и элементов установки.

Установка содержит (фиг. 1) свето проницаемое помещение 1 с орошающим приспособлением 2, сетчатые фиксаторы

3 водорослей, солнечные рефлекторы

4, подвижные экраны 5, систему 6 для приготовления, подачи тумана и 20 его конденсации на талломах водорослей 7, вентиляционное окно с фильтром 8, люминесцентные светильники 9, поддоны 10, блок.11 управления, связанный с исполнительными механизмами 12, и дополнительную резервую емкость 13, соединенную подающим трубопроводом 14 с системой 6, а отводящим трубопроводом 15, перекрываемым норг мально закрытым первым магнитным клапаном 16, — с поддонами 10. При этом поддоны сообщены между собой посредством переливных патрубков и имеют об щий переливной патрубок 17, связываю.— щий их с внешней средой,а трубопро35 вод 18, возвращающий конденсат в систему 6, перекрывается нормально открытым вторым магнитным клапаном 19.

Автоматическое подъемно-спускное устройство (фиг.2 ) содержит датчик

20 давления (манометр) с нормально разомкнутыми контактами (НРК) 1 и 2 и нормально замкнутыми контактами (НЗК.) 3 и 4, электрическое реле (ЭР ) 45

21 с НРК 1 и 2 и НЗК 3 и 4, реле 22 времени, основной источник 23 питания, аварийный источник 24 питания, электродвигатель 25, барабан 26 для подъемного троса 27, механический тормоз 28, управляемый электромагнитом 29, механический фиксатор, состоящий из упора 30, зуба 31, закрепленного на тросе 27, и собачки

32, связанной с толкателем 33, электромеханического реле, имеющего

HPK 1 и 2 и Н3К 3 и 4 и электромагниты 34 ° Автоматическое подъемноспускное устройство также управляет работой первого и второго электромагнитных клапанов.

Система 6, предназначенная для приготовления, подачи и конденсации питательной среды в виде тумана, содержит нагнетающий насос 35, фильтры грубой и тонкой очистки, резервуар высокого давления, теплообменник, смесительную камеру для насьпцения питательного раствора минеральными и органическими компонентами, сатуратор, емкость для приема конденсата с устройством возврата его в смесительную камеру (не показаны) .

Установка работает следующим образом.

Для каждого вида водорослей опытным путем определяют оптимальный состав среды, температуру, освещенность, длительность светового дня, дисперсность и расход аэрозоля и устанавливают требуемые режимы с помощью системы 6, рефлекторов 4, экранов 5 и светильников 9. Заготовленные молодые фрагменты водорослей 7 укладывают равномерным слоем 3-5 см на фиксаторах 3. Включают установку. Насос 35

I через фильтр грубой очистки закачивает питательную среду под давлением в резервуар с расположенными в нем. теплообменниками, откуда она посту- пает по подающему трубопроводу 14 в резервную емкость 13, где удерживается нормально закрытым первым магнитным клапаном 16, и в смесительную камеру, куда вводятся в определенной пропорции, например, с помощью поршневых дозаторов, питательные вещества. Далее питательный раствор проходит через сатуратор, насьпцаясь газовоздушной смесью, и после фильтра тонкой очистки попадает в распределительный трубопровод с распылителями, через которые попадает на фрагменты водорослей 7 в виде тумана, покрывая их тонкой пленкой, и частично потребляется водорослями. Другая часть тумана в виде конденсата попадает в подцоны-отражатели 10 и возвращается по трубопроводу 18 через нормально открытый второй магнитный клапан 19 в при-емную емкость системы 6, откуда неиспользованный питательный раствор, например, с помощью поршневого дозатора, может быть подан в смесительную камеру. Несконденсировавшийся аэрозоль задерживается на фильтре 8 вентиляционного окна.

4265

5 160

В светлое время суток в сатуратор подают газо-воздушную смесь с повьппенным содержанием углекислого газа СО (до 37), а в ночное время подачу

С0 прекращают. Днем в зависимости от освещенности используют либо рефлек-, торы 4 и светильники 9, либо экраны

5. При повышении температуры в помещении вьппе нормы наряду с понижением температуры тумана используют орошение крьппи помещения 1 водой из приспособления 2, которая попутно очищает ее от пыпи и грязи.

Последовательное соединение HPK

1 и 2 и параллельное соединение НЗК 3 и 4 электроконтактного манометра 20 и электрического реле 21 обеспечивают с помощью блока 11 управления, равноправное включение аварийного режима.

При нормальной работе электросети и водоподающей системы (фиг.1) НРК

1 и 2 электуоконтактного манометра

20 и электрического реле 21 замкнуты, а НЗК 3 .и 4 разомкнуты. Электромаг-нитные клапаны 16 и 19 обесточены и клапан 16 закрыт, а клапан 19 открыт.

Обесточены обмотки электромагнитного тормоза и электромагнита 34, так как на вход реле 22 времени напряжение не поступает, а напряжение, поступающее через замкнутые контакты

1 и 2 электроконтактного манометра.

20 и электрического реле 21 на вход

"0", поддерживает его в исходном нулевом состоянии. Фиксаторы 3 водорослей находятся в крайнем верхнем состоянии, и зуб 31, закрепленный

:на тросе 27, входит в зацепление с собачкой 32, обеспечивая перемещение толкателя 33 i; электромеханического реле, замыкающего контакты 3 и 4 последнего. Тормоз 28 в этом положении притормаживает барабан 26 исполнительного механизма 12.

При отключении, например, электроэнергии в момент t< (фиг.3) размыка ются HPK 1 и 2 реле 21 и замыкаются

НЗК 3 и 4, через которые напряжение аварийного источника поступает к эле-ктромагнитным клапанам 16 и 19 и на замкнутые контакты 3 и 4 электромеханического реле с толкателем 33 и далее — на рабочий вход реле 22 времени, с выхода которого через время и в момент t напряжение в виде импульса длительностью ь поступает на обмотку электромагнита 34. Ввемя определяется временем втягивания сердечника электромагнита 34, соединенного с собачкой 32, и временем выхода зуба 31 из зацепления с собачкой

32 под действием силы тяжести фикса- . торов 3 с водорослями с учетом того, что тормоз 28 притормаживает барабан 26.

Продолжительность временных интервалов, и ь может задаваться реле л л

22., времени, например, с помощью вращающегося электроконтактного диска, который при поступлении напряжения на вход "О" возвращается в исходное состояние.

По окончании времени а электрол г магнит 34 обесточивается, его сердечник под действием пружины перемещается вправо, а толкатель 33 электромеханического реле — влево, замыкая

Э контакты 1 и 2 и размыкая контакты

3 и 4, что приводит к отключению напряжения от рабочего входа реле 22 времени. Фиксаторы 3 плавно опускают» ся в нижнее положение до упоров (не показаны). С момента t HopMBJIhHQ открытый второй магнитный клапан 19 . с поступлением на его обмотку напряжения аварийного источника 24 питания закрывается, а закрытый первый магнитный клапан 16 открывается, и вода из резервной емкости 13 начинает поступать в поддоны 10, заполняя их до уровня общего сливного патрубка 17. Таким образом во время аварии водоросли содержатся в проточной воде.

В таком состоянии установка готова к возвращению в рабочее состояние при условии подачи электроэнергии и давления воды в распределительном трубопроводе.

В момент t > ничего не меняется, когда вслед за отключением электро-, энергии падает давление воды, так как одна из последовательно соединенных пар контактов 1 и 2 электроконтактного манометра 20 и электрического реле 21 уже разомкнуты, а одна из параллельна соединенных пар контактов 3 и 4 уже замкнута;

В момент, когда электроэнергия включена, а давления в распредели: тельном трубопроводе еще нет, также ничего не меняется.

В момент С,когда при наличии электроэнергии поднимается давление воды и замыкаются HPK 1 и 2 электри1604265 8

Формула изобретения

55 ческого поля и электроконтактного манометра 20, а их НЗК 3 и 4 размыкаются, клапан 19 открывается, выпуская воду из поддонов 10, а клапан

16 закрывается. Напряжение основного источника 23 питания через замкнутые контакты электромеханического реле с толкателем 33 одновременно поступает на электродвигатель 25 и электромагнит 29 тормоза 28. Сердечник втягивается электромагнитом 29, разоб.щая тормоз 28 с. барабаном 26, который под действием электропривода начинает вращаться, наматывая трос 27 и поднимая фиксаторы 3 с водорослями

7 вверх.

Время ñ, от момента t до определяется временем подъема фикса- . торов 3 вверх, пока зуб 31, закрепленный на тросе 27, не набежит на собачку 32, отклоняя ее влево, и не войдет с ней в зацепление, в результате чего толкатель 33 переме-. щается вправо, размыкает контакты 25

1 и 2 и замыкает контакты 3 и 4 электромагнитного реле.

В момент t обесточивается эле6 ктродвигатель 25 и электромагнит

29, тормоз 28 сообщается с барабаном 26, который останавливается;

Установка приведена в исходное ра- бочее состояние с ожиданием аварийной ситуации.

Если при наличии электропитания по механическим причинам (например,. поломка крыпьчатки насоса, разрыв трубопровода и т.д.) упадет давление в распределительном трубопроводе и разомкнутся контакты 1 и 2 электроконтактного манометра 20, то вся последовательность операции взаимодействия элементов блока управления и исполнительных механизмов, описанная при отключении электроэнергии, с момента : до момента t, когда появились и энергия, и давление, полностью повторится.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет в случаях аварийных выключений водопроводных и электрических сетей спасти от гибели макрофиты, культивируемые методом аэропоники, и не требует повторных включений всей системы при кратковременных отключениях электроэнергии.

1. Установка для культивирования макрофитов методом аэропоники, содержащая вегетационное сооружение со светопроницаемыми и омываемыми сверху ограждающими конструкциями, в которых выполнено вентиляционное окно с фильтром, светильники, размещенные между сетчатыми фиксаторами водорослей, солнечные рефлекторы, подвижные световые экраны, систему для приготовления подачи и конденсации тумана, вход и выход которой сообщены соответственно с нагнетательным патрубком насоса и через распределительный трубопровод с распылителями, о т л .ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения продуктивности макрофитов путем обеспечения сохранности выращиваемой культуры при авариях водопроводных и электрических сетей, она снабжена поддонами-отражателями, . блоком управления, датчиком давления, установленным на распределительном трубопроводе с распылителями, и резервной емкостью, сообщенной посредством питающего трубопровода с вторым выходом системы для приготовле ния, подачи и конденсации тумана и через подающий трубопровод, на котором установлен первый электромагнитный клапан, с вегетационным сооружением,при этом выпускной участок. подающего трубопровода расположен над сетчатыми фиксаторами водорослей, причем отражатели размещены под сетчатыми фиксаторами водорослей, сообщены между собой и с внешней средой,, и соединены посредством отводящего трубопровода, на котором установлен второй электромагнитный клапан, с вторым входом системы приготовления, подачи и конденсации ту мана, а сетчатые фиксаторы водорослей оснащены исполнительными механизма ми их перемещений, входы которых объединены:между собой и связаны с первым вйходом блока управления, при этом вход последнего соединен с выхо-.

I дом датчика давления, а второй и третий выходы блока управления подключены к соответствующим выводам катушек электромагнитных клапанов.

2. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я а я тем, что в качестве датчика давления использован электроконтактный манометр, а блок управле9 160426 ния включает реле времени, электромеханическое реле и параллельно включенные основной и аварийный источники питания и электрическое реле, при этом нормально разомкнутые контакты электрического реле включены последовательно с нормально разомкнутыми контактами электромеханического реле электроконтактного манометра, анормально замкнутые контакты последнего подключены параллельно нормально замкнутым контактам электрического реле и последовательно с нормально замкнутыми контактами электромеханического реле, толкатель которого кине5 о матически связан с исполнительным механизмом перемещения фиксаторов водорослей, при этом входы реле времени подключены к соответствующим выводам нормальна разомкнутого контакта электрического реле и нормально замкнутого контакта электромеханического реле, а выход реле времени является первым выходом блока управления, вторым и третьим выходами которого являются соответствующие выводы нормально замкнутых контактов электроконтактного манометра и электрического реле.

1604265

2D

16, 19

Ж,22

N,28

4 3

4 Ь 4

Составитель Л. Пантелеева

Техред М.Ходанцч:, Корректор Л.Бескид

Редактор Н ° Тупида

Заказ 3405 Тираж 463 Попписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101