Способ обработки растений и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , а именно к способам защиты растений . Цель изобретения - повышение эффективности обработки и экономия препарата за счет сочетания химического и термического воздействий на растения. Способ обработки растений заключается в том, что перед распылением жидкого ядохимиката их нагревают. Растения обрабатывают каплями ядохимиката с температурой выше 40°С. Устройство для обработки растений Содержит емкость 3 для ядохимиката, насос 2 и брандспойт с распиливающей форсункой 6. В соединительной коммуникации 4 установлен нагреватель 5. Нагретые ядохимикаты распыляются и попадают на растения . 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю А 01 M 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4671610/15 (22) 06.02.89 (46),07.04.92. Бюл. Q 13 (75) А.А.Галяс, П,П.Кудря и Ю,Н.Вахалин (53) 632.982,1.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 246207, кл. А 01 M 7/00, 1968. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСТЕНИЙ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам защиты растений. Цель изобретения — повышение

„„59 „„1 724147 À1 эффективности обработки и экономия препарата эа счет сочетания химического и термического воздействий на растения. Способ обработки растений заключается в том, что перед распылением жидкого ядохимиката их нагревают. Растения обрабатывают каплями ядохимиката с температурой выше

40 С. Устройство для обработки растений содержит емкость 3 для ядохимиката, насос

2 и брандспойт с распыливающей форсункой 6. В соединительной коммуникации 4 установлен нагреватель 5. Нагретые ядохимикаты распыляются и попадают на растения, 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил, 1724147

Изобретение относится к сельскому хо- вредное экологическое воздействие на окзяйству, а именно к способам защиты рас- ружзющую среду. Для повышения эффектен ий. тивности воздействия ядохимикатов. в

Известны способы обработки растений, известном способе необходимо увеличипри которых на них воздействуют жидкими 5 вать удельный расход ядов, что в сложивилигазообразнымиядохимикатами,уничто- шихся экологических условиях жающими вредителей. Основная масса ядо- недопустимо, химикатов — водные растворы или эмульсии Цель изобретения — повышение эффекразличных веществ. Обработка растений тивности обработки и экономии препарата осуществляется либо обычным поливом, ли- 10 зз счет сочетания химического и термиче. бо распыленной струей с помощью опры- ского воздействия на растение. скивателей. Цель достигается тем, что в способе обОсновным недостатком этого способа работки растений, включающем подачу под обмотки является большой. расход ядохимика- давлением ядохимикатов к распыливающетови,какследствие. высокая степень вред юго 15 му наконечнику и направление распылензкологического воздействия на людей и.ок- ной струи ядохимикатов на растения, перед ружающую среду при обработке. При этом распылением - ядохимикаты нагревают и отсутствует возможность осуществления . растения обрабатывают каплями ядохими. раздельной обработки различных культур ката с температурой выше 40 C. Цель достипри компактной их посадке, так как расйы- 20 гэется также тем, что в устройстве для ление ядохимикатов неизбежно сопровож- реализации способа, содержащем емкость дается распространением их в районе, для ядохимиката. насос, брандспойт с распревышзющем зону, необходимую для об- пыливающей форсункой, соединительные работки.. " гидрокоммуникации, вмонтирован нагреваИзвестны способы термической обра- 25 тельпроточноготипа, входноеотверстиеко6отки растений. при которых послвднив за- торого сообщено с соединительными мачиваются или облмваотся. горячей водой.. гидрокоммуникациями. При этом распылиДанные спрсобы обработки являются эко- вающая форсунка установлена на выходе логически чистыми, однако они не всегда нагревателя. Нагреватель выполнен в виде эффективны. Например, при обработке де- 30 коаксиально установленных цилиндричеревьев, когда вредители могут находиться в ских электродов, соединенных проводами с складках. коры, под листьямм подать горя- источником тока. Во внутреннем электроде чую воду в достаточном количестве в такие с обоих концов выполнены осевые каналы. места сложно, требуется большой расход . сообщенныесоответственносрзспыливаюэнергии. Крометого,нетдоствточвопростых 35 щей форсункой и с насосом, а также радии надежных устройств, позволяющих обра- альные каналы, через которые осевые бзтыватьгорячейводойкустарникиикроны каналы сообщены с кольцевой полостью, деревьев. образованной между поверхностями цилинНаиболее близким к предлагаемому по дрических электродов; технической сути является способ обработ- 40 Именно заявляемое устройство, содерки растений, реализуемый устройством — жащее форсунку с присоединенным к ней рзнцевым опрыскивателем, состоящим из источникомнагрева,позволяетполучатьпоейкости для ядохимиката, насоса, брандс- даваемый нз растение раствор с температуйойтас распыливающейфорсункой,соеди- рой выше 40, повышая активность его нительных гидрокоммуникаций.. Суть 45 воздействия и позволяя применять малые способа в том, что ядохимикат под дэвлени- расходы ядохимикатов с высокой эффективем подают к распыливзющему наконечнику ностью. (форсунке) и распыленную струю ядохими- Способ обработки растений осуществкзтов направляют на растения. ляется следующим образом, . Недостатком данного способа является 50 Непосредственно перед подачей на невысокая эффективность воздействия на - растение ядохимикат подогревают нагревазредителей и большой расход ядохимиката телем до температуры выше 40 С. Нагретый при обработке. Для эффективного уничто- химикат становится более активным. Сожения конкретных вредителей соответству- гласно правилу Вант-Гоффа с увеличением рщим ядохимикатом необходимо 55 температуры нз каждые 10 С скорость хи.эопздание нз них определенного. количест- мических реакций возрастает в2-4 раза. Сле.. вв ядохимиката. При обработке больших довательно. поражающее действие яда площадей поверхности растений количест- станет намного эффективнее, а необходиза расходуемых химикатов достаточно вы- мая для уничтожения вредителя концентрафоки, что, в свою очередь, оказывает ция химикатов может быть существенно

1724147

50 тимые изменения или приводит к его уничтожению. При этом, чем выше температура, тем эффективнее поражающее. действие.

Кратковременное воздействие на растение теплоносителя (раствора ядохимиката) с температурой до 100 С и выше при относительно небольшом расходе (соответствующем расходу при опрыскивании) не оказывает отрицательного воздействия на растения. Объясняется это тем, что масса растения намного превышает массу насекомых, находящихся на нем, в связи с чем средняя температура растения не может существенно повыситься, в то время как температура насекомого быстро становится равной температуре теплоносителя . (из уравнения теплового баланса).

Таким образом, все перечисленные факторы воздействия на вредителей в совокупности при термохимическом воздейст- 55 вии позволяют применять растворы меньших концентраций, что приводит к существенной их экономии и улучшению экологических условий при обработке.

Действие яда локализуется и максимально влияет в том месте, где раствор попадает снижена. Поражающее воздействие оказывает - также высокая. температура. Попадая на вредителей, нагретый химикат одним только термическим действием может поразить их или значительно ослабить. Для окон- .5 чательного уничтожения ослабленного насекомого достаточно химиката со значительно меньшей концентрацией. Другим положительным фактором применения нагретого раствора ядохимиката является 10 то, что при увеличении температуры вязкость раствора понижается. При этом проникающая способность его растет(согласно закону Дарси скорость фильтрации жидкости обратно пропорциональна вязкости; 15 увеличение температуры воды от 0 до 100 С йриводит к снижению ее вязкости почти в 8 раз) Менее вязкая жидкость легче и быстрее проникает в тело насекомого, а также в 20 складки растений, где могут прятаться. вредители, поражая их.

Температура раствора ядохимиката должна быть не ниже 40 С, так как эта температура превышает нижнюю границу тем- 25 пературы (40 С),при которой начинается денатурация (разложение) блоков. Кроме этого, для пойкилотермных организмов,. к которым относятся и насекомые, временное тепловое окоченение начинается при нагре- 30 ве до 40 С, а при 50 С наступает смерть.

Таким образом, термическое воздействие с .температурой выше 40 С при прямом попадании на насекомое вызывает в нем необрагорячим. До растений, растущих рядом, раствор доходит холодным, его вредное действие уже существенно ослаблено.

На фиг. 1 представлен опрыскиватель для термохимической обработки растений, общий вид; на фиг. 2 — конструкция нагревателя.

Опрыскиватель состоит иэ емкости 1 для раствора ядохимикатов, подсоединенного к ней насоса 2 и электропривода 3 для него, гидрокоммуникаций (брандспойт) 4, соединяющих насос с нагревателем 5 и установленной на его выходе форсунки 6. Нагреватель состоит из форсунки токопроводящих контактов 7 и 8 с проводами, коаксиально расположенных один внутри другого цилиндрических электродов 9 и

10, заключенных в разборном диэлектрическом корпусе 11 (12) с диэлектрической центрирующей втулкой 13, обеспечивающей постоянство зазора между электродами, коммуникаций для подвода раствора с токоподводящими. электроизолированными проводами 14 внутри, герметичного токоподводящего устройства 15, посредством которого производится соединение предлагаемого устройства с источником электрического тока, уплотнительных колец 16 — 18 для герметизации устройства, упругого элемента 19, обеспечивающего надежное электрическое соединение токоподводящих контактов с электродами, а также диэлектрической втулки 20; для регулирования режима работы устройства в зависимости от электропроводности раствора. При этом внутренний электрод имеет осевые 21 и радиальные 22 каналы для прохождения жидкости в межэлектродный зазор. Внутренний электрод может быть выполнен также полым.

Устройство работает следующим образом.

Из емкости 1 с помощью насоса 2 по коммуникациям 4 ядохимикат попадает в нагреватель 5, где нагревается до температуры выше 40 С, и через форсунку 6 распыляется на растение. Нагрев ядохимиката в нагревателе осуществляется следующим образом (фиг. 2).

После соединения устройства с источником электрического питания посредством токоподводя щего узла 15 производится подача раствора ядохимиката под давлением по коммуникациям 14. Раствор из шланга 14 через осевой 21 и радиальный 22 каналы попадает в зазор между внутренним

9 и наружным 10 электродами. Электрическая цепь между электродами замыкается через слой раствора, находящегося в.зазоре. Раствор разогревается, проходя по всей

1724147 или

° (5) длине зазора, и у противоположного конца устройства в районе форсунки через радиальный канал 22, а затем осевой канал 21 попадает в форсунку 6 и распыляется горячим или в виде пара на растения, Сопротивление раствора в цилиндрическом слое выражается зависимостью

R р5 р + 2 () где р — удельное электрическое сопротивление раствора; (- рабочая длина электродов (не закрытая диэлектриком);

S — сечение межэлектродного зазора;

d и 0 — диаметры рабочих поверхностей внутреннего и наружного электродов соответственно.

При прохождении тока через раствор выделяется тепло в количестве ц2

Q = 0,24IUt = 0,24 — т, (2) где U — напряжение в сети;

1- ток.

t — время, Можно обеспечить также режимы работы устройства, когда выделяющегося тепла хватит для нагрева раствора от начальной температуры Т до требуемой конечной температуры Тк или превращения его в пар, Потребное количество тепла для этого составит

Q Й)с(Тк ТО) + mqе (3) где m — масса раствора; с — удельная теплоемкость раствора;

q — удельная теплота парообразования раствора.

Приравняв правые части (2) и (3), получим уравнение теплового баланса

U2

0,24 — t = в(с(Тк-Т )+ q). (4)

Учитывая, что — = G = 6 является pacxom т дом раствора в единицу времени, уравнение (4) относительно G запишем в виде 2

0,24—

Р 3

Задаваясь величиной напряжения в сети U, предельно допустимым током 1 = U/R, требуемой температурой раствора на выходе Т» при данной начальной температуре То, можно определить требуемые конструктивные параметры электронагревателя d. D и и его расходные характеристики.

Уравнение (5) удовлетворяется при различных сочетаниях этих параметров. Их необходимо выбирать из соображения получения минимальных габаритов и веса устройства при обеспечении достаточной электрической прочности, которая, как установлено, достигается при величине межэлектродного зазора D-d = 3 — 4 мм.

Экспериментальный образец устройства работал от сети переменного тока 220 В с максимальным потребляемым током в бытовой сети 10 А при следующих параметрах:

d = 6 мм; D = 13,5; (= 100 — 120 мм. При этом обеспечивалось получение раствора с температурой около 100 С при расходе 12—

15 r/с (в зависимости от Т ) или пара с расходом 1 r/с при потребляемой мощности

2,0 — 2,5 кВт. Изменение выходных параметров теплоносителя достигается изменением расхода, Учитывая, что вода из различных источников имеет различное удельное электрическое сопротивление (10 — 15 Ом см), а растворение в ней различных ядохимикатов расширяет еще больше пределы изменения электропроводности, в устройстве предусмотрена диэлектрическая втулка 20, например, из резины, позволяющая изменять рабочую длину одного из электродов, а следовательно, регулировать режимы работы устройства путем изменения длины втулки без изменения конструктивных параметров устройства, Применение в предлагаемом опрыскивателе нагревательного устройства реостатного типа имеет ряд преимуществ по сравнению с другими типами электронагревателей, Главными из них являются непосредственное преобразование электрического тока в тепло сопротивлением протекающего раствора и размыкание цепи, т.е, сохранение целостности конструкции при полном прекращении его подачи, а также обеспечение малых габаритов и веса устройства при высокой удельной мощности. Размещение токоподводящих проводов внутри коммуникации для подачи раствора упрощает эксплуатацию устройства и позволяет использовать провода малого сечения за счет охлаждения их раствором, что уменьшает вес опрыскивателя и создает безопасные условия при его эксплуатации. Наличие диэлектрической втулки с изменяемой шириной на одном из электродов позволяет применять опрыскиватель при использовании различных ядохимикатов без изменения конструктивных параметров, Электробезопасность при использовании предлагаемого устройства, как и во всех бытовых электроприборах, достигается надежной изоляцией токонесущих элементов

1724147

10.9 о.

Составитель П.Кудря

Редактор "б Хрипла Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 1124 Тираж Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина. 101 (проводов и электродов), заземлением устройства или включением его в сеть через разделительный трансформатор.

Экспериментальные образцы опрыскивателей: успешно эксплуатируются для борьбы с вредителями садов, кустарников и огородов с применением растворов ядохимикатов с концентрацией, уменьшенной в

2-10 раз, а также с применением нулевой концентрации (обычная вода) на различных этапах проведения агротехнических мероприятий. До распускания почек на растениях целесообразно производить. их обработку паром, а после - горячей водой. Последнее приводит к повышению урожайности йекоторых культур {смородины, малины). Эффект

Достигается при борьбе с калифорнийской щитовкой; тлей, плодожеркой, личинками американской бабочки, колорадского жука и прочими вредителями, бороться с которыми обычными методами затруднительно. Стоимость обработки (по расходу электроэнергии и уменьшенному расходу ядохимикатов) в.5-20 раэ меньше по сравнению со стоимостью обычной обработки ядохимикатами. :

Формула изобретения

1, Способ обработки растений, согласно . которому ядохимикаты под давлением подают к распыливающему наконечнику и распыленную струю ядохимикатов направляют на растения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки и экономии препарата за счет сочетания химического и, термического воздействия на растения, перед распылени5 ем ядохимикаты нагревают и растения обрабатывают каплями ядохимиката с температурой выше 40 С. о

2. Устройство для обработки растений, содержащее емкость для ядохимиката, на10 сос. брандспойт с распыливающей форсункой. соединительные гидрокоммуникации, отл и ч а ю ще е с я тем, чтооно снабжено . нагревателем проточного типа, входное отверстие которого сообщено с соединитель15 ными гидрокоммуникациями, при этом распыливающая форсунка установлена на выходе нагревателя.

3. Устройство по и. 2, о т л и í a e щ e eс я тем, что нагреватель выполнен в виде

20 коаксиально установленных цилиндрических электродов, соединенных проводами с источником тока.

4. Устройство no nn. 2 и 3. о т л и ч a ещ е е с я тем, что во внутреннем электроде

25 с обоих концов выполнены осевые каналы. сообщенные соответственно с распыливающей форсункой и с насосом, а также ради-. альные каналы. через которые осевые каналы. сообщены с кольцевой полостью, 30 образованной между поверхностями цилиндрических электродов..