Аэрозольный генератор
Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для диспергирования и нанесения ядохимикатов или других активных веществ, используемых для борьбы с вредными насекомыми. Генератор смонтирован на транспортной базе, содержит термомеханический и пневматический контуры. Контуры включают трубопроводы воздушной, жидкостной и топливных магистралей, емкость для топлива, соединенную с первым насосом, связанным с первой задвижкой, соединенной с газотурбинным двигателем, емкость рабочей жидкости, связанную с помощью второго насоса со второй задвижкой, связанной с манометром, подсоединенным через третью задвижку с первым датчиком расхода к первому диспергатору, распыливающему рабочую жидкость потока выходящих газов газотурбинного двигателя. Четвертая задвижка через второй датчик расхода связывает магистраль подачи рабочей жидкости со вторым диспергатором, стоящим на магистрали сжатого воздуха. Емкость охлаждающей жидкости через третий насос и пятую задвижку соединена с шестой задвижкой и третьим датчиком расхода, с первым коллектором подачи охлаждающей жидкости в поток выходящих газов. Пятая задвижка связана через седьмую задвижку и четвертый датчик расхода со вторым коллектором подачи охлаждающей жидкости в поток сжатого воздуха, подача которого регулируется заслонкой. Это обеспечивает расширение номенклатуры применяемых жидкостей, увеличение производительности за счет охлаждения потока воздуха или газов, поступающих в зону предварительного распыла. 1 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для диспергирования и нанесения ядохимикатов или других физиологически активных веществ, а также бактериальных и вирусных препаратов, используемых для борьбы с вредными насекомыми.
Известен распылитель жидкости, включающий конический диск с отверстиями, установленный на приводном валу, и охватывающий его кожух, при этом перед коническим диском и соосно с ним установлен вентилятор, а на внутренней поверхности кожуха имеются наклонно расположенные пластины -отражатели (А.с. СССР №305861, МПК А 01 М 7/00, 1971 г.).
Недостатком аналога является невысокая производительность.
Известен также опрыскиватель с пневмомеханическим распылом, содержащий бак для рабочей жидкости, гидравлический насос, воздуходувку, штангу с дисковыми распылителями, пульт управления подачи рабочей жидкости, связанный трубопроводами с дисковыми распылителями (Патент РФ №2050133, МПК6 А 01 М 7/00, 1995 г.).
Недостатком аналога является невысокая производительность.
Кроме того, известен аэрозольный генератор, смонтированный на транспортной базе и включающий двигатель, камеру сгорания, форсунки, резервуары с жидкими ядохимикатами и топливом, причем в качестве источника горячих газов применен турбореактивный двигатель, снабженный подвижным кольцевым коллектором, смонтированный в испарительной камере (А.с. СССР №167401, МПК А 01 М 7/00, 1965 г.).
Недостатком аналога также является невысокая производительность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является аэрозольный генератор, смонтированный на транспортной базе и содержащий термомеханический и пневматический контур. Термомеханический контур включает источник горячих газов, емкости для топлива и рабочих жидкостей, испарительную камеру с диспергатором и систему подачи топлива и рабочих жидкостей, а пневматический контур включает источник сжатого воздуха, пневмодиспергатор с воздушными сменными и жидкостными соплами, систему измерения и регулирования расхода топлива и рабочих жидкостей (А.с. СССР №950266, МКИ3 А 01 М 7/00, 1982 г.).
Недостатком прототипа является то, что жидкость в генераторе диспергируется в потоке выходящих из газотурбинного двигателя газов и в потоке сжатого воздуха, отбираемого за компрессором двигателя на частицы со средним медианным диаметром. Дисперсность распыла жидкого аэрозоля составляет от 1 до 5 мкм для термомеханического контура, использующего поток выходящих газов и от 10 до 50 мкм для пневматического контура. Высокая температура сжатого воздуха и еще более высокая температура выходящих газов ограничивают применение ядохимикатов, бактериальных и вирусных препаратов в указанном генераторе. Причем более высокая температура выходящих газов, чем температура сжатого воздуха вносит более жесткие ограничения на спецификацию применяемых рабочих жидкостей.
Причем при максимальном режиме работы газотурбинного двигателя регулирование дисперсности распыла рабочей жидкости затруднительно.
Учитывая это и также то, что расход выходящих из газотурбинного двигателя газов (на режиме отбора воздуха), как правило, в 5...6 раз превышает расход воздуха, отбираемого из компрессора в пневматический контур, а дальность полета капель аэрозоля при дисперсности 1...5 мкм практически предсказать невозможно (С.А.Карумидзе. Основы химической защиты растений. Гос. изд-во сельскохозяйственной литературы, Москва, 1960 г.), термомеханический контур в практических работах остается незадействованным.
Таким образом, область использования такого генератора ограничивается из-за высокой температуры сжатого воздуха и выходящих газов, не позволяющих использовать рабочие жидкости с низкой температурой кипения, а также из-за невысокой производительности вследствие невозможности использовать эффективно поток выходящих газов (термомеханический контур).
Техническим результатом изобретения является расширение номенклатуры применяемых рабочих жидкостей, увеличение производительности за счет охлаждения потока воздуха или газов, поступающих в зону предварительного распыла.
Технический результат достигается тем, что аэрозольный генератор, смонтированный на транспортной базе и содержащий термомеханический и пневматический контуры, включающие трубопроводы воздушной, жидкостной и топливных магистралей, коллектор, емкость для топлива, соединенную с первым насосом, связанным с первой задвижкой, соединенной с газотурбинным двигателем, емкость рабочей жидкости, связанную с помощью второго насоса со второй задвижкой, связанной с манометром, подсоединенным через третью задвижку с первым датчиком расхода к первому диспергатору, распыливающему рабочую жидкость потока выходящих газов газотурбинного двигателя, при этом четвертая задвижка через второй датчик расхода связывает магистраль подачи рабочей жидкости со вторым диспергатором, стоящим на выходе из магистрали сжатого воздуха, в отличие от прототипа содержит емкость охлаждающей жидкости через третий насос и пятую задвижку, соединенную с шестой задвижкой и третьим датчиком расхода с первым коллектором подачи охлаждающей жидкости в поток выходящих газов, а пятая задвижка связана через седьмую задвижку и четвертый датчик расхода со вторым коллектором подачи охлаждающей жидкости в поток сжатого воздуха, подача которого регулируется заслонкой.
Существо изобретения поясняется чертежом, на котором представлена технологическая схема аэрозольного генератора.
Аэрозольный генератор включает емкость для топлива 1, которая с помощью первого насоса 2 связана с первой задвижкой 3, соединенной с газотурбинным двигателем 4. Емкость рабочей жидкости 5 связана с помощью второго насоса 6 со второй задвижкой 7, связанной с манометром (датчиком давления) 8, подсоединенной через третью задвижку 9 с первым датчиком расхода 10 к первому диспергатору 11, распыливающему рабочую жидкость потока выходящих газов 12 газотурбинного двигателя 4.
Четвертая задвижка 13 через датчик расхода 14 связывает магистраль подачи рабочей жидкости со вторым диспергатором 15, стоящим на выходе из магистрали сжатого воздуха 16, емкость охлаждающей жидкости 17 через третий насос 18 и пятую задвижку 19, соединенную с шестой задвижкой 20 и третьим датчиком расхода 21, с первым коллектором 22 подачи охлаждающей жидкости в поток выходящих газов. Пятая задвижка 19 связана также через седьмую задвижку 23 и четвертый датчик расхода 24 со вторым коллектором 25 подачи охлаждающей жидкости в поток сжатого воздуха, подача которого регулируется заслонкой 26.
Конструкция генератора обеспечивает возможность одновременной работы двух контуров: термомеханического и пневматического.
В пневматическом контуре жидкость подается во второй диспергатор 15 и дробится там сжатым воздухом, отобранным из-за последней ступени компрессора газотурбинного двигателя 4 (позиция 26 на фиг.1). Регулирование температуры сжатого воздуха достигается изменением подачи охлаждающей жидкости во второй коллектор 25, при этом также осуществляется изменение дисперсности распыла жидкости при неизменном соотношении массовых расходов воздуха и жидкости.
В термомеханическом контуре (в потоке выходящих газов) изменение температуры газов, поступающих в зону распыла диспергатора, осуществляется регулированием подачи охлаждающей жидкости в коллектор 22, что расширяет номенклатуру применяемых рабочих жидкостей и позволяет регулировать дисперсность капель жидкости аэрозоля, увеличив размер капель до необходимых для практических целей размеров 10...50 мкм, при этом производительность работы аэрозольного генератора увеличивается за счет получения возможности использования в термомеханическом контуре рабочих жидкостей с низкой температурой кипения.
Аэрозольный генератор во время обработки поля движется перпендикулярно ветру, а аэрозольное облако перемещается по обрабатываемой площади ветром, причем дисперсность распыла рабочей жидкости в пределах 10...50 мкм обеспечивается при умеренных скоростях ветра 2...5 м/с, дальности полета аэрозольного облака в пределах 1...2 км, что соответствует ширине существующих зерновых полей.
Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить номенклатуру применяемых рабочих жидкостей, увеличить производительность генератора и осуществлять регулирование дисперсности капель жидкости аэрозоля, получаемого в термомеханическом контуре за счет введения охлаждения потоков сжатого воздуха и выходящих газов.
Формула изобретения
Аэрозольный генератор, смонтированный на транспортной базе и содержащий термомеханический и пневматический контуры, включающие трубопроводы воздушной, жидкостной и топливных магистралей, коллектор, емкость для топлива, соединенную с первым насосом, связанным с первой задвижкой, соединенной с газотурбинным двигателем, емкость рабочей жидкости, связанную с помощью второго насоса со второй задвижкой, связанной с манометром, подсоединенным через третью задвижку с первым датчиком расхода к первому диспергатору, распыливающему рабочую жидкость потока выходящих газов газотурбинного двигателя, при этом четвертая задвижка через второй датчик расхода связывает магистраль подачи рабочей жидкости со вторым диспергатором, стоящим на выходе из магистрали сжатого воздуха, отличающийся тем, что содержит контур охлаждения, включающий емкость охлаждающей жидкости через третий насос и пятую задвижку, соединенную с шестой задвижкой и третьим датчиком расхода с первым коллектором подачи охлаждающей жидкости в поток выходящих газов, а пятая задвижка связана через седьмую задвижку и четвертый датчик расхода со вторым коллектором подачи охлаждающей жидкости в поток сжатого воздуха с возможностью регулирования заслонкой подачи сжатого воздуха.
РИСУНКИРисунок 1
