растворный узел для приготовления и подачи питательного раствора

Формула изобретения

РАСТВОРНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ПИТАТЕЛЬНОГО РАСТВОРА, содержащий емкость для воды, баки для маточных растворов, смесительный коллектор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен дополнительной емкостью, компрессором, мешалками, расположенными в баках для маточных растворов и выполненными в виде перфорированных трубок, и расположенным над баками для маточных растворов дополнительным коллектором, при этом вход дополнительной емкости через фильтр сообщается с выходом насоса, а ее выход с входом насоса, перфорированные трубки соединены через дополнительный распределительный коллектор с компрессором, а напорный элемент выполнен в виде емкости выход которой соединен с основным распределительным коллектором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к гидропонному оборудованию.

Известен растворный узел для приготовления и подачи питательного раствора растениям (Технология выращивания овощных культур на торфяных и минераловатных субстратах. М. Агропромиздат, 1988, с. 25-26).

Известный растворный узел содержит три бака для маточных растворов, сообщенных через фильтры с баком для питательного раствора, выход которого подключен через фильтр и насос к системе капельного полива.

Недостатками известного узла являются низкая эффективность работы, связанная с трудностью корректировки питательного раствора по основным элементам питания в процессе развития растений, низким качеством приготовления питательного раствора из-за отсутствия возможности его предварительного тщательного перемешивания, малой эффективностью использования насоса и большим количеством фильтров, а также пониженная надежность работы из-за отсутствия возможности подачи питательного раствора к растениям в случае выхода насоса из строя и сложности быстрого приготовления питательного раствора в периоды его интенсивного потребления растениями.

Ближайшим по технической сущности к заявляемому растворному узлу является узел для приготовления и подачи питательного раствора по патенту СССР по заявке N 4933908/15 (038322).

Узел содержит емкость для воды, баки для маточных растворов, оборудованные электроприводными механическими мешалками, основную и дополнительную смесительные емкости, насос и фильтры, напорную емкость, выход которой сообщен с основным распределительным коллектором.

Существенными недостатками известного узла являются сложность конструкции и эксплуатации из-за большого числа (четыре) электроприводных механических мешалок, а также пониженная эффективность работы из-за пониженного качества маточных растворов вследствие их недостаточно эффективного перемешивания.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности работы растворного узла.

Поставленная цель достигается тем, что в растворном узле для приготовления и подачи питательного раствора, содержащего емкость для воды, баки для маточных растворов, оборудованные устройствами для перемешивания растворов, основную и дополнительные смесительные емкости, насос и фильтры, напорную емкость, выход которой сообщен с основным распределительным коллектором, устройства для перемешивания растворов выполнены в виде перфорированных труб, подключенных через дополнительный распределительный коллектор к выходу компрессора, при этом упомянутые трубы расположены в баках для маточных растворов, а дополнительный распределительный коллектор над баками для маточных растворов.

Сущность изобретения заключается в том, что такое выполнение мешалок позволяет исключить из конструкции растворного узла по крайней мере три электропривода с пуско-защитной аппаратурой, в результате чего упрощаются конструкция, эксплуатация и повышается надежность работы узла. Кроме того, эффективное перемешивание раствора путем его барботирования воздухом повышает качество маточных растворов из-за повышения растворимости элементов питания и насыщения растворов кислородом, что приводит к повышению эффективности работы растворного узла. На рисунке изображена схема растворного узла.

Растворный узел для приготовления и подачи питательного раствора включает в себя емкость для воды (на рисунке не показана), баки 1 для маточных растворов, основную 2 и дополнительную 3 смесительные емкости, напорную емкость 4, выход которой сообщен с основным распределительным коллектором 5 питательного раствора, насос 6 и фильтры 7 и 8. Кроме того, растворный узел содержит устройства для перемешивания растворов, которые выполнены в виде перфорированных труб 9, расположены в баках 1 и подключены через дополнительный распределительный коллектор 10, расположенный сверху баков 1, к выходу компрессора 11.

Смесительная емкость 2 сообщена с выходами баков 1 для маточных растворов, насос 6 входом сообщен с выходами емкостей 2 и 3, а выходом непосредственно со входом смесительной емкости 2 и через фильтры 7 и 8 соответственно со входами емкости 3 и напорного бака 4. Емкость для воды сообщается с баками 1 для маточных растворов, емкостями 2, 3 и коллектором 5. Количество баков 1 для маточных растворов определяется числом элементов питания, по которым осуществляется корректировка питательного раствора в процессе вегетации растений, а напорная емкость 4 устанавливается на высоте, обеспечивающей требуемое давление питательного раствора в распределительном коллекторе 5 и подключенной к нему системе капельного полива (на рисунке не показана). Все трубопроводы, сообщающие между собой емкости 1, 2, 3, 4, насос 6, коллектор 5 и емкость для воды, снабжены запорной арматурой, например вентилями. Кроме того вентили установлены на трубопроводах, через которые перфорированные трубы 9 присоединяются к дополнительному распределительному коллектору 10. Один из баков 1 предназначен для кислоты, используемой для корректировки питательного раствора по кислотности.

Растворный узел работает следующим образом.

В баки 1 заливают воду, включают компрессор 11 и открывают требуемый вентиль. В результате этого воздух через перфорированную трубу 9 поступает в воду и вызывает ее барботирование. После этого в этот бак засыпают требуемое удобрение и продолжают барботаж, что приводит к растворению удобрения в воде и насыщению последней кислородом. Барботаж продолжают до тех пор, пока не получат маточный раствор требуемой концентрации. Аналогичным образом получают и другие маточные растворы.

После этого маточные растворы подаются в заданном соотношении из баков 1 в смесительную емкость 2, заполненную водой, в результате чего получается раствор промежуточной концентрации. Соотношение маточных растворов, подаваемых в смесительную емкость 2, определяется периодом выращивания растений.

Промежуточный раствор перемешивается до полной его равномерности с помощью насоса 6 в смесительной емкости 2. После этого промежуточный раствор подается насосом 6 из смесительной емкости 2 через фильтр 7 в емкость 3, где доводится до рабочей концентрации питательного раствора с помощью подаваемой в емкость 3 воды. После этого питательный раствор может перемешиваться в емкости 3 с помощью насоса 6.

Готовый к использованию питательный раствор подается из емкости 3 насосом 6 через фильтр 8 в напорную емкость 4. Из напорной емкости 4 питательный раствор под действием давления, определяемого высотой расположения емкости 4, подается в коллектор 5 для распределения через систему капельного полива между растениями в теплице. Периодичность подачи питательного раствора, обогащенного кислородом, к растениям регулируется вентилем, установленным на трубопроводе, сообщающем напорную емкость 4 с коллектором 5. Усвоение растениями питательного раствора, обогащенного кислородом, повышает их продуктивность. Подача питательного раствора из емкости 3 в напорную емкость 4 определяется уровнем питательного раствора в емкости 4. В результате отсутствует необходимость постоянного использования насоса 6 для подачи им питательного раствора к растениям, что позволяет использовать его в приготовлении питательного раствора путем перемешивания раствора в емкостях 2 и 3 и перекачивания его из емкости 2 в емкость 3. Фильтры 7 и 8 позволяют очищать раствор в процессе его перекачивания насосом 6 от механических примесей.

Подача питательного раствора к растениям через распределительный коллектор 5 может чередоваться с подачей чистой воды в этот же коллектор 5 для промывки субстрата от избыточной концентрации солей и поддержания его влажности.

Таким образом, выполнение устройств для перемешивания в виде перфорированных труб, размещение их в баках для маточных растворов, подключение через дополнительный распределительный коллектор к выходу компрессора, размещение дополнительного распределительного коллектора сверху баков для маточных растворов все это позволяет упростить конструкцию и повысить эффективность работы растворного узла.