CC BY
47
Оценка качества работы дискового распылителя погружного типа
Э. Р. Хасанов, к.т.н., доцент, Р. Р. Камалетди-нов, к.т.н., доцент, БашкирскийГАУ
При обработке средствами химической защиты растений, в том числе клубней картофеля, все более широкое применение находят механические дисковые распылители, обеспечивающие высокое качество работы при использовании их на монодисперсных режимах[1]. Причем наибольший интерес для процессов протравливания представляют дисковые погружные распыливающие устройства, так как они не требуют дополнительной аппаратуры для подачи жидкости, а следовательно, упрощают общую конструкцию устройства[2].
В связи с этим возникает задача определения конструктивных параметров дисковых погружных распылителей и режимов работы, обеспечивающих образование частиц аэрозоля оптимального размера.
Нами были проведены исследования, при этом в качестве параметров, характеризующих
качественные показатели работы, учитывались размеры капель, площадь покрытия, угол распыла, расход раствора, а в качестве изменяемых факторов — число оборотов, профиль и толщина диска, глубина погружения диска, концентрация раствора. Влияния изменения факторов на качественные показатели работы оценивались по среднему значению М и среднеквадратичному отклонению G по пяти повторностям. В качестве рабочей жидкости использовали суспензию мела в воде 20%-ной концентрации.
Для определения размеров капель забор пробы проводили с использованием лабораторных предметных стекол с нанесенным на их поверхность составом, обеспечивающим постоянство краевого угла у осевших капель. В этом случае капли имеют правильную форму линз, и коэффициент растекания К (отношение диаметра линзы к диаметру сферической капли) остается постоянным для капель различных размеров. В качестве такого состава использовали 10%-ный силикон (технический диметилдихлорсилан
(СН3)281С!2) в бензоле или петролейном эфи-ре[3].
В связи с тем, что при отборе проб аэрозоля на предметные стекла испарение капель может исказить их истинный размер, к раствору распыляемого препарата добавляли краску: генцианвиолет или фуксин в количестве до 0,1% к раствору. При этом отмечено, что цветной след от капли после ее испарения соответствует истинному диаметру аэрозольной частицы.
Для определения размеров осевших капель или их следов использовали оптические микроскопы с последующей статистической обработкой^].
Изменение оборотов в диапазоне 800—2800 об./мин. обеспечивалось двигателем постоянного тока (рис. 1). Поворотная рамка 5 с закрепленными на ней лабораторными предметными стеклами служила для получения следа капли.
Обороты, мин-1 1000 1500 2800
Диаметр, мкм Расход жидкости, л/мин. 300-600 0,22 100-200 0,32 40-55 0,40
со _ В tg~2~2H'
Рис. 2 - Расчетная схема определения угла распыла
Результаты, полученные при различных профилях и толщинах погружных дисков, представлены в табл. 2, данные площади покрытия от глубины погружения диска — в табл. 3.
2. Угол распыла жидкости дисками различного профиля
Рис. 1 - Лабораторная установка по исследованию дисковых распылителей погружного типа:
1 - электродвигатель постоянного тока; 2 - вал привода; 3 - кожух; 4 - дисковый распылитель; 5 - поворотная рамка; 6 - штатив; 7 - ванна
В качестве базового был выбран диск прямоугольного профиля (толщина — 2 мм, диаметр
— 150 мм, глубина погружения — 7 мм). На нем определялись зависимости диаметра следа капли, расхода рабочей жидкости при различных оборотах диска.
1. Диаметр следа капель, полученный погружным дисковым распылителем
Профиль диска, мм
Диаметр капель, мкм
47
52
55
42
Угол распыла, град.
27,0
28,0
29,2
24,8
Увеличение числа оборотов уменьшает диаметр капли. Дальнейшие опыты проводились при п = 2800 мин-1.
Угол распыла (рис. 2) определялся через отношение половины ширины пятна на расстоянии от края диска до плоскости снятия отпечатка, исходя из зависимости.
Общее количество погружных дисков диаметром 150 мм и толщиной 2 мм определили по формуле 3.4:
Вя
п =-------------,
2- h -sinсо/2
где Bp — ширина решета, м;
h — высота расположения решета, м;
— угол распыла, град.
3. Площадь покрытия в зависимости от глуби-
С учетом расположения решета 200 мм, угла распыла — 30°, ширины решета — 500 мм расчетное количество дисков составило 5 шт.
Проведенные опыты позволяют получить следующие выводы: профиль кромки диска не оказывает значительного влияния на качественные показатели, то есть определяющим являет-
ся сход жидкости с боковой поверхности; изменением глубины погружения и числа оборотов диска можно обеспечить достижение любых требуемых характеристик аэрозоля при высокой концентрации ядохимиката, в том числе суспензий.
Литература
1 Седова, В. И. Обработка клубней картофеля защито-стимули-рующими средствами методом ультрамалообъемного опрыскивания // Селекция картофеля на иммунитет и защита от болезней и вредителей: научные труды: НИИКХ, Госагропром РСФСР, 1986. - С. 100-106.
2 Аэрозоли в сельском хозяйстве / Ю. Н. Фадеев. — М.: Колос, 1973. — 216 с.
3 Дунский, В. Ф., Никитин, Н. В., Соколов, М. С. Монодиспер-сные аэрозоли. — М.: Наука, 1975. — 188 с.
4 Хасанов, Э. Р. Метод определения среднего размера частиц аэрозоля при протравливании клубней картофеля // Материалы XLII научно-технической конференции Челябинского ГАУ. — Челябинск: ЧГАУ, 2003. — Ч.2. — С. 375—379.
ны погружения дисков
№ N Глубина погружения, мм Площадь покрытия, % Среднеквадратичное отклонение, %
1 1 65 2,7
2 3 82 2,9
3 5 93 2,9
4 7 95 1,4
5 9 98 1,1
