RU2773547C1

RU2773547C1 - Fertilizer mixing plant with biopreparation treatment

Info

Publication number: RU2773547C1
Application number: RU2021136915A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Пехнов; Владимир Сергеевич Тетерин; Николай Сергеевич Панферов; Михаил Юрьевич Костенко; Сергей Владимирович Митрофанов; Алексей Юрьевич Овчинников; Дмитрий Андреевич Благов
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2022-06-06

Abstract

FIELD: biological preparations treatment.

SUBSTANCE: fertilizer mixing plant with treatment with biological preparations contains a supporting frame with a vertical cylindrical body mounted on it, loading nozzles, a shaft with a cone-shaped rotor mounted on it. On the upper part of the frame, hoppers for bulk materials are installed through strain gauges, having unloading windows connected to the loading nozzles and equipped with dosing gates connected to the actuators. The vertical cylindrical body is structurally divided into a mixing chamber, processing with biological preparations and an unloading chamber. The rotor is placed in the mixing chamber. The chamber for mixing and treatment with biological preparations is separated from each other by a partition made in the form of a collecting funnel. The biological treatment chamber is equipped with misting nozzles connected through a flexible pipeline to a pressure regulator and a feed pump. A paddle mixer mounted on the same shaft with the rotor is installed at the bottom of the biopreparation processing chamber. The unloading chamber is connected through the body of the screw conveyor and the corrugated air duct with a heat gun. The unit is equipped with a portable computer with a software package installed on it.

EFFECT: improving the quality of mixtures and the possibility of their biological modification.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам механизации агрохимического обеспечения сельскохозяйственного производства, а именно, к устройствам для тукосмешения и биомодификации твердых минеральных удобрений.SUBSTANCE: invention relates to means of mechanization of agrochemical support of agricultural production, namely, to devices for fertilizer mixing and biomodification of solid mineral fertilizers.

Известен смеситель-активатор (RU 164886 U1, МПК В28С 5/00, 2016), содержащий загрузочный и разгрузочный патрубки, горизонтально расположенный цилиндрический корпус и смонтированные на приводном валу диски, соединенные между собой параллельно расположенными основными стержнями и имеющие дополнительные стержни, закрепленные на внутренней поверхности корпуса по окружности, а основные стержни расположены в дисках по концентрическим окружностям, стержни внутренней окружности смещены относительно стержней наружной окружности на 15-30°, а основные стержни, расположенные между дисками, выполнены квадратными и снабжены лопастями, закрепленными на плоскостях квадратных стержней по наклонным разнонаправленным линиям к оси вращения дисков с основными стержнями.A mixer-activator is known (RU 164886 U1, IPC V28S 5/00, 2016), containing loading and unloading nozzles, a horizontally located cylindrical body and disks mounted on a drive shaft, interconnected by parallel main rods and having additional rods fixed on the inner surface of the body along the circumference, and the main rods are located in the disks along concentric circles, the rods of the inner circle are offset relative to the rods of the outer circumference by 15-30 °, and the main rods located between the disks are made square and equipped with blades fixed on the planes of the square rods along inclined multidirectional lines to the axis of rotation of the disks with the main rods.

Недостатком известной конструкции является низкая эффективность работы устройства, из-за недостаточной функциональности, т.е. выполняет единственную технологическую операцию - смешивание компонентов удобрений.The disadvantage of the known design is the low efficiency of the device, due to insufficient functionality, i.e. performs a single technological operation - mixing fertilizer components.

Известна универсальная машина для тукосмешения и биомодификации твердых минеральных удобрений подходит машина для биологизации минеральных удобрений (RU 160948 U1, МПК А01С 17/00, 2015), состоящая из рамы и стоек, на которых установлен привод вращения барабанов, винтового конвейера, а также расходного бункера удобрений с дозатором биологически активных и других технологических препаратов. Перемешивание компонентов происходит за счет осуществления одновременно вращающихся транспортных разнонаправленных поступательных потоков, образующихся на внутренних поверхностях полигональных барабанов, обращенных большими основаниями навстречу друг к другу, а подача компонентов в барабаны для перемешивания и выгрузки готовой продукции осуществляется одним и тем же винтовым конвейером.A universal machine for fertilizer mixing and biomodification of solid mineral fertilizers is known, a machine for biologization of mineral fertilizers is suitable (RU 160948 U1, IPC A01C 17/00, 2015), consisting of a frame and racks on which a drum rotation drive, a screw conveyor, and a feed hopper are installed. fertilizers with a dispenser of biologically active and other technological preparations. Mixing of the components occurs due to the implementation of simultaneously rotating transport multidirectional translational flows formed on the inner surfaces of the polygonal drums facing towards each other with large bases, and the components are fed into the drums for mixing and unloading the finished product by the same screw conveyor.

Недостатком известной конструкции является ограниченная возможность регулировки угла наклона смесительных барабанов друг к другу, от чего зависит продолжительность технологической операции смешивания компонентов.The disadvantage of the known design is the limited ability to adjust the angle of inclination of the mixing drums to each other, which determines the duration of the technological operation of mixing the components.

Известен центробежно-шнековый смеситель (RU 148608 U1, МПК B01F7/00, 2013), состоящий из вертикального (сужающегося книзу) конического корпуса; крышки, на которой имеется загрузочный патрубок и подшипниковый узел, в котором закреплен вал. На валу крепятся: ротор в виде тарелки, выполненной из полого усеченного конуса с волнообразной верхней кромкой, соединенного снизу меньшим основанием с диском; удлинитель в виде двухзаходного перфорированного шнека, расположенного под ротором в цилиндрическом патрубке, который присоединен к выходному отверстию конического корпуса.Known centrifugal screw mixer (RU 148608 U1, IPC B01F7/00, 2013), consisting of a vertical (tapering downwards) conical housing; cover, on which there is a loading pipe and a bearing assembly in which the shaft is fixed. Mounted on the shaft: a rotor in the form of a plate made of a hollow truncated cone with a wavy upper edge, connected from below by a smaller base to the disk; extension in the form of a two-way perforated auger located under the rotor in a cylindrical pipe, which is attached to the outlet of the conical housing.

Недостатком известного смесителя является то, что для достижения заявленного режима работы необходима большая скорость вращения центрального вала, а так как ротор и двухзаходный шнек расположены на данном валу - соответственно их скорости равны, в результате чего будет происходить дробление и разрушение компонентов как в шнеке, так и при сходе их с ротора. Для получения качественной смеси необходимо подавать компоненты строго дозированно с перерывами или медленно, для того чтобы не заполнить тарелку в виде полого усеченного конуса больше определенного значения иначе произойдет перегрузка, разбалансировка центрального вала и всей машины, что говорит о низкой производительности по сравнению с аналогами. Из-за разности размеров, влажности, плотностей и коэффициентов трения компонентов, загружаемых в смеситель - их подъем и сход по стенкам полого усеченного конуса будет не равномерным, ввиду чего пострадает равномерность конечной смеси. Не целесообразно решение, при котором компоненты смеси загружаются через единственный загрузочный патрубок. Нет возможности введения жидкой фракции.The disadvantage of the known mixer is that in order to achieve the stated mode of operation, a high rotation speed of the central shaft is required, and since the rotor and the two-thread screw are located on this shaft, their speeds are equal, as a result of which crushing and destruction of components will occur both in the screw and and when they leave the rotor. To obtain a high-quality mixture, it is necessary to supply the components strictly metered intermittently or slowly so as not to fill the plate in the form of a hollow truncated cone more than a certain value, otherwise the central shaft and the entire machine will be overloaded, unbalanced, which indicates low productivity compared to analogues. Due to the difference in sizes, humidity, densities and coefficients of friction of the components loaded into the mixer, their rise and descent along the walls of a hollow truncated cone will not be uniform, which will affect the uniformity of the final mixture. It is not advisable to use a solution in which the components of the mixture are loaded through a single loading pipe. There is no possibility of introducing a liquid fraction.

Наиболее близким по технической сущности является центробежный смеситель с жидкими добавками (RU 2191063 C1, МПК B01F7/26, 2001), принятый в качестве прототипа. Центробежный смеситель содержит вертикальный цилиндрический корпус, загрузочные патрубки, вал с установленным на нем ротором в виде конуса. Вертикальный цилиндрический корпус состоит из двух обечаек. Смеситель снабжен крышкой с загрузочными патрубками и патрубком подачи жидкой фазы; днищем с разгрузочным патрубком; направляющей воронкой, установленной в верхней обечайке корпуса; приемно-распределительным устройством, расположенным между обечайками корпуса, и валом. На валу закреплены диск для распыления жидкой фазы, лопасти, установленные на уровне приемно-распределительного устройства, ротор, состоящий из диска с двумя полыми усеченными конусами, концентрично установленными на нем меньшими основаниями вниз. На валу, внизу, также укреплены разгрузочные лопасти.The closest in technical essence is a centrifugal mixer with liquid additives (EN 2191063 C1, IPC B01F7/26, 2001), taken as a prototype. SUBSTANCE: centrifugal mixer contains a vertical cylindrical body, loading nozzles, a shaft with a rotor installed on it in the form of a cone. The vertical cylindrical body consists of two shells. The mixer is equipped with a lid with loading pipes and a pipe for supplying the liquid phase; bottom with discharge pipe; guide funnel installed in the upper shell of the housing; a receiving and distributing device located between the casing shells and the shaft. A disk for spraying the liquid phase is fixed on the shaft, blades installed at the level of the receiving and distributing device, a rotor consisting of a disk with two hollow truncated cones concentrically mounted on it with smaller bases down. On the shaft, at the bottom, unloading blades are also fixed.

Недостатком известного смесителя является низкое качество изготовления смеси из-за одновременной подачи жидких и твердых компонентов в одну камеру, при этом происходит налипание мелких и пылевидных компонентов смеси на вращающиеся рабочие органы, что в дальнейшем может привести к сбоям в работе. При использовании данного центробежного смесителя будет происходить соударение лопастей с компонентами смеси и их последующее разрушение, также истирание будет происходить в области ротора с двумя полыми усеченными конусами, в момент прохода по ним смеси.A disadvantage of the known mixer is the low quality of the mixture due to the simultaneous supply of liquid and solid components into one chamber, while small and dusty components of the mixture stick to the rotating working bodies, which can later lead to malfunctions. When using this centrifugal mixer, the blades will collide with the components of the mixture and their subsequent destruction, and abrasion will also occur in the region of the rotor with two hollow truncated cones, at the moment the mixture passes through them.

Технической задачей изобретения является повышение качества смесей и возможности их биологической модификации.The technical objective of the invention is to improve the quality of mixtures and the possibility of their biological modification.

Технический результат достигается тем, что тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами содержит несущую раму с установленным на ней вертикальным цилиндрическим корпусом, загрузочные патрубки, вал с установленным на нем ротором в виде конуса, согласно изобретению, на верхней части рамы через тензодатчики установлены бункеры для сыпучих материалов, имеющие выгрузные окна, соединенные с загрузочными патрубками и оборудованные дозирующими заслонками, соединенными с актуаторами, при этом вертикальный цилиндрический корпус конструктивно разделен на камеру смешивания, обработки биопрепаратами и выгрузную камеры, ротор в виде конуса размещен в камере смешивания, камера смешивания и обработки биопрепаратами разделены между собой перегородкой, выполненной в виде собирающей воронки, а камера обработки биопрепаратами оборудована туманообразующими форсунками, соединенными через гибкий трубопровод с регулятором давления и питающим насосом, на дне камеры обработки биопрепаратами установлен лопастной смеситель, смонтированный на одном валу с ротором, выгрузная камера соединена через корпус шнекового транспортера и гофрированный воздуховод с тепловой пушкой, для управления рабочими органами тукосмесительная установка оборудована портативным компьютером с установленным на нем программным комплексом.The technical result is achieved by the fact that the fertilizer mixing plant with the processing of biological preparations contains a carrier frame with a vertical cylindrical body mounted on it, loading pipes, a shaft with a cone-shaped rotor mounted on it, according to the invention, hoppers for bulk materials are installed on the upper part of the frame through strain gauges, having unloading windows connected to the loading nozzles and equipped with dosing gates connected to the actuators, while the vertical cylindrical body is structurally divided into a mixing chamber, treatment with biological products and an unloading chamber, a cone-shaped rotor is placed in the mixing chamber, a mixing chamber and biological preparations treatment are divided between a partition made in the form of a collecting funnel, and the biopreparation processing chamber is equipped with fogging nozzles connected through a flexible pipeline to a pressure regulator and a feed pump; a paddle mixer mounted on the same shaft with a rotor, an unloading chamber is connected through a screw conveyor body and a corrugated air duct with a heat gun, to control the working elements, the fertilizer mixing plant is equipped with a laptop computer with a software package installed on it.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлен общий вид тукосмесительной установки; на фиг. 2 то же, вид в разрезе.In FIG. 1 shows a general view of the fertilizer mixing plant; in fig. 2 is the same, sectional view.

Тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами состоит из несущей рамы 1, в верхней части которой через тензодатчики 2 установлены бункеры 3 с выгрузными окнами 4, оборудованными дозирующими заслонками 5, соединенные с актуаторами 6.The fertilizer mixing plant with treatment with biological preparations consists of a carrier frame 1, in the upper part of which, through strain gauges 2, hoppers 3 are installed with unloading windows 4, equipped with metering gates 5, connected to actuators 6.

На несущей раме 1 закреплен вертикальный цилиндрический корпус 7 смесительного устройства, состоящий из камер смешивания 8, обработки биопрепаратом 9 и выгрузной камеры 10.On the supporting frame 1, a vertical cylindrical body 7 of the mixing device is fixed, consisting of mixing chambers 8, treatment with a biological preparation 9 and an unloading chamber 10.

Камера смешивания 8 размещена в верхней части корпуса 7 и состоит из загрузочных патрубков 11, связанных с выгрузными отверстиями бункеров 3, делительной камеры 12, ротора 13 в виде конуса, закрепленного на валу 14 и соединенного с электроприводом 15. Нижняя часть камеры смешивания 8 оборудована собирающей воронкой 16, отделяющей камеру 8 от камеры обработки биопрепаратом 9.The mixing chamber 8 is located in the upper part of the body 7 and consists of loading nozzles 11 connected with the discharge openings of the bins 3, a separating chamber 12, a rotor 13 in the form of a cone mounted on a shaft 14 and connected to an electric drive 15. The lower part of the mixing chamber 8 is equipped with a collecting funnel 16 separating the chamber 8 from the chamber for processing the biological product 9.

В камере обработки биопрепаратом 9 установлены туманообразующие форсунки 17, нижняя часть камеры обработки биопрепаратом 9 оборудована лопастным смесителем 18, соединенным с валом 14. Дно 19 камеры обработки биопрепаратом 9 имеет отверстие 20, связывающее камеру обработки биопрепаратом 9 и выгрузную камеру 10, которая соединена со шнековым транспортером 21, состоящим из корпуса 22, шнека 23 и привода 24.Fogging nozzles 17 are installed in the biopreparation processing chamber 9, the lower part of the biopreparation processing chamber 9 is equipped with a paddle mixer 18 connected to the shaft 14. conveyor 21, consisting of a housing 22, a screw 23 and a drive 24.

Корпус 22 шнекового транспортера 21 соединен через гофрированный воздуховод 25 с тепловой пушкой 26.The housing 22 of the screw conveyor 21 is connected through a corrugated duct 25 with a heat gun 26.

Туманообразующие форсунки 17 через гибкий трубопровод 27 соединены с питающим насосом 28 через фильтр 29 и регулятор давления 30. Питающий насос 28 через трубопровод 31 соединен с емкостью для биопрепаратов 32. На раме 1 установлены распределительный щит 33 и портативный компьютер 34.Fogging nozzles 17 through a flexible pipeline 27 are connected to the feed pump 28 through the filter 29 and the pressure regulator 30. The feed pump 28 through the pipeline 31 is connected to the container for biological products 32. The switchboard 33 and the laptop computer 34 are installed on the frame 1.

Работает тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами, работает следующим образом.Works fertilizer mixing plant with processing of biological products, works as follows.

Оператором на портативном компьютере 34 с программным обеспечением при помощи интерфейса производится выбор компонентов тукосмеси и их соотношение. После чего производится старт программы. С портативного компьютера 34 через распределительный щит 33 подается сигнал на электропривод 15, который приводит в движение ротор 13 и лопастной смеситель 18 за счет вращения вала 14. Затем компьютер 34 подает сигнал актуаторам 6, которые смещают дозирующие заслонки 5 относительно выгрузных окон 4 бункеров 3, тем самым регулируя проходное сечение выгрузных окон 4. При этом выгрузные окна 4 открываются на то проходное сечение, которое задано программой. Одновременно с этим с портативного компьютера 34 через распределительный щит 33 подается сигнал на питающий насос 28 и регулятор давления 30, которые осуществляют подачу раствора биопрепаратов с заданной нормой расхода из емкости для биопрепаратов 32 через трубопровод 31, фильтр 29 и гибкий трубопровод 27 к туманообразующим форсункам 17, которые создают аэрозоль биопрепаратов в камере обработки биопрепаратом 9. Также с портативного компьютера 34 через распределительный щит 33 подается сигнал на тепловую пушку 26, которая нагнетает горячий воздух через гофрированный воздуховод 25 в корпус шнекового транспортера 21 и в выгрузную камеру 10. Также с портативного компьютера 34 через распределительный щит 33 подается сигнал на привод 24, который осуществляет вращение шнека 23 шнекового транспортера 21.The operator on a laptop computer 34 with software using the interface selects the components of the fertilizer mixture and their ratio. Then the program starts. From the portable computer 34, through the switchboard 33, a signal is sent to the electric drive 15, which drives the rotor 13 and the paddle mixer 18 due to the rotation of the shaft 14. Then the computer 34 sends a signal to the actuators 6, which shift the metering gates 5 relative to the unloading windows 4 of the bins 3, thereby adjusting the flow area of the unloading windows 4. In this case, the unloading windows 4 open to the flow area specified by the program. At the same time, a signal is sent from the laptop computer 34 through the switchboard 33 to the supply pump 28 and the pressure regulator 30, which supply a solution of biological products with a given consumption rate from the container for biological products 32 through the pipeline 31, the filter 29 and the flexible pipeline 27 to the fogging nozzles 17 , which create an aerosol of biological products in the biological product processing chamber 9. Also, from a laptop computer 34 through a switchboard 33, a signal is sent to a heat gun 26, which pumps hot air through a corrugated air duct 25 into the housing of the screw conveyor 21 and into the unloading chamber 10. Also from a laptop computer 34, through the switchboard 33, a signal is sent to the drive 24, which rotates the screw 23 of the screw conveyor 21.

После открытия выгрузных окон 4 гранулы минеральных удобрений начинают поступать через загрузочные патрубки 11 и делительную камеру 12 в камеру смешивания 8, где, попадая на конус вращения 13, смешиваются между собой и за счет центробежных сил сгружаются по спиральной траектории в собирающую воронку 16, из которой гранулы минеральных удобрений самотеком поступают в камеру обработки биопрепаратом 9, где во время свободного падения обрабатываются аэрозолем биопрепаратов, создаваемым туманообразующими форсунками 17. После этого гранулы минеральных удобрений падают на дно 19 камеры обработки биопрепаратом 9, где при помощи лопастного смесителя 18 перемещаются до отверстия 20, через которое выпадают в выгрузную камеру 10 и самотеком поступают в шнековый транспортер 21, который производит их выгрузку в необходимую тару. При этом горячий воздух, поступающий из тепловой пушки 26 через гофрированный воздуховод 25, осуществляет подсушивание гранул, обработанных биопрепаратом минеральных удобрений, двигающихся в выгрузной камере 10 и в шнековом транспортере 21.After the opening of the unloading windows 4, the granules of mineral fertilizers begin to flow through the loading pipes 11 and the separating chamber 12 into the mixing chamber 8, where, falling on the cone of rotation 13, they are mixed with each other and, due to centrifugal forces, are unloaded along a spiral path into the collecting funnel 16, from which granules of mineral fertilizers flow by gravity into the biological product processing chamber 9, where, during free fall, they are treated with an aerosol of biological products created by fogging nozzles 17. After that, mineral fertilizer granules fall to the bottom 19 of the biological product processing chamber 9, where they are moved to the hole 20 with the help of a paddle mixer 18, through which they fall into the unloading chamber 10 and by gravity flow into the screw conveyor 21, which unloads them into the required container. At the same time, hot air coming from the heat gun 26 through the corrugated air duct 25 dries the granules treated with a biological preparation of mineral fertilizers moving in the unloading chamber 10 and in the screw conveyor 21.

Предлагаемая тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами позволит повысить качество изготавливаемой тукосмеси за счет равномерного смешивания компонентов, получать тукосмеси с заданным количеством минеральных элементов питания, необходимых под конкретные почвенно-климатические условия и с учетом потребности возделываемых культур. А также производить их обработку биопрепаратами, что позволит повысить эффективность от их применения.The proposed fertilizer mixing plant with treatment with biological preparations will improve the quality of the manufactured fertilizer mixture due to uniform mixing of the components, obtain fertilizer mixtures with a given amount of mineral nutrients required for specific soil and climatic conditions and taking into account the needs of cultivated crops. And also to process them with biological products, which will increase the efficiency of their use.

Claims

A fertilizer mixing plant with treatment with biological products, comprising a carrier frame with a vertical cylindrical body mounted on it, loading nozzles, a shaft with a cone-shaped rotor mounted on it, characterized in that hoppers for bulk materials with unloading windows are installed on the upper part of the frame through strain gauges, connected to the loading nozzles and equipped with dosing gates connected to the actuators, while the vertical cylindrical body is structurally divided into a mixing chamber, treatment with biological preparations and an unloading chamber, a cone-shaped rotor is placed in the mixing chamber, a chamber for mixing and treatment with biological preparations is separated from each other by a partition made in the form of a collecting funnel, and the biopreparation processing chamber is equipped with fogging nozzles connected through a flexible pipeline to a pressure regulator and a feed pump, a paddle mixer mounted on a one shaft with a rotor, the unloading chamber is connected through the body of the screw conveyor and the corrugated air duct with a heat gun, to control the working elements, the fertilizer mixing plant is equipped with a laptop computer with a software package installed on it.