Транспортируемая многосекционная цистерна для хранения и перемешивания химикалий

Транспортируемая многосекционная цистерна для хранения и перемешивания химикалий

Реферат

 

Использование: транспортирование и смешивание сельскохозяйственных химикалий. Сущность изобретения: транспортная система имеет резервуар с перегородкой, делящей его на емкости для разнородных жидкостей, источник нагнетающей жидкости для подачи разнородных жидкостей в коллектор, служащий для подачи нагнетающей жидкости в резервуар и смешивания разнородных жидкостей в требуемых пропорциях. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к цистернам для хранения жидкостей и смесительным системам. В предпочтительных вариантах настоящее изобретение относится к закрытой системе с резервуаром (т.е. к системе, резервуар которой не сообщается с окружающей атмосферой), в которой можно хранить по крайней мере два разнородных используемых в сельском хозяйстве жидких химических препарата и которая до их применения позволяет заливать в предназначенную для их использования машину мерное количество смеси этих жидкостей.

В сельском хозяйстве часто возникает необходимость в использовании химических препаратов для стимулирования роста растений, борьбы с вредителями, защиты растений от различных заболеваний или для каких-либо иных подобных целей. Поскольку, однако, используемые в сельском хозяйстве химические препараты не являются универсальным средством, эффективным в самых различных случаях, то обычно на практике при обработке полей их применяют по отдельности. При такой поэтапной технологии естественно увеличивается время, необходимое для обработки полей всеми отдельными необходимыми препаратами и/или возникает необходимость в применении специального оборудования, позволяющего использовать различные химикалии одновременно. В результате эффективность применения используемых в сельском хозяйстве химикалий снижается, а затраты возрастают.

Предварительное смешивание используемых в сельском хозяйстве химикалий в необходимых пропорциях, позволяющее за один проход обработать поле всеми необходимыми препаратами, является более эффективным по сравнению с указанной выше технологией с многочисленными проходами и последовательным применением химикалий. Однако при предварительном перемешивании используемых в сельском хозяйстве химикалий приходится сталкиваться с целым рядом серьезных и неожиданных проблем. Так, например, многие используемые в сельском хозяйстве химические препараты при смешивании друг с другом становятся неустойчивыми. Фактически такая неустойчивость не позволяет производителю используемых в сельском хозяйстве химикалий поставлять конечному потребителю разнородные химикалии в виде заранее приготовленной смеси, содержащей необходимые химикалии в требуемых пропорциях.

Кроме того, предварительно смешенные используемые в сельском хозяйстве химические препараты должны проходить процедуру правительственной регистрации, требующую, например, проведения пользователем токсикологических и химических исследований, которые необходимо провести до фактического применения смеси даже в тех случаях, когда отдельные составляющие смеси уже были ранее зарегистрированы. Существует, однако, одно исключение из этого связанного с необходимостью регистрации правила, которое заключается в том, что заранее приготовленную смесь химикалий можно доставить в требуемое место и перекачать в предназначенную для ее использования в поле машину, если при этом будет полностью исключена всякая вероятность воздействия отдельных препаратов и смеси на пользователя. Если даже предположить, что используемые в сельском хозяйстве химические препараты сохраняют при хранении в смеси свою устойчивость, то в настоящее время не известны пригодные с коммерческой точки зрения средства, в которых можно было бы хранить заранее смешанные используемые в сельском хозяйстве химикалии и из которых можно было бы эту смесь перекачивать в предназначенную для применения химикалий машину, используя для этих целей "закрытую" систему, т.е. систему, которая во время хранения и перекачки исключает всякую возможность контакта пользователя с заранее смешанными химикалиями.

Таким образом, можно считать необходимым создание системы, которая позволяла бы функционально и/или химически разнородные химические препараты, используемые в сельском хозяйстве, хранить отдельно друг от друга в автономном резервуаре и с возможностью смешивания их друг с другом в требуемой пропорции перед заправкой ими машины. Крайне желательно также, чтобы в такой системе имелась возможность перекачки смеси используемых в сельском хозяйстве химикалий в предназначенную для их использования машину без всякого риска для пользователя (т. е. чтобы с точки зрения установленных правительством правил автономный резервуар для хранения и смешивания химикалий можно было бы отнести к классу "закрытых" систем). На решение именно этих задач направлено настоящее изобретение.

Настоящее изобретение в целом относится к автономной транспортируемой системе с емкостью избыточного давления, в которой можно хранить отдельно друг от друга разнородные используемые в сельском хозяйстве химические препараты с возможностью смешивания их друг с другом в заданной пропорции и перекачивания в предназначенную для их использования машину. Более конкретно, настоящее изобретение относится к транспортируемой системе с емкостью для хранения и смешивания жидких химикалий, в которой имеется резервуар с внутренней полостью и разделительной перегородкой, разделяющей внутреннюю полость резервуара по крайней мере на два герметично изолированных отсека, предназначенных для хранения в них соответствующих жидких химикалий.

Коллекторный узел имеет каналы для жидких химикалий и для нагнетающей жидкости, поступающей в коллектор и соответствующего источника. Каналы для жидких химикалий и для нагнетающей жидкости сообщаются с каждым отсеком, в котором хранится жидкий химический препарат. Канал для нагнетающей жидкости соединен подводящим трубопроводом с источником нагнетающей жидкости, а имеющейся в коллекторе канал для химикалий сообщается подводящими стояками с отсеками, в которых хранятся жидкие химикалии. Имеющийся в коллекторном узле канал для жидкости сообщается с выпускным отверстием коллектора.

Таким образом, хранящиеся в отдельных отсеках жидкие химикалии под давлением нагнетающей жидкости поступают в канал для жидкости, выполненный в коллекторном узле, и смешиваются друг с другом в этом канале до выхода смеси из коллектора через его выпускное отверстие.

Эти, а также другие объекты и преимущества настоящего изобретения более подробно представлены ниже в пробном описании примера предпочтительного варианта выполнения изобретения.

На фиг. 1 в аксонометрии показана во время работы предлагаемая в изобретении система с многосекционной емкостью, из которой смесь отдельных используемых в сельском хозяйстве химикалий перекачивается в предназначенную для использования этой смеси машину; на фиг. 2 - в виде спереди, частично в разрезе предлагаемая в изобретении система с емкостью; на фиг. 3 - вид сверху в разрезе нагнетаемый/смесительный коллекторный узел, который используется в предлагаемой в изобретении системе; на фиг. 4 - вертикальный разрез по плоскости 3-3 изображенного на фиг. 3 коллекторного узла; на фиг. 5 - в аксонометрии частично в разрезе предпочтительный вариант соединительной муфты, которой снабжен шланг, предназначенный для перекачки смеси из предлагаемой в изобретении системы с многосекционной емкостью.

На фиг. 1 схематично показана во время работы предлагаемая в настоящем изобретении система 1 с многосекционным резервуаром, из которой образующая в ней смесь из отдельных хранящихся в резервуаре используемых в сельском хозяйстве химических препаратов перекачивается в смонтированную на колесном шасси емкость 2, которая входит в состав машины 3, предназначенной для использования приготовленной смеси. Как известно, машина 3 может перемещаться по полю 4 с помощью обычного самоходного шасси, например, с помощью показанного на фиг. 1 сельскохозяйственного трактора 5. Обычно машина 3 оборудуется распылительной стрелой 6, которая позволяет разбрызгивать по полю 4 в любых требуемых количествах находящиеся в емкости 2 в жидком состоянии используемые в сельском хозяйстве химические препараты.

Предлагаемую в изобретении систему 1 с многосекционным резервуаром можно доставить на поле любым транспортным средством, например, показанным на чертеже грузовым автомобилем 7 с безбортовой платформой. При этом заполнить систему 1 необходимыми химикалиями может производитель химикалий либо на своем оборудовании, либо на предварительно оборудованном заправочном терминале с последующей доставкой потребителю.

При этом потребитель должен только перекачать содержимое из системы 1 в емкость 2 машины 3, предназначенной для использования химикалий в поле, воспользовавшись для этого гибким шлангом 8, снабженным имеющей обратный клапан соединительной муфтой 9 (как более подробно описано ниже). После перекачки всего содержимого из системы 1 в емкость 2 конечный потребитель может вернуть систему 1 с пустым резервуаром производителю для ее вторичного заполнения.

Отдельные элементы конструкции предлагаемой в настоящем изобретении системы 1 показаны на фиг. 2. Изображенная на этом чертеже система 1 имеет резервуар 10 необходимой формы, объем которого позволяет хранить в нем достаточное количество двух разнородных используемых в сельском хозяйстве химических препаратов 11 и 12. Внутреннее пространство резервуара 10 делится внутренней перегородкой 13 на два отсека 14 и 15, в которых соответственно хранятся используемые в сельском хозяйстве химикалии 11 и 12. Конструкция перегородки 13, разделяющей отсеки 14 и 15, полностью исключает возможность преждевременного смешивания химикалий внутри резервуара. Резервуар можно разделить не на два, а на большее количество отсеков, позволяющих хранить в резервуаре большее количество разнородных химикалий, что легко можно достичь путем установки в резервуаре 10 дополнительных перегородок 13.

Резервуар 10 имеет заливочные патрубки 16 и 17, которые используются для заполнения отсеков 14 и 15 необходимыми используемыми в сельском хозяйстве химическими препаратами. Заливочные патрубки 16 и 17 закрыты не пропускающими пары крышками 18 и 19, которые исключают возможность утечки и наружного испарения находящихся в резервуаре используемых в сельском хозяйстве химикалий 11 и 12. Уровень жидкости в заполненных химикалиями 11 и 12 отсеках 14 и 15 можно определить с помощью поплавковых указателей 20, 21, которые имеют расположенные внутри каждого из отсеков 14, 15 поплавки 22, 23, соединенные с визуальными указателями уровня 24, 25, которые установлены снаружи на резервуаре 10.

Для крепления резервуара 10 наиболее предпочтительно использовать пару несущих стоек 26, 27, верхние концы которых жестко соединены с резервуаром 10, а нижние опираются на несущую раму 28. Стойки 26, 27 имеют длину, достаточную для того, чтобы между ними можно было разместить баллон 29, содержащий источник нагнетающей жидкости (в частности, газообразный азот), с помощью которого в отсеках с жидкими используемыми в сельском хозяйстве химикалиями 11 и 12 создается избыточное давление, под действием которого они без применения каких-либо механических насосов принудительно перекачиваются в емкость 2 предназначенной для нанесения химикалий в поле машины 3.

Коллекторный узел 30 смонтирован сверху на резервуаре 10 и предпочтительно закрыт защитным кожухом 31 (см. также фиг. 1), который защищает систему от запрещенного вмешательства в ее работу и доступа к содержимому резервуара 10. Как подробно описано ниже, через коллектор 30 находящаяся в баллоне 29 нагнетающая жидкость поступает в отсеки 14 и 15, соединяя их с баллоном; при этом жидкие используемые в сельском хозяйстве химикалии 11 и 12 одновременно отбираются из их отсеков 14 и 15, смешиваются друг с другом и перекачиваются по шлангу 8 в емкость 2 предназначенной для разбрызгивания химикалий непосредственно в поле машины 3. С этой целью нагнетающая жидкость, находящаяся в баллоне 29, подводится к коллекторному узлу 30 по стояку 32, а жидкие химикалии 11 и 12 подводятся к коллекторному узлу 30 по отдельным стоякам 33 и 34 соответственно. Стояки 33, 34 для подвода жидкостей к коллектору могут иметь открытые нижние концы, расположенные ниже уровня жидкости 11 и 12 соответственно. Однако с конструктивной точки зрения предпочтительно оба стояка 33, 34 пропустить насквозь через внутреннее пространство отсеков 14 и 15 и выполнить в них рядом с днищем резервуара 10 входные отверстия 35 и 36. Стояк 32 для нагнетающей жидкости сообщается с баллоном 29 соединительной трубой 37, на которой установлен запорный клапан 38.

Детали конструкции коллекторного узла 30 подробно показаны на фиг. 3 и 4. Изображенный на этих чертежах коллекторный узел 30 имеет блочный корпус 39, внутри которого имеются распределительные каналы 40 и 41 для жидких химикалий и газа соответственно. Газораспределительный канал 41 сообщается с газоподводящим отверстием 43 и в зависимости от числа отдельных герметичных отсеков, выполненных внутри резервуара 10, сообщается с парой газоотводящих отверстий 44 и 55, которые в свою очередь соответственно соединяются штуцерами 46 и 47 с внутренним пространством отсеков 14 и 15 (см. фиг. 2). С другой стороны, распределяющий жидкость канал 40 сообщается соответственно через входные отверстия 48, 49 с обоими стояками 33, 34 и через выпускное отверстие 50 - со смесительным блоком 42.

Во входном канале 48 можно выполнить дроссельное отверстие 51, при наличии которого в распределительный канал 40 будет поступать определенное количество жидкости используемого в сельском хозяйстве химического препарата 11, которое будет смешиваться в требуемой пропорции с другим жидким препаратом 12, который поступает в коллектор через отверстие 49. Помимо дроссельного отверстия или в дополнение к нему дозирование жидких используемых в сельском хозяйстве химических препаратов может осуществляться с помощью регулирующих винтов 52, 53, ввернутых в распределительный канал 40. В распределительном канале 40 между входными отверстиями 48, 49 и выпускным отверстием 50 расположены обратные клапаны 54, 55, которые препятствуют течению химикалий 11 и 12 в обратном направлении.

Поскольку жидкие химикалии 11 и 12 поступают в распределительный канал 40 с противоположных сторон и движутся в осевом направлении навстречу друг другу, то до достижения ими выпускного отверстия 50 они в определенной степени смешиваются друг с другом уже в коллекторе 30. Целесообразно, однако, предусмотреть в конструкции отдельный смесительный блок 42, соединив его входной штуцер 57 с выпускным отверстием 50 и установив на выходном штуцере 58 смесителя запорный клапан 59. Наиболее оптимальной является конструкция, в которой соответственно входной и выходной штуцера 57 и 58 расположены друг по отношению к другу под прямым углом. При этом предварительно смешанные жидкие химикалии 11 и 12, вытекающие из выпускного отверстия 50, попадают в смесительную камеру (не показана), выполненную внутри смесительного блока 42, и в силу расположения под прямым углом штуцеров 57 и 58 и за счет возникающей при этом турбулентности происходит их дополнительное перемешивание друг с другом. Тщательно перемешанные химикалии 11, 12 перекачиваются затем по соединительному шлангу 8 в емкость 2 машины 3, предназначенной для разбрызгивания приготовленной смеси непосредственно в поле. Для визуального контроля расхода смеси химикалий можно использовать соответствующий расходомер 60 (см. фиг. 2).

Пропускающая жидкость в одном направлении соединительная муфта 9, расположенная на дальнем конце шланга 8, схематично показана на фиг. 5. На шланге 8 имеется запорный клапан 61, который выполняет такие же функции, что и расположенный у ближнего конца шланга и показанный на фиг. 3 запорный клапан 59. Муфту 9 предпочтительно выполнить в виде внешней муфты 62, которая надевается на внутреннюю муфту 63, выполненную на конце заливочного штуцера 64 емкости 2. В полумуфтах 62, 63 расположены запорные элементы 65 и 66, которые за счет создаваемых соответственно пружинами 67, 68 усилий растяжения и сжатия герметично уплотняют и закрывают муфты 62 и 63. Когда муфты не соединены друг с другом или когда отсутствует течение жидкости через шланг 8 (т. е., например, при закрытых запорных клапанах 59 и/или 61), запорные элементы находятся в прижатом к седлам состоянии и герметично перекрывают полумуфты 62 и 63 соответственно. Однако под действием потока смеси используемых в сельском хозяйстве химикалий оба запорных элемента 65 и 66 отходят от своих седел, преодолевая усилия пружин 67 и 68, и открывают проходные отверстия в муфтах, обеспечивая возможность перекачки смеси химикалий из цистерны в емкость 2. Такая конструкция позволяет перекачивать смесь используемых в сельском хозяйстве химикалий в емкость 2 без всякого риска для пользователя.

Во время работы нагнетающая жидкость из баллона 29 с помощью коллекторного узла 30 в равных количествах поступает в отсеки 14 и 15. Для перекачки смеси используемых в сельском хозяйстве химикалий 11 и 12 в емкость 2, расположенную на шланге 8 соединительную муфту 9 необходимо надеть на расположенную на конце заливного штуцера 64 емкости муфты 63. После этого можно открыть 59 и 61. Под действием одинакового избыточного давления, создаваемого нагнетающей жидкостью, находящиеся в отсеках 14 и 15 жидкие используемые в сельском хозяйстве химикалии 11 и 12 будут принудительно вытесняться из отсеков в стояки 33 и 34 соответственно. Дозирование расхода жидких химикалий 11 и 12 осуществляется дроссельным отверстием 51 и/или регулировочными винтами 52, 53, которые обеспечивают возможность смешивания химикалий в канале 40 и смесительном блоке 42 в любой требуемой пропорции.

Следует подчеркнуть, что в настоящем изобретении предложена "замкнутая" система, позволяющая хранить изолированно друг от друга по крайней мере два разнородных используемых в сельском хозяйстве жидких химических препарата. Кроме того, настоящее изобретение позволяет смешивать такие препараты или другие разнородные жидкости в "закрытой" системе до их использования, не подвергая при этом пользователя никакому риску. Вследствие этого настоящее изобретение позволяет решить большинство указанных выше проблем (если не все проблемы), связанные с применением смесей используемых в сельском хозяйстве химикалий.

Следует учесть также, что хотя приведенное выше описание и относится к большинству встречающихся на практике и большинству предпочтительных вариантов, тем не менее изобретение не ограничено рассмотренными вариантами, но и предполагает возможность осуществления различных модификаций и других равнозначных решений, не выходящих за объем и соответствующих смыслу приведенной ниже формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Транспортируемая система с емкостью для хранения и перемешивания по меньшей мере двух разнородных жидкостей, которая имеет источник нагнетающей жидкости, коллекторный узел, в котором имеется канал для разнородных жидкостей и канал для нагнетающей жидкости, а также имеет трубопровод для подачи нагнетающей жидкости и подводящие стояки и в которой разнородные жидкости с помощью нагнетающей жидкости под давлением подаются в канал, в котором они смешиваются друг с другом до выхода из выпускного отверстия, отличающаяся тем, что в ней имеется резервуар с внутренней полостью и разделительной перегородкой, которая делит внутреннюю полость резервуара по меньшей мере на два герметичных отсека, в каждом из которых хранится одна из разнородных жидкостей, и что трубопровод для подачи нагнетающей жидкости представляет собой одну подающую трубу, которая соединяет источник нагнетающей жидкости с каналом для нагнетающей жидкости, который при этом сообщается с каждым из отсеков для хранения жидкостей и равномерно распределяет между ними нагнетающую жидкость.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что коллекторный узел имеет блочный корпус, который образует канал для нагнетающей жидкости и канал для разнородных жидкостей.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что резервуар имеет заливочные патрубки.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что также имеется смесительный блок, сообщающийся с выпускным отверстием.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что также имеются указатели уровня.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что также имеется гибкий соединительный шланг, ближайший конец которого соединен с выпускным отверстием, а на дальнем конце расположена соединительная муфта.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что соединительная муфта имеет запорный элемент, который при отсутствии движения жидкости через гибкий соединительный шланг образует не проницаемое для жидкости уплотнение.

8. Система по п.7, отличающаяся тем, что соединительная муфта имеет пружину, под действием направленного в определенную сторону усилия которой запорный элемент образует в муфте не проницаемое для жидкости уплотнение.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что трубопровод для подачи нагнетающей жидкости целиком проходит через внутреннюю полость резервуара.

10. Система по пп.1 9, отличающаяся тем, что она используется для применения химических препаратов в сельском хозяйстве.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5