Фильтровальное устройство для капельного полива и фертигации

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ФИЛЬТРОВАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАПЕЛЬНОГО ПОЛИВА И ФЕРТИГАЦИИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства(72) Авторы Абрамчик Наталья Михайловна Дашков Владимир Николаевич Капустин Николай Федорович Ловкис Виктор Болеславович Снежко Эдуард Константинович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства(57) 1. Фильтровальное устройство для капельного полива и фертигации, содержащее регулятор давления с выходным патрубком, дисковый фильтр, питатель и песчано-гравийный фильтр в виде цилиндрического корпуса, частично заполненного сыпучим фильтрующим материалом, снабженного согнутыми под прямым углом входным патрубком с задвижками, выходным патрубком, оборудованным рычажной частью эксцентрикового зажима, и дополнительным выходным патрубком, имеющим ответную вставную часть эксцентрикового зажима, и оснащенного боковыми проушинами под навесное устройство транспортного средства, отличающееся тем, что свободный конец согнутого под прямым углом 60212010.02.28 входного патрубка снабжен -образным дополнительным входным патрубком, гидравлически сообщенным с основным входным патрубком посредством эксцентрикового зажима, рычажная часть которого закреплена на выходе -образного дополнительного входного патрубка, а ответная вставная часть - на входе в основной входной патрубок, и оснащенным на входе ответной вставной частью эксцентрикового зажима, выходной патрубок регулятора давления снабжен -образным дополнительным патрубком, верхняя часть заведенных в цилиндрический корпус ветвей основного входного патрубка снабжена расположенными равномерно по окружности сквозными отверстиями, а нижняя часть этих ветвей оборудована коническими растекателями. 2. Фильтровальное устройство по п. 1, отличающееся тем, что -образный дополнительный патрубок выходного патрубка регулятора давления и -образный дополнительный патрубок входного патрубка цилиндрического корпуса взаимозаменяемы.(56) 1. Патент 5573665, МПК В 01 24/18, 1996. 2. Патент 2380951, МПК В 01 24/40, 2001. 3. Патент 6280619, МПК В 01 24/18, 2001. 4. Патент 2229217 С 2, 2002. 5. Патент 2230451 С 2, 2002. 6. Патент 3101 1, 2006. Полезная модель относится к области капельного увлажнения почвы и корневой подкормки растений при выращивании овощных, садовых, плодовоягодных, пряноароматических и т.п. культур. Она может быть использована для фильтрации проточной воды,подаваемой к капельным увлажняющим трубопроводам с концевыми или вставными капельницами, и введения в поливную воду жидких удобрений и средств защиты растений(СЗР). Известно фильтровальное устройство для оросительных систем, содержащее цилиндрический корпус, разделенный перегородками и частично заполненный сыпучим фильтрующим элементом, и вертикально установленные в верхней и нижней части корпуса входной и выходной патрубки соответственно 1, 2. Недостатками этих устройств являются вертикальное расположение входного и выходного патрубков и неудобство в эксплуатации при встраивании в проточную линию с изменяемым направлением течения входящей и выходящей воды относительно корпуса устройства. Известен встроенный в проточную линию фильтр, содержащий цилиндрический корпус, частично заполненный сыпучим фильтрующим материалом и снабженный согнутыми под прямым углом патрубками, предназначенными для подключения входной и выходной линий, оснащенными уплотнительными кольцами и фиксаторами их положений относительно корпуса 3. К недостаткам такого устройства относятся сложность промывки в случае засорения фильтрующих элементов и неудобство транспортировки. Известна также фильтрационная система подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном поливе и фертигации, включающая трехступенчатый фильтр,состоящий из гидроциклона на первой ступени очистки. Она состоит также из горизонтально установленной емкости с соотношением диаметра к ее длине 1(1,340), оснащенной ярусно смонтированными дренажными трубами, нижний ярус которых покрыт слоем инертного песчаного наполнителя, на второй ступени очистки, а также из щелевого фильтра тонкой очистки, установленного после емкости второй ступени очистки за емкостью для подготовки питательного раствора на третьей ступени очистки 4, 5. 2 60212010.02.28 Недостатками таких фильтрационных систем являются их большая материалоемкость,высокое гидравлическое сопротивление и сложность при перевозке с одного участка на другой. Этих недостатков лишено выбранное нами в качестве прототипа проточное устройство для фильтрования воды под капельный полив 6, содержащее регулятор давления с выходным патрубком, дисковый фильтр, питатель и песчано-гравийный фильтр в виде цилиндрического корпуса, частично заполненного сыпучим фильтрующим материалом. Цилиндрический корпус снабжен согнутыми под прямым углом входным патрубком с задвижками, выходным патрубком, оборудованным рычажной частью эксцентрикового зажима, и дополнительным выходным патрубком, имеющим ответную вставную часть эксцентрикового зажима, и оснащен боковыми проушинами под навесное устройство транспортного средства. К недостаткам относятся неудобство в эксплуатации из-за использования фланцевых соединений при монтаже и демонтаже устройства после и до транспортировки его к поливным участкам и наличие застойных зон при промывке песчано-гравийного фильтра грубой очистки. Задачей полезной модели является улучшение условий эксплуатации и повышение качества промывки фильтровального устройства. Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в фильтровальном устройстве для капельного полива и фертигации, содержащем регулятор давления с выходным патрубком, дисковый фильтр, питатель и песчано-гравийный фильтр в виде цилиндрического корпуса, частично заполненного сыпучим фильтрующим материалом,снабженного согнутыми под прямым углом входным патрубком, выходным патрубком,оборудованным рычажной частью эксцентрикового зажима, и дополнительным выходным патрубком, имеющим ответную вставную часть эксцентрикового зажима, и оснащенного боковыми проушинами под навесное устройство транспортного средства, свободный конец согнутого под прямым углом входного патрубка с задвижками снабжен -образным дополнительным входным патрубком, гидравлически сообщенным с основным входным патрубком посредством эксцентрикового зажима, рычажная часть которого закреплена на выходе -образного дополнительного входного патрубка, а ответная вставная часть - на входе в основной входной патрубок, и оснащенным на входе ответной вставной частью эксцентрикового зажима. Причем выходной патрубок регулятора давления снабжен -образным дополнительным патрубком, верхняя часть заведенных в цилиндрический корпус ветвей основного входного патрубка снабжена расположенными равномерно по окружности сквозными отверстиями, а нижняя часть этих ветвей оборудована коническими растекателями. При этом -образный дополнительный патрубок входного патрубка цилиндрического корпуса и -образный дополнительный патрубок выходного патрубка регулятора давления выполнены взаимозаменяемыми. На фиг. 1 в плане изображено фильтровальное устройство для капельного полива и фертигации (в рабочем положении). На фиг. 2 показан его вид сбоку в положении транспортировки (транспортное средство не показано). На фиг. 3 изображена конструкция одной из ветвей заведенного в цилиндрический корпус основного входного патрубка с коническим растекателем. Фильтровальное устройство для капельного полива и фертигации содержит цилиндрический корпус 1, разделенный перегородкой 2 на проточные каналы 3 и 4, частично заполненные сыпучим фильтрующим материалом, например мелким песком или гравием фракции 0,65-1,75 мм. Корпус 1 снабжен согнутыми под прямым углом входным патрубком 5 и выходным патрубком 6 и гидравлически сообщен посредством согнутого под прямым углом дополнительного выходного патрубка 7 с питателем 8 (питатель 8 на фиг. 1 не показан), дисковым фильтром 9 и регулятором давления 10. 3 60212010.02.28 Дополнительный выходной патрубок 7 установлен на основном выходном патрубке 6 с помощью быстродействующего эксцентрикового зажима 11, обеспечивающего возможность поворота патрубка 7 вокруг общей оси 12, направленной под углом 45 к горизонтальной плоскости. Цилиндрический корпус 1 снабжен боковыми проушинами 13 с отверстиями 14 (фиг. 2) для установки корпуса 1 на навесное устройство транспортного средства, например трактора (на фиг. 2 не показан) и ложементом 15 для фиксации в положении транспортировки дополнительного выходного патрубка 7 с питателем 8, дисковым фильтром 9 и регулятором давления 10. Питатель 8 оснащен кранами 16 и трубкой 17 с сетчатым фильтром 18, гидравлически сообщающей питатель 8 с удобрительной емкостью. Выходной патрубок 19 регулятора давления 10 поддерживает опора 20 (фиг. 1). Входной патрубок 5 корпуса 1 гидравлически сообщен со сливным патрубком 21, в который вмонтирована пара запорных вентилей 22, а выходной патрубок 6 - с соединяющей проточные каналы 3 и 4 трубой 23, снабженной сетчатыми фильтрами 24. Выходной патрубок 6 оснащен сливной пробкой 25. На входе во входной патрубок 5, оснащенном рычажной частью быстродействующего эксцентрикового зажима 11, установлен -образный дополнительный входной патрубок 26,конец которого, снабженный ответной частью зажима 11, прикреплен к рычажной части зажима 11 входного патрубка 5. На выходе выходного патрубка 19 регулятора давления 10, оснащенном ответной частью зажима 11, установлен -образный дополнительный выходной патрубок 27 регулятора давления 10. Конец патрубка 27, снабженный рычажной частью эксцентрикового зажима 11, прикреплен к ответной части зажима 11 выходного патрубка 19 регулятора давления 10. Дополнительный входной патрубок 26 и дополнительный выходной патрубок 27 регулятора давления 10 взаимозаменяемы. Верхняя часть заведенных в цилиндрический корпус 1 ветвей входного патрубка 5 снабжена сквозными отверстиями 28, расположенными равномерно по окружности, а нижняя часть - коническими растекателями 29 (фиг. 3). При подготовке фильтровального устройства к работе после транспортировки его к ленточному модулю капельного полива (на фиг. 1 не показан) рассоединяют -образные дополнительные патрубки входной патрубок 26 и выходной патрубок 27 (фиг. 2), сочлененные с помощью эксцентрикового зажима 11, и присоединяют дополнительный входной патрубок 26 через зажим 11 к входному патрубку 5. Затем рассоединяют эксцентриковый зажим 11 выходного патрубка 6, снимают с фиксирующего ложемента 15 дополнительный выходной патрубок 7 вместе с питателем 8, дисковым фильтром 9 и регулятором давления 10,поворачивают их вокруг наклонной к горизонтальной плоскости оси 12 до горизонтального положения и устанавливают выходной патрубок 19 регулятора давления 10 на опору 20. После чего используют эксцентриковый зажим 11 для герметизации выходного патрубка 6 и дополнительного выходного патрубка 7. После этого подсоединяют к выходному патрубку 19 регулятора давления 10 -образный дополнительный патрубок 27 регулятора давления 10 с помощью зажима 11, а на свободный конец этого патрубка подсоединяют коллекторный трубопровод ленточного модуля капельного полива (на фиг. 1 не показан). И наконец, к свободному концу подсоединенного к входному патрубку 5 -образного дополнительного патрубка 26 прикрепляют с помощью зажима 11 трубопровод насосной системы водоснабжения (на фиг. 1 не показан). Сетчатый фильтр 18 с трубкой 17 погружают в раствор, находящийся в удобрительной емкости (на фиг. 1 не показана). Закрывают вентили 22 сливного патрубка 21, используемого при промывке фильтрующего материала в корпусе 1, и открывают вентили 22 входного патрубка 5 и краны 16 питателя 8 (фиг. 2). Работает фильтровальное устройство следующим образом. Поступающую по магистральному трубопроводу из гидранта закрытой оросительной сети (или насоса) воду подают через -образный дополнительный входной патрубок 26 и 4 60212010.02.28 две ветви основного входного патрубка 5 по коническим растекателям 29 на два разделенных перегородкой 2 корпуса 1 проточных канала 3 и 4 и пропускают через частично заполняющий эти каналы фильтрующий материал. Происходит грубая очистка воды для капельного полива от крупных (более 0,5 мм) посторонних механических включений и биофлоры. Затем воду пропускают через сетчатые фильтры 24 на соединяющей каналы 3 и 4 трубе 23 и через выходной патрубок 6 и дополнительный выходной патрубок 7 подают в питатель 8. Регулируя положение кранов 16 питателя 8, пропускают часть потока воды для капельного полива через параллельную линию питателя 8, в которую за счет эжекции поступают из удобрительной емкости через сетчатый фильтр 18 и трубку 17 растворимые в воде удобрения или СЗР (в заданной пропорции). Далее воду под капельный полив (с внесенными в нее в питателе 8 растворимыми удобрениями) подают в дисковый фильтр 9 и от него в регулятор давления 10, в котором за счет дросселирования потока создают на выходе пониженное постоянное давление (порядка 0,05 МПа). Затем воду подают в -образный дополнительный патрубок 27 регулятора давления 10 и по нему в ленточный модуль капельного полива (на фиг. 1 не показан). При необходимости промывки фильтрующего материала корпуса 1, определяемой по разности показаний манометров, встроенных в проточные каналы 3 и 4 и выходной патрубок 6, попеременно открывая запорные вентили 22 ветвей основного входного патрубка 5 и сливного патрубка 21, подают воду на промывку. Вначале из входного патрубка 5 по проточному каналу 3 в трубу 23, по ней - в проточный канал 4, через отверстия 28 - в сливной патрубок 21, а затем из входного патрубка 5 по проточному каналу 4 в трубу 23,по ней - в проточный канал 3 и через отверстия 28 - в сливной патрубок 21. Таким образом, за счет противотока воды, создаваемого попеременно в проточных каналах 3 и 4 цилиндрического корпуса 1, производят эффективную, без застойных зон,промывку содержащегося в каналах 3 и 4 фильтрующего материала. При необходимости транспортировки фильтровального устройства к другому поливному участку или в закрытое помещение (при окончании процесса или сезона полива) сливают воду из цилиндрического корпуса 1 через сливную пробку 25 выходного патрубка 6, отсоединяют -образный дополнительный выходной патрубок 27 регулятора давления 10 от ленточного модуля капельного полива, освобождают эксцентриковый механизм зажима 11 дополнительного выходного патрубка 7, разворачивают вокруг оси 12 этот патрубок вместе с питателем 8, дисковым фильтром 9 и регулятором давления 10 и укладывают их на ложемент 15 цилиндрического корпуса 1. Перед транспортировкой фильтровального устройства прикрепляют к опорам корпуса 1-образные дополнительный входной патрубок 26 и дополнительный выходной патрубок 27 регулятора давления 10 с помощью зажима 11 (фиг. 2). Затем навесное устройство транспортного средства устанавливают на трех боковых проушинах 13 цилиндрического корпуса 1 и поднимают последний вверх, превращая фильтровальное устройство в навесной агрегат транспортного средства. Заявленная полезная модель позволяет, во-первых, путем поворота вокруг горизонтальных осей расположить и крепить -образные дополнительные входной и выходной патрубки таким образом, чтобы их свободные концы совпадали с лежащими на земле магистральным трубопроводом системы водоснабжения и коллекторным трубопроводом модуля соответственно. Во-вторых, сократить продольные размеры фильтровального устройства для капельного полива и фертигации в положении транспортировки и оперативно трансформировать его в навесной агрегат транспортного средства. В-третьих, новая конструкция узла растекателя позволяет уменьшить гидравлические потери и ликвидировать застойные зоны при промывке фильтрующего материала цилиндрического корпуса фильтровального устройства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6