Надежный узел
Профессиональное овощеводство требует разработки и применения точной системы подкормки и защиты растений.
На небольших площадях это возможно вручную. Но при промышленном выращивании овощей требуется автоматизация.
Автоматизированные системы приготовления растворов удобрений и пестицидов называются растворными узлами.
Растворные узлы для открытого грунта
Здесь мы расскажем о растворных узлах, преимущественно, для открытого грунта. Они отличаются большим объемом накопителей, миксеров и более высокой производительностью. Основная их цель - приготовить качественный раствор, точно отмерив все компоненты, для заправки опрыскивателей и агродронов, а также для подачи жидких удобрений в систему капельного полива на больших площадях (десятки и сотни гектар).
Есть также особая категория растворных узлов для теплиц - они предназначены для гидропоники и капельного полива. Их особенность - ещё более высокая степень автоматизации приготовления питательного раствора, автоматика для планирования и проведения капельного полива в тепличном производстве, а также высокий уровень водоподготовки - измерения электропроводимости (ЕС) и рН раствора и корректировки этих значений.
Задачи, которые решают растворные узлы
Приготовление растворов удобрений в систему капельного полива.
При капельном поливе больших площадей требуется готовить большие объёмы жидких удобрений. Растворный узел позволяет ускорить и автоматизировать этот процесс.
Растворный узел позволяет решить ряд проблем, существующих при смешивании растворов прямо в опрыскивателях.
Приготовление рабочих растворов для тракторных опрыскивателей.
Растворный узел позволяет решить ряд проблем, существующих при смешивании растворов прямо в опрыскивателях.
1. Точность дозировки препаратов. Если рабочий раствор готовится в опрыскивателе, возникает проблема точной дозировки препарата: а) при приготовлениях в емкости всегда остается рабочий раствор, которого не хватает на полный проход, и приходится дозаправлять опрыскиватель, что ухудшает точность дозировки; б) в поле сложнее контролировать сотрудников, агроном и другое ответственное лицо не всегда могут присутствовать; в) смешивание в опрыскивателе на порядок медленнее, чтобы качественно растворить компоненты необходимо время, которое зачастую не выдерживается.
2. Простои опрыскивателей. Отмеривание, загрузка компонентов, заправка водой, перемешивание занимает существенную часть времени. Приготовление раствора в опрыскивателе в полевых условиях увеличивает простой техники и снижает производительность.
3. Качество раствора и качество обработки. В поле сложнее контролировать технологию приготовления раствора: что за чем смешивать, и в каких пропорциях. Из-за нарушений может серьезно пострадать качество обработок. Например, если в опрыскиватель сначала добавить препарат, а не воду, препарат попадает в выходное отверстие и при опрыскивании, в начале работы, создается опасно высокая концентрация препарата, и первые 50 м прохода опрыскивателя культура может быть сожжена.
Контроль агронома.
Растворный узел обеспечивает приготовление всех рабочих растворов в одном месте по разработанной агрономом технологической схеме.
Как растворные узлы увеличивают скорость работы опрыскивателя и повышают качество раствора
Система быстрого и эффективного перемешивания.
Состоит из миксера и гидромешалки в накопителях. Препараты первоначально эффективно растворяются в миксере. А далее подаются в накопители, где доводятся до нужной концентрации водой и дополнительно перемешиваются.
Система автоматической подачи компонентов.
Жидкие компоненты подаются из единой или нескольких емкостей через автоматические дозаторы. Сухие компоненты загружаются в миксер через бункер или автоматически подаются шнековым транспортером через электронный весовой дозатор
Мощные химостойкие насосы для перемешивания и выгрузки раствора — выгрузка 2 м³ за две минуты, опрыскиватель заправляется за 5-10 минут. Могут быть оснащены автоматикой — количество рабочего раствора задается на пульте управления, насос автоматически включается и выключается после отгрузки нужного объема.
Большие объемы накопительных емкостей кратные объему опрыскивателя или объёмы внесение при капельном поливе. Раствор заранее готовиться ко времени заправки опрыскивателя и пока опрыскиватель вырабатывает раствор — готовиться новый. Можно готовить раствор сразу для нескольких опрыскивателей. Когда опрыскиватель выработал раствор — он без простоя заправляется и сразу продолжает работу. Экономия времени 30-60 минут на каждом цикле заправки. Опрыскиватель может сам приезжать на заправку, либо раствор может доставляться транспортировочными цистернами. В случае удаленных полей — применяется мобильный растворный узел.
Высокоточные расходомеры и автоматика — специальные устройства подающие в раствор точно отмеренное количество препарата. Растворный узел также можно оснастить компьютерной системой. Она позволяет управлять процессом приготовления растворов, контролировать отпуск и прием жидких препаратов с компьютера.
Из каких компонентов состоит растворный узел?
1. Миксер - одна из основных частей растворного узла, которая в которой происходит смешиванием и растворение препаратов. Представляет собой бочку объемом 200, 300 или 600 л и более с мощной гидравлической и механической мешалками.
2. Насос или несколько насосов - используются для системы гидроперемешивания в растворном узле, для дозированной подачи воды в миксер и накопители, для отгрузки готового раствора.
3. Система трубопроводов и кранов (в том числе электроклапанов, управляемых с пульта или с компьютера)
4. Дозаторы (расходомеры) - отмеряют точное количество воды и жидких препаратов.
5. Накопительные емкости - используются для хранения готового раствора и заправки опрыскивателей.
Как выбрать растворный узел?
Вот главные вопросы, на которые должен ответить фермер, чтобы выбрать растворный узел.
Рабочие растворы и баковые смеси для опрыскивателей будут готовиться на базе или в поле?
Если раствор будет готовиться на базе, то используется стационарный растворный узел, который требует бетонированную ровную площадку, подвод воды и электричество 380 Вольт.
Если поля удаленные и готовить на базе нецелесообразно, то используются мобильные растворные узлы. Они монтируются на раме, перевозятся в тракторной телеге или КАМАЗе «сельхознике». Мешалка, загрузка выгрузка жидкостей производится бензиновой химостойкой мотопомпой высокой производительности. При необходимости растворения высоких концентраций и объемов сухих удобрений может быть реализовано двойное перемешивание — механическое и гидравлическое. Механическое — за счет электромотора, работающего от электрогенератора.
Надо будет смешивать жидкие или сухие компоненты? Если сухие, то в каких концентрациях и объемах?
Если только жидкие, то растворный узел оснащается миксером 300-600 л и премиксером для дозированной подачи жидких компонентов. Для небольших концентраций сухих удобрений также достаточно такого миксера. В нём за один цикл можно растворить до 200 кг сухого удобрения.
Если планируется растворять большие объемы сухих удобрений, то растворный узел оснащается миксером 1000-3500 л. В миксере 3,5 м3 можно за один цикл растворить до 1 т (биг-бег) карбамида или других сухих удобрений.
Нужна ли автоматика для подачи жидких компонентов? Сухих?
Жидкие концентраты можно подавать следующими способами:
а) вручную в премиксер заливается необходимое количество препарата, отмеряется канистрами и мерными емкостями;
б) через емкости с автоматическими дозаторами, из которых препараты подаются автоматически в объеме, указанном на панели управления.
Вода в растворный узел может подаваться:
а) насосом без расходомера с отслеживанием объёма по внешним уровнемерам на ёмкостях и ручным включением/выключением насоса;
б) насос с системой автоматического дозирования. На панели задаётся необходимое количество воды, и насос сам выключается при достижении необходимого объёма.
Варианты подачи сухих препаратов:
а) через бункер в миксер, вручную или с помощью крана. При больших объемах обычно поднимается над бункером биг-бег, он вскрывается и удобрение засыпается в миксер;
б) шнековым транспортером через электронный весовой дозатор.
Объем накопительных емкостей
Объем емкостей подбирается исходя из количества раствора, расходуемого опрыскивателями или необходимого для подачи в систему полива в час/день.
Например, если в хозяйстве используется два опрыскивателя, каждый объемом по 3000 л, и они выливают весь объем своего бака за 20 минут, то за час они тратят 18 м3. В этом случае мы рекомендуем стационарный растворный узел с небольшим запасом - 22-23 м3. У стационарного узла цикл 30-60 минут, и он как раз будет справляться. А если мобильный, то в этой ситуации подойдет 6-12 м3. У него цикл 20-30 минут, и он также справиться с необходимым объемом и скоростью приготовления раствора.
Типовые объемы накопительных емкостей в стационарных узлах — 11м3, 11,5м3, 14м3.
Можно объединить в растворном узле любой объем накопительных емкостей. По индивидуальному заказу могут быть изготовлены накопительные емкости из нержавеющей стали.
В мобильных растворных узлах используются емкости 4,5 м3, 5 м3, 6 м3 по отдельности или попарно. Также можно изготавить емкости из нержавеющей стали.
Растворные узлы для агродронов
В последние годы для химобработки посевов и внесения удобрений всё больше используются агродроны (дроны, беспилотные летательные аппараты, БПЛА).
Для их заправки используются небольшие мобильные растворные узлы, которые перевозятся в прицепе или кузове автомобиля. В зависимости от потребностей фермера: это может быть достаточно большой растворный узел в «КАМАЗ» или тракторный прицеп, либо очень компактный в кузов «Газели», минигрузовика или в прицеп легкового автомобиля.
Размеры и состав узла зависит от размера прицепа или кузова автомобиля, требуемого объёма миксера и накопителей, требуемой мощности насоса.
При выборе растворного узла для агродрона следует определиться со следующими параметрами:
● Расход препарата: сколько БПЛА одновременно будут работать, как часто их нужно заправлять, и, соответственно, с какой скоростью эти препараты нужно готовить и в каком объёме. Исходя из этого подбирается мощность насосов, объём миксера, накопительной ёмкости.
● Тип привода - энергоснабжения. Если планируется использовать генераторы, то подойдут смешивающие устройства с электромотором на механическую мешалку и электронасосом на гидроперемешивание. Если планируется перемещать прицеп трактором, то, возможно, будет удобнее гидромешалка с насосом от вом трактора или от гидропривода. Возможен вариант с мотопомпой, тогда электрогенератор для приготовления раствора и заправки дрона также потребуется.
● Габариты прицепа или кузова автомобиля, в котором будет перемещаться растворный узел. От габаритов прицепа зависит выбор мощности и схемы размещения элементов растворного узла.
Основные схемы растворных узлов - от простых к сложным
В зависимости от бюджета и задач агропредприятия, растворные узлы могут быть очень разными по своей комплектации и степени автоматизации.
Приведём несколько примеров комплектации растворного узла.
1. Один мощный миксер вместо растворного узла. В некоторых ситуациях предприятию достаточно одного миксера, в котором можно эффективно растворять удобрения. Из него же рабочий раствор подаётся в опрыскиватели или систему полива.
2. Растворный узел с миксером, накопителями и автоматическим дозированием воды и выгрузки раствора.
Наиболее популярный вариант растворного узла. Первоначально препараты качественно растворяются в миксере, далее перекачиваются в накопительные ёмкости, где в нужной пропорции смешиваются с водой встроенной системой гидроперемешивания. Наполнение миксера, накопителей водой и выгрузка готового раствора производится одной автоматической насосной станцией с расходомером. Гидроперемешивание в миксере и перекачка в накопители производится насосом миксера.
3. Полностью автоматический растворный узел.
Система управления: ноутбук плюс программное обеспечение (либо специальный пульт управления). Для начала работы требуется загрузить в дозаторы жидкие и сухие препараты, открыть краны подачи воды и выбрать рецепт на компьютере. Далее раствор готовиться в автоматическом режиме. Заправка опрыскивателей и автоцистерн производиться в автоматическом режиме с пульта.
Итоги
Растворный узел - важное оборудование для овощеводства на больших площадях. В зависимости от задач и бюджета, агропредприятие может выбрать комплектацию и степень автоматизации узла.
При наличии в штате грамотного инженера предприятие может и самостоятельно изготовить растворный узел, приобретя необходимые комплектующие у специализированной компании.
Владимир Иванов, руководитель отдела техники для жидких удобрений ООО «Агросектор», эксперт области проектирования растворных узлов, с опытом более 15 лет.
г. Краснодар, Дзержинского, 114.
agrosektor23.ru
