[LT] Išradimas priklauso žemės ūkiui ir gali būti naudojamas kaip įrenginys piktžolėms naikinti pasėliuose drėgnuoju vandens garu.Išradimo tikslas yra sukurti mobilų piktžolių terminio naikinimo drėgnuoju vandens garu įrenginį, kuris padidintų piktžolių terminio naikinimo efektyvumą ir sumažintų vandens garo (šilumos) sąnaudas augalų terminiam sunaikinimui. Šis tikslas pasiekiamas sukūrus vandens garo išleidimo skleidiklį, kuris keičia ištekančio vandens garo srauto greitį ir kryptį. Tam naudojami reguliuojamo skerspjūvio ploto skleidiklių kanalai, tenkinantys adiabatinio plėtimosi proceso dėsningumus.
[EN] The invention relates to agriculture and can be used for deracinating of weeds, by wet water steam. Purpose of the invention is to create effective mobile device for thermal deracinating of weeds by wet water steam. For that purpose is construct spread device of water steam, which changes speed and direction of water steam. Canals of spread device with adjustable cross section are suitable to process of adiabatic expansion.
[0001] Išradimas priklauso žemės ūkiui ir gali būti naudojamas kaip įrenginys piktžolėms naikinti pasėliuose drėgnuoju vandens garu.
[0002] Žinomą nešiojamą piktžolių naikinimo įrenginį (EP a. l. Nr. 0920802, 1999) sudaro garo generatorius, skleidiklis ir vamzdis, kuris sujungia garo generatorių su skleidikliu. Skleidiklį sudaro gaubtas, kuriame yra garo įleidimo ir išleidimo angos. Šio įrenginio trūkumas tas, kad piktžolės naikinamos po gaubtu ir negalima įrenginio taikyti mobilaus, mechanizuoto piktžolių naikinimo technologijose.
[0003] Žinomas taip pat piktžolių naikinimo įrenginys (SU a. l. Nr. 1780676, 1992) vandens garu, kurio tikslas pagerinti darbo našumą (kokybę) vynuogynuose. Įrenginį sudaro laikiklis, vandens lygio reguliatorius, vandens talpa, garo generatorius, skleidiklis. Šio įrenginio trūkumas yra tas, kad vandens garo paskleidimas valdomas rankiniu būdu, vandens garo išleidimo greitis didelis, ištekančio vandens garo srautas yra nereguliuojamas, todėl vyksta intensyvus vandens garo maišymasis su aplinkos oru, tai įtakoja vandens garo ir oro mišinio susidarymą, temperatūra sumažėja, mažėja šilumos atidavimo koeficientas, tai padidina vandens garo sunaudojimą.
[0004] Artimiausias siūlomam yra piktžolių naikinimo įrenginys garu (EP a. l. Nr. 1038440, 2000) turintis judantį gaubtą. Gaubte horizontalių plokštelių pagalba reguliuojamos vandens garo įleidimo ir išleidimo angos. Horizontalios plokštelės suteikia galimybę vandens garą išleisti šoninėje arba centrinėje gaubto dalyje. Įrenginiui judant piktžolės naikinamos po gaubtu. Šio įrenginio trūkumas tas, kad garas išleidžiamas statmenai dirvos paviršiui, termiškai naikinamas visas augalas, todėl piktžolių terminio naikinimo procesui reikalingas ilgesnis išlaikymo laikas, tai padidina vandens garo ir šilumos sąnaudas.
[0005] Išradimo tikslas yra sukurti mobilų piktžolių terminio naikinimo drėgnuoju vandens garu įrenginį, kuris padidintų piktžolių terminio naikinimo efektyvumą ir sumažintų vandens garo (šilumos) sąnaudas augalų terminiam sunaikinimui.
[0006] Šis tikslas pasiekiamas sukūrus vandens garo išleidimo skleidiklį, kuris keičia ištekančio vandens garo srauto greitį ir kryptį. Tam naudojami reguliuojamo skerspjūvio ploto skleidiklių kanalai, tenkinantys adiabatinio plėtimosi proceso dėsningumus. Skleidikliai naudojami daug kur žemės ūkio mašinose, pavyzdžiui, augalų apsaugos purkštuvuose, rankiniuose pulverizatoriuose. piktžolių terminio naikinimo įrenginiuose ir t.t., tačiau tokia skleidiklio konstrukcija naudojama piktžolių terminio naikinimo efektyvumui padidinti ir sumažinti vandens garo sąnaudas piktžolių terminio naikinimo procese, yra esminis skiriamasis įrenginio bruožas leidžiantis pasiekti išradimo tikslą.
[0007] Brėžiniuose Fig. 1 parodyta mobilaus piktžolių terminio naikinimo drėgnuoju vandens garu įrenginio schema; Fig. 2 - vandens garo skleidiklio schema; Fig. 3 - termiškai pažeistų žiedu augalo stiebo audinių teorinis modelis; Fig. 4 - terminis augalų pažeidimas žiedu naudojant siūlomą vandens garo išleidimo skleidiklį gamybinių bandymų metu; Fig. 5 - terminis viso augalo pažeidimas vandens garu naudojant uždarą gaubtą gamybinių bandymų metu; Fig. 6 - bandymų lygiame dirvos paviršiuje schema naudojant siūlomą vandens garo išleidimo skleidiklį; Fig. 7 - temperatūros kitimas dirvos ir augalo paviršiuje 0-15 mm aukštyje terminio piktžolių naikinimo metu naudojant siūlomą vandens garo išleidimo skleidiklį esant skirtingiems drėgnojo vandens garo išleidimo atstumams A nuo kultūrinio augalo.
[0008] Mobilų piktžolių terminio naikinimo įrenginį sudaro: traktorius su montažine konstrukcija 1, vandens garo katilas 2, garų sausintuvas-perkaitintuvas 3, magistralinis garo tiekimo vamzdynas 4, garo paskirstymo kolektorius 5, garo skleidikliai 6, garo skleidiklių padėties dirvos paviršiuje nustatymo įtaisas 7.
[0009] Įrenginys veikia taip. Judant traktoriui 1, drėgnas vandens garas pagamintas garo katile 2 praėjęs garų sausintuvą-perkaitintuvą 3, magistraliniu tiekimo vamzdynu 4 tiekiamas į garo paskirstymo kolektorių 5, kuriame vandens garas paskirstomas garo skleidikliams 6. Vandens garo skleidiklių 6 aukštis reguliuojamas skleidiklių padėties dirvos paviršiuje nustatymo įtaisu 7.
[0010] Kintančio skerspjūvio ploto skleidiklio kanale 8 yra įtvirtinta plokštelė 9, prie kurios pritvirtintas vandens garo srauto nukreipiklis 10. Vandens garo srauto nukreipiklio 10 padėtis kanale reguliuojama varžtu II, keičiant jo ilgį. Kintančio skerspjūvio ploto skleidiklio kanale 8 vyksta vandens garo adiabatinis plėtimasis. Dėka skleidiklio kanalo paviršiaus formos 12 ir vandens garo srauto nukreipiklio paviršiaus formos 13 sudarytas kintantis kanalo skerspjūvis tenkina vandens garo srauto adiabatinio plėtimosi parametrų kitimo dėsningumą pvk=const. Vandens garo ištekėjimo žiočių ašies kryptis parenkama taip, kad vandens garas ištekėtų smailiu kampu dirvos paviršiui ir nukreiptų ištekančio vandens garo srautą dirvos paviršiumi.
[0011] Tokiu būdu išleistas drėgnas vandens garas slinkdamas dirvos paviršiumi termiškai pažeidžia ne visą augalą. o tik augalo stiebą apatinėje dalyje žiedu. Todėl piktžolių terminio naikinimo drėgnuoju vandens garu procese nereikia kaitinti viso augalo. Taip naikinamų piktžolių terminio poveikio trukmė yra 1,0-2.0 s, o vandens garo sąnaudos yra mažesnės, nei kaitinant visą augalą.
[0012] Siūlomas mobilus piktžolių terminio naikinimo įrenginys pagamintas ir išbandytas Lietuvos žemės ūkio universiteto bandymų stotyje gamybinių bandymų metu. Atskirų mazgų laboratoriniai bandymai atlikti LŽŪU Šiluminių matavimų laboratorijoje. Bandymai atlikti naudojant uždarą gaubtą ir siūlomą vandens garo išleidimo skleidiklį. Buvo matuojama temperatūra augalų paviršiuje ir jų aplinkoje piktžolių terminio naikinimo metu. Naudojant uždarą gaubtą po gaubtu naikinamų augalų temperatūra buvo artima 100 ºC. Naudojant siūlomą vandens garo išleidimo skleidiklį augalo stiebas 0-15 mm aukštyje nuo dirvos paviršiaus buvo termiškai pažeidžiamas žiedu. Išleidus vandens garą nuo augalo 8, 10, 12, 14 cm atstumu atitinkamai temperatūra augalo stiebo paviršiuje 0-15 mm aukštyje nuo dirvos paviršiaus siekė 81 ºC, 75 ºC, 72 ºC, 70 ºC. Tokiu būdu augalams buvo suteikiama juos naikinanti aukštaternperatūrė aplinka. Laboratoriniais tyrimais įrodyta, kad norint termiškai sunaikinti augalą, nebūtina naikinti viso augalo, pakanka termiškai pažeisti augalo stiebą, kuris yra svarbus augalo gyvybinis organas. Visos bandymų sąlygos visais atvejais buvo tos pačios.
1. Mobilus terminio piktžolių naikinimo įrenginys, turintis traktorių su montažine konstrukcija, vandens garo katilą, garų sausintuvą - perkaitintuvą, magistralinį garo tiekimo vamzdyną, garo paskirstymo kolektorių, garo skleidiklius, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad kintančio skerspjūvio vandens garo išleidimo skleidiklių kanaluose yra vandens garo srauto nukreipiklis (10) suteikiantis kintančio skerspjūvio kanalui adiabatinio plėtimosi kanalo formą, reguliuojantis ištekančio vandens garo srauto greitį ir kryptį.
2. Mobilus terminio piktžolių naikinimo įrenginys, pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad turi garo skleidiklių padėties dirvos paviršiuje nustatymo įtaisą (7).