NO335206B1 - Innretning for kontinuerlig injeksjon av tørt partikulært materiale for gjødslingspåføringer - Google Patents

Innretning for kontinuerlig injeksjon av tørt partikulært materiale for gjødslingspåføringer Download PDF

Info

Publication number
NO335206B1
NO335206B1 NO20130074A NO20130074A NO335206B1 NO 335206 B1 NO335206 B1 NO 335206B1 NO 20130074 A NO20130074 A NO 20130074A NO 20130074 A NO20130074 A NO 20130074A NO 335206 B1 NO335206 B1 NO 335206B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
mixing chamber
connecting pipe
pressurized
slurry mixing
particulate
Prior art date
Application number
NO20130074A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20130074A1 (no
Inventor
Tore Frogner
Håkon Høimyr
Original Assignee
Yara Int Asa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yara Int Asa filed Critical Yara Int Asa
Priority to NO20130074A priority Critical patent/NO335206B1/no
Priority to PCT/EP2014/050376 priority patent/WO2014108501A1/en
Priority to PT147050488T priority patent/PT2943054T/pt
Priority to EP14705048.8A priority patent/EP2943054B1/en
Priority to RS20201587A priority patent/RS61282B1/sr
Priority to BR112015016890-6A priority patent/BR112015016890B1/pt
Priority to HUE14705048A priority patent/HUE053491T2/hu
Priority to CN201480013668.8A priority patent/CN105188343B/zh
Priority to CA2898007A priority patent/CA2898007C/en
Priority to ES14705048T priority patent/ES2843508T3/es
Priority to AU2014204812A priority patent/AU2014204812B2/en
Priority to US14/760,553 priority patent/US9961827B2/en
Priority to PL14705048T priority patent/PL2943054T3/pl
Publication of NO20130074A1 publication Critical patent/NO20130074A1/no
Publication of NO335206B1 publication Critical patent/NO335206B1/no
Priority to IL239908A priority patent/IL239908B/en
Priority to HRP20210055TT priority patent/HRP20210055T1/hr
Priority to CY20211100120T priority patent/CY1124025T1/el

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/04Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids
    • A01C23/042Adding fertiliser to watering systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50Mixing liquids with solids
    • B01F23/59Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21Measuring
    • B01F35/211Measuring of the operational parameters
    • B01F35/2113Pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22Control or regulation
    • B01F35/2201Control or regulation characterised by the type of control technique used
    • B01F35/2202Controlling the mixing process by feed-back, i.e. a measured parameter of the mixture is measured, compared with the set-value and the feed values are corrected
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/717Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7173Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper
    • B01F35/71731Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper using a hopper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/717Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71805Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings
    • B01F35/718051Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings being adjustable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/32Mixing fertiliser ingredients

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Fertilizing (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

Denne oppfinnelse gjelder en injeksjonsinnretning for kontinuerlig injeksjon av tørt partikulært materiale, og mer bestemt til en innretning for bruk i gjødselpåføringer hvor et løselig materiale, så som en gjødsel, er suspendert og/eller løst i irrigeringsvann i den hensikt å anvende irrigeringsvannsystemet som et leveringssystem for det løselige materialet, spesielt en løselig gjødsel. I dette henseende omfatter innretningen minst en mateinnretning egnet for mating av partikulært materiale, som er forbundet ved et første forbindelsesrør til toppen av et vertikalt posisjonert vellingsblandingskammer posisjonert under det første forbindelsesrøret, og en trykksatt blandingstank forbundet til bunnen av vellingsblandingskammeret ved et andre forbindelsesrør. Innretningen driftes i en kontinuerlig syklus.

Description

INNRETNING FOR KONTINUERLIG INJEKSJON AV TØRT PARTIKULÆRT MATERIALE FOR GJØDSLINGSPÅFØRINGER
Oppfinnelsens område
Denne oppfinnelse gjelder en injeksjonsinnretning for kontinuerlig injeksjon av tørt partikulært materiale, og mer bestemt til en innretning for bruk i gjødselpåføringer hvor et løselig materiale, så som en gjødsel, er suspendert og/eller løst i irrigeringsvann i den hensikt å anvende irrigeringsvannsystemet som et leveringssystem for det løselige materialet, spesielt en løselig gjødsel.
Oppfinnelsens bakgrunn
Vann er i ferd med å bli en knapphetsressurs i deler av verden og en egnet vann-forvaltning blir et viktig fokusområde for å kunne mette en voksende verdens-befolkning. I tillegg er det avgjørende å anvende plantenæringsmidler og additiver i henhold til avlingens behov, og det er godt dokumentert at bruk av irrigasjonsvann som leveringssystem for plantenæringsmidler (gjødsling) optimaliserer avlingene (se for eksempel US 7 937 187, FW Enviro LLC, mai 2011). Fordelene med gjødsling inkluderer blant annet: 1) en uniform påføring i form av uniform fordeling og presisjonsplassering av tilført stoff, så som gjødsel og avlingstilsetninger; 2) rettidig påføring ved at tilført stoff kan påføres uavhengig av vær og åker-betingelser; 3) reduserte påføringskostnader slik at påføringskostnaden blir omtrent 1/3 av kostnaden forbundet ved konvensjonelle påføringsmetoder; 4) forbedret avlingsforvaltning ved anvendelse av rettidige av små men presist leverte menger av tilført stoff direkte til rotsonen som tillater produsenter en effektiv forvalting av stofftilføringsprogrammer, som bevarer tilført stoff, reduserer utgifter og optimaliserer utbytte og kvalitet; 5) redusert jordkompaktering ved redusert traktor-og utstyrskjøring på jordene; 6) minimaliserer arbeidernes eksponering for kjemikalier ved redusert operatørbehandling, blanding og fordeling av potensielt skadelige stoffer med folk og ikke-målsatte jorder blir utsatt for utilsiktet kjemikaliedrift; 7) redusert forurensing av miljøet ved at anvendte gjødslings-innretninger er egnet designet og kalibrert inkludert påkrevde sikkerhetsinnretninger som behjelper å bevare kvaliteten til miljøet; 8) marginale jordbruksområder kan gjødsles etter at avlingene har dukket opp fra bakken i stedet for å tilsette tilført stoff før avlingene dukker opp og å sløse bort penger på ikke-anvendte suppleringer.
Et vanlig gjødslingssystem omfatter normalt et sett trykksatte rør for å bringe vannet frem til avlingene, drypp og/eller sprøyteinnretninger for å fordele vannet over avlingene, en lagrings og doseringsfasilitet for tilført stoff til avlingen (vanligvis en gjødsel), nødvendige pumper, ventiler og sensorer og en sentral-prosesseringsenhet som kontrollerer systemet.
Gjødslet kan tilsettes vannet kontinuerlig ved de konsentrasjoner og gjødselforhold som er egnet for det aktuelle vekststadium av avlingen. Dette er en vanlig praksis i intensive avlingssystemer hvor gjødsler typisk anvendes ved konsentrasjoner på 0,1 - 0,05 vekt% i vannet som når avlingene. Det er imidlertid nødvendig å utvise forsiktighet slik at den totale mengden uløste partikler er lavt, siden for store mengder kan tilstoppe og blokkere drypp og/eller sprøyte innretningene og redusere effektiviteten til gjødselsystemet.
I gjødselsystemer tilhørende kjent teknikk, slik som det beskrevet i US 7 937 187, blir en konsentrert flytende gjødselløsning eller tørre vannløselige partikler først oppløst til en konsentrert lagerløsning (typisk 10 - 30 %) og deretter fortynnet (typiske ved et forhold 1:100) i et første trinn, og i et andre trinn, injisert inn i det trykksatte vannsystemet ved hjelp av en pumpe eller et venturitype system for å besørge de riktige konsentrasjoner for plantenes behov. Den kjente teknikken er arbeidsintensiv og krever gjentatte arbeidsprosesser for å løse opp og forberede lagerløsninger fra partikulært stoff. Ettersom de store kvanta av gjødsel er tilgjengelig i fast partikulær form, i tilfeller hvor det anvendes løselig tilført stoff, er det av interesse å kombinere oppløsnings- og injeksjonstrinnet i en kombinert oppløsnings- og injiseringsenhet, og dermed direkte å anvende de tørre partikulære faststoffene i gjøds lings systemet uten trinnet først å løse opp de faste partiklene, i sær gjødsler, til en lagerløsning, som ofte utføres manuelt.
EP 2 289 301 Al (Melcart Projects, mars 2011) beskriver et kombinert oppløsnings-og injeksjonssystem for faste gjødselpartikler for bruk i hage/hobbysektoren, hvor det de faste gjødselpartiklene tilveiebringes i en hermetisk lukket beholder som påfølgende forbindes til gjødslingssystemet ved å punktere bunnen, fylles med trykksatt vann fra en omføringsledning fra en irrigasjonsrørledning, og som injiserer dets innhold via en venturitype injektor inn i irrigeringsrørledningen ved et konstant trykk. Et slikt system er ikke egnet for injisering av forskjellige mengder gjødsel, forskjellige typer gjødsel eller blandinger av forskjellige typer gjødsel og ved varierende rater. Dessuten driftes denne innretningen kun på trykksiden slik at det er nødvendig å trykksette hele beholderen opp til driftstrykket til irrigerings-rørledningen.
US 2002/0186614 (J.P. Millward, desember 2002) beskriver et oppløsningssystem for fast partikulært gjødsel som omfatter en beholder som omfatter en invertert perforert trakt hvor veggene er på innsiden sprøytet med vann slik at partikkelføden tilstede på utsiden av trakten vaskes gjennom den perforerte trakten og danner en velling i en vellingpanne under trakten, og hvor innholdet i pannen blir uavbrutt pumpet inn i en irrigeringsrørledning. Et slikt system er svært tungvint å bygge og vedlikeholde.
Det er et behov for et gjødslingssystem som utnytter partikulært innmatingsstoff som føde, som er enkelt å drifte uavbrutt og som eliminerer eller i det minste reduserer mengdene uoppløste partikler i gjødslingssystemet.
Sammendrag av oppfinnelsen
Oppfinnelsen gjelder en innretning for å forsyne partikulært innmatingsstoff via irrigasjonsvann i henhold til hvilket som helst av de vedlagte patentkrav.
Mer bestemt frembringer oppfinnelsen en innretning for å forsyne et partikulært innmatingsstoff via irrigasjonsvann som omfatter minst en mateinnretning egnet for mating av partikulært materiale som er forbundet ved et første forbindelsesrør til toppen av et vertikalt posisjonert vellingsblandingskammer posisjonert under det første forbindelsesrøret og en trykksatt blandingstank forbundet til bunnen av vellingsblandingskammeret ved et andre forbindelsesrør, hvor det i en driftssyklus: (a) mateinnretningen for partikulært innmatingsstoff fremskaffer gjennom det første forbindelsesrøret en mengde partikulært innmatingsstoff til vellingsblandingskammeret ved atmosfærisk trykk ved hjelp av tyngdekraften, (b) vellingsblandingskammeret blir vanntett avstengt fra det første forbindelses-røret, (c) bunnen av vellingsblandingskammeret åpnes og innholdet i kammeret tillates å falle ved hjelp av tyngdekraften ned i det andre forbindelsesrøret hvor innholdet eksponeres for trykksatt irrigasjonsvann og spyles ut av vellingsblandingskammeret sammen med trykksatt irrigasjonsvann inn i den trykksatte blandingstanken, (d) vellingsblandingskammeret stenges av fra den trykksatte irrigasjonsvannforsyningen og dets innhold dreneres, og (e) vellingsblandingskammeret åpnes i toppen for å motta en ny mengde partikulær gjødsel.
Det partikulære innmatingsstoffet bør være i fast form, vannløselig og fri-strømmende i partikulær form, fortrinnsvis fremskaffet i form av priller med en partikkelstørrelse på 4 mm eller mindre.
For å kunne driftes bør systemet i det minste forbindes til en trykksatt vann-forsyning, som gjerne kan benyttes av gjødslings/irrigeringssystemet det er forbundet til.
I denne søknads kontekst betyr innmatingsstoff et hvilket som helst stoff, enten kjemisk eller biologisk, som møter de ovenstående kriterier og som kan anvendes innen gjødslingsanvendelser så som, men ikke begrenset til, gjødsler, plantenæringsmidler, plantesupplementer, landbrukskjemikalier, herbicider, fungicider eller andre plantebeskyttelsesmidler, eller en hvilken som helt blanding av disse.
Innretningen er utformet for å oppløse og injisere oppløst partikulært innmatingsstoff, valgfritt inneholdende fine ikke-løste partikler, på en predikerbar og konsistent måte inn i et trykksatt irrigasjonssystem.
I denne søknads kontekst betyr «oppløst» at bulken (dvs. mer enn 90 vekt%, fortrinnsvis mer enn 95 vekt%, mer fortrinnsvis mer enn 99 vekt%) av det partikulære stoffet er oppløst, fortrinnsvis innen 1 til 10 minutter, i vann ved omgivelsestemperaturen, valgfritt inneholdende noe uoppløste partikler.
Det partikulære innmatingsstoffet kan forsynes ved hjelp av en beholder, et transportbånd eller en silo eller lignende, og som tillater lagring av store kvanta av innmatingsstoffet som muliggjør uavbrutt mating av partikulært innmatingsstoff til vannet via vellingsblandingskammeret, som driftes ved hjelp av ventiler slik at trykksatt vann ikke kommer i kontakt partikulært innmatingsstoff i mateinnretningen. I henhold til et utføringseksempel er innmatingsinnretningen en beholder for løst bulkmateriale. I henhold til et annet utføringseksempel er systemet utstyrt med mer enn en mateinnretning, så som mer enn en beholder, eller mer enn en silo. På denne måte kan store kvanta gjøres klar til anvendelse, eller når man anvender forskjellige innmatingsstoffer, kan lagerløsninger med forskjellige kjemiske formuleringer bli produsert.
I henhold til et utføringseksempel blir åpnings- og lukkingshandlinger utført av ventiler, fortrinnsvis kuleventiler valgfritt drevet av vann er trykksatt luft. I henhold til et utføringseksempel blir den påkrevde elektrisiteten for å drive ventilene og automatiseringsenheten fremskaffet ved nettstrøm eller ved solcellepaneler for å øke innretningens uavhengighet når den plasserer i fjerntliggende områder.
Innretningen er utformet for å arbeide uavbrutt ved å repetere den samme syklusen gang etter gang, kun begrenset av tilgjengeligheten av partikulært stoff. Ved å anvende en sekvensiell prosedyre for å åpne og stenge seksjoner av systemet ved hjelp av ventiler (som valgfritt kan drives av vann eller trykksatt luft) vil det partikulære stoffet falle inn i kammeret ved hjelp av tyngdekraften, og deretter inn i vannet på den trykksatte siden av innretningen. Der blir det partikulære stoffet spylt ved hjelp av en omføringsvannstrøm inn i den trykksatte blandingstanken, i det minste i form av en velling, men mest sannsynlig som en blanding av velling og oppløst stoff, så lenge vanntrykket i omføringsledningen er høyere enn i irrigasjons-hovedrøret, som oppnås ved aktivering av en trykkventil i irrigasjonshovedrøret.
I henhold til et utføringseksempel er de indre diameterne til det første forbindelses-røret, vellingsblandingskammeret og det andre forbindelsesrøret omtrent like. Det er åpenbart at volumet til det partikulære stoffet som overføres til vellingsblandingskammeret bør være slik at det fyller opp vellingskammeret maksimalt men ikke mer enn vellingsblandingskammeret kan romme. Et slikt volum kan kontrolleres ved hjelp av innstillingene til ventillukkingen av vellingsblandingskammeret, dvs. tiden ventilen er i åpen posisjon.
I henhold til et utføringseksempel er den funksjonelle ventilåpningen til innløps-ventilen og utløpsventilen har omtrent samme diameter som henholdsvis det første og det andre forbindelsesrøret. Dette tillater en enkel og rask overføring av det partikulære stoffet fra det første forbindelsesrøret til vellingsblandingskammeret og inn i det andre forbindelsesrøret uten at stoff etterlates og kan føre til blokkering av rør eller kammeret.
Vellingen omfattende det oppløste partikulære stoffet vil agiteres av innløpsvannet og løses opp nesten fullstendig, avhengig av oppløsningshastighet, mengde uløselig stoff, temperatur etc., og danne en konsentrert lagerløsning. Når alt løselig stoff er oppløst, vil de større partikler av det uløselige stoffet holdes igjen ved bunnen av den trykksatte tanken. Det oppløste innmatingsstoffet og meget fine partikler av uløselig stoff vil forbli i løsningen og forlate den trykksatte tanken fra dens topp. Et filter kan installeres før den konsentrerte lagringsløsningen injiseres inn i irrigeringshovedrørledningen. Avhengig av mengde uløselig stoff i det partikulære innmatingsstoffet bør den trykksatte blandingstanken renses ved regelmessige mellomrom.
Doseringssystemet kan enten være volumetrisk (enhetsvolum konsentrert lagringsløsning injisert per tidsenhet) eller overvåkes ved hjelp av elektrisk ledningsevne (EC) til irrigeringsvannet. For at sistnevnte skal kunne EC ved optimalt nivå for den konsentrerte lagerløsningen bør det installeres et måleinstrument for elektrisk ledningsevne etter injiseringsenheten i hovedlinjen for å overvåke enten: a. frekvensen til åpning/lukning av ventilene, regulering av doserings-hastigheten av lagringsløsningen, eller
b. regulere ventilen på irrigeringshovedrørledningen for å holde et konstant elektrisk ledningsevnenivå ved å øke eller redusere vannforsyningen gjennom irrigeringsrøret.
Systemets funksjonalitet vil avhenge av forholdet mellom innløpets omføringsvann og anvendt mengde innmatingsstoff eller injisert lagerløsning. Innmatingsstoff vil ha forskjellig løselighet, men som en referanse, bør 5 til 30 ganger mer vann enn innføringsstoff (slik som gjødselstoff) passere gjennom den trykksatte blandingstanken. Dette bør tillate at innmatingsstoffet løses opp og ikke akkumuleres som en kraftig velling i den trykksatte blandingstanken.
I praksis er det anbefalte forholdet mellom vann fra hovedrøret og konsentrert løsning fra den trykksatte blandingstanken fra 100:1 til 10:1. Målsetningen bør være en innmatingsstoffkonsentrasjon som kan variere mellom 0,05 og 1 % i den endelige løsningen som påføres plantene via irrigasjonssystemet.
Innretningen i henhold til oppfinnelsen vil kreve optimaliseringer av individuelle innstillinger avhengig av oppløsningshastigheten til gjødslet, som avhenger av vanntemperaturen, vanngjennomstrømningsmengde gjennom den trykksatte blandingstanken og karakteristikken til gjødslet så som fysisk form og størrelse (granul, prill) og kjemisk natur til innmatingsstoffet. Optimalisering ligger imidlertid innenfor fagmannens evner og behøver ingen nærmere omtale.
Kort omtale av tegningene
Oppfinnelsen vil nå beskrives nærmere på grunnlag av et utføringseksempel slik som avbildet i figur 1 og beskrevet nedenfor. Oppfinnelsen vil imidlertid avgrenses til dette, men av omfanget til de vedlagte patentkrav.
Et utføringseksempel for å utøve oppfinnelsen er illustrert i den medfølgende tegning i figur 1 som gir et perspektivriss av en innretning i henhold til oppfinnelsen. Referansetallene på tegningen refererer til de følgende deler:
1 Innretning for oppløsning og injisering av partikulært tørrstoff
2 Beholder
3 Første forbindelsesrør
4 Innløpsventil
5 Vellingsblandingskammer
6 Dreneringsventil
7 Utløpsventil
8 Andre forbindelsesrør
9 Vannomføringsledning
10 Manometer
11 Hovedinnløpsrør for vann (gjødslingshovedrør)
12 Trykksatt blandingstank
13 Utløpsrør til den trykksatte blandingstanken
14 Selvrensende filter
15 Måleinstrument for elektrisk ledningsevne
16 Ventil
Detaljert beskrivelse av det illustrerte utføringseksempel
Referer til figur 1 hvor en oppløsnings- og injeksjonsinnretning 1 for partikulært tørrstoff i henhold til foreliggende oppfinnelse er vist, og som er generelt utformet for å innføre partikulært tørrstoff inn i irrigasjonssystemer for gjødselpåføringer.
Injeksjonsinnretningen 1 inkluderer en hovedbeholder 2, et vertikalt første forbindelsesrør 3, en hydraulisk åpnende og stengende innløpsventil 4, et vertikalt rør 5 omtalt som «vellingsblandingskammer», en hydraulisk dreneringsventil 6, en hydraulisk åpnende og stengende utløpsventil 7, et andre vertikalt forbindelsesrør 8, en vannomføringsledning 9 utstyrt med et manometer 10, et hovedinnløp 11 for vann, en trykksatt blandingstank 12, et utløpsrør 13 fra den trykksatte blandingstanken, et selvrensende filter 14, et EC-instrument 15 som måler elektrisk ledningsevne, en hydraulisk ventil 16 styrt av den elektriske ledningsevnen og et kontrollpanel med ventiler (ikke vist) drevet av vanntrykket eller luft for å regulere åpnings/lukkingsfrekvensen til ventilene 4, 6 og 7. Videre kan innretningen omfatte en oppsamlingstank for utskylt masse (velling ) fra vellingsblandingskammeret 5, en vannivåreguleringsinnretning og en venturitype ventil eller pumpeinnretning for å injisere utskylt masse tilbake til irrigasjonsrøret, hvor ingenting av dette er vist i
Figur 1 men er velkjent for en fagmann.
Hovedprinsippet er en uavbrutt måte å mate det fristrømmende partikulære innmatingsstoffet inn i et trykksatt irrigasjonssystem for gjødselpåføringer, fortrinnsvis men ikke begrenset til, gjødsel inn i det trykksatte vannet. Dimensjoneringen av beholderen, så vel som det komplette systemet som behandler det partikulære tørrstoff et kan skaleres opp til å håndtere storsekker på 1200 kg eller til kun å holde en kapasitet på en enkelt sekk (25 kg) og således kan monteres på en europall. Dette gjør innretningen mobil og anvendelig for utstasjonering på jorder, for anvendelse i småskalajordbruk, så som i marginale landbruksområder.
Fra beholder 2, som kan ha et lokk så vel som et lukkesystem ved bunnen (ikke vist på figuren) blir en mengde av det partikulære tørrstoffet matet ved hjelp av gravitasjonen inn i det første forbindelsesrøret 3 før innløpsventil 4. Ventilen kan være en hydraulisk kuleventil (dimensjoner 2-4", tilpasset til rørdimensjonen) som åpnes og en forhåndsbestemt mengde fristrømmende innmatingsstoff faller ned i vellingsblandingskammeret 5 ved atmosfærisk trykk. Kammeret kan holde hva som helst fra 0,5 til 3 liter innmatingsstoff. Etter noen få sekunder, kontrollert av en programmert automatiseringsenhet, stenges ventilen 4 slik at vellingsblandingskammeret 5 blir vanntett avstengt fra det første forbindelsesrøret 3. Under neste trinn i sekvensen, åpner utløpsventilen 7 og trykksatt vann strømmer inn i vellingsblandingskammeret 5 og gjødsel i vellingsblandingskammeret 5 faller under påvirkning av tyngdekraften ned i det andre forbindelsesrøret 8 og overføres sammen vann inn i den trykksatte blandingstanken 12. Mens de relative posisjoner til beholderen, første forbindelsesrør og vellingsblandingskammeret bør være slik at partikulært tørrstoff tillates å falle under påvirkning av tyngdekraften, dvs. hovedsakelig vertikalt og over hverandre, bør posisjoneringen til det andre forbindelsesrøret være slik at det kan overføre vellingen til den trykksatte blandingstanken. Dermed kan det andre forbindelsesrøret være delvis horisontalt, men bør inneholde en seksjon hvor det partikulære materialet kan entre røret ved hjelp av tyngdekraften slik som loddrett seksjon eller en åpning i siden til det andre forbindelsesrøret. Dette trinnet fungerer så lenge trykket til omløpsvannstrømmen er høyere enn vannet i hovedrøret, som reguleres av ventil 16. Dette betyr, i henhold til et utføringseksempel, at ventil 16 stenges før ventil 7 åpnes, og at ventil 16 åpner igjen etter at ventil 7 stenges. Uttømming av gjødsel fra vellingsblandingskammeret kan ta noen sekunder, da vil utløpsventil 7 stenge av vellingsblandingskammeret 5 fra den trykksatte irrigasjonsvannforsyningen. Kammeret inneholder nå trykksatt vann inneholdende noe gjenværende oppløst partikulært stoff (utvasking). Mengden oppløst partikulært stoff i utvaskingen er meget liten, men bør allikevel ikke kastes men resirkuleres.
Vanntrykket og vannvellingsblandingskammeret 5 bør frigjøres og bringes tilbake til atmosfærisk trykk før oppfylling av tørt gjødsel i vellingsblandingskammeret 5. Dermed bør utvaskingen dreneres ut av kammeret. Det er derfor ved bunnen av kammeret en åpnings/lukkingsventil 6 for uttømming av utvaskingen fra vellingsblandingskammeret 5, fortrinnsvis ned i en separat lagringstank.
I henhold til et utføringseksempel omfatter innretningen ytterligere en lagringstank for oppsamling og oppbevaring av utvaskingsvæske, fortrinnsvis for injisering av denne inn i gjødslingssystemet. Lagringstanken kan være på 50 til 100 liter, inneholde en flottørventil og venturitype injektor eller en enkel pumpe for å overføre oppsamlet utvaskingsvæske tilbake til vannet, enten på innløpssiden 11 eller på vannutløpssiden. Lagringstanken, flottørventilen og injiseringsenheten er ikke vist i figur 1 siden denne teknologien er godt kjent og enkel å anvende.
Etter stenging av ventil 6 kan neste forsyningsoppfylling starte ved igjen å åpne innløpsventil 4 slik at vellingskammeret 5 åpnes i toppen for å motta en ny mengde partikulær gjødsel. Frekvensen på syklusen kan holdes konstant i tid (en fylling hvert 20. til 120. sekund) eller den kan alternativt reguleres ut fra elektrisk ledningsevneverdien som overvåkes i den endelige næringsstoffløsningen.
Innmatingsstoffvellingen, som skal overføres inn i bunnpartiet til den trykksatte blandingstanken 12, vil agiteres av innløpsvannet 11 og deretter være oppløst. Grove uløste partikler vil holdes igjen ved bunnen av den trykksatte tanken 12 og behøver å fjernes etter en irrigeringsoperasjon for å unngå oppbygging. Oppløst innmatingsstoff inkludert finstoff (definert som å ha diameter under 100 mikrometer) vil være en del av vellingen/løsningen for injisering. Finstoffet vil være svevende i løsningen og vil følge med vannet til utløpsrøret 13 på toppen av den trykksatte blandingstanken, avhengig av hastigheten fluidet på innsiden av den trykksatte blandingstanken. En estimert størrelse på den trykksatte blandingstanken er at den bør være fra 100 til 1000 liter. Velling/løsningen kan passere gjennom et filter med et gitter før den entrer hovedvannrøret, tilpasset til hvilken type irrigasjonsutstyr som anvendes (sprinklere, pivoter, minisprinklere eller drypp). Når vannet med oppløste innmatingsstoffet blir tilstrekkelig blandet med vann fra innløpsvannrøret, bør et måleinstrument for elektrisk ledningsevne installeres i hovedrøret for å overvåke og regulere EC-nivået i næringsstoffløsningen. I så henseende, bør måleinstrumentet for elektrisk ledningsevne gi et «på-signal» til ventil 16 før injiseringen av vellingen/løsningen for å regulere total vannstrømning og dermed elektrisk ledningsevne i den endelige løsningen.

Claims (13)

1. Innretning for å forsyne et partikulært innmatingsstoff via irrigasjonsvann (1), omfattende minst en mateinnretning (2) egnet for mating av partikulært materiale, og som er forbundet ved et første forbindelsesrør (3) til toppen av et vertikalt posisjonert vellingsblandingskammer (5) posisjonert under det første forbindelsesrøret (3), og en trykksatt blandingstank (12) forbundet til bunnen av vellingsblandingskammeret (5) ved et andre forbindelsesrør (8), hvor det i en driftssyklus: (a) mateinnretningen (2) for partikulært innmatingsstoff fremskaffer gjennom det første forbindelsesrøret en mengde partikulært innmatingsstoff ved atmosfærisk trykk til vellingsblandingskammeret (5) ved hjelp av tyngdekraften, (b) vellingsblandingskammeret (5) blir vanntett avstengt fra det første forbindelsesrøret (3), (c) bunnen av vellingsblandingskammeret (5) åpnes og innholdet i kammeret tillates å falle ved hjelp av tyngdekraften ned i det andre forbindelsesrøret (8) hvor innholdet eksponeres for trykksatt irrigasjonsvann og spyles ut av vellingsblandingskammeret sammen med trykksatt irrigasjonsvann inn i den trykksatte blandingstanken (12), (d) vellingsblandingskammeret (5) stenges av fra den trykksatte irrigasjonsvannforsyningen og dets innhold dreneres, og (e) vellingsblandingskammeret (5) åpnes i toppen for å motta en ny mengde partikulært innmatingsstoff.
2. Innretning i henhold til krav 1, hvor mateinnretningen (2) er en beholder, et transportbånd eller en silo, fortrinnsvis en beholder.
3. Innretning i henhold til krav 1 eller 2, hvor minst en mateinnretning (2) er en beholder tilpasset til å holde mengder mellom 25 og 1200 kg.
4. Innretning i henhold til hvilket som helst av de foregående krav 1, hvor det partikulære innmatingsstoffet er i fast fase, vannløselig og fristrømmende i partikkelform, fortrinnsvis frembrakt som priller med en partikkelstørrelse på 4 mm eller mindre.
5. Innretning i henhold til hvilket som helst av de foregående krav 1, hvor innmatingsstoffet velges fra gruppen bestående av gjødsler, plantenæringsmidler, plantesupplementer, landbrukskjemikalier, herbicider, fungicider eller andre plantebeskyttelsesmidler, eller en hvilken som helt blanding av disse.
6. Innretning i henhold til hvilket som helst av de foregående krav 1, hvor åpnings- og lukkingshandlinger utføres av ventiler, fortrinnsvis kuleventiler, valgfritt drevet av vann eller trykksatt luft.
7. Innretning i henhold til hvilket som helst av de foregående krav 1, hvor diameteren til det første forbindelsesrøret, vellingsblandingskammeret og det andre forbindelsesrøret har omtrent samme indre diameter.
8. Innretning i henhold til hvilket som helst av de foregående krav 1, hvor den funksjonelle ventilåpningen til innløps ventilen og utløpsventilen har omtrent samme diameter som henholdsvis det første og andre forbindelsesrøret.
9. Innretning i henhold til hvilket som helst av de foregående krav 1, ytterligere omfattende en programmerbar automatiseringsenhet for styring av ventilene.
10. Innretning i henhold til hvilket som helst av de foregående krav 1, ytterligere omfattende en lagringstank for oppsamling og oppbevaring av utvaskingsvæske fra vellingsblandingskammeret (5).
11. Innretning i henhold til hvilket som helst av de foregående krav 1, montert på en Europall.
12. Trykksatt gjødslings- og/eller irrigerings system omfattende innretningen i henhold til hvilket som helst av krav 1 til 11.
13. Anvendelse av innretningen i henhold til hvilket som helst av krav 1 til 11 for gjødselpåføringer.
NO20130074A 2013-01-14 2013-01-14 Innretning for kontinuerlig injeksjon av tørt partikulært materiale for gjødslingspåføringer NO335206B1 (no)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20130074A NO335206B1 (no) 2013-01-14 2013-01-14 Innretning for kontinuerlig injeksjon av tørt partikulært materiale for gjødslingspåføringer
CN201480013668.8A CN105188343B (zh) 2013-01-14 2014-01-10 针对灌溉施肥应用的连续干燥颗粒物质注入装置
AU2014204812A AU2014204812B2 (en) 2013-01-14 2014-01-10 Continuous dry particulate matter injection device for fertigation applications
EP14705048.8A EP2943054B1 (en) 2013-01-14 2014-01-10 Continuous dry particulate matter injection device for fertigation applications
RS20201587A RS61282B1 (sr) 2013-01-14 2014-01-10 Kontinuirani uređaj za ubrizgavanje suvih čestičnih materijala za primenu u fertigaciji
BR112015016890-6A BR112015016890B1 (pt) 2013-01-14 2014-01-10 Dispositivo de injeção de matéria particulada seca contínua paraaplicações de fertirrigação
HUE14705048A HUE053491T2 (hu) 2013-01-14 2014-01-10 Folyamatos száraz szemcsés anyag injektáló eszköz trágyázó alkalmazásra
PCT/EP2014/050376 WO2014108501A1 (en) 2013-01-14 2014-01-10 Continuous dry particulate matter injection device for fertigation applications
CA2898007A CA2898007C (en) 2013-01-14 2014-01-10 Continuous dry particulate matter injection device for fertigation applications
ES14705048T ES2843508T3 (es) 2013-01-14 2014-01-10 Dispositivo de inyección continua de material particulado seco para aplicaciones de fertirrigación
PT147050488T PT2943054T (pt) 2013-01-14 2014-01-10 Dispositivo de injeção contínua de matéria particulada seca para aplicações de fertirrigação
US14/760,553 US9961827B2 (en) 2013-01-14 2014-01-10 Continuous dry particulate matter injection device for fertigation applications
PL14705048T PL2943054T3 (pl) 2013-01-14 2014-01-10 Urządzenie do ciągłego wtrysku suchych cząstek stałych do stosowania w fertygacji
IL239908A IL239908B (en) 2013-01-14 2015-07-13 Device for continuous injection of dry particulate matter for fertilization applications
HRP20210055TT HRP20210055T1 (hr) 2013-01-14 2021-01-13 Uređaj za kontinuirano ubrizgavanje suhih čestica za fertigacijske primjene
CY20211100120T CY1124025T1 (el) 2013-01-14 2021-02-12 Συσκευη συνεχους εγχυσης ξηρης σωματιδιακης υλης για εφαρμογες υδρολιπανσης

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20130074A NO335206B1 (no) 2013-01-14 2013-01-14 Innretning for kontinuerlig injeksjon av tørt partikulært materiale for gjødslingspåføringer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20130074A1 NO20130074A1 (no) 2014-07-15
NO335206B1 true NO335206B1 (no) 2014-10-20

Family

ID=50115816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20130074A NO335206B1 (no) 2013-01-14 2013-01-14 Innretning for kontinuerlig injeksjon av tørt partikulært materiale for gjødslingspåføringer

Country Status (16)

Country Link
US (1) US9961827B2 (no)
EP (1) EP2943054B1 (no)
CN (1) CN105188343B (no)
AU (1) AU2014204812B2 (no)
BR (1) BR112015016890B1 (no)
CA (1) CA2898007C (no)
CY (1) CY1124025T1 (no)
ES (1) ES2843508T3 (no)
HR (1) HRP20210055T1 (no)
HU (1) HUE053491T2 (no)
IL (1) IL239908B (no)
NO (1) NO335206B1 (no)
PL (1) PL2943054T3 (no)
PT (1) PT2943054T (no)
RS (1) RS61282B1 (no)
WO (1) WO2014108501A1 (no)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6245712B1 (ja) 2016-10-26 2017-12-13 エヴェリス インターナショナル ビー.ブイ.Everris International B.V. 流体混入システム
CN106669470B (zh) * 2017-02-23 2023-10-31 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所 一种肥料循环加热快速溶解装置
CN107820820B (zh) * 2017-11-20 2023-12-22 中国农业科学院农田灌溉研究所 灌溉水肥制备设备及水肥制备方法
CN112470662B (zh) * 2020-11-30 2021-10-19 苏州裕谦信息科技有限公司 一种用于芒果苗育苗水肥一体化的定量滴灌设备
CN114916301B (zh) * 2022-04-27 2024-07-12 湖北金楠农业科技有限公司 一种水肥灌溉***
CN116965271B (zh) * 2023-09-22 2023-12-08 青州市亚泰农业科技有限公司 一种温室大棚节水灌溉施肥设备
CN117018899B (zh) * 2023-10-08 2024-01-12 中国农业科学院农田灌溉研究所 一种可溶肥料的一体化自动溶解罐

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3378235A (en) * 1964-01-23 1968-04-16 Intermountain Res & Engineerin System for producing a blended fluid explosive composition
NO140968C (no) * 1977-04-04 1979-12-19 Dyno Industrier As Anlegg for blanding av pulveraktige materialer
US5468066A (en) * 1994-10-14 1995-11-21 Hammonds; Carl L. Apparatus and method for injecting dry particulate material in a fluid flow line
US6173732B1 (en) * 2000-02-22 2001-01-16 Richard N. Davis Fertilizer system
US6739747B2 (en) * 2001-02-28 2004-05-25 John P. Millward Dry crop supplement injection systems, micronized crop supplements for use in injection systems, and methods for injection of crop supplements
CN2566604Y (zh) * 2002-06-20 2003-08-20 胖龙(邯郸)温室工程有限公司 管路注肥式变频施肥机
US6979116B2 (en) 2002-08-30 2005-12-27 Wastewater Solutions, Inc. Apparatus for injecting dry bulk amendments for water and soil treatment
US7809475B2 (en) 2004-12-20 2010-10-05 Fw Enviro, Llc Computer controlled fertigation system and method
DE102005036603A1 (de) * 2005-08-01 2007-02-08 Amazonen-Werke H. Dreyer Gmbh & Co. Kg Landwirtschaftliches Spritzgerät
US8567428B2 (en) 2008-05-05 2013-10-29 Luz Ensenat De Carlos System for supplying fertilizers via irrigation water
CN101390488B (zh) * 2008-10-30 2010-10-13 王罡 太阳能压力罐自动灌溉***
CN202112028U (zh) * 2011-05-09 2012-01-18 祖国成 灌溉施肥机
CN202335234U (zh) * 2011-08-26 2012-07-18 李谟军 营养液自动配制灌溉***
GB201206912D0 (en) * 2012-04-19 2012-06-06 Pdx Technologies Ag Apparatus and method for entraining a powder in a fluid

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014108501A1 (en) 2014-07-17
AU2014204812B2 (en) 2016-12-01
CY1124025T1 (el) 2022-05-27
CN105188343B (zh) 2018-09-28
AU2014204812A1 (en) 2015-08-20
CA2898007A1 (en) 2014-07-17
US9961827B2 (en) 2018-05-08
NO20130074A1 (no) 2014-07-15
CN105188343A (zh) 2015-12-23
US20150351317A1 (en) 2015-12-10
RS61282B1 (sr) 2021-02-26
EP2943054A1 (en) 2015-11-18
EP2943054B1 (en) 2020-11-25
PT2943054T (pt) 2021-02-16
PL2943054T3 (pl) 2021-05-31
BR112015016890B1 (pt) 2021-02-23
CA2898007C (en) 2019-02-12
ES2843508T3 (es) 2021-07-19
BR112015016890A2 (pt) 2017-07-11
HRP20210055T1 (hr) 2021-03-05
HUE053491T2 (hu) 2021-06-28
IL239908A0 (en) 2015-08-31
IL239908B (en) 2020-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO335206B1 (no) Innretning for kontinuerlig injeksjon av tørt partikulært materiale for gjødslingspåføringer
US6739747B2 (en) Dry crop supplement injection systems, micronized crop supplements for use in injection systems, and methods for injection of crop supplements
CN205922020U (zh) 一种灌溉施肥加气搅拌装置
US11647689B2 (en) Fluid injection system
CN208509593U (zh) 水肥一体化灌溉***
CN207167047U (zh) 一种柑橘果园水肥药自动一体化***
CN104094722A (zh) 一种水肥一体化配肥***
CN107593389A (zh) 一种生态农业用施肥打药灌溉一体化装置
CN210381899U (zh) 软籽石榴种植用水肥一体化灌溉***
CN106068862B (zh) 一种固液混合肥料一体化控制***及其实现方法
CN203840759U (zh) 一种液体肥料淋灌***
CN109005854B (zh) 一体化滴灌***
CN105838593A (zh) 一种沼液cod在线监测与安全利用调控***及其使用方法
CN203661751U (zh) 一种通过落差进行水、肥、药一体化滴灌装置
CN205145999U (zh) 一种肥料速溶罐
CN216058263U (zh) 一种水肥一体化固体肥料连续施肥装置
CN106416575A (zh) 大面积一体化配肥灌溉方法和***
CN209268187U (zh) 一种水肥一体自动定量滴灌***
KR101133534B1 (ko) 결정성 침전 슬러지를 함유하는 양액 비료 교반 및 이송장치
CN105830872A (zh) 一种沼液nh4+-n在线监测与安全利用调控***及其使用方法
CN105230215B (zh) 滴灌施肥设备
CN203955078U (zh) 一种简易果园喷药自动配药装置
CN206897336U (zh) 一种圣女果液体肥料混合装置
CN206433342U (zh) 用于废弃矿区土壤环境治理工程的湿喷机
CN205922019U (zh) 一种涡轮式水肥一体化混匀装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees