ventilatoare

Agricultura tiin i practic nr. 3-4 ( 63-64)/ 2007

30

CONSTRUCIA VENTILATOARELOR CE ECHIPEAZ MAINILE PENTRU TRATAMENTE FITOSANITARE

UTILIZATE N HORTICULTUR

Naghiu, Livia Universitatea de tiine Agricole i Medicin Veterinar Cluj-Napoca

Abstract The fans of the spraying machines are playing and important role in assuring the quality of the phytosanitary treatments. A study upon the fans construction and performances is made in the present paper. There are considered the main fan types: axial and centrifugal ones, that are used to equip the spraying machines for orchards and vineyards.

It is presented in detail the construction and the working process of the axial fan with a deflection system, the newest fan construction for the machines used in the vineyards and orchards treatments.

Keywords: fan, horticultural machines, spraying

CONSIDERAII GENERALE

Codul de bune practici din agricultur acord o importan deosebit

mo-dului n care se execut tratamentele fitosanitare. Calitatea tratamentelor fitosanitare executate n vii i livezi, sub aspectul eficatii i al consumului redus de substan, depinde n mare msur de performanele mainilor cu care acestea se execut.

n cadrul construciei mainilor pentru tratamente fitosanitare ventilatoarele joac un rol deosebit de important ele realiznd (funcie de principiul constructiv al mainii):

pulverizarea lichidului fitosanitar i transportul acestuia pe suprafaa supus tratamentului (cazul pulverizrii pneumatice i hidropneumatice), sau

numai transportul picturilor rezultate n urma puverizrii hidraulice a lichi-dului fitosanitar (cazul mainilor cu jet purtat).

Actualmente, n construcia mainilor de stropit se folosesc cu precdere dou tipuri principale de ventilatoare (fig. 1): ventilatoare centrifuge i ventilatoare axiale. Forma canalizaiei de conducere ulterioar a curentului de aer rspunde cerinelor tehnologice ale culturii.


31

Fig. 1 Tipuri constructive i modul de aciune al ventilatoarelor de la mainile pentru tratamente fitosanitare n livezi (a ventilator axial;

b ventilator axial reversibil; c ventilator tangenial; d ventilator radial)

CONSTRUCIA I PERFORMANELE VENTILATOARELOR

Ventilatoare centrifuge creeaz uncurent de aer de presiune ridicat i debit mai redus. Un ventilator centrifugal (fig. 2) este constituit dintr-un rotor cu palete 1, montat excentric ntr-o carcas 2 (stator). Carcasa este de obicei de form spiral. Prin rotirea rotorului, aerul din spaiile dintre palete, sub aci-unea forei centrifuge, este deplasat de la centru spre periferie. Ca urmare, la gura de aspiraie 3 se creeaz o depresiune care favorizeaz ptrunderea unor noi cantiti de aer n rotor, iar la gura de refulare 4 se creeaz o presiune.

d. a. b. c.

Fig. 2 Schema constructiv a ventilatorului centrifugal

1 rotor; 2 stator (carcas); 3 gura de aspiraie; 4 gur de refulare.

A-A

A

A

3

2

1

3

4


32

Presiunea creat la ieire din ventilator servete pentru deplasarea aerului prin conduct, cu viteze determinate i nvingerea tuturor rezistenelor ce apar pe circuitul de transport al acestuia.

Ventilatoarele centrifuge sunt folosite la aparatele i mainile de stropit cu pulverizare pneumatic i hidro-pneumatic i realizeaz debite de 103 - 104 m3/h la presiuni de 600 - 1 000 mm H2O. Turaia rotorului ventilatorului este cuprins ntre 3500 i 8000 rot/min.

Debitul ventilatoarelor centrifuge, folosite la mainile de stropit cu pulve-rizare pneumatic, se alege astfel nct raportul ntre masa lichidului debitat prin capetele de pulverizare ale mainii i masa aerului debitat de ventilator, n unitatea de timp s fie de 1/3-1/5, respectiv:

( ) qQa

v = 53

1; [m3/min]

(1)

n care: Qv este debitul ventilatorului, [m3/min];

a - densitatea aerului, [kg/m3];

- densitatea lichidului, [kg/dm3]; q - debitul de lichid evacuat prin capetele de pulverizare, [l/min].

Presiunea total Ht, necesar a fi creat de ventilatorul centrifugal pentru realizarea unei pulverizri corespunztoare a lichidului, este:

+= hhH dt (2)

n care: hd este presiunea dinamic n zona capetelor de pulverizare, [N/m2];

h - pierderile de presiune, [N/m2].

Presiunea dinamic este:

2

2aa

a

vh

=

(3)

n care va este viteza aerului, [m/s].

Realizarea pulverizrii pneumatice impune ca n zona capetelor de pulveri-zare, viteza aerului s fie ridicat atingnd valori va 100 m/s.

n tabelul 1 se prezint variaia principalilor parametri funcionali ai ventila-toarelor centrifugale n funcie de diametrul rotorului.


33

Tabelul 1

Varia ia debitului de aer i a puterii consumate funcie de diametrul rotorului (la presiunea de 20 bar)

Diametrul rotorului, [mm] Debitul ventilatorului, [m3/h]

Puterea necesar, [kW]

375 7 300 16 400 8 200 18 470 13 300 30

Ventilatoare axiale. Aceste ventilatoare realizeaz un debir mare de aer

i o presiune relativ sczut, ele fiind folosite cu precdere pentru transportul picturilor rezultate la mainile de stropit cu jet purtat. Ele realizeaz, n mod curent, debite de 8 000-50 000 m3/h i lucreaz la presiuni de 100-150 mm H2O. Uzual, turaia rotorului ventilatorului este de 2500-3 500 rot/min.

Ventilatorul axial (fig. 3) este format dintr-un rotor cu palete (drepte sau curbe) 1, montat ntr-o carcas 2. Prin rotirea rotorului, paletele acestuia (cu seciune elicoidal) deplaseaz axial aerul, crend n acest mod o presiune n spatele rotorului.

La unele ventilatoare axiale, n spatele rotorului, se prevede un deflector care modific direcia curentului de aer, refularea avnd loc radial. Forma constructiv a deflectoarelor depinde de destinaia tehnologic a mainii.

n cazul celor mai performate construcii de ventilatoare axiale, palele se pot fixa n poziii diferite (fig. 4), respectiv avnd unghiuri de atac diferite (250, 300, 350, 400 i 450). Pentru acesta butucul rotorului de prevzut cu mai multe orificii de po-ziionare a palei n care acesta se poate fixa cu ajutorul unor uruburi.

1

1

3

4

2

5 Fig. 3 Schema constructiv a

ventilatorului axial 1 rotor cu palete; 2 carcas (stator); 3 deflector; 4 sit de protecie; 5 gur de aspiraie a aerului


34

Fig. 4 Sistemul de poziionare a palelor ventilatorului axial 1 pal; 2 rondel pentru poziionarea palei;

3 organe de fixare a palei n poziia reglat; 4 rotor

Prin modificarea unghiului de atac al palei rotorului, se obin performane di-ferite ale ventilatorului sub raportul debitului de aer i al puterii consumate (vezi tabelul 2).

Tabelul 2

Performanele ventilatorului axial funcie de unghiul palei

Tura ia ventilatorului, [rot/min] 1800 2500 Diametrul, [mm] i unghiul palei ventilatorului

Puterea absorbit, [CP]

Debitul, [m3/h]

Puterea absorbit, [CP]

Debitul, [m3/h]

900 - 300 15,00 56000 27,00 63000 900 - 250 11,25 50000 24,00 57000 800 - 300 9,75 38000 22,50 52000 800 - 250 6,75 35000 19,50 48000 700 - 300 5,25 32000 12,00 42000 700 - 250 3,75 30000 9,00 38000

Modificarea unghiului de atac a palei ventilatorului se face de ctre

operator la nceputul lucrului funcie de condiiile de lucru existente i cerenele tehnologice ale tratamentului executat.

Actualmente au fost dezvoltate construcii de ventilatoare axiale cu deflector cu pale plasat n gura de aspiraie. Un astfel de ventilator (fig. 5) este alctuit din: o cutie de viteze (1); un rotor cu flux axial cu 10 pale elicoidale (2); un ambreiaj centrifugal (3); un deflector cu 10 pale elicoidale (4); o gur de

1

3

2 4


35

admisie (5); canalul A de evacuare a aerului (42 %) (6); canalul B de evacuare a aerului (40,5 %) (7); canalul C de evacuare a aerului (17,5 %) (8); un turborecuperator (9); mecanismul de reglare a duzelor (10); o ax transversal de fixare a duzelor i canalelor (11); elementul de siguran a duzelor (12); set de duze cu sistem antipicurare (26 x 2) (13); un deflector inferior (14); o prghie pentru comanda cutie de viteze (15); o plac de baz (16); sita de protecie (17) i aprtoarea (18).

Fig. 5 Construcia ventilatorului axial cu deflector cu pale n gura de aspiraie (VT-815 SOLTEKA)

Funcionarea sistemului se bazeaz pe existena a trei canale A, B i C cu

refulare reglabil i proporional cu performanele rotorului, ceea ce mbuntete performanele operaionale cu 15-20 % (fig. 5.50).

Canalul C este alimentat de ctre turborecuperator i debiteaz 17,5 % din debitul total (cantitate de aer care este pierdut n cazul ventilatoarelor de tip clasic).

n canalele A i B sunt plasate dou seturi a cte 26 de duze cu sistem antipicurare fiecare. Prin forma special a canalelor de refulare se produc dou fluxuri compacte care nu se interfereaz. n acest mod se reduce mult deriva jetului, ames-tecul aer-picturi ajungnd omogen pe suprafaa supus tratamentului (fig. 5).


36

Fig. 5 Modul de lucru al ventilatorului axial cu deflector cu pale (SOLTEKA) a, b ventilator cu dou rotoare (cca. 9 % deriv);

c ventilator convenional (cca. 20 % deriv);

CONCLUZII

Ventilatorul este o component din ce n ce mai important a mainilor pentru tratamente fitosanitate utilizate n vii i livezi, n condiiile n care tratamentele fito-sanitare cu volum redus s-au impus n cadrul agriculturii de precizie.

Dintre toate tipurile constructive, ventilatoarele axiale cu deflector cu pale sunt cele mai performante realiznd reducerea semnificativ a efectului de deriv i distribuia optim a picturilor de lichid fitosanitar pe suprafeele supuse trata-mentului n cele mai dificile condiii de lucru.

Posibilitatea modificrii unghiului de atac a palelor ventilatorului i implicit a carcteristicilor de lucru a acestuia reprezint un mare pas tehnic nainte, conferind mainii o flexibilitate tehnologic ridicat n condiiile optimizrii consumului ener-getic specific.

BIBLIOGRAFIE

1. Naghiu, Livia (2008) Maini i instalaii horticole, Vol. I., Editura Risoprint, Cluj-Napoca 2. Naghiu, AL., Baraldi, G., Naghiu, Livia (2004) Maini i instalaii agricole, Vol. I, Editura

Risoprint, Cluj-Napoca 3. Bell, B. (1989) Farm Machinery, 3rd ed., Diamond Farm Books. 4. Wolf, R.E. (2000) Strategies to Reduce Spray Drift. Kansas State University Extension

Service. Publication MF-2441, Kansas State University, Manhattan, Kansas. 5. * * * (1998) Agricultural pesticides sprayers - FAO Guidelines on Equipment Quality

Control and Use, Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO Information Division Rome, AGSE Bulletin 115 (E, F, S).

b c

a

ventilatoare

Documents