Карьера инжекторных форсунок

Новый сезон вегетации, и в очередной раз мы встречаемся с необходимостью защиты посевов от всяких вредных организмов. Важным при этом является не только средство, которым обрабатывают растения, но и машина, применяемая для этого. Ниже мы познакомим вас с некоторыми нюансами строения форсунок, которые необходимо знать для эффективной борьбы с вредителями.

Форсунки различаются по типам и разнообразным формам, которые позволяют создавать широкий спектр величины капель и пропускной способности. И здесь дорогу себе пробили инжекторные форсунки, которые отличаются от обычных своим строением и функцией. Они образуют более грубый спектр капель, благодаря чему применяются для уменьшения износа. Однако качественное покрытие растений препаратом могут гарантировать только мелкие капельки. При этом не обходится и без отрицательного эффекта — износа капель.

Вместе с тем переживают «ренессанс» и веерообразные форсунки, в то время как конические теряют популярность из — за проблем с распределением в плоскости. Таким образом, распыление рабочего вещества является центральным процессом. Капли образуются не непосредственно на сопле форсунки, а в результате распада потока жидкости, образуемой  форсункой.

Следует поближе познакомиться с конструкциями форсунок, чтобы уметь в различных ситуациях подбирать необходимые варианты. Форсунки работают по физическим законам. Даже если целью является уменьшение износа, важным остается и хорошее покрытие растений жидкостью.

Такая конструкция форсунки была значительным шагом в начале 80 — х годов. При давлении менее двух бар они позволяли неплохое распределение жидкости, и вместе с этим были слишком подвержены износу. От своих предшественников форсунки низкого давления незначительно отличались только формой канала.

В дальнейшем эти форсунки стали классифицировать как универсальные. Они популярны и сегодня. Их недостаток заключается в высокой склонности к износу.

Следующим шагом развития форсунок стало разделение процесса распыления жидкости от функции дозировки. В поколении «износостойких форсунок» (AD — Lechler, DG — Teejet, SD — Agrotop, LD — Hardi) дозирующий клапан был размещен отдельно от сопла. Этот клапан регулирует объем струи и, таким образом, дозировку, в зависимости от рабочего давления. После клапана жидкость выходит из сопла с меньшим давлением. При такой конструкции давление на манометре и давление на сопле — разные.

Для того, чтобы не разрабатывать новые формы форсунок, в больших калибрах форсунок добавлялись дозировочные клапаны. Давление при этом уменьшается наполовину. Такие форсунки с простыми клапанами применяются во многих хозяйствах.

В пылу борьбы за уменьшение износа был упущен тот факт, что при этом уменьшается и доля мелких капелек. Однако этот парадоксальный принцип работы был использован для создания воздухосвистных форсунок, известных еще как инжекторные.

Эти форсунки являются в принципе дальнейшим развитием противоизносных форсунок, т.е. в них дозировка и распределение вещества конструктивно разделены. Они состоят из корпуса, дозирующего клапана инжекторной вставки (патрона) и сопла. Показания манометра служат лишь для установления объема струи. Низкое давление в области сопла обусловливает распыления капелек.

Инжектор представляет собой канал, который расширяется. В узкой части канала инжектора жидкость ускоряется. Затем она попадает в расширенную часть, таким образом, что выдувается наружу под действием давления. Отношение между давлением перед инжектором и в сопле составляет 5:1. В таком случае смесь воздуха и жидкости проходит через большое сопло форсунки при значительно меньшем давлении. Вследствие этого образуется поток жидкости, от которого отделяются капли.

Инжекторные форсунки всегда будут упоминаться в связи с образованием «шариков» в каплях. Считается, что такие капли образуются тогда, когда воздух, который всасывает инжектор, перемешивается с жидкостью прямо в форсунке. Но такие процессы очень трудно исследовать. Воздушные шарики, попадая на листовую поверхность, должны лопаться, от чего увеличивается площадь покрытия жидкостью. Особенности этого явления пока никто не исследовал. Неизвестным также остается и то, как вообще эти воздушные шарики достигают растений, возможно, они просто лопаются в воздухе. С другой стороны капельки с воздухом являются началом нежелательного образования пены.

Для инжекторных форсунок требуется минимальное рабочее давление, чтобы инжектор «завелся». Неправильно выбранный профиль дозирующего клапана приводит к недостаточному или слишком большому пропуску жидкости, чем мешает работе инжектора.

Первое поколение инжекторных форсунок, пригодных к практическому применению, было сначала несколько неуклюжим и большим. Эти форсунки монтировались с помощью специального адаптера, а впоследствии — на колпачки, так что они могли находиться на воздушном рукаве как обычные форсунки.

Второе поколение было представлено длинными инжекторными форсунками, которые были удобны в применении. Однако фермеров отпугивала их длина, поэтому производители очень скоро разработали короткие инжекторные форсунки. Кроме этого в длинных форсунок были проблемы с давлением: их рабочий диапазон был от 2 до 6 бар. В то же время, как короткие форсунки требовали меньшего давления — 1 — 1,5 бар.

В поисках больших капель было разработано еще и третье поколение форсунок с инжекторами. Внешне они остались такими же, а вот внутренняя конструкция претерпела изменения, вследствие которых при низком давлении образуются крупные капли.

Наряду с этими типами форсунок, фирма Teejet разработала еще и другой. Это форсунки с отражателями — Turbo Teejet. Струя образуется вследствие того, что жидкость отражается от дефлектора. Образованный веер капель отклоняется назад на 15 °, так что здесь надо обращать внимание на угол присоединения форсунок к штанге. В нижнем диапазоне давлений этот вид форсунок распылит более грубые капли, чем универсальные форсунки. Однако с увеличением давления спектр капель становится все мельче.

Форсунки этого типа имеют свою классификацию по склонности  износа. В нижнем диапазоне давлений спектр капель достаточно грубый. При этом средний диаметр капли может достигать 0,9 мм. Когда давление повышается, диаметр капель значительно уменьшается.

Меньший объем мелких капелек достигается в основном за счет грубого спектра капель и большего их диаметра. Такие крупные капли иногда нежелательны, так как снижают качество покрытия растений веществом. Поэтому желательно, чтобы диаметр капель на 200 л / га не превышал 0,6 мм. При этом надо учитывать погодные условия и другие факторы. Хорошо, если есть возможность измерить объем мелких капель, но это очень сложное дело.