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一種土壤殺菌殺蟲裝置及方法.pdf

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一種 土壤 殺菌 殺蟲 裝置 方法
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摘要
申請專利號:

CN201510729461.7

申請日:

20151030

公開號:

CN106614493A

公開日:

20170510

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01M19/00 主分類號: A01M19/00
申請人: 中國科學院理化技術研究所
發明人: 楊俊玲,楊魯偉,張振濤
地址: 100190 北京市海淀區中關村東路29號
優先權: CN201510729461A
專利代理機構: 北京路浩知識產權代理有限公司 代理人: 郝瑞剛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510729461.7

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及農業技術領域,具體涉及了一種土壤殺菌殺蟲裝置及方法。該土壤殺菌殺蟲裝置包括尾氣過濾裝置、換熱裝置、空氣增壓裝置和空氣噴射裝置;尾氣過濾裝置與農耕機械的尾氣排放口連接,尾氣過濾裝置與換熱裝置連接,換熱裝置與空氣增壓裝置連接,空氣增壓裝置與空氣噴射裝置連接,空氣噴射裝置將高溫高壓氣體噴出。該裝置的殺蟲殺菌方法,利用農耕機械尾氣的廢熱加熱環境中的空氣,使空氣成為高溫空氣,同時利用尾氣驅動渦輪增壓裝置,提高高溫空氣的壓力。本發明提供的一種土壤殺菌殺蟲裝置及方法,通過回收利用農耕機械尾氣的廢熱,不需要額外消耗能源,且不會對環境和農作物產生污染。

權利要求書

1.一種土壤殺菌殺蟲裝置,其特征在于,包括尾氣過濾裝置、換熱裝置、空氣增壓裝置和空氣噴射裝置;所述尾氣過濾裝置與農耕機械的尾氣排放口連接,并對所述尾氣排放口排出的廢氣進行過濾;所述尾氣過濾裝置與所述換熱裝置連接,使過濾后的所述廢氣進入所述換熱裝置與空氣換熱產生高溫空氣;所述換熱裝置與所述空氣增壓裝置連接,所述高溫空氣進入所述空氣增壓裝置,且被所述空氣增壓裝置壓縮成高溫高壓氣體;所述空氣增壓裝置與所述空氣噴射裝置連接,所述空氣噴射裝置將所述高溫高壓氣體噴出。2.根據權利要求1所述的土壤殺菌殺蟲裝置,其特征在于,所述空氣增壓裝置為渦輪增壓裝置。3.根據權利要求2所述的土壤殺菌殺蟲裝置,其特征在于,所述尾氣過濾裝置還與所述渦輪增壓裝置連接,使過濾后的部分廢氣進入所述渦輪增壓裝置,并為所述渦輪增壓裝置提供動力。4.根據權利要求3所述的土壤殺菌殺蟲裝置,其特征在于,所述尾氣過濾裝置包括多層疊加設置的過濾網、重力過濾器和離心過濾器中的任意一種或幾種。5.根據權利要求4所述的土壤殺菌殺蟲裝置,其特征在于,所述換熱裝置為間壁式換熱器。6.根據權利要求5所述的土壤殺菌殺蟲裝置,其特征在于,所述間壁式換熱器為板式換熱器或者管殼式換熱器。7.據權利要求4所述的土壤殺菌殺蟲裝置,其特征在于,所述空氣噴射裝置的噴頭的表面設有若干噴射孔,且插入待處理土壤中。8.據權利要求1所述的土壤殺菌殺蟲裝置,其特征在于,所述空氣通過泵送入所述換熱器。9.一種土壤殺菌殺蟲裝置的殺蟲殺菌方法,其特征在于,包括如下步驟:S1、尾氣過濾裝置接收農耕機械的尾氣排放口排出的廢氣,并進行過濾;S2、過濾后的廢氣進入換熱器,并與所述換熱器內的空氣進行換熱,產生高溫空氣;S3、所述高溫空氣進入所述空氣增壓裝置,并被所述空氣增壓裝置壓縮成高溫高壓氣體;S4、所述高溫高壓氣體通過空氣噴射裝置送入待處理土壤,并對所述待處理土壤進行殺菌殺蟲。10.根據權利要求9所述的土壤殺菌殺蟲裝置的殺蟲殺菌方法,其特征在于,所述步驟S3中,所述空氣增壓裝置為渦輪增壓裝置,過濾后的部分廢氣進入所述渦輪增壓裝置,并為所述渦輪增壓裝置提供動力。

說明書

技術領域

本發明涉及農業技術領域,尤其涉及一種土壤殺菌殺蟲裝置及方法,更具體地涉及一種通過回收利用農耕機械尾氣的廢熱進行殺菌殺蟲的土壤殺菌殺蟲裝置及方法。

背景技術

隨著我國農業種植集約化的不斷發展,使土壤始終處于重茬連作和常處于高溫、高濕的環境下,導致枯萎病、根腐病、辣椒疫病、根結線蟲病等土傳病害加重,嚴重影響了農作物的生長,這些病害使農作物的產量損失通常達到20%-40%,嚴重的地塊達到60%以上,甚至絕收。

土壤殺菌、殺蟲是控制土壤病害的有效途徑,目前,土壤殺菌、殺蟲的主要方法有化學藥劑法、高溫法、微波殺菌法及電殺菌法等。上述方法均對土壤有一定的殺菌、殺蟲作用,但也存在著不可避免的缺點:

1、長期使用化學藥劑會對空氣、水源、土壤和農作物產生污染,危害人體健康,不利于農業的可持續發展;

2、高溫法包括高溫蒸汽法和太陽能法,高溫蒸汽法雖對環境不會造成直接的負面影響,但產生蒸汽的過程需消耗大量的能源;

3、太陽能法對天氣條件的依賴性較強,不穩定且難以儲存;

4、微波法綠色環保,無公害,不會破壞環境,其不足之處是成本較高,且受制于目前的技術水平;

5、電殺菌法只能應用在微水分條件下,對于含水量大于40%的土壤沒有任何作用。

由于目前公開的專利也大多建立在上述幾種殺菌、殺蟲方法的基礎上,因此,需要研究出可以解決上述問題的土壤殺菌殺蟲裝置及方法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是提供了一種土壤殺菌殺蟲裝置及方法,通過回收利用農耕機械尾氣的廢熱,不需要額外消耗能源,且不會對環境和農作物產生污染。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題,本發明提供了一種土壤殺菌殺蟲裝置及方法。

一種土壤殺菌殺蟲裝置,包括尾氣過濾裝置、換熱裝置、空氣增壓裝置和空氣噴射裝置;所述尾氣過濾裝置與農耕機械的尾氣排放口連接,并對所述尾氣排放口排出的廢氣進行過濾;所述尾氣過濾裝置與所述換熱裝置連接,使過濾后的所述廢氣進入所述換熱裝置與空氣換熱產生高溫空氣;所述換熱裝置與所述空氣增壓裝置連接,所述高溫空氣進入所述空氣增壓裝置,且被所述空氣增壓裝置壓縮成高溫高壓氣體;所述空氣增壓裝置與所述空氣噴射裝置連接,所述空氣噴射裝置將所述高溫高壓氣體噴出。

進一步的,前述空氣增壓裝置為渦輪增壓裝置。

進一步的,前述尾氣過濾裝置還與所述渦輪增壓裝置連接,使過濾后的部分廢氣進入所述渦輪增壓裝置,并為所述渦輪增壓裝置提供動力。

進一步的,前述尾氣過濾裝置包括多層疊加設置的過濾網、重力過濾器和離心過濾器中的任意一種或幾種。

進一步的,前述換熱裝置為間壁式換熱器。

進一步的,前述間壁式換熱器為板式換熱器或者管殼式換熱器。

進一步的,前述空氣噴射裝置的噴頭的表面設有若干噴射孔,且插入待處理土壤中。

進一步的,前述空氣通過泵送入所述換熱器。

一種土壤殺菌殺蟲裝置的殺蟲殺菌方法,包括如下步驟:

S1、尾氣過濾裝置接收農耕機械的尾氣排放口排出的廢氣,并進行過濾;

S2、過濾后的廢氣進入換熱器,并與所述換熱器內的空氣進行換熱,產生高溫空氣;

S3、所述高溫空氣進入所述空氣增壓裝置,并被所述空氣增壓裝置壓縮成高溫高壓氣體;

S4、所述高溫高壓氣體通過空氣噴射裝置送入待處理土壤,并對所述待處理土壤進行殺菌殺蟲。

進一步的,前述步驟S3中,所述空氣增壓裝置為渦輪增壓裝置,過濾后的部分廢氣進入所述渦輪增壓裝置,并為所述渦輪增壓裝置提供動力。

(三)有益效果

本發明的上述技術方案具有以下有益效果:

本發明提供的一種土壤殺菌殺蟲裝置,尾氣過濾裝置對農耕機械的尾氣排放口排出的廢氣進行過濾;過濾后的廢氣進入換熱裝置與空氣換熱產生高溫空氣;高溫空氣進入空氣增壓裝置被壓縮成高溫高壓氣體;空氣噴射裝置將高溫高壓氣體噴出。該土壤殺菌殺蟲裝置與農耕機械(如耕地機)連接在一起,在耕地的過程中實現對土壤的殺菌、殺蟲作用,由于耕地與土壤殺菌、殺蟲的過程同時進行,因而可以大大減少工作量。

本發明提供的一種土壤殺菌殺蟲裝置的殺蟲殺菌方法,利用農耕機械尾氣的廢熱加熱環境中的空氣,使空氣成為高溫空氣,同時利用尾氣驅動渦輪增壓裝置,提高高溫空氣的壓力。該高溫高壓的空氣噴入土壤中殺滅其中的細菌、害蟲的蟲卵和幼蟲,促進農作物的生長。由于一方面充分利用了農耕機械排出的尾氣中的廢熱,不需要額外的能源消耗,另一方面,通入土壤中實施殺菌、殺蟲作用的是高溫、高壓的干凈空氣,不會對土壤造成污染,因此是一種節能環保的方法。

附圖說明

圖1為本發明土壤殺菌殺蟲裝置的工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明,但不能用來限制本發明的范圍。

在本發明的描述中,需要說明的是,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上;術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言,可視具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例一

如圖1所示,本實施例提供的一種土壤殺菌殺蟲裝置,包括尾氣過濾裝置、換熱裝置、空氣增壓裝置和空氣噴射裝置;尾氣過濾裝置與農耕機械的尾氣排放口連接,并對尾氣排放口排出的廢氣進行過濾;尾氣過濾裝置與換熱裝置連接,使過濾后的廢氣進入換熱裝置與空氣換熱產生高溫空氣;換熱裝置與空氣增壓裝置連接,高溫空氣進入空氣增壓裝置,且被空氣增壓裝置壓縮成高溫高壓氣體;空氣增壓裝置與空氣噴射裝置連接,空氣噴射裝置將高溫高壓氣體噴出。

進一步的,本實施例中,空氣增壓裝置為渦輪增壓裝置。需要說明的是,除此之外的其他增壓加壓裝置或者設備,只要是能夠起到使高溫空氣被壓縮加壓的作用都可以應用于本土壤殺菌殺蟲裝置中。

進一步的,尾氣過濾裝置還與渦輪增壓裝置連接,使過濾后的部分廢氣進入渦輪增壓裝置,并為渦輪增壓裝置提供動力。渦輪增壓裝置的動力提供入口與尾氣過濾裝置相連,經過過濾之后的尾氣驅動渦輪增壓器,壓縮氣體入口與換熱裝置相連,經過換熱裝置的高溫空氣進入渦輪增壓器壓縮增壓后,其壓力得到大大提高,有利于將該高溫高壓空氣送入土壤深處。

進一步的,尾氣過濾裝置包括多層疊加設置的過濾網、重力過濾器和離心過濾器中的任意一種或幾種,另外,其他本領域常用的過濾裝置也可以應用于本土壤殺菌殺蟲裝置中。尾氣排放口排出的廢氣經過尾氣過濾裝置后,廢氣中所含的雜質、灰燼等固體碎屑被截留,避免對后續的裝置造成污染或損壞。

進一步的,換熱裝置為間壁式換熱器。環境中的空氣被送入換熱裝置的管側,殼側內是來自尾氣過濾裝置過濾后的廢氣,兩者之間存在較大的溫差,通過換熱裝置后,空氣被加熱,廢氣的溫度降低。可以降低排出的廢氣的溫度,起到了環保節能的作用。

進一步的,間壁式換熱器為板式換熱器或者管殼式換熱器。另外,其他本領域常用的間壁式換熱器也可以應用于本土壤殺菌殺蟲裝置中。

進一步的,空氣噴射裝置包括噴頭,噴頭的表面設有若干噴射孔,且插入待處理土壤中。其中,噴頭深入土壤內,其表面有多個噴射孔,經渦輪增壓后的高溫高壓氣體經由噴射孔進入土壤,從而達到殺菌、殺蟲的目的。

進一步的,空氣通過泵送入換熱器。其中,空氣也可以通過其他常用設備被通入換熱器中。

實施例二

本實施例提供的一種土壤殺菌殺蟲裝置的殺蟲殺菌方法,包括如下步驟:

S1、尾氣過濾裝置接收農耕機械的尾氣排放口排出的廢氣,并進行過濾;柴油或汽油燃燒產生的廢氣從排氣口排出后,直接進入尾氣過濾裝置,該過濾裝置包含多層過濾網,在其中過濾尾氣攜帶的雜質、灰燼等固體碎屑,避免其在后續的裝置中造成堵塞或者污染。

S2、過濾后的廢氣進入換熱器,并與換熱器內的空氣進行換熱,產生高溫空氣;本實施例中,過濾后的廢氣一部分進入換熱裝置,將廢氣的熱量傳遞給空氣的裝置,由于廢氣成分復雜,若將其直接通入土壤中,雖然可以起到高溫殺菌的作用,但其中所含的化學物質可能對土壤產生負面影響。因此,通過換熱裝置將廢氣的熱量傳遞給干凈的空氣,由其完成殺菌、殺蟲的任務。

S3、高溫空氣進入所述空氣增壓裝置,并被空氣增壓裝置壓縮成高溫高壓氣體;

S4、高溫高壓氣體通過空氣噴射裝置送入待處理土壤,并對待處理土壤進行殺菌殺蟲。空氣噴射裝置是將高溫高壓空氣送入土壤中的最后一道程序,其一端與渦輪增壓裝置相連,另一端(即噴頭)插入土壤中,高壓空氣進入空氣噴射裝置后通過噴射孔進入土壤中。

進一步的,前述步驟S3中,空氣增壓裝置為渦輪增壓裝置,過濾后的廢氣還可進入渦輪增壓裝置,并為渦輪增壓裝置提供動力。具體地說,本實施例中經過濾后的部分廢氣進入渦輪增壓裝置中,驅動渦輪增壓裝置,使其對經換熱裝置的高溫空氣進行加壓,提高其壓力,該高壓是空氣進入土壤的動力。

本發明的實施例是為了示例和描述起見而給出的,而并不是無遺漏的或者將本發明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發明的原理和實際應用,并且使本領域的普通技術人員能夠理解本發明從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。

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