Obliczanie i Dobór Wydajności Pompy Opryskiwacza

Właściwy dobór pompy do opryskiwacza to kluczowy krok w zapewnieniu skutecznych zabiegów ochrony roślin. Pompa odpowiada za tłoczenie cieczy roboczej pod odpowiednim ciśnieniem i z odpowiednią wydajnością, dlatego jej parametry muszą być dopasowane do rodzaju opryskiwacza, szerokości belki, prędkości jazdy oraz rodzaju stosowanych rozpylaczy. Sprawny opryskiwacz i równe dawkowanie cieczy na całej szerokości belki to nie tylko dbałość o koszty produkcji, ale także o najwyższą jakość płodów rolnych.

Rola i Typy Pomp w Opryskiwaczu

Pompa jest jednym z najważniejszych podzespołów opryskiwacza. Jej zadaniem jest dostarczanie określonej ilości cieczy do zasilania rozpylaczy i mieszadła oraz innych odbiorników (rozwadniacz, płuczka itp.). W opryskiwaczach polowych powszechnie stosowane są pompy przeponowe (membranowe), często membranowo-tłokowe. Sercem opryskiwacza jest pompa, która odpowiada za podaż cieczy roboczej do rozpylaczy. Tym samym pompa ma zapewnić odpowiedni wydatek oraz ciśnienie robocze.

Podstawowe Zasady Doboru Wydajności Pompy

Wydajność pompy powinna być dobrana do pojemności zbiornika opryskiwacza i szerokości belki opryskowej. Dobór odpowiedniej pompy musi uwzględniać przede wszystkim jej wydajność. Dodatkowo parametr ten powinien uwzględniać pojemność zbiornika, wydatek rozpylacza oraz liczbę rozpylaczy. Wydajność pompy dobieramy zazwyczaj na podstawie zapotrzebowania opryskiwacza, które zależy od: szerokości roboczej, ilości rozpylaczy, dawki cieczy na hektar, prędkości jazdy, ewentualnych dodatkowych podzespołów (np. mieszadła hydrauliczne).

Formuła Obliczeniowa dla Minimalnej Wydajności Pompy

Minimalną potrzebną wydajność pompy można ustalić orientacyjnie, przyjmując wartość 3,5 l/min na rozpylacz. Przydatna w tym celu może być formuła matematyczna, która pozwala określić wydajność pompy (Qp):

Qp = 1,15 x n x q + 0,05 Vz

Uwzględnia ona takie wartości jak:

• n - liczba rozpylaczy na belce polowej [szt.];
• q - wydatek jednego rozpylacza [l/min.];
• Vz - pojemność zbiornika opryskiwacza [l].

Do obliczeń należy przyjąć odczytany z katalogu wydatek największego ze stosowanych w opryskiwaczu rozpylaczy, przy największym ciśnieniu. Należy pamiętać, że wydajność pompy przy nominalnych obrotach powinna umożliwić osiągnięcie ciśnienia 5 barów dla wszystkich rozpylaczy oraz uzyskanie odpowiedniego efektu mieszania cieczy w zbiorniku.

Kalibracja Opryskiwacza i Praktyczne Sprawdzenie Wydajności Pompy

Wraz z upływem czasu zmienia się charakterystyka rozpylaczy, i dlatego chcąc uzyskiwać dokładnie założone dawki należy wykonywać kalibrację. Niestety opisane powyżej metody są metodami przybliżonymi. Tylko z nowymi rozpylaczami mamy pewność, że nasza praca nie pójdzie na marne, dlatego przed rozpoczęciem kalibracji opryskiwacza zaleca się zamontować wszystkie nowe rozpylacze.

Etapy Kalibracji i Obliczania Wydatku

1. Wyznaczenie prędkości jazdy: Należy odmierzyć odcinek 100 m i zmierzyć czas jego przejazdu. Ważne jest, aby pracować z takim przełożeniem i obrotami silnika, jakie będą wykorzystywane w polu podczas zabiegu. Następnie stały współczynnik 360 dzielimy przez zmierzony czas przejazdu odcinka 100 m.
2. Określenie dawki cieczy: Należy określić dawkę cieczy, jaką chcemy aplikować na 1 ha. Najczęściej rolnicy kalibrują opryskiwacze dla dawki 200 l/ha.
3. Odczyt ciśnienia z karty charakterystyki: Korzystając z karty charakterystyki rozpylaczy, którą łatwo pobrać z Internetu, sprawdza się ciśnienie, z jakim będzie się pracować w polu, znając prędkość. Wartości te trzeba szukać dla odpowiedniej wielkości rozpylacza.
4. Określenie jednostkowego wydatku cieczy z rozpylacza: Należy tutaj pomnożyć prędkość jazdy (np. 8,4 km/h) przez zakładaną dawkę cieczy (np. 200 l/ha) oraz rozstaw rozpylaczy (najczęściej 50 cm). Rezultat mnożenia dzielimy przez stały współczynnik 60 000. Otrzymany wynik informuje, że w ciągu 1 minuty przy wyznaczonej prędkości i dawce cieczy obliczona ilość cieczy powinna być wypryskiwana przez każdy rozpylacz (np. 1,4 l/min).
5. Wyznaczenie dokładnego ciśnienia roboczego: Wydatek cieczy jest ściśle powiązany z ciśnieniem, dlatego teraz należy dokładnie wyznaczyć tę wartość na podstawie wyliczonego wydatku pojedynczego rozpylacza. Ponownie trzeba skorzystać z karty charakterystyki rozpylaczy, które zawierają informację o wydatku z pojedynczego rozpylacza przy danym ciśnieniu.

   Przykład szczegółowych obliczeń:

   1. Podzielić wyliczony jednostkowy wydatek rozpylacza (np. 1,4 l/min) przez wartość odczytaną z karty dla danego rozpylacza (np. 1,2 l/min).
   2. Wynik podnieść do kwadratu.
   3. Na koniec wynik pomnożyć przez zapamiętane z karty ciśnienie (np. 3 bary).

   Z obliczeń może wynikać, że podczas pracy z rozpylaczami 03 zakładana dawka 200 l/ha przy prędkości 8,4 km/h będzie wypryskiwana przy ciśnieniu ok. 1,4 bara.

Praktyczne Sprawdzenie Wydajności Pompy

Jak w praktyce sprawdzić, czy wydajność pompy jest wystarczająca? Sposób jest bardzo prosty:

1. Po podłączeniu opryskiwacza do ciągnika należy rozłożyć belką polową.
2. Zdjąć pokrywę zbiornika, wyjąć sito wlewowe oraz napełnić zbiornik wodą do 2/3 pojemności.
3. Uruchomić opryskiwacz na nominalnych obrotach silnika i sprawdzić, czy możliwe jest osiągnięcie na manometrze ciśnienia 5 barów dla wszystkich rozpylaczy oraz wzrokowo ocenić efekt mieszania cieczy.

Często spotykanym błędem jest stosowanie zbyt niskich obrotów silnika podczas opryskiwania. Wydajność pompy podawana jest dla nominalnych obrotów WOM ciągnika (540 obr./min.), która najczęściej odpowiada maksymalnej prędkości obrotowej silnika. Pomiar należy wykonać dla rozpylaczy o największym wydatku spośród tych, jakie mają być stosowane w gospodarstwie.

Czynniki Wpływające na Działanie i Trwałość Pompy

Powietrznik i Tłumienie Pulsacji

Powstająca podczas pracy pompy pulsacja ciśnienia wpływa niekorzystnie na trwałość układu cieczowego oraz równomierność dawkowania cieczy. Zapobiega temu powietrznik lub inny system tłumienia pulsacji. Powietrznikiem jest specjalna komora, połączona z kolektorem tłocznym i podzielona elastyczną membraną na dwie części. W jednej z nich znajduje się ciecz użytkowa, a w drugiej - powietrze pod odpowiednim ciśnieniem (od 1/3 do 2/3 ciśnienia roboczego wskazywanego przez manometr).

Kontrola ciśnienia w powietrzniku: Zbyt wysokie ciśnienie w powietrzniku może uszkodzić membranę pompy, natomiast zbyt niskie nie zapewnia prawidłowego tłumienia pulsacji i zakłóca pracę manometru. Ciśnienie powietrza należy korygować po każdej zmianie parametrów opryskiwania.

Kontrola stanu membrany w powietrzniku: Warto sprawdzić stan membrany, dopompować powietrza, a następnie wciskając iglicę zaworka stopniowo je upuszczać. Jeżeli zaworkiem wylatuje samo powietrze, to membrana jest nieuszkodzona, natomiast uchodząca zaworkiem mieszanina powietrza z wodą oznacza konieczność jej wymiany. Jeżeli z powietrznika uchodzi powietrze, świadczy to o pękniętej membranie lub uszkodzonym wentylu.

Konserwacja i Przygotowanie do Sezonu/Zimy

Wydłużenie czasu eksploatacji opryskiwacza, a szczególnie jego pompy, jest możliwe poprzez właściwą obsługę, w tym przygotowanie do sezonu i do zimy.

Kontrola Poziomu i Wymiana Oleju

Kontrolę pompy należy rozpocząć od sprawdzenia poziomu oleju smarującego obrotowe elementy pompy. Producenci zalecają uruchomienie pompy i kontrolę poziomu oleju w przezroczystym zbiorniku wyrównawczym lub na wskaźniku bagnetowym. Jeśli poziom jest zbyt niski i obniża się po uzupełnieniu oleju, najczęstszą przyczyną jest uszkodzona membrana. Warto przyjrzeć się także kolorowi oleju w zbiorniku. Jeśli jest mętny, to również nie wróży nic dobrego. Wymiana oleju w skrzyni korbowej pompy zgodnie z instrukcją obsługi jest bardzo ważna. Najczęściej należy ją wykonać przed zimą, gdyż stary olej może zawierać wodę, co prowadzi do uszkodzenia pompy i korozji łożysk. Przed wymianą oleju trzeba uruchomić opryskiwacz na 2-3 minuty.

Zabezpieczenie przed Mrozem

Jeżeli opryskiwacz nie jest przechowywany zimą w ogrzanym pomieszczeniu, trzeba zabezpieczyć go przed mrozem. Bardzo ważne jest dokładne usunięcie resztek wody z układu cieczowego, w tym z pompy. W starszych pompach dwumembranowych do usunięcia cieczy wystarczy odkręcenie korków odwadniających i ręczne wykonanie kilku obrotów wałkiem. Pomp wielomembranowych nie można już tak łatwo odwodnić (nie mają korków spustowych). W tym celu trzeba odkręcić króćce ssący i tłoczny, włączyć wałek odbioru mocy i przez 2-3 minuty wytłaczać resztki cieczy. Zamiast odwadniania układu cieczowego, producenci opryskiwaczy coraz częściej zalecają zalanie go na okres zimowy płynem niezamarzającym. Skutecznym sposobem ochrony pompy przed ujemnymi temperaturami jest zdemontowanie jej i umieszczenie w pomieszczeniu o temperaturze dodatniej. W takim przypadku należy zastosować płyn o jak najniższej temperaturze zamarzania. Przygotowany do zimy opryskiwacz warto umieścić w zadaszonym miejscu.

Zanieczyszczenia i Przeglądy Okresowe

W czasie eksploatacji pompy nie należy przekraczać maksymalnego ciśnienia roboczego cieczy użytkowej (wartość ta podana jest na tabliczce znamionowej lub w instrukcji obsługi). Zagrożeniem dla pompy jest również zanieczyszczenie roztworu cieczy roboczej. Szczególnej uwagi wymaga pompa i zawór sterujący, które należy przynajmniej raz na dwa lata zdemontować, rozebrać na części, oczyścić i dokładnie sprawdzić stan membran. Ich żywotność przy właściwej eksploatacji wynosi około 2 tys. godzin pracy. Podczas wymiany membran należy spuścić olej i wymontować głowice. Sprawdzić zaworki tłoczne i ssawne, a zwłaszcza sprężynki w zaworkach. Jeżeli ich nie ma lub są skorodowane, trzeba założyć nowe. Przy okazji warto wymienić o-ringi na nowe. Przy składaniu pompy ważne jest użycie klucza dynamometrycznego, nastawionego zgodnie z instrukcją obsługi dla danego rodzaju śrub (do membrany, głowicy, kolektora itd.). Uniknie się wówczas zerwania gwintu (o co łatwo w przypadku aluminiowego korpusu) lub sytuacji, że niedokręcone śruby odkręcają się pod wpływem drgań, co prowadzi do awarii. Większe awarie zazwyczaj nie powstają nagle, ale są efektem drobnych, nieusuniętych we właściwym czasie usterek - a lepiej unikać niespodzianek podczas wykonywania zabiegu ochronnego.

Układ Filtracji

Przygotowanie opryskiwacza powinniśmy rozpocząć od układu filtracji, np. od filtra ssawnego. Gdy po zimie mamy pusty zbiornik, możemy swobodnie demontować filtr. Gdy w czasie sezonu chcemy zdemontować go z wypełnionym zbiornikiem, należy zamknąć zawór doprowadzający ciecz. Kolejny punkt to demontaż filtra ciśnieniowego. Z reguły są to filtry samooczyszczające. Czasami opryskiwacze wyposażone są w dodatkowe filtry ciśnieniowe, umieszczone na końcach przewodów doprowadzających ciecz do poszczególnych sekcji. Te filtry nie są samooczyszczające, więc zalecana jest ich częstsza kontrola. Warto wiedzieć, że niektóre mieszadła cieczy w zbiorniku mogą być również wyposażone w dodatkowe filtry.

Wpływ Błędnego Doboru Pompy

Dlaczego wydajność pompy ma tak duże znaczenie? Dobór pompy o zbyt niskiej wydajności może skutkować spadkiem ciśnienia, co wpływa negatywnie na jakość oprysku - ciecz nie będzie równomiernie rozprowadzana, a skuteczność zabiegu spadnie. Z kolei pompa przewymiarowana to niepotrzebny wydatek i ryzyko szybszego zużycia komponentów. Dodatkowo, jeśli zbyt dużo cieczy będzie szło na mieszadło, to przy niektórych środkach będzie się tak pienić, że będzie się przelewać. Można wszakże dobrać pompę o wydajności znacznie przewyższającej wydatek rozpylaczy. Jednakże taka pompa do opryskiwacza będzie miała wyższe zapotrzebowanie na moc z WOM, co niekorzystnie odbije się na zużyciu paliwa. Stąd też zalecany jest tzw. złoty środek.

Znaczenie Sprawnego Opryskiwacza dla Efektywności Zabiegów

Warto poświęcić kilka chwil i przed wyjazdem w pole sprawdzić stan opryskiwacza, nawet gdy ma jeszcze ważny atest. Sercem opryskiwacza w zasadzie nie jest tylko pompa, ale także rozpylacze i zawory sekcyjne. Jeśli te podzespoły będą działać niepoprawnie, nie ma mowy o dokładnym oprysku. Dlatego warto sprawdzić działanie opryskiwacza na postoju. W pierwszej kolejności włączamy oprysk i ustawiamy takie obroty na WOM, aby manometr wskazywał ciśnienie, na jakim z reguły pracujemy w polu. Trzeba przyjrzeć się pracy wszystkich rozpylaczy, czy wydostający się strumień cieczy ma równy wachlarz i czy ciecz jest równomiernie rozpylana. Problemem najczęściej są tutaj zużyte rozpylacze. Jeśli praca pojedynczych rozpylaczy budzi zastrzeżenia, należy wymienić cały zestaw końcówek na belce. Kolejny etap przygotowania to kontrola wszystkich przewodów cieczowych. Warto przyjrzeć się także elementom zawieszenia belki, skupiając się nie tylko na wahaniach belki w płaszczyźnie góra/dół, ale także przód/tył. Niestety opryski to najbardziej kluczowa sprawa w uprawie. Nie można sobie wyobrazić sytuacji, że oprysk zadziała nieprawidłowo, np. gdy pompa nie da rady i wyjdzie 75% zakładanej cieczy.

tags: #obliczanie #wydatku #pompy #opryskiwacz