專利名稱：無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種植物無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)，營養(yǎng)液被加熱到高溫(超過病原物的致死溫度)，并滯留一段時間將其中的病原物殺死，處理后的高溫營養(yǎng)液預(yù)熱待處理營養(yǎng)液而冷卻，最后直接進(jìn)入栽培床中以循環(huán)利用。
背景技術(shù)：
無土栽培具有傳統(tǒng)土壤栽培方式無法比的優(yōu)點(diǎn)。近年來，中國的無土栽培面積迅速增加。但無土栽培面積的迅速增加帶來了一系列的問題，其中最嚴(yán)重的是排放的廢液日益增多。排出的廢液污染了土壤、地表水和地下水，直接排入河流中的廢液引起河流或湖泊水的富營養(yǎng)化；同時浪費(fèi)了大量的水資源。世界各國紛紛立法，制定污水排放標(biāo)準(zhǔn)。這些法律法規(guī)限制了無土栽培廢液作為污水的隨意排放。鑒于此，探索營養(yǎng)液循環(huán)利用的方式以節(jié)約大量的水，避免環(huán)境污染尤為重要。而未加處理的營養(yǎng)液循環(huán)利用會導(dǎo)致根系病害能在整個苗圃內(nèi)傳播，嚴(yán)重時會造成大量作物死亡。因此必須在營養(yǎng)液的循環(huán)利用之前消除營養(yǎng)液中的病原菌而防止傳染苗圃內(nèi)其它的健康植株。
將營養(yǎng)液加熱到高溫(超過病原物的致死溫度)，并滯留一段時間可以將病原物殺死是熱處理滅菌法的機(jī)理。W.Th.Runia[1]針對不同的植物病毒的致死溫度與殺菌時間做了實驗與裝置。熱處理滅菌法循環(huán)利用營養(yǎng)液可以實現(xiàn)處理量大，效果顯著的優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)中的無土栽培營養(yǎng)液殺菌裝置的結(jié)構(gòu)不盡合理，可控性差，難于全面滿足循環(huán)營養(yǎng)液的殺菌要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是要提供一種無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將來自栽培床的營養(yǎng)液加熱到病原菌的致死溫度，并按工藝要求滯留相應(yīng)時間殺菌，實現(xiàn)營養(yǎng)液的循環(huán)利用并不間斷生產(chǎn)。
為了達(dá)到本實用新型的目的所采取的技術(shù)方案，包括待處理罐1、增壓泵2、循環(huán)泵4、熱交換器6、加熱裝置7、單向閥14、待利用罐18，以上部件由管道順序連接起來，在單向閥14與待利用罐18之間設(shè)有一個三通管24，該三通管24的另一出口與增壓泵3和循環(huán)泵4之間的三通管25連接，其特征在于，它還至少包括一項下述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1)加熱裝置7配有加熱負(fù)載控制電路，該加熱負(fù)載控制電路包括安裝在加熱裝置7上的壓力控制開關(guān)9、溫度傳感器與溫控儀I 10，及與壓力控制開關(guān)9和溫度傳感器與溫控儀I 10相連接的繼電器19。
2)加熱裝置7與三通管24之間安裝了一個滯留罐13，在該滯留罐13的前后安裝了溫度傳感器與溫控儀，與這兩個溫度傳感器與溫控儀相連接的是與三通管24的兩個出口分別連接的電磁閥I 15和電磁閥II 16，時間繼電器I 21，時間繼電器II 22。
上述的無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)中，在加熱裝置7靠近出口的端部接一儀表三通，該儀表三通的一端連接壓力控制開關(guān)9，另一端接溫度傳感器與溫控儀I 10，溫度傳感器與溫控儀I 10輸出端一路與壓力控制開關(guān)9的接線柱串聯(lián)連接，壓力控制開關(guān)9的輸出端和溫度傳感器與溫控儀I 10的另一輸出端與控制加熱負(fù)載的繼電器19相連接。
上述的無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)中，在滯留罐13的前后安裝的溫度傳感器與溫控儀分別是溫度傳感器與溫控儀II 11和溫度傳感器與溫控儀III 12，它們的溫控儀與電磁閥II 16連接，溫度傳感器與溫控儀III 12的溫控儀與時間繼電器I 21連接，時間繼電器I 21與時間繼電器II 22連接，時間繼電器與II22與電磁閥I 15連接。
上述的無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)中，所述加熱裝置7為電爐。
上述的無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)中，所述熱交換器6為板式熱交換器。
本實用新型的有益效果是，可以不影響生產(chǎn)地連續(xù)大規(guī)模處理營養(yǎng)液，排出營養(yǎng)液為常溫，可以直接進(jìn)入生產(chǎn)循環(huán)中；針對不同病原菌致死溫度與滯留時間可調(diào)節(jié)；控制線路簡單，僅用到壓力控制器、溫度傳感器與溫控儀、繼電器、時間繼電器、電磁閥等元件，各元件可拆卸，工作安全，易維護(hù)。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的一個實施例的主視圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是本實用新型中加熱裝置的開啟控制電路；圖5是本實用新型的工藝控制電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。
圖1、圖2、圖3中1.待處理罐，2.手動閥，3.增壓泵，4.循環(huán)泵，5.過濾閥，6.熱交換器，在本實施例中為板式熱交換器，7.加熱裝置，在本實施例中為電加熱爐，當(dāng)然，它還可以由其它工業(yè)加熱裝置代替，8.減壓閥，9.壓力控制開關(guān)，10.溫度傳感器與溫控儀I，11.溫度傳感器與溫控儀II，12.溫度傳感器與溫控儀III，13.滯留罐，14.單向閥，15.電磁閥I，16.電磁閥II，17.流量計，18.待利用罐，24.三通管，25.三通管。
圖4中19.加熱裝置用繼電器，20.加熱裝置的加熱負(fù)載。
圖5中21.時間繼電器I(斷電時通路閉合，通電后通路斷開時間t1)，22.時間繼電器II(斷電時通路斷開，通電后通路閉合時間t2)，23.手動電源開關(guān)。
在圖1所示的實施例中，營養(yǎng)液的處理流程是這樣的待處理罐1→手動閥2→增壓泵3→三通25→循環(huán)泵4→過濾閥5→板式熱交換器6的冷端入口→板式熱交換器6的冷端出口→電加熱爐7入口→電加熱爐7出口→儀表三通接溫度傳感器II 11→滯留罐13入口→滯留罐13出口→儀表三通接溫度傳感器與溫控儀III 12→板式熱交換器6熱端入口→板式熱交換器6熱端出口→單向閥14→三通管24→一路與電磁閥I 15連接，一路與電磁閥II 16連接，其中，電磁閥I15→流量計17→待利用罐18(栽培床入口)；電磁閥II 16→增壓泵與循環(huán)泵間三通管25。
如圖4所示的實施例中，加熱裝置的負(fù)載是否接通工作須由壓力控制開關(guān)9與溫度傳感器和溫控儀I 10及繼電器19控制實現(xiàn)。下面說明電加熱爐控制系統(tǒng)連接方法與工作原理電加熱爐7端部液體出口接儀表三通，儀表三通通道一接壓力控制開關(guān)9，一接溫度傳感器與溫控儀I 10，溫度傳感器與溫控儀I 10輸出端一路與壓力控制開關(guān)9接線柱串聯(lián)連接，當(dāng)系統(tǒng)管路水壓達(dá)到壓力控制設(shè)定值并溫度傳感器信號小于設(shè)定值，輸出線路連通，繼電器19通電，加熱電路接通，電加熱爐7的加熱負(fù)載20工作，對營養(yǎng)液流動加熱。下面兩種工況，電加熱爐電路均斷電不工作一是當(dāng)電加熱爐中水壓未到設(shè)定值或大于設(shè)定值，比如在泵的開啟初始或泵停止兩個階段，水壓均可能小于設(shè)定值，水未充滿爐內(nèi)，則加熱電路不會接通，這樣保護(hù)加熱絲周圍充滿了水不會造成“干燒”，過載也會斷電以保證工作在安全范圍；二是加熱爐中營養(yǎng)液已達(dá)到溫控儀設(shè)定溫度值，則電加熱爐電路斷開，不再加熱以節(jié)能并保證安全工作溫度范圍。
在圖5中，判斷是否達(dá)到營養(yǎng)液病原菌致死溫度、滯留時間、是否排出至待利用罐18由溫度傳感器與溫控儀II 11、溫度傳感器與溫控儀III 12、及電磁閥I 15、電磁閥II 16、時間繼電器I 21，時間繼電器II 22聯(lián)合控制。在圖5實施例中，電磁閥I 15電磁閥II 16在斷電時閥門關(guān)閉，通電時開啟；溫度傳感器與溫控儀II 11設(shè)定在溫度T1，溫度傳感器與溫控儀III 12設(shè)定在T1-1。當(dāng)溫度傳感器與溫控儀II 11感受到小于設(shè)定的溫度T1，則溫度傳感器與溫控儀II 11輸出端接通，圖5表現(xiàn)為11所示開關(guān)箭頭向上，電磁閥II 16接通，其閥門打開，流體內(nèi)部循環(huán)，接受加熱。當(dāng)溫度傳感器與溫控儀II 11感受到大于設(shè)定的溫度T1，圖5表現(xiàn)為11所示開關(guān)箭頭向下，接通溫度傳感器與溫控儀III 12電源，如果溫度傳感器與溫控儀III 12感受小于設(shè)定的溫度T1-1，則輸出端接通，圖5表現(xiàn)為12所示開關(guān)箭頭向上，電磁閥II 16接通，其閥門打開，流體仍進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)，接受加熱；如果溫度傳感器與溫控儀III 12感受大于設(shè)定的溫度T1-1，則圖5表現(xiàn)為12所示開關(guān)箭頭向下，時間繼電器I 21接通，電路切斷t1(t1為滯留殺菌時間)時間后，電路又接通，則時間繼電器II 22電源接通，與22串聯(lián)的電磁閥I 15接通，其閥門打開，流體被排向流量計17，最后排至待利用罐18，t2時間后電磁閥I 15被切斷，進(jìn)行下一輪循環(huán)。
在系統(tǒng)開啟時，手動電源開關(guān)23接通電磁閥I 15(箭頭向下)，增壓泵3循環(huán)泵4同時啟動，當(dāng)流量計顯示設(shè)計流量時，再將手動電源開關(guān)打向溫度傳感器與溫控儀II 11側(cè)(圖5中11箭頭向上)開始加熱處理；系統(tǒng)關(guān)閉時需要先關(guān)閉加熱負(fù)載20的電源，再將手動電源開關(guān)23打向電磁閥I 15側(cè)(箭頭向下)；關(guān)閉增壓泵3和循環(huán)泵4的電源，最后關(guān)閉電磁閥I 15的電源。
最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)，包括待處理罐(1)、增壓泵(3)、循環(huán)泵(4)、熱交換器(6)、加熱裝置(7)、單向閥(14)、待利用罐(18)，以上部件由管道順序連接起來，在單向閥(14)與待利用罐(18)之間設(shè)有一個三通管(24)，該三通管(24)的另一出口與增壓泵(3)和循環(huán)泵(4)之間的三通管(25)連接，其特征在于，它還至少包括一項下述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1)加熱裝置(7)配有加熱負(fù)載控制電路，該加熱負(fù)載控制電路包括安裝在加熱裝置(7)上的壓力控制開關(guān)(9)、溫度傳感器與溫控儀I(10)，及與壓力控制開關(guān)(9)和溫度傳感器與溫控儀I(10)相連接的繼電器(19)。2)加熱裝置(7)與三通管(24)之間安裝了一個滯留罐(13)，在該滯留罐(13)的前后安裝了溫度傳感器與溫控儀，與這兩個溫度傳感器與溫控儀相連接的是與三通管(24)的兩個出口連接的電磁閥I(15)，電磁閥II(16)，時間繼電器I(21)，時間繼電器II(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)，其特征在于，在加熱裝置(7)靠近出口的端部接一儀表三通，該儀表三通的一端連接壓力控制開關(guān)(9)，另一端接溫度傳感器與溫控儀I(10)，溫度傳感器與溫控儀I(10)輸出端一路與壓力控制開關(guān)(9)的接線柱串聯(lián)連接，壓力控制開關(guān)(9)的輸出端和溫度傳感器與溫控儀I(10)的另一輸出端與控制加熱負(fù)載的繼電器(19)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)，其特征在于，在滯留罐(13)的前后安裝的溫度傳感器與溫控儀分別是溫度傳感器與溫控儀II(11)和溫度傳感器與溫控儀III(12)，它們的溫控儀與電磁閥II(16)連接，溫度傳感器與溫控儀III(12)的溫控儀與時間繼電器I(21)連接，時間繼電器I(21)與時間繼電器II(22)連接，時間繼電器II(22)與電磁閥I(15)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱裝置(7)為電爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換器(6)為板式熱交換器。
專利摘要本實用新型公開了一種無土栽培營養(yǎng)液循環(huán)殺菌系統(tǒng)。技術(shù)方案包括待處理罐(1)、增壓泵(3)、循環(huán)泵(4)、熱交換器(6)、加熱裝置(7)、單向閥(14)、待利用罐(18)，以上部件由管道順序連接，在單向閥(14)與待利用罐(18)之間設(shè)有一個三通管(24)，該三通管的另一出口與三通管(25)連接，它還至少包括一項下述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.加熱裝置(7)配有加熱負(fù)載控制電路。2.加熱裝置(7)與三通管(24)之間安裝了一個滯留罐(13)，與該滯留罐(13)相連接有判斷是否達(dá)到溫度、滯留時間、是否排出的工藝控制電路。本系統(tǒng)采用加熱負(fù)載與工藝控制獨(dú)立的兩路控制系統(tǒng)，線路簡單，各元件可拆卸，工作安全，易維護(hù)。
文檔編號A01G11/00GK2865690SQ2005201330
公開日2007年2月7日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者袁小艷, 宋衛(wèi)堂, 周立剛, 王冬華 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)