專利名稱：農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，具體來說，涉及一種設(shè)施土壤地力恢復(fù)的機(jī)械設(shè)備，特別是設(shè)施土壤病蟲害鹽漬化等連作障礙解除技術(shù)的夏季高溫?zé)崴寥阑|(zhì)消毒和冬 季溫室熱水取暖的多功能高效燃煤鍋爐裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國人民對蔬菜需求的快速增加，設(shè)施蔬菜面積發(fā)展迅速，各種設(shè)施面積已 達(dá)300萬m2，其中以高效節(jié)能日光溫室為主的各類溫室面積已超過60萬m2。設(shè)施蔬菜茬口 轉(zhuǎn)換多，連年種植土壤土傳病害嚴(yán)重，特別是根結(jié)線蟲的發(fā)生使茄果類的番茄和瓜類蔬菜 等受害嚴(yán)重，極大地影響了蔬菜產(chǎn)量，因此土傳病害成為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)發(fā)展的突出問題，采 取措施根治土傳病害已成為實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。我國日光溫室多采用土壤栽 培，瓜菜種植頻繁，老菜區(qū)土傳病害嚴(yán)重，所以必須根據(jù)國情開發(fā)相關(guān)的土壤消毒方法來實(shí) 現(xiàn)對土傳病害的高效防治。目前常用的土壤消毒方法主要有以下幾種，其主要問題如下1.氯化苦、溴甲烷等藥劑薰蒸消毒，即將毒性很高的化學(xué)物質(zhì)灌注于土壤中，利用 棚膜封閉高溫薰蒸將土壤病蟲害殺死，最后開棚散去藥劑毒性，其主要問題是消毒藥劑毒 性很大，成本也較高，處理需要專業(yè)人員進(jìn)行，對作業(yè)人員和大氣也產(chǎn)生較大污染，目前已 基本不用。2.氰銨化鈣消毒法，也稱石灰氮消毒法，即將氰銨化鈣撒施于土壤表面，然后再鋪 施秸稈等有機(jī)物，翻耕后灌水蓋膜再封棚，由于氰銨化鈣生產(chǎn)成本高，毒性也較大，不適于 生產(chǎn)無公害蔬菜產(chǎn)品，加上消毒不徹底，因此應(yīng)用也受到限制。3.高溫蒸汽消毒，即將高溫?zé)嵴羝麌姷酵寥阑|(zhì)中利用熱蒸汽將土壤病蟲殺死， 由于蒸汽滲透力有限，所以主要用于無土栽培的基質(zhì)消毒，無法用于土壤消毒。4.燃油熱水消毒，即燃燒柴油將加水熱后通過分水器灌注于土壤，將土壤中的有 害微生物用長時(shí)間高溫殺死，但是該技術(shù)所用設(shè)備為韓國進(jìn)口，成本很高，所用燃料柴油價(jià) 格較高，應(yīng)用成本高，不適合中國國情，無法大規(guī)模推廣應(yīng)用，而現(xiàn)有的燃煤鍋爐無法達(dá)到 長時(shí)間產(chǎn)生高溫?zé)崴畬?shí)現(xiàn)殺菌的效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，研制開發(fā)出一種農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè) 備，該設(shè)備成本低，操作簡便，便于移動(dòng)，既可用于土壤熱水消毒，還可用于育苗基質(zhì)消毒和 溫室熱水供暖，一機(jī)多用。本實(shí)用新型的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，包括供水管路、水加熱裝置和熱水分配裝 置，其中，所述供水管路與水加熱裝置連接，所述熱水分配裝置與水加熱裝置連接，所述水 加熱裝置為燃煤式加熱裝置。其中，所述水加熱裝置包括爐壁、爐腔、與爐腔鄰接的燃燒室，以及與燃燒室順次相連接的煙道及煙 ，所述煙道的下方與煙 的入口相連接，所述爐腔內(nèi)設(shè)有換熱管，所述供水管路輸入的水通過換熱管加熱后流入熱水分配裝置。其中，所述熱水分配裝置包括熱水分配器和注水滴灌系統(tǒng)，所述熱水分配器為多 根并列的空心管，所述空心管的一側(cè)分別與熱水供水管路連接，所述空心管的另一側(cè)與注 水滴灌系統(tǒng)連接，所述注水滴灌系統(tǒng)為多根與熱水分配器垂直連接的微孔空心管。其中，所述爐腔為密封的容器，所述容器的下部填充水，所述容器的水上空間為負(fù) 壓真空空間，所述換熱管位于負(fù)壓真空空間內(nèi)，燃燒室由中空隔板條分隔成的位于上部的 煤膛和下部的火膛，所述煤膛上方連接有進(jìn)風(fēng)管，所述煙道位于火膛內(nèi)，由兩排受熱管道圍 合而成。其中，所述中空隔板條為相互鄰接的管道，所述管道與所述水空間相互連通。其中，所述負(fù)壓真空空間連接有安全閥和負(fù)壓表以及真空排氣閥。其中所述火膛連接有防爆口。其中，還包括安全報(bào)警系統(tǒng)，所述安全報(bào)警系統(tǒng)為溫度聲光報(bào)警裝置或缺煤報(bào)警
裝置ο其中，所述熱水分配器上設(shè)置有手動(dòng)開關(guān)。其中，還包括風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與火膛相連接。本實(shí)用新型農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備采用燃煤加熱，節(jié)約成本，并能對水進(jìn)行持續(xù) 加熱，從而對土壤進(jìn)行消毒，該設(shè)備對土壤無污染，無化學(xué)農(nóng)藥殘留，適用于推廣應(yīng)用。同 時(shí)，使用燃煤還較燃油大大降低了應(yīng)用成本，從而能充分利用熱水消毒的優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)設(shè)施 土壤無公害消毒的低成本，促進(jìn)設(shè)施蔬菜的可持續(xù)生產(chǎn)。采用此技術(shù)對土壤病蟲害有顯著 的防治效果，甚至可對土壤深層部進(jìn)行消毒，對土壤青枯病菌、土壤線蟲及雜草種子可起到 多重殺滅效果，對其它病蟲害的發(fā)生也可起到有效的防治效果。

圖1是本實(shí)用新型的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備整體示意圖。圖2是本實(shí)用新型農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備的水加熱裝置主視圖；圖3是本實(shí)用新型農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備的水加熱裝置側(cè)視圖；1 水加熱裝置；2 水源；3 煙囪；4 操作面板；5 溫室；6 受熱管道；7 煙道； 10 中空隔板條；11 煤膛；12 火膛；13 添煤口 ；14 出灰口；15 進(jìn)風(fēng)管；16 風(fēng)機(jī)；21 負(fù) 壓真空空間；22 水空間；23 換熱管；24 安全閥；26 防爆口 ；27 負(fù)壓表；28 注水滴灌系 統(tǒng)；29 熱水分配器；30 熱媒水水位計(jì)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施 例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖1所示，依照本發(fā)明具體實(shí)施方式
的一種農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，包括供水 管路、水加熱裝置1和熱水分配裝置。供水管路由水源2進(jìn)行供水，從水源2來的水，經(jīng)過水 加熱裝置1加熱后，流到熱水分配裝置中，熱水分配裝置包括熱水分配器29和注水滴灌系統(tǒng)28，熱水分配器29為多根并列的空心管，所述空心管的一側(cè)分別與熱水供水管路連接，所述空心管的另一側(cè)與注水滴灌系統(tǒng)28連接，所述注水滴灌系統(tǒng)28為多根與熱水分配器 29垂直連接的空心多孔耐熱塑料管。優(yōu)選地，熱水分配器29是不銹鋼空心管，長度3米，一 側(cè)中部有接口與熱水傳輸系統(tǒng)相連，另一側(cè)每隔一段距離(例如0.3米)有一個(gè)出水孔，其 上有手動(dòng)開關(guān)來控制出水。出水孔直徑優(yōu)選為2厘米。注水滴灌系統(tǒng)28是耐高溫軟管滴 灌帶或硬管，其一端與出水孔相接，另一端固定封閉，滴灌帶上壁每隔一段距離(0. 10-0. 20 米)有一個(gè)出水孔，熱水從滴灌帶的孔中流出用于加熱土壤。如圖2和圖3所示，所述水加熱裝置1為燃煤式加熱裝置。其結(jié)構(gòu)包括爐壁8、爐 腔、與爐腔鄰接的燃燒室，以及與燃燒室順次相連接的煙道7及煙囪3，煙道7的下方與煙 囪3的入口相連接，爐腔內(nèi)設(shè)有換熱管23，所述供水管路輸入的水通過換熱管23加熱后流 入熱水分配裝置中的熱水分配器29里，并進(jìn)而進(jìn)入注水滴灌系統(tǒng)28中，所述換熱管23選 用優(yōu)質(zhì)紫銅換熱管。爐腔為密封的容器，爐腔的下部填充水，爐腔的水上空間為負(fù)壓真空空 間21，負(fù)壓真空空間21常態(tài)下為真空狀態(tài)，其充水的空間為水空間22。爐壁8的表面安 裝有與水空間22相連通的熱媒水水位計(jì)30，可觀察熱媒水的水位變化，及時(shí)補(bǔ)水。所述換 熱管23位于負(fù)壓真空空間21內(nèi)，燃燒室由中空隔板條10分隔成的位于上部的煤膛11和 下部的火膛12，煤膛11裝煤，所述煤通過與外部連接的添煤口 13添加煤炭?；鹛?2還有 與外部連接的出灰口 14，通過一側(cè)的出灰口 14可將燃煤產(chǎn)生的灰清理干凈。所述所述煤 膛11上方連接有進(jìn)風(fēng)管15，所述煙道7位于火膛12內(nèi)，由兩排受熱管道圍合成。優(yōu)選地， 將中空隔板條設(shè)置成為相互鄰接的管道，管道內(nèi)為負(fù)壓，所述管道與所述水空間22相互連 通，加熱時(shí)管道內(nèi)水汽化成蒸汽，經(jīng)適當(dāng)排汽后，冷卻成為真空，水加熱成蒸汽后進(jìn)入管道， 經(jīng)加熱冷水而冷卻成水流回水空間。優(yōu)選地，負(fù)壓真空空間連接有安全閥24和負(fù)壓表27， 安全閥24優(yōu)選為兩個(gè)，其中一個(gè)使用，一個(gè)作備用。優(yōu)選地，火膛12連接有防爆口 26，防爆 口 26用于防止?fàn)t膛壓力過大可能產(chǎn)生的爆炸，提高安全性，為便于提示爐腔內(nèi)溫度和煤炭 的使用情況，水加熱裝置1上還安裝有安全報(bào)警系統(tǒng)。為便于控制土壤的消毒時(shí)間和均勻 性，熱水分配器29上設(shè)置有手動(dòng)開關(guān)。風(fēng)機(jī)16的出風(fēng)口與火膛12相連接，操作面板4與 風(fēng)機(jī)相連，操作面板4用于控制風(fēng)機(jī)16風(fēng)速調(diào)節(jié)火力并顯示水溫，風(fēng)機(jī)16為變頻風(fēng)機(jī)，用 于控制根據(jù)溫度變化，變頻風(fēng)機(jī)通過操作面板4的設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率來調(diào)節(jié)火焰大小，實(shí) 現(xiàn)水溫的爐溫的自動(dòng)多級控制。本實(shí)用新型是將熱媒水一次性注入封閉，在爐腔內(nèi)下半部形成水空間22，加熱后 通過對上半部的排汽處理，將水蒸汽和空氣排出，即采用排氣法形成負(fù)壓真空空間21 ；同 時(shí)對燃煤采用氣化返轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)，即從上部風(fēng)管15吹入的空氣不僅提供燃煤所需氧氣，同 時(shí)也將氣化煤氣吹至下部火膛12內(nèi)發(fā)生燃燒，采用膜式壁結(jié)構(gòu)(受熱管道6形成的煙道) 使燃燒火焰?zhèn)鳠嶂了臻g22加熱熱媒水使之汽化，熱媒水的水蒸汽在負(fù)壓真空空間21內(nèi) 與換熱管23內(nèi)的冷水熱交換將其加熱至90-95°C，所述換熱管23選用優(yōu)質(zhì)紫銅換熱管，總 熱效率達(dá)92%以上，該高溫?zé)崴捎糜谕寥老?，亦可用于暖氣供熱或是其它需要熱水?地方。本實(shí)用新型將真空鍋爐、氣化返轉(zhuǎn)燃燒和膜式壁傳熱結(jié)構(gòu)三種技術(shù)加以組合，且對 結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，使本實(shí)用新型具有體積小，熱效率高，移動(dòng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以在不同溫室5 間或溫室內(nèi)移動(dòng)工作。所述負(fù)壓真空空間21連接有安全閥24、25(其中，安全閥25在安全閥24失效時(shí)使用)和負(fù)壓表27，可直接顯示及有效控制負(fù)壓真空空間21的真空度情況，同時(shí)火膛上還 設(shè)置有防爆口 26，上述設(shè)置可確保整個(gè)設(shè)備的安全性。本實(shí)用新型還設(shè)置有安全報(bào)警系統(tǒng)。所述安全報(bào)警系統(tǒng)出水溫度聲光報(bào)警裝置和 缺煤報(bào)警裝置。系統(tǒng)可在操作面板4設(shè)定出水溫度，根據(jù)溫度變化，變頻風(fēng)機(jī)可自動(dòng)調(diào)節(jié)頻 率來調(diào)節(jié)火焰大小，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)多級控制，采用高精度傳感器控制出口熱水溫度使水溫均勻； 出水溫度聲光報(bào)警裝置可在水溫低于或高于設(shè)定溫度時(shí)，開始啟動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)火 力大小，同時(shí)進(jìn)行報(bào)警，如高溫時(shí)水溫繼續(xù)升高，超出設(shè)定超高值時(shí)，聲光報(bào)警裝置啟動(dòng)且 安全閥打開。當(dāng)溫度恢復(fù)到設(shè)定范圍內(nèi)，聲光報(bào)警自動(dòng)解除(也可手動(dòng)解除報(bào)警)。缺煤提 醒報(bào)警裝置可在自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)火力仍不足時(shí)報(bào)警，提醒及時(shí)加煤以保證燃燒安全。通過上 述安全報(bào)警系統(tǒng)使本實(shí)用新型農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備調(diào)控更方便，只需在操作面板4中進(jìn) 行操作調(diào)控就可以了。操作智能化的安全報(bào)警系統(tǒng)連接和安裝只需按照常規(guī)方法就行。外 殼體上安裝有與水空間22相連通的水位計(jì)30，可觀察熱媒水的水位變化，及時(shí)補(bǔ)水。所述煙囪3連接于煙道7的下端，使氣化返轉(zhuǎn)燃燒的燃煤效率更高，同時(shí)火膛12 和煙道7又成為集灰處，煙氣中的灰塵多數(shù)也落在火膛12內(nèi)，很方便通過出灰口 14清理干 凈，也使外部環(huán)境更清潔。經(jīng)過換熱管23加熱后的水，其溫度能達(dá)到90°C以上，通過耐高溫水管將上述的高 溫?zé)崴斔偷叫枰緶厥?的栽培基質(zhì)槽或栽培畦；利用熱水分配器29將傳輸來的熱水 通過耐高溫的滴灌注水系統(tǒng)28分配于不同的栽培基質(zhì)槽或待消毒土壤表面。本實(shí)用新型農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，將真空鍋爐、氣化返轉(zhuǎn)燃燒和膜式壁傳熱結(jié) 構(gòu)相結(jié)合，并通過自動(dòng)控制系統(tǒng)來操控，能連續(xù)提供90-95°C熱水，本實(shí)用新型燃煤效率高， 熱利用率高，環(huán)境污染小，用于土壤消毒效果好，成本低，易于推廣。本實(shí)用新型使用方法是 利用水泵使冷水通過消毒機(jī)內(nèi)換熱管迅速加熱達(dá)到需要的溫度后注入輸水管和分水器，最 終通過膜下灌溉系統(tǒng)將熱水灌注于土壤或基質(zhì)，連續(xù)注水使基質(zhì)土壤高溫水飽和而提升其 溫度至50-70°C，在此高溫下持續(xù)1-2小時(shí)，可將土壤中大量雜菌殺死，從而使土壤地力得 以恢復(fù)。應(yīng)用本實(shí)用新型對土壤高溫消毒處理，在通風(fēng)后整地做畦，若定植接種有益菌根 微生物的菌根苗效果更為理想，因?yàn)闊o菌土中接種有益的菌根菌有利于蔬菜根系的生長發(fā) 育和營養(yǎng)吸收，同時(shí)定植應(yīng)用菌根苗不僅可迅速恢復(fù)地力，還可降低肥水用量，提高肥水利 用率，促進(jìn)營養(yǎng)利用吸收，應(yīng)用效果更好。本實(shí)施例采用高溫?zé)崴痉椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)和意義在于，一是恢復(fù)溫室連作障礙鹽漬 化土壤的地力水平，減輕高鹽危害，提高土壤養(yǎng)分吸收率和節(jié)省化肥用量，并最終提高蔬菜 產(chǎn)量和改善蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)；二是應(yīng)用于土傳病害嚴(yán)重的土壤，可以有效殺滅土傳病害，并顯 著提升地力，改善了蔬菜根際微生物環(huán)境和營養(yǎng)吸收；三是應(yīng)用于育苗基質(zhì)土的消毒，減少 農(nóng)藥用量，提高成苗率，還可用于菌根苗的低成本大規(guī)模工廠化培育。本實(shí)用新型的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備還配有熱水分配器和注水滴灌系統(tǒng)，既可通 過耐高溫水管將90°C以上的高溫?zé)崴斔偷叫枰緶厥业脑耘嗷|(zhì)槽進(jìn)行基質(zhì)消毒； 亦可利用熱水分配器將傳輸來的熱水通過耐高溫的滴灌注水系統(tǒng)分配于待消毒土壤表面 進(jìn)行土壤消毒。此外還可用于溫室或居室水暖系統(tǒng)的加溫供暖。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤 飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，包括供水管路、水加熱裝置和熱水分配裝置，其特征在于，所述供水管路與水加熱裝置連接，所述熱水分配裝置與水加熱裝置連接，所述水加熱裝置為燃煤式加熱裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，其特征在于，所述水加熱裝置包括爐 壁、爐腔、與爐腔鄰接的燃燒室，以及與燃燒室順次相連接的煙道及煙囪，所述煙道的下方 與煙@的入口相連接，所述爐腔內(nèi)設(shè)有換熱管，所述供水管路輸入的水通過換熱管加熱后 流入熱水分配裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，其特征在于，所述熱水分配裝置包 括熱水分配器和注水滴灌系統(tǒng)，所述熱水分配器為多根并列的空心管，所述空心管的一側(cè) 分別與熱水供水管路連接，所述空心管的另一側(cè)與注水滴灌系統(tǒng)連接，所述注水滴灌系統(tǒng) 為多根與熱水分配器垂直連接的微孔空心管。
4.如權(quán)利要求3所述的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，其特征在于，所述爐腔為密封的容器， 所述容器的下部填充水，所述容器的水上空間為負(fù)壓真空空間，所述換熱管位于負(fù)壓真空 空間內(nèi)，燃燒室由中空隔板條分隔成的位于上部的煤膛和下部的火膛，所述煤膛上方連接 有進(jìn)風(fēng)管，所述煙道位于火膛內(nèi)，由兩排受熱管道圍合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，其特征在于所述中空隔板條為相 互鄰接的管道，所述管道與所述水空間相互連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，其特征在于所述負(fù)壓真空空間連 接有安全閥和負(fù)壓表以及真空排氣閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，其特征在于所述火膛連接有防爆
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，其特征在于還包括安全報(bào)警系統(tǒng)， 所述安全報(bào)警系統(tǒng)為溫度聲光報(bào)警裝置或缺煤報(bào)警裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，其特征在于所述熱水分配器上設(shè) 置有手動(dòng)開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，其特征在于還包括風(fēng)機(jī)，所述風(fēng) 機(jī)的出風(fēng)口與火膛相連接。
專利摘要本實(shí)用新型的一種農(nóng)用土壤熱水消毒設(shè)備，屬于農(nóng)用設(shè)備領(lǐng)域。包括供水管路、水加熱裝置和熱水分配裝置，所述熱水分配裝置與供水管路連接，所述水加熱裝置為燃煤式加熱裝置。本實(shí)用新型具有熱利用率高，環(huán)境污染小，熱效率高，便于移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。通過熱水分配的膜下灌溉系統(tǒng)將本實(shí)用新型得到的95℃高溫?zé)崴嘧⒂谕寥阑蚧|(zhì)，可使土壤或基質(zhì)溫度升高至50-70℃，在此高溫下持續(xù)1小時(shí)以上，可將土壤中大量雜菌殺死，從而消除土傳病蟲害，使土壤地力得以恢復(fù)。
文檔編號A01M17/00GK201575582SQ20102000210
公開日2010年9月8日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者周文斌, 姜來軍, 張志斌, 玄明輝, 賀超興 申請人:天津市韓正機(jī)械設(shè)備有限公司