Выбор распылителей

Выбор распылителей
Какие распылители лучше применять для различных препаратов и культур, как часто их менять, какая должна быть оптимальная высота штанги, с какой скоростью нужно работать, каковы оптимальные расхода рабочей жидкости, как варьировать значением давления, какие возможности работы при различных скоростей ветра, как влияют температура и влажность воздуха. Поэтому очень важным фактором успешного проведения опрыскивания есть выбор типа распылителей.
Большинство опрыскивателей, как отечественных, так и зарубежных, которые эксплуатируются в хозяйствах, оборудованы распылителями зарубежного производства. Самые известные распылители марок Lechler і Teejet. К сожалению, в хозяйствах часто выбирают распылители исходя из их минимальной цены. В результате, сэкономив не большие деньги, такие хозяйства не имеют возможности качественно провести опрыскивание, а следовательно, и с максимальным эффектом использовать пестициды стоимостью в десятки тысяч рублей.
Поэтому необходимым условием, как для агрономов, так и для операторов, является знание характеристик распылителей, исходя из их маркировки. Коротко рассмотрим это, тем более  что существует единственное кодирования распылителей по цвету и номером. Часто считают, что цвет и номер распылителя определяют размер капель. Однако это не так: на самом деле цвет и номер определяют расход воды при определенном давлении.
Объемные расходы распылителей кодируют с помощью международного цветового кодирования в соответствии с нормами ISO, цифра кода означает расход воды в галлонах в минуту и ​​при давлении 40 psi. Например, номер 04 (красный цвет) означает, что при давлении 40 psi (0,281 МПа) расход жидкости составляют 0,4 американские галлоны за минуту (1,51 л/мин). Итак, чем больше номер (калибр) распылителя, тем больше расход жидкости через него и тем больше средний размер капель при равном давлении в распылителей одного типа.
Что касается условий эксплуатации распылителей, то производители разработали специальные таблицы их применения на опрыскивателях. В этих таблицах могут быть приведены следующие параметры: тип распылителя, форма факела, оптимальное давление, степень износа капель, назначения, расходы жидкости при определенном давлении, размер капель, норма выброса при определенной скорости движения агрегата.
Норма расхода и дисперсность
Основными факторами влияния нормы расхода рабочей жидкости на биологическую эффективность применения пестицидов является содержание препарата на растениях и степень покрытия их поверхности. Существует критическая черта содержание растениями жидкости на себе, увеличение же затрат сверх этого предела приводит к резкому снижению эффективности использования пестицидов. Она разная для отдельных растений, фазы их развития и имеет относительно небольшое значение. Для большинства зерновых и пропашных культур критическая норма расхода рабочей жидкости в условиях содержания капель на растениях составляет 200 л/га для гербицидов и 300-400 л/га для фунгицидов.
С другой стороны, норма расхода рабочей жидкости должна быть достаточной для обеспечения нужной густоты покрытия каплями растений. Сама же плотность покрытия зависит от нормы расхода рабочей жидкости, дисперсности распыления и степени осадки капель.
В свою очередь, дисперсность распыления влияет на осадку капель на объект обработки, степень покрытия препаратом растительной поверхности, содержание препарата на ней, проникновение в ткань и токсичность препарата для вредных организмов. Поэтому качественное распыление рабочей жидкости на капли оптимального размера является основным фактором, обеспечивающим эффективность обработки.
Известно, что чем мельче капли, тем больше степень покрытия препаратом растительной поверхности, лучше содержание препарата на ней, листовая абсорбция и токсичность действия на вредные организмы. Однако с повышением дисперсности распыления увеличивается снос капель воздушными потоками в атмосферу, то есть снижается степень оседания препарата на растения, а отсюда уменьшается и плотность покрытия, соответственно снижается и эффективность препарата.
Функциональные особенности
Самыми распространенными на рынке плоскоструйные щелевые распылители типа ХR, ХRС (производство Teejet), LU, SТ (производство Lechler), которые являются универсальными по своему назначению, и инжекторные типа ID, IDK, IDKT (Lechler) АI, АГХR (Teejet) и т.д..
Щелевые распылители позволяют работать при скорости ветра 3-4 м/с, однако при большом количестве мелких капель в спектре лучше их применять при температуре меньше +25 °С, слабого ветра и высокой влажности (более 60%). Особенно это касается двофакельных щелевых распылителей, чей спектр капель особенно малый и поэтому имеет больше снос ветром и потери на испарение.
Щелевые распылители привлекательные по цене и позволяют получить высокую эффективность обработки при благоприятных погодных условиях.
Инжекторные распылители типа ID являются более универсальными в эксплуатации. Особенность их конструкции позволяет получать равномерный спектр крупных капель (благодаря всасыванию воздуха), которые могут проникать с достаточно большой скоростью сквозь стеблестой растений. Размер капель в комбинации со скоростью движения, в свою очередь, снижает вероятность дрейфа капель. Эффективное опрыскивание инжекторными распылителями обеспечивается при скорости ветра до 6-7 м/с., измеряется специальным прибором для измерения скорости ветра. В то же время лучший эффект от применения инжекторных распылителей достигается при относительно высоком рабочем давлении (0,4-0,8 МПа). Стоимость распылителей инжекторного типа против щелевого выше, и это для многих хозяйств является одним из решающих факторов в выборе распылителей для опрыскивателя.
В последнее время появились и достаточно широко используются так называемые компактные инжекторные распылители (IDK). Они меньшего размера и работают при меньшем давлении, не требуют высокотехнологичного оснащения, опрыскивателя, но несколько уменьшается скорость движения капель и их способность проникать внутрь стеблестоя.
Двофакельный инжекторный распылитель (IDKT) - один из оптимальных вариантов. Однако, как уже упоминалось, наличие двух факелов требует уменьшения размера капель для обеспечения равного расхода рабочей жидкости, если сравнить с однофакельнимы распылителями одинакового калибра.
Если рассматривать принципиальную разницу между щелевыми и инжекторными распылителями, то она заключается в следующем. В щелевом распылители распределение потока жидкости осуществляется после того, как жидкость прошла через срез сопла. Спектр капель сильно зависит от рабочего давления. К тому же он менее однороден: в достаточно большом количестве есть как большие, так и малые фракции. При повышение давления спектр капель смещается в сторону мелких и очень мелких. С одной стороны, мелкие капли более равномерно покрывают листовую поверхность, но с другой - они имеют менее «пробивную» способность и износостойкость ветром, большую склонность к испарению, что приводит к потерям рабочей жидкости.
Инжекторные распылители позволяют снять часть этих недостатков. В них смешивания жидкости с воздухом осуществляется внутри распылителя, спектр капель однородный и содержит большое количество крупных, которые движутся с большой скоростью, увеличивают степень проникновения внутрь стеблестоя и уменьшают время их пребывания в полете. Это благоприятно сказывается на конечном результате.
Поиск компромисса
Во время технологического процесса распыления образуется большое количество капель разных по размеру. К тому же должна быть обеспечена минимально допустимая плотность покрытия поверхности - 30-70 капель/см2. Таким образом, оптимальный размер капель - 150 мкм. Однако капли меньше 200 мкм наиболее подвержены сносу ветром и испарения. Поэтому на практике используются распылители со средним размером капель 200-400 мкм. В капель более 400 мкм увеличивается вероятность скатывания с листа.
Поэтому процесс внесения пестицидов - это всегда максимально приближенная к желаемым параметрам компромисс. Нужно стремиться к минимально возможным каплям, при определенных метеорологических условий. Чем выше влажность воздуха, ниже его температура и меньше скорость ветра, тем более благоприятные условия для работы.
При температуре выше 25 °С и низкой влажности воздуха мелкие капли особенно сильно подвергаются испарению. Также резко возрастает кристаллизация препаратов, и в таком виде они не могут проникнуть внутрь растений. При влажности воздуха менее 50% капли размером менее 200 мкм полностью высыхают за 20-30 мин: за это время препарат не успевает полностью проникнуть в растение. Даже при температуре воздуха ниже 25 °С и низкой влажности потери испарением мелких капель будут значительными.
Технологические настройки
На качество работы и производительность распылителей влияет и ряд других факторов - высота расположения штанги, рабочее давление, угол факела распыления, плотность рабочей жидкости.
Высота штанги и ее колебания - один из основных факторов качества опрыскивания, обычно не принимается во внимание. Так, по данным исследователей, в случае изменения высоты штанги лишь на 10 см норма внесения в зоне перекрытия увеличивается на 40%, а в других зонах снижается на 30%. Увеличение высоты штанги на 10 см вдвое увеличивает потери препарата из-за сноса.
Идеальной считается такая высота штанги, при которой перекрытие факелов распила осуществляется на середине расстояния между штангой и обрабатывающей поверхностью. Обычно для обеспечения оптимального уровня покрытия площади высота размещения распылителей соответствует расстоянию между ними. Например, для плоскоструйных распылителей с углом распыления 110 °, расположенных на расстоянии 50 см друг от друга, высота штанги устанавливается 50 см от обрабатываемой поверхности.
Влияние скорости движения на качество распыления. Современные опрыскиватели могут работать на скорости более 20 км/ч. Это в теории, однако на практике качество распиловки будет низкой. Официальные рекомендации производителей распылителей по скорости движения: для щелевых - 5-6 км/ч, для инжекторных - 7-8 км/ч. Это связано с потерями на снос и испарение через быстрый поток воздуха во время движения агрегата.
Одним из решений для работы на высоких скоростях принято считать опрыскиватели с принудительным осаждением капель (воздушные рукава). Вторым преимуществом таких опрыскивателей является то, что воздух из рукава штанги колеблет растения и, ударяясь в поверхность почвы, возвращается назад и наносит рабочий раствор на нижнюю сторону листа. Однако, как отмечают исследователи, может случаться такое: воздушный поток подхватывает с поверхности почвы пыль, с которым смешиваются, и нейтрализуются капли рабочего раствора. Попадая на растения уже в форме комочков грязи, они становятся менее эффективными.
Как альтернативу производители предлагают использовать инжекторные распылители с большим спектром капель, которые благодаря высокой скорости движения способны проникать внутрь стеблестоя.
Важным фактором, влияющим на качество распыления, является рабочее давление. Оно влияет на угол распила, размер капель и расхода. Особенно изменение давления влияет на размер капель: чем больше давление, тем меньше размер капель и, соответственно, увеличиваются потери из-за сноса и испарения. Однако увеличивается и покрытие растений. Поэтому, выбирая распылители, следует помнить, что различные распылители образуют капли разные по размеру и при различных значениях давления. У каждого типа распылителя есть допустимые и оптимальные интервалы рабочего давления, границ которых надо придерживаться во время работы.
Плотность рабочей жидкости. Следует помнить, что производительность распылителей установлена ​​для жидкостей плотностью 1 кг/л, поэтому в процессе их выбора нужно перечислять производительность в соответствии с плотностью рабочей жидкости согласно коэффициентами пересчета, которые приводятся производителями распылителей.
Причиной возникновения нарушений в технологических операциях являются дефекты технических средств, возникающих в процессе эксплуатации. По результатам исследований как производителей распылителей (в частности, фирмы Lechler), так и наших наблюдений, на распылители приходится до 31-45% всех дефектов опрыскивателей. К тому же повреждения, засорения, забивания распылителей приводит к ухудшению поперечного распределения жидкости, а износ их отверстий - до изменения пропускной способности и, соответственно, размера капель.
Скорость выхода из строя распылителя зависит от абразивности жидкости, давления и материала, из которого он изготовлен. Изменение формы и размеров отверстия распылителя существенно влияет на производительность, качество распыления и форму струи.
Есть два вида износа: загрязнение налетом и «расточки» сопла абразивными растворами. Как сильно сработан распылитель, можно определить в условиях хозяйства с помощью мерного устройства и секундомера. Если показатель расхода при определенном давлении отличается от табличных данных производителя более чем на 10%, то распылитель надо заменить. Поэтому залогом надежной и качественной работы опрыскивателя является постоянный контроль за состоянием распылителей, который в реальных условиях, к сожалению, в хозяйствах не проводится.
Для предотвращения накоплению отложений необходимо ежедневно тщательно промывать все составляющие опрыскивателя и распылители, однако недопустимы прочистки отверстий металлическими предметами.
Итоговые рекомендации
Обычно лучше всего пользоваться однофакельнимы инжекторными распылителями для гербицидов, системных фунгицидов и инсектицидов и двофакельными инжекторами для контактных препаратов. Лучше иметь по несколько комплектов различных калибров для замены в различных метеоусловиях. Обязательное условие: на опрыскивателях должны стоять во время работы распылители одного типа и одного типоразмера.
Нужно вести журнал показателей как можно большего количества различных факторов процесса опрыскивания: жесткость воды, метеоусловия, высота штанги, тип распылителей и тому подобное. Собственный опыт - единственная истинная база знаний, которая станет надежной опорой для дальнейшей оптимизации опрыскивания.
Нужно менять распылители в случае изменения их технических характеристик, проводить тщательное промывание распылителей и других составных частей после каждого внесения пестицидов.
В случае экстремальных погодных условий нужно иметь распылители среднего или дорогого ценового сегмента, но четко представлять, в каких условиях эти распылители дадут лучший результат.
Центробежные распылители позволяют эффективно вносить пестициды, а также обеспечивать качественную работу с меньшими затратами рабочей жидкости.