土壤蒸汽消毒机总体设计开题报告

 2021-08-08 22:13:09

1. 研究目的与意义

我国设施农业发展迅速,近三十年来,我国设施园艺面积已从不足0.7万hm2发展到目前362.7万hm2,从1999年开始一直保持世界设施园艺第一生产大国的地位,然而土传病害严重制约了设施种植业生产的发展。土壤蒸汽消毒是解决土传病害的有效方法之一,利用高温蒸汽熏蒸土壤,以达到控制土壤病虫害,克服土壤连作障碍,保证设施栽培高产、优产的目的。我国移动式土壤蒸汽消毒机发展缓慢,因此,借鉴国外的先进技术,大力发展设施园艺介质消毒技术与设备,对我国设施园艺的可持续发展有着深远的影响。

2. 国内外研究现状分析

蒸该技术在国外商业化应用已有半个多世纪,目前设施农业发达的国家,如美国、日本等国,一般普遍采用蒸汽消毒法进行基质消毒。国外蒸汽消毒机分为牵引式、自走式、车上搭载式。此外,按照每小时蒸汽蒸发量不同和大小型机重,研发了各类型号蒸汽消毒装置,如SB-300型,SB-400型,SB-700型。美国ALVANBLANCH公司研发的AGRIVAP系列,SIEBRING公司研发的Steam'NAir系列和USGlobalResources公司研发的SiouxSteamFlo系列土壤蒸汽消毒机功能完备,可作蒸汽和热水两用消毒机,生产干蒸汽熏蒸,行走方便,能耗低,效果好。意大利研发出一种新机型,该机械具有一系列蒸汽注射管,用一块3m4m的不锈钢包裹,能保证将蒸汽均匀注射到土壤中。日本还生产专用的移动式全自动蒸汽消毒机(一体式和移动式),消毒箱分别为C-1.2,C-1.6,C-2.4型。目前,国外该类机具加强了自动控制系统和人机工程优化的研究,未来趋于操作舒适化、智能化。

国内市场则是近10年才逐步发展起来,目前主要用于高附加值的园艺作物,已在全国多个地方成功应用。我国中锦国仪公司研发的MS100等系列土壤蒸汽消毒机采用覆膜和管道系统熏蒸土壤,经现场测试,30厘米深度的土壤,一个半小时熏蒸,温度可达90.8℃,达到完美的消毒效果。浙江大学蒋焕煜、王俊提出了一种设施园艺移动式介质蒸汽消毒系统,利用蒸汽锅炉通过蒸汽管和移动小车的蒸汽入口连接高温高压蒸汽通过蒸汽管通入移动消毒小车,对介质进行高温蒸汽消毒。国内该类机具发展空间很大,可以参考AGRIVAP系列和MS100系列土壤蒸汽消毒机进行改进研发。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:(1)蒸汽发生装置结构及方案设计;(2)蒸汽输送机构设计;(3)蒸汽释放装置结构设计。

研究计划:

第1周:收集资料、文献;撰写开题报告;

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4. 研究创新点

特色:南京林业大学林机系对脉动燃烧现象的研究、应用与推广走在国内前列,针对现有土壤蒸汽消毒机普遍采用稳态燃烧装置的现状,本课题采用脉动燃烧替代稳态燃烧,大幅提高燃烧效率,有效降低有害气体排放。

创新:

⑴采用履带式行走机构,野外行走通过性好;

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