Podsumowanie badań polowych i laboratoryjnych

Na podstawie zebranych danych w czasie badań laboratoryjnych opracowano tabele 5.7 - 5.8 dotyczące zmian wartości natężenia wypływu, nierównomierności Cv i średniej średnicy kropel Dv₅₀ po określonym czasie pracy. Pozostałe wyniki z przeprowadzonych badań zaprezentowano w załączniku 5. Tabela 5.7 i 5.7a. prezentuje otrzymane wyniki z przeprowadzonych pomiarów na opisanych wyżej stanowiskach pomiarowych. Są to wartości średnie ze średniej arytmetycznej.

Tabela 5.7. Zestawienie zmian natężenia wypływu, nierównomierności Cv rozpylaczy płaskostrumieniowych po określonym czasie pracy

Nazwa

rozpylacza Zmiana natężenia wypływ [l/min] Nierównomierność Cv [ppm]³⁰ Liczba godzin

** wartości liczbowe pobrane z publikacji PIMR [1]

30 ppm (ang. parts per million) 1ppm = 1/10⁶ to znaczy 10^-4%. Sposób wyrażania stężenia bardzo rozcieńczonych roztworów związków chemicznych. Stężenie to, jest pochodną ułamka molowego i określa ile cząsteczek związku chemicznego przypada na 1 milion cząsteczek roztworu. W przypadku roztworów ciekłych sytuacja się komplikuje, gdyż trzeba jeszcze wziąć pod uwagę gęstość i masę cząsteczkową rozpuszczalnika. Jednostka ppm jest też czasem stosowana jako sposób wyrażenia ułamka wagowego, zwykle jednak w takim przypadku informuje się pisząc np. ppm (wagowo). Gdy za skrótem ppm nie ma żadnych dodatkowych informacji, przyjmuje się, że mowa jest o ułamku molowym [97].

Tabela 5.7a. Zestawienie średniej średnicy kropel po określonym czasie pracy Nazwa rozpylacza Średnia średnica kropli Dv 50 [μm]

Liczba godzin pracy 0 15 50 100

1 10 11 12 13

XR11003VK 196 197,44 200,08 198,2

XR11003VB 188,2 235,68 248,04 299,68

XR11003VS 192 223,36 227,58 236,68

XR11003VP – zużyto

na polu 198,6 192,65 196,95 —

XR11003VP – zużyto

w laboratorium 198,6 195,43 194,37 195,17

11003 — 220,72 239,37 258,5

DG11003VP 240 255,66 256,12 261,42

DG11003VS 240,1 278,86 289,24 296,26

RSMM11003 –

zużyto na polu* 273 — — 188,45

RSMM11003 – zużyto w laboratorium**

273 274 266 278

AZMM11003 204,3 213,38 210,86 218,82

EZMM11003 511,1 587,64 542,52 549,18

AI11003VS — 532,64 541,86 542,48

AIXR11003 324,7 336,88 339,84 335,48

* pomiar był dokonany po 100 godzinach pracy i jest to wartość uśredniona z pomiaru 24 sztuk rozpylaczy, wartości liczbowe w rubrykach 3 i 4 zostały oszacowane na podstawie równania prostej przechodzącej przez dwa punkty

** wartości liczbowe pobrane z publikacji PIMR [1]

Tabela 5.8 przedstawia procentowe zmiany parametrów rozpylania (zmianę natężenia wypływu, nierównomierność poprzeczną oraz średnią średnicę kropel). Dla zmiany natężenia wypływu przyjęto wartość liczbową 1,2 l/min jako wartość nominalną (bazową) równą zero procent zgodnie z normą [65]. Oznacza ona brak zużycia. Wartości ujemne w tym przypadku oznaczają powiększenia się otworu, przez który przepływa ciecz, co doprowadza do wzrostu ilości cieczy przepływającej przez rozpylacz i wzrostu zużycia.

Wartości dodatnie oznaczają, że rozpylacz ulega procesowi docierania, by osiągnąć wartość procentową zero. Dla zmiany nierównomierności Cv przyjęto wartości liczbowe z kolumny zero jako wartość bazową. Zgodnie z normą PN-EN 13790-1:2003 „rozkład poprzeczny w obszarze całkowitego nakładania się strugi, powinien być równomierny.

Jego wielkość określa się na podstawie współczynnika nierównomierności, który nie powinien przekraczać 10 % ilość cieczy zebranej w każdym rowku stołu, w obszarze całkowitego nakładania się strumieni i nie powinna różnić się od wartości średniej o więcej niż ± 20 %”[57]. W tym przypadku, są to wartości uśrednione i policzone z tabeli 5.7, dlatego też tabela 5.8 zawiera wartości ujemne i dodatnie.

Tabela 5.8. Zestawienie procentowych zmian natężenia wypływu, nierównomierności Cv rozpylaczy płaskostrumieniowych po określonym czasie pracy

Nazwa

rozpylacza Zmiana natężenia wypływu [%] Nierównomierność Cv [%]

Liczba godzin

*pomiar był dokonany po 100 godzinach pracy i jest to wartość uśredniona

z pomiaru 24 sztuk rozpylaczy, wartości liczbowe w rubrykach 3 i 4 zostały oszacowane na podstawie równania prostej przechodzącej przez dwa punkty

** wartości liczbowe pobrane z publikacji PIMR [1]

Z tabeli 5.8. wynikają następujące wnioski:

1) współczynnik nierównomierności poprzecznej Cv mieści się w granicach 0 – 28,23 % przy dopuszczalnej wartości Cv < 10 %; pozwala to na wyeliminowanie rozpylaczy (tylko EZMM11003) nie spełniających tego kryterium.

2) współczynnik natężenia wypływu umiejscowiony jest w granicach 0 – 27,50 % przy dopuszczalnej wartości 10 %; pozwala to na wyeliminowanie rozpylaczy nie spełniających tego kryterium (XR11003VB – z wkładką miedzianą, XR11003VS, 11003 – z wkładką stalową i całkowicie wykonany ze stali, EZMM11003 – z tworzywa sztucznego POM, AIXR11003 – z tworzywa sztucznego UHMWPE).

3) rozpylacze nie spełniające warunków będą musiały być kilkukrotnie wymienione w czasie pracy przez 100 godzin.

Ponadto na podstawie zestawień z tabel 5.7, 5.7a i 5.8 zmian natężenia wypływu, nierównomierności Cv i średnich średnic kropel, analizując wyniki, opracowano tabelę 5.9 dla rozpylaczy płaskostrumieniowych. W centralnej części znajdują się trzy parametry (natężenie wypływu, nierównomierność poprzeczna Cv, średnia średnica kropel) oraz czas (w godzinach), po którym wartości były analizowane. Litera „T” oznacza „tak, spełnione

są wymagania ujęte w normach”, litera „N” oznacza „nie, nie spełniają wymagań ujętych w normach”. Z uwagi na brak możliwości pomiaru w przypadku rozpylacza pracującego na polu RSMM11003 po czasie 15 i 50 godziny pracy, tym samym możliwości przeprowadzenia analizy nie była możliwa. Nie oznacza to jednak, że rozpylacz może lub nie może pracować dłużej, niż 100 godzin na polu (badania przeprowadzone w PIMR w 2002 [1] wskazują, iż ten rozpylacz może pracować nawet 1000 godzin).

Tabela 5.9. Analiza jakościowa rozpylaczy Nazwa

rozpylacza

Zmiana natężenia

wypływ Nierównomierność Cv Średnia średnica kropli Dv 50

Z analizy jakościowej wynika, że rozpylacze XR11003VK, XR11003VP, DG11003VP, DG11003VS, AI11003VS, AIXR11003, RSMM11003 mogą pracować dłużej niż 100 godzin i nadal spełniają parametry eksploatacyjne. Pozostałe w czasie 100 godzin pracy należy wymienić.

Analizując proces eksploatacji poczyniono założenia co do zużycia wody przez 1 rozpylacz przy wiadomym natężeniu wypływu (wydatku jednostkowym) w czasie, w litrach (tabela 5.10), a także ilość opryskanych ha (tabela 5.12), czas w którym rozpylacz uzyska 10 % natężenia wypływu (tabela 5.11). Do oszacowania wielkości zużycia wody przyjęto, że rolnik w swoim gospodarstwie korzysta z opryskiwacza o zbiorniku 600 litrowym, który zostaje opróżniony w ciągu 25 min przez 24 sztuki rozpylaczy umieszczonych na belce polowej o długości 12 metrów. W czasie 25 minut opryskane są 2ha.

25min*2 + 10 min = 60 min 600l*2 + 240l=1440 l/h

Zużycie wody ze środkiem ochrony roślin na ha powierzchni przez 1 rozpylacz:

ha

Tabela 5.10. Oszacowane zużycia wody przez 1 rozpylacz przy wiadomym natężeniu wypływu (wydatku jednostkowym) w czasie w litrach

Nazwa

rozpylacza Po 1 min

suma litrów wody od

0-15h

suma litrów wody od

15-50h

suma litrów wody od 50-100h

Razem ilość wody od

0-100h

Ilość wody zużytej do czasu 10%

zużycia rozpylacza 11003 1,211 1152 3108 5062,5 9322,50 843,75 XR11003VS 0,889 913,5 2761,5 4785 8460,00 229,04 XR11003VB 1,313 1377 4000,5 6345 11722,50 280,07 DG11003VS 1,375 1206 2667 3780 7653,00 1660,16

AI11003VS 1,15 1049 2465 3480 6995,25 —

XR11003VK 1,165 1080 2562 3570 7212,00 —

XR11003VP 1,143 1044 2499 3600 7143,00 —

XR11003VP

u rolnika 1,145 1057,5 2499 3495 7051,50 —

DG11003VP 1,199 1071 2583 3690 7335,00 —

AIXR11003 1,173 1134 2635,5 3405 7174,50 624,23 RSMM11003 1,160 1044,9 2440,2 3493,5 6978,60 — RSMM11003

u rolnika 1,161 1046,1 2450,4 3523,5 7020,00 — AZMM11003 1,268 1071 2373 3525 6871,80 1422,89 EZMM11003 1,160 1044 2436 3960 7440,00 2988,60

W tabeli 5.11 w kolumnie 11 oszacowano tylko wartości zużycia dla rozpylaczy płaskostrumieniowych, które osiągają 10 % zużycia w czasie 100 godzin pracy. Dla pozostałych nie było możliwe oszacowanie, z uwagi na brak dalszych pomiarów.

Tabela 5.11. Oszacowanie czasu zużycia rozpylaczy na podstawie natężenia wypływu (wydatku

W czasie 100 godzin pracy rozpylacze 11003, XR11003VS, XR11003VB, DG11003VS, AXIR11003, AZMM11003, EZMM11003 muszą zostać wymienione ze względu na ich zużycie. Pozostałe rozpylacze mogą pracować utrzymując parametry (natężenie wypływu, średnią średnicę kropel). Najczęściej należy wymieniać rozpylacze z wkładką miedzianą aż 27 razy, następnie rozpylacze wykonane z wkładką stalową XR11003VS aż 23 krotnie, rozpylacz 11003 aż 9 krotnie, DG11003VS tylko 4 krotnie.

Wśród rozpylaczy wykonanych z tworzyw sztucznych, aż 12 krotnie trzeba wymienić AIXR11003, 9 krotnie AZMM11003 i dwukrotnie EZMM11003.

Tabela 5.12. Oszacowane zużycia wody przez 1 rozpylacz przy wiadomym natężeniu wypływu (wydatku jednostkowym) w czasie na ilość ha

Rozpylacz

Zużycie wody przez 1 rozpylacz przy wiadomym natężeniu wypływu