专利名称：无土栽培营养液循环杀菌系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种植物无土栽培营养液循环杀菌系统，营养液被加热到高温(超过病原物的致死温度)，并滞留一段时间将其中的病原物杀死，处理后的高温营养液预热待处理营养液而冷却，最后直接进入栽培床中以循环利用。
背景技术：
无土栽培具有传统土壤栽培方式无法比的优点。近年来，中国的无土栽培面积迅速增加。但无土栽培面积的迅速增加带来了一系列的问题，其中最严重的是排放的废液日益增多。排出的废液污染了土壤、地表水和地下水，直接排入河流中的废液引起河流或湖泊水的富营养化；同时浪费了大量的水资源。世界各国纷纷立法，制定污水排放标准。这些法律法规限制了无土栽培废液作为污水的随意排放。鉴于此，探索营养液循环利用的方式以节约大量的水，避免环境污染尤为重要。而未加处理的营养液循环利用会导致根系病害能在整个苗圃内传播，严重时会造成大量作物死亡。因此必须在营养液的循环利用之前消除营养液中的病原菌而防止传染苗圃内其它的健康植株。
将营养液加热到高温(超过病原物的致死温度)，并滞留一段时间可以将病原物杀死是热处理灭菌法的机理。W.Th.Runia[1]针对不同的植物病毒的致死温度与杀菌时间做了实验与装置。热处理灭菌法循环利用营养液可以实现处理量大，效果显著的优点。
现有技术中的无土栽培营养液杀菌装置的结构不尽合理，可控性差，难于全面满足循环营养液的杀菌要求。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种无土栽培营养液循环杀菌系统，该系统可以将来自栽培床的营养液加热到病原菌的致死温度，并按工艺要求滞留相应时间杀菌，实现营养液的循环利用并不间断生产。
为了达到本实用新型的目的所采取的技术方案，包括待处理罐1、增压泵2、循环泵4、热交换器6、加热装置7、单向阀14、待利用罐18，以上部件由管道顺序连接起来，在单向阀14与待利用罐18之间设有一个三通管24，该三通管24的另一出口与增压泵3和循环泵4之间的三通管25连接，其特征在于，它还至少包括一项下述结构特点1)加热装置7配有加热负载控制电路，该加热负载控制电路包括安装在加热装置7上的压力控制开关9、温度传感器与温控仪I 10，及与压力控制开关9和温度传感器与温控仪I 10相连接的继电器19。
2)加热装置7与三通管24之间安装了一个滞留罐13，在该滞留罐13的前后安装了温度传感器与温控仪，与这两个温度传感器与温控仪相连接的是与三通管24的两个出口分别连接的电磁阀I 15和电磁阀II 16，时间继电器I 21，时间继电器II 22。
上述的无土栽培营养液循环杀菌系统中，在加热装置7靠近出口的端部接一仪表三通，该仪表三通的一端连接压力控制开关9，另一端接温度传感器与温控仪I 10，温度传感器与温控仪I 10输出端一路与压力控制开关9的接线柱串联连接，压力控制开关9的输出端和温度传感器与温控仪I 10的另一输出端与控制加热负载的继电器19相连接。
上述的无土栽培营养液循环杀菌系统中，在滞留罐13的前后安装的温度传感器与温控仪分别是温度传感器与温控仪II 11和温度传感器与温控仪III 12，它们的温控仪与电磁阀II 16连接，温度传感器与温控仪III 12的温控仪与时间继电器I 21连接，时间继电器I 21与时间继电器II 22连接，时间继电器与II22与电磁阀I 15连接。
上述的无土栽培营养液循环杀菌系统中，所述加热装置7为电炉。
上述的无土栽培营养液循环杀菌系统中，所述热交换器6为板式热交换器。
本实用新型的有益效果是，可以不影响生产地连续大规模处理营养液，排出营养液为常温，可以直接进入生产循环中；针对不同病原菌致死温度与滞留时间可调节；控制线路简单，仅用到压力控制器、温度传感器与温控仪、继电器、时间继电器、电磁阀等元件，各元件可拆卸，工作安全，易维护。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的一个实施例的主视图；图3是图2的俯视图；图4是本实用新型中加热装置的开启控制电路；图5是本实用新型的工艺控制电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1、图2、图3中1.待处理罐，2.手动阀，3.增压泵，4.循环泵，5.过滤阀，6.热交换器，在本实施例中为板式热交换器，7.加热装置，在本实施例中为电加热炉，当然，它还可以由其它工业加热装置代替，8.减压阀，9.压力控制开关，10.温度传感器与温控仪I，11.温度传感器与温控仪II，12.温度传感器与温控仪III，13.滞留罐，14.单向阀，15.电磁阀I，16.电磁阀II，17.流量计，18.待利用罐，24.三通管，25.三通管。
图4中19.加热装置用继电器，20.加热装置的加热负载。
图5中21.时间继电器I(断电时通路闭合，通电后通路断开时间t1)，22.时间继电器II(断电时通路断开，通电后通路闭合时间t2)，23.手动电源开关。
在图1所示的实施例中，营养液的处理流程是这样的待处理罐1→手动阀2→增压泵3→三通25→循环泵4→过滤阀5→板式热交换器6的冷端入口→板式热交换器6的冷端出口→电加热炉7入口→电加热炉7出口→仪表三通接温度传感器II 11→滞留罐13入口→滞留罐13出口→仪表三通接温度传感器与温控仪III 12→板式热交换器6热端入口→板式热交换器6热端出口→单向阀14→三通管24→一路与电磁阀I 15连接，一路与电磁阀II 16连接，其中，电磁阀I15→流量计17→待利用罐18(栽培床入口)；电磁阀II 16→增压泵与循环泵间三通管25。
如图4所示的实施例中，加热装置的负载是否接通工作须由压力控制开关9与温度传感器和温控仪I 10及继电器19控制实现。下面说明电加热炉控制系统连接方法与工作原理电加热炉7端部液体出口接仪表三通，仪表三通通道一接压力控制开关9，一接温度传感器与温控仪I 10，温度传感器与温控仪I 10输出端一路与压力控制开关9接线柱串联连接，当系统管路水压达到压力控制设定值并温度传感器信号小于设定值，输出线路连通，继电器19通电，加热电路接通，电加热炉7的加热负载20工作，对营养液流动加热。下面两种工况，电加热炉电路均断电不工作一是当电加热炉中水压未到设定值或大于设定值，比如在泵的开启初始或泵停止两个阶段，水压均可能小于设定值，水未充满炉内，则加热电路不会接通，这样保护加热丝周围充满了水不会造成“干烧”，过载也会断电以保证工作在安全范围；二是加热炉中营养液已达到温控仪设定温度值，则电加热炉电路断开，不再加热以节能并保证安全工作温度范围。
在图5中，判断是否达到营养液病原菌致死温度、滞留时间、是否排出至待利用罐18由温度传感器与温控仪II 11、温度传感器与温控仪III 12、及电磁阀I 15、电磁阀II 16、时间继电器I 21，时间继电器II 22联合控制。在图5实施例中，电磁阀I 15电磁阀II 16在断电时阀门关闭，通电时开启；温度传感器与温控仪II 11设定在温度T1，温度传感器与温控仪III 12设定在T1-1。当温度传感器与温控仪II 11感受到小于设定的温度T1，则温度传感器与温控仪II 11输出端接通，图5表现为11所示开关箭头向上，电磁阀II 16接通，其阀门打开，流体内部循环，接受加热。当温度传感器与温控仪II 11感受到大于设定的温度T1，图5表现为11所示开关箭头向下，接通温度传感器与温控仪III 12电源，如果温度传感器与温控仪III 12感受小于设定的温度T1-1，则输出端接通，图5表现为12所示开关箭头向上，电磁阀II 16接通，其阀门打开，流体仍进行内部循环，接受加热；如果温度传感器与温控仪III 12感受大于设定的温度T1-1，则图5表现为12所示开关箭头向下，时间继电器I 21接通，电路切断t1(t1为滞留杀菌时间)时间后，电路又接通，则时间继电器II 22电源接通，与22串联的电磁阀I 15接通，其阀门打开，流体被排向流量计17，最后排至待利用罐18，t2时间后电磁阀I 15被切断，进行下一轮循环。
在系统开启时，手动电源开关23接通电磁阀I 15(箭头向下)，增压泵3循环泵4同时启动，当流量计显示设计流量时，再将手动电源开关打向温度传感器与温控仪II 11侧(图5中11箭头向上)开始加热处理；系统关闭时需要先关闭加热负载20的电源，再将手动电源开关23打向电磁阀I 15侧(箭头向下)；关闭增压泵3和循环泵4的电源，最后关闭电磁阀I 15的电源。
最后所应说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种无土栽培营养液循环杀菌系统，包括待处理罐(1)、增压泵(3)、循环泵(4)、热交换器(6)、加热装置(7)、单向阀(14)、待利用罐(18)，以上部件由管道顺序连接起来，在单向阀(14)与待利用罐(18)之间设有一个三通管(24)，该三通管(24)的另一出口与增压泵(3)和循环泵(4)之间的三通管(25)连接，其特征在于，它还至少包括一项下述结构特点1)加热装置(7)配有加热负载控制电路，该加热负载控制电路包括安装在加热装置(7)上的压力控制开关(9)、温度传感器与温控仪I(10)，及与压力控制开关(9)和温度传感器与温控仪I(10)相连接的继电器(19)。2)加热装置(7)与三通管(24)之间安装了一个滞留罐(13)，在该滞留罐(13)的前后安装了温度传感器与温控仪，与这两个温度传感器与温控仪相连接的是与三通管(24)的两个出口连接的电磁阀I(15)，电磁阀II(16)，时间继电器I(21)，时间继电器II(22)。
2.根据权利要求1所述的无土栽培营养液循环杀菌系统，其特征在于，在加热装置(7)靠近出口的端部接一仪表三通，该仪表三通的一端连接压力控制开关(9)，另一端接温度传感器与温控仪I(10)，温度传感器与温控仪I(10)输出端一路与压力控制开关(9)的接线柱串联连接，压力控制开关(9)的输出端和温度传感器与温控仪I(10)的另一输出端与控制加热负载的继电器(19)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的无土栽培营养液循环杀菌系统，其特征在于，在滞留罐(13)的前后安装的温度传感器与温控仪分别是温度传感器与温控仪II(11)和温度传感器与温控仪III(12)，它们的温控仪与电磁阀II(16)连接，温度传感器与温控仪III(12)的温控仪与时间继电器I(21)连接，时间继电器I(21)与时间继电器II(22)连接，时间继电器II(22)与电磁阀I(15)连接。
4.根据权利要求1所述的无土栽培营养液循环杀菌系统，其特征在于，所述加热装置(7)为电炉。
5.根据权利要求1所述的无土栽培营养液循环杀菌系统，其特征在于，所述热交换器(6)为板式热交换器。
专利摘要本实用新型公开了一种无土栽培营养液循环杀菌系统。技术方案包括待处理罐(1)、增压泵(3)、循环泵(4)、热交换器(6)、加热装置(7)、单向阀(14)、待利用罐(18)，以上部件由管道顺序连接，在单向阀(14)与待利用罐(18)之间设有一个三通管(24)，该三通管的另一出口与三通管(25)连接，它还至少包括一项下述结构特点1.加热装置(7)配有加热负载控制电路。2.加热装置(7)与三通管(24)之间安装了一个滞留罐(13)，与该滞留罐(13)相连接有判断是否达到温度、滞留时间、是否排出的工艺控制电路。本系统采用加热负载与工艺控制独立的两路控制系统，线路简单，各元件可拆卸，工作安全，易维护。
文档编号A01G11/00GK2865690SQ2005201330
公开日2007年2月7日 申请日期2005年11月17日 优先权日2005年11月17日
发明者袁小艳, 宋卫堂, 周立刚, 王冬华 申请人:中国农业大学