Corso di formazione e abilitazione per i tecnici addetti al controllo funzionale delle macchine irroratrici

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1 Corso di formazione e abilitazione per i tecnici addetti al controllo funzionale delle macchine irroratrici settembre 2011 I SISTEMI DI POLVERIZZAZIONE E LE PRINCIPALI TIPOLOGIE DI UGELLI

2 COME AVVIENE LA POLVERIZZAZIONE DELLA MISCELA FITOIATRICA: -La funzione del sistema di polverizzazione è quella di produrre gocce di dimensioni idonee al tipo di trattamento fitosanitario richiesto. SISTEMI DI POLVERIZZAZIONE IMPIEGATI SULLE MACCHINE IRRORATRICI: - Per pressione - Pneumatici - Centrifughi -Termici

3 I SISTEMI DI POLVERIZZAZIONE Per pressione La miscela antiparassitaria viene messa in pressione da una pompa e spinta a notevole velocità attraverso uno o più ugelli dove si frantuma in gocce con diametri che oscillano tra 200 e i 600 µm. Pneumatica La corrente d aria a forte velocità prodotta da un ventilatore centrifugo fornisce l energia necessaria a polverizzare finemente ( µm) la miscela fitoiatrica che arriva a bassa pressione (max 2 bar) ai diffusori pneumatici (che sostituiscono gli ugelli).

4 Centrifuga I SISTEMI DI POLVERIZZAZIONE La polverizzazione avviene grazie ad elementi scanalati e finemente dentellati che ruotano a velocità di giri/min; il liquido arriva a bassa pressione su tali elementi, scivola verso la periferia e viene proiettato verso l esterno. Termica La polverizzazione della miscela avviene grazie alla corrente di gas caldi prodotti dalla combustione di un piccolo motore a reazione; si tratta di irroratrici particolari utilizzate in massima parte in ambiente protetto.

5 Come si esprime la dimensione delle gocce e come avviene la loro classificazione Le dimensioni delle gocce sono generalmente espresse in micron (µm). Il micron risulta l unità di misura appropriata, essendo 1 micron pari a 0,001 mm. Dal momento che nella realtà la maggior parte degli ugelli producono gocce le cui dimensioni variano moltissimo, risulta molto utile a fini pratici l analisi dello spettro (insieme delle gocce prodotte), al fine di valutare il grado e l efficienza della polverizzazione.

6 Esempio di classificazione BCPC delle gocce Ugello viola ISO Ugello blu ISO

7 COME SI ESPRIME LA DIMENSIONE DELLE GOCCE Diametro Mediano Numerico (NMD) si ottiene dividendo le gocce in due parti contenenti lo stesso numero di particelle senza riferimento al loro volume. Diametro Mediano Volumetrico (VMD) diametro che divide in due parti uguali il volume di liquido rappresentato dalla popolazione delle gocce del campione. In pratica, il 50% del volume è costituito da gocce con diametro inferiore al VMD, mentre l altro 50% del volume è caratterizzato da gocce con diametro superiore.

8 TIPO DI UGELLO centrifugo fessura turbolenza VMD/NMD

9 Se il VMD è pari a 250 µm (ovvero 0.25 mm), significa che la metà del volume del liquido viene polverizzato in gocce aventi diametro maggiore di 250 µm e l altra metà in gocce con diametro inferiore a 250 µm

10 COME SI ESPRIME LA DIMENSIONE DELLE GOCCE d10 La dimensione media delle gocce presenti nel getto che arrivano a rappresentare fino al 10% del volume del getto stesso. d90 La dimensione media delle gocce presenti nel getto che arrivano a rappresentare fino al 90% del volume del getto stesso Esempi di variazione di VMD, d10 e d90

11 UGELLI CON UGUALI VMD POSSONO AVERE d10 e d90 DIVERSI Esempi UGELLO AI bar UGELLO TTI bar UGELLO TTVP bar UGELLO AI bar UGELLO TTI bar UGELLO TTVP bar VMD = 578, d10 = 371, d90 = 888 VMD = 575, d10 = 213, d90 = 1034 VMD = 446, d10 = 224, d90 = 856 VMD = 445, d10 = 211, d90 = 680 VMD = 520, d10 = 189, d90 = 936 VMD = 520, d10 = 270, d90 = 997

12 COME SI MISURANO LE GOCCE SU BERSAGLIO ARTIFICIALE PIASTRE PETRI + LETTORE D IMMAGINE CARTINE IDROSENSIBILI RAGGI LASER IN VOLO ULTRASUONI EVAPORAZIONE

13 Acquisizione immagine delle gocce su piastra Petri Visualizzazione su monitor Determinazione dimensioni mediante analisi d immagine

14 I PARAMETRI OPERATIVI CHE INTERAGISCONO SULLA DIMENSIONE DELLE GOCCE UGELLI A POLVERIZZAZIONE PER PRESSIONE - Tipo di ugello (dimensioni foro) - Pressione di esercizio portata UGELLI A POLVERIZZAZIONE PNEUMATICA - Portata liquido - Velocità dell aria UGELLI A POLVERIZZAZIONE CENTRIFUGA - Velocità rotazione disco

15 PARAMETRI CHE INFLUENZANO LA DINAMICA DELLE GOCCE SULLA SUPERFICIE FOGLIARE

16 COMPORTAMENTO DELLE GOCCE DI DIFFERENTI DIMENSIONI SULLA SUPERFICIE FOGLIARE

17 Da 1 ml di soluzione si producono 1910 gocce da 1 mm di diametro che coprono una superficie di 15 cm 2 Diametro delle gocce Numero di gocce 1 mm 1910 gocce Superficie coperta 15 cm 2 1 ml 0.5 mm gocce 0.2 mm gocce 30 cm 2 75 cm 2 Lo stesso millilitro produce quasi 2 milioni di gocce da 0.1 mm di diametro che coprono una superficie di 150 cm2 (da I.C.T.F.) 0.1 mm gocce 150 cm 2

18 LA DIMENSIONE DELLE GOCCE INFLUENZA IL NUMERO DELLE GOCCE DISPONIBILI

19 Tabella rappresentante i diversi gradi di polverizzazione

20 TEMPO DI EVAPORAZIONE DELLE GOCCE

21 VITA UTILE E DISTANZA DI CADUTA DI GOCCE D ACQUA A DIFFERENTI TEMPERATURE E UMIDITA (da Matthews, 1992) 20 C; T= 2.2 C; UR 80% 30 C; T = 7.7 C; UR 50% Dimensione iniziale (µm) Vita utile (s) Distanza di caduta (m) Vita utile (s) Distanza di caduta (m)

22 Tempo di vita o tempo di caduta (s) 100 Tempo di vita Tempo di caduta Tempo di vita a 20 C e 80% UR 50 Tempo di caduta Tempo di vita a 30 C e 50% UR (da Matthews, 1992) Diametro gocce (µm)

23 LA POLVERIZZAZIONE PER PRESSIONE ELEMENTI CHE CODIFICANO UN UGELLO (esempio) Modello Ditta costruttrice Angolo di apertura Portata (colore ISO) Portata in galloni Materiale Esempio: VS = acciaio VK = ceramica VP = plastica

24 PRINCIPALI TIPOLOGIE DI UGELLI IMPIEGATE NEI TRATTAMENTI FITOIATRICI ALLE COLTURE ARBOREE Turbolenza a piastrina Fessura tradizionale Turbolenza tradizionale Iniezione d aria Antideriva Turbodrop

25 PRINCIPALI TIPOLOGIE DI UGELLI IMPIEGATE NEI TRATTAMENTI FITOIATRICI ALLE COLTURE ERBACEE Fessura tradizionale Doppia fessura Specchio Turbolenza tradizionale Fine barra Ugelli antideriva (air-induction)

26 Il diagramma degli ugelli a cono (turbolenza) cono pieno cono vuoto

27 Il diagramma degli ugelli a fessura (ventaglio) Ugello tipo Even (diserbo localizzato)

28 Il diagramma degli ugelli a specchio

29 Portata nominale degli ugelli pressione (bar) colore codice lilla rosa arancio verde giallo viola blu vinaccia rosso marrone grigio Codice colore ISO (ISO 10625)

30 Portata nominale degli ugelli pressione (bar) bianco lilla marrone giallo arancio rosso grigio verde nero blu Codice colore ATR

31 Portata nominale degli ugelli pressione (bar) Ø pisatrina Ø rompiflusso cieco cieco cieco cieco cieco cieco Piastrine Esempi di portate erogate (l/min) da ugelli a piastrina di differenti dimensioni in abbinamento a differenti rompiflusso (NB le portate indicate fanno riferimento a piastrine e rompiflusso Albuz nuovi: ugelli di altre marche potrebbero originare portate differenti)

32 Portata ugelli È funzione della dimensione dell ugello e della pressione di esercizio Q = k x vp Portata (l/min) Pressione (bar) Coefficiente caratteristico dell ugello

33 Portata ugelli k = p Q Q 1 Q = 2 p p Q Q = 2 p 1 x p p 2 1 p 1 = xq 1 2 Q 2

34 VARIAZIONE DELLA PORTATA DEGLI UGELLI ALL AUMENTARE DELLA PRESSIONE portata (l/min) Codice ISO pressione di esercizio (bar)

35 VARIAZIONE DELLA DELLA DIMENSIONE DELLE GOCCE IN FUNZIONE DEL TIPO DI UGELLO E DELLA PRESSIONE DI ESERCIZIO

36 L altezza della barra rispetto al bersaglio deve essere scelta in funzione dell angolo di apertura del getto degli ugelli e della sovrapposizione richiesta tra i getti di 2 ugelli contigui

37 INFLUENZA DELL USURA DEGLI UGELLI SULL UNIFORMITA DI DISTRIBUZIONE Danno una distribuzione uniforme se adeguatamente sovrapposte Hanno una portata più alta con lo spruzzo concentrato al centro dell ugello Hanno un uscita molto irregolare: applicazione in eccesso o in difetto

38 UGELLI USURATI

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40 CONSEGUENZE Sovradosaggi (per incremento della portata) Distribuzione non uniforme sul bersaglio (non corretta sovrapposizione dei getti) Minore copertura del bersaglio (gocce + grandi = minore numero di impatti) SOLUZIONI Impiegare ugelli certificati e, possibilmente, in ceramica usare attrezzi idonei per la loro pulizia (NO chiodi, punte, cacciaviti, fili di ferro) effettuare una loro sostituzione periodica

41 I DIFFUSORI PNEUMATICI liquido aria

42 Diffusori a tromboncino alimentazione Piastrina dosatrice antigoccia Disco dosatore

43 GLI UGELLI A POLVERIZZAZIONE CENTRIFUGA Migliore uniformità dimensione gocce Possibilità variare dimensione gocce (da 150 a 500 µm) solo variando il numero dei giri del disco Possibilità di operare con volumi di distribuzione ridotti (< 100 l/ha) carter disco elettrovalvola alimentazione iniettore 140

44 Ugelli centrifughi Evoluzione del diametro delle gocce in funzione del regime di rotazione del disco (girojet) VMD (µm) Regime disco (giri/min)