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“基于脉动燃烧的土壤蒸汽消毒装置结构设计”文献综述
摘 要:在我国土传病虫害严重制约了设施栽培的发展,目前土壤蒸汽消毒设备存在设备尺寸大、与设施园艺尺寸不匹配等问题,使得蒸汽消毒装置成为设施园艺土壤蒸汽消毒的重要解决部分,本文阐述了国内外蒸汽消毒机的研究与发展,总结了其蒸汽消毒机的工作深度范围,可移动式蒸汽机的结构功能,及各类蒸汽盘结构设计原理,发现了其在设施园艺土壤消毒中存在的设备体积大,成本过高,污染严重,不易操作等问题,为解决此类问题,基于可移动式土壤蒸汽消毒机,重点针对消毒装置中蒸汽盘和升降机构进行分析,为脉动燃烧的土壤蒸汽机提供一新的消毒装置设计方案。
关键词:蒸汽消毒、消毒装置、设计、蒸汽盘、设施园艺
1、课题研究目的及意义
设施大棚内长期处于潮湿、温热的环境下,适宜的环境促进了土壤中病虫害的繁殖,尤其是专业设施栽培基地,由于多年连茬种植难于轮作倒茬,造成土壤中虫卵、真菌和病毒的连年累积[1]。一些土传病虫害频发,严重制约了设施栽培的发展[2-3]。土壤消毒利用物理、化学或者生物方法[4],快速、有效地杀灭土壤中的病菌、根线虫、杂草及有害动物等病虫害的技术,能够有效克服土壤中的连作重茬障碍,控制土壤病虫害的发生,保证设施栽培的优质高产[5-8]。
当前,针对于设施园艺土壤的防治方法,化学防治方法因其难度小成本低,所以仍然是我国土壤消毒的主要方式,但其对环境造成的污染不容忽视。生物消毒一次处理要耗时4-6周且受环境影响较大,多在高温季节处理土壤,因而该项技术的大面积推广应用受到一定限制,且灭菌效果不稳定。相比于其他土壤消毒方法,蒸汽消毒技术具有诸多优点,它是利用高压蒸汽,凭借高温杀灭土壤中的病虫害,同时提高土壤的通透性和排水性,且对环境无任何污染、消毒快速有效、长期使用不会使病虫产生抗药性及不会破坏土壤结构等,此外,蒸汽消毒法还可使重土变为团粒,提高土壤的排水性和通透性,近年来受到了广泛的关注[9-11]。
目前国内外土壤蒸汽消毒设备,存在设备尺寸大、与设施园艺尺寸不匹配、热效率低、污染物排放高等问题,而脉动燃烧土壤蒸汽消毒机相比较它们具有燃烧效率和热效率高、燃烧强度和换热强度较高,具有结构简单、制造成本较低[12]、体积小、燃烧强度高、传热系数高、污染物排放低等优点。
而且蒸汽消毒机的消毒装置还都存在一些问题,如蒸汽盘过大无法进入设施园艺环境、缺少平移机构,只能进行直来往复的消毒、结构复杂,成本过高等,提出了一种新的解决方案,达到使蒸汽能够顺利进入土壤的目的。
