2018-08-04

Pulverizadora - Funcionamiento, tamaño de gota, clima (2)


Funcionamiento de la pulverizadora


Pulverizar es dividir en gotas una masa líquida, hacer pasar a la misma a través de un orificio debido a la acción de una presión. El orificio es el de la pastilla y sus características definen el tamaño de la gota y su grado de variabilidad. 
Por otro lado, el tamaño de las gotas generadas por una pastilla, se reduce a medida que aumenta la presión de trabajo. No obstante, resulta inadecuado definir el tamaño de gota a través de la presión únicamente. Esa presión de trabajo se encuentra en un rango acotado por el fabricante de la misma. Si no se respeta este rango, las gotas producidas reducirán su tamaño el cual resultará además de mayor dispersión y comportamiento errático.
Importante: al dividir una gota por 2, se el mismo volumen se distribuye en 8 volúmenes. Esto tiene importancia practica en la pulverización.


Deriva

Las gotas que no llegan al objetivo o que llegan pero que permanecen en él menos tiempo que el buscado, se dice que son afectadas por la deriva. La deriva puede ser ocasionada por el viento, que empuja y transporta lleva a las gotas a otros lugares diferentes al objetivo. Asimismo, las gotas pueden ser evaporadas antes de llegar al objetivo en ambientes secos, con alta temperatura e inversión térmica. También se consideran afectadas por la deriva a las gotas que siendo muy pesadas caen al suelo desde las hojas que son el objetivo de la pulverización.   

El tamaño de la gota es un factor que se maneja a fin de reducir la deriva y mejorar la efectividad de cada tratamiento.
El uso de coadyuvantes es una herramienta importante para evitar la deriva.

¿Cómo se caracteriza el tamaño de gota de una población y su uniformidad? A través de los parámetros siguientes:

  •          Diámetro volumétrico mediano (DV05)












Para expresar el tamaño de las gotas el parámetro más ampliamente usado es el diámetro mediano, expresado en micrones. Una muestra representativa de gotas de una aspersión, se divide en partes iguales por volumen ( por ejemplo 1 litro se divide en dos medios litros), de manera tal que la mitad del volumen contiene gotas más pequeñas que aquellas cuyo diámetro corresponde al valor de la mediana y la otra mitad del volumen, contiene gotas más grandes. Unas pocas gotas, pueden contener una gran proporción del total de la pulverización, y en esa forma aumentar el valor de la mediana del diámetro.
  •                 Diámetro numérico mediano (DM)  






Es el diámetro de gota que divide a la población de gotas en dos volúmenes diferentes pero con la misma cantidad de gotas cada uno.

·                Dispersión es el cociente entre el diámetro volumétrico mediano  y el diámetro numérico mediano. La dispersión índica el grano de homogeneidad en el tamaño de gotas generadas por una pulverización.
Si la dispersión es igual a 1 la homogeneidad es máxima.  



  • Dispersión = DVM / DM

La dispersión define la calidad de una pastilla y también su uso adecuado. 


Debido a la importancia del tamaño de la gota, se han generado clasificaciones como la que sigue (Según British Crop Production Council)


Gotas muy finas menos de 100 micrones
Gotas finas 101 a 200 micrones
Gotas medianas 201 a 300 micrones
Gotas gruesas de 301 a 400 micrones
Gotas muy gruesas mayores a 400 micrones
La gota de menor tamaño es la biológicamente más activa, debido a que tiene mayor superficie exterior (de contacto con el objetivo) por unidad de volumen.
Un cabello tiene en promedio 100 micrones de diámetro.
1 micrón es 1 mm / 1.000 (La milésima parte de 1 mm).
Las pastillas de baja deriva generan gotas de 200 a 300 micrones
Las pastillas con aire inducido generan gotas de 400 a 500 micrones.
El tamaño de las gotas, su dispersión y las condiciones climáticas se combinan para mejorar o no la cobertura, la penetración, el riesgo de deriva, la evaporación
Recomendaciones por tratamiento o aplicación:







Pastillas

La pastilla determina las características de toda pulverización y el éxito de la misma; por ello se deben usar las de calidad conocida y es imprescindible contar con los catálogos que suministran los fabricantes. Más adelante se consideran otros aspectos relevantes sobre las pastillas.
Otra alternativa válida para lograr una buena pulverización sin elevadas presiones ni caudales, son los cabezales centrifugadores que dividen al líquido en gotas de tamaño uniforme. En ellos, los distintos diámetros de gota requeridos para diversos tratamientos se obtienen variando las revoluciones por minuto (rpm) del cabezal.


La pastilla continúa siendo uno de los aspectos claves de toda pulverización. Se ha perfeccionado notablemente la tecnología de su diseño, y hoy se dispone de modelos específicos para trabajar con excelente distribución del líquido asperjado en un amplio rango de presiones. Se las denomina “pastillas de rango extendido”, las cuales trabajando a bajas presiones –dentro de su rango establecido en la tabla de uso del fabricante-- aumentan el tamaño de gota y así se reduce la deriva; a presiones algo más altas, disminuyen muy poco el tamaño de gota y mejora la cobertura. Estas pastillas son indicadas para formar equipo con controles electrónicos mencionados en el punto anterior.


También han aparecido pastillas de abanico especialmente pensadas para contrarrestar la deriva, con un pre-orificio que proporciona gotas más gruesas que una pastilla de abanico corriente, y reduce la cantidad de gotas pequeñas que tienden a la deriva.




















Pastillas abanico, el color es de acuerdo al caudal por norma


Referencias: 1) XR tipo de pastilla (abanico amplio espectro); 2) marca comercial; ángulo (110) y caudal (04) (Teejet).


Catálogo de pastillas (un ejemplo):

https://www.teejet.com/CMSImages/TEEJET_ES/documents/catalogs/cat51a-es.pdf
Antideriva

Las pastillas de “alta antideriva” también se han difundido, como una de las soluciones más indicadas para mejorar la penetración los tratamientos en ambientes ventosos y con amplia variedad de fitosanitarios. Un ejemplo es el caso de la pastilla Super Antideriva, que trabaja a una presión levemente mayor a la de los modelos convencional (entre 3 y 7 bar de acuerdo a tablas) y que generan gotas de gran tamaño. El líquido que circula por el interior de la pastilla, roza un orificio de ubicación lateral a través del cual se produce la entrada de aire atmosférico (por efecto Venturi), que llena de burbujas las grandes gotas que pulveriza la pastilla. El resultado son gotas de gran volumen con excelente comportamiento antideriva, que cuando chocan contra el objetivo explotan, se dividen y se adhieren al mismo. Otro ejemplo es la pastilla Turbo Teejet con un preorificio específicamente diseñado para la producción de gotas grandes en un rango de presiones más amplio que pastillas equivalente (de 0,5 a 6 bar, según tablas de uso).
Asimismo se reduce la tendencia al tapado por suciedad. Esta propiedad reduce en forma notable, la producción de gotas con tendencia a desviarse.
Pastillas antideriva.













Túnel de viento


Un elemento para el mejoramiento de la llegada de lo producto a su objetivo (penetración), independientemente de las condiciones ambientales como viento y humedad relativa ambiente entre otras, es el túnel de viento. Consiste de una turbina axial, que genera una corriente de aire que circula hacia el cultivo a través de mangas construidas en polietileno o PVC según los modelos, que cubren el botalón. El viento, es guiado por delante o por detrás de líquido pulverizado, de acuerdo al modelo en cuestión. Algunos ofrecen la posibilidad de regular la inclinación de la salida del viento respecto y del botalón. Es importante regular correctamente la corriente de aire tanto en caudal como en dirección. Hay equipos que facilitan la puesta a punto y bajan su costo, remplazando las toberas de salida del túnel, por orificios de diámetro calculado y practicados en la lona, que en estos casos compone la llamada manga de viento.






















Túnel de viento

Túnel de viento, como trabaja













Excelente penetración en el follaje de cultivos crecidos con el túnel de viento. En especial con insecticidas con necesidad de gotas finas (Hardi).






Túnel de viento (Hardi)









Pantalla en barral con ruedas de sostén


Otra solución para mejorar la llegada de los tratamientos e independizarse del viento, son las pantallas parabrisas que cubren el botalón por delante y por detrás. Consiste en una pantalla construida en material sintético, liviano, y que no es afectada por el choque contra piedras o elementos contundentes eventualmente ubicados en su trayectoria, y tomada del botalón con sostenes de acero de buena robustez.

Pantallas parabrisas (Flexi Coil).




















Cabezales rotativos
Los cabezales rotativos o aspersores rotativos forman la gota desde un módulo controlador de gotas. Un distribuidor centrífugo accionado por un motor tipo brushless (aeromodelismo y drones) 1000 a 6000 rpm que varía su régimen en milisegundos. Desde un motor paso a paso, que varía en micropasos. El caldo llega al disco rotativo, ranurado, que rompe el chorro en finas gotas de tamaño uniforme, y regulable de acuerdo al régimen del disco. Desde una válvula reguladora se regula el caudal de caldo que llega al disco  

Una central de comando maneja la interfaz usuario – controles recibe, centraliza la información. Un software es la interfaz usuario manejada desde la central de comando.

Permite bajar los volúmenes de aplicación a rangos de 5 a 25 l/ha como con los aviones, aumentando la capacidad de trabajo de los equipos al trasportar menos agua, reduce el gasto de agua, reduce las posibilidades de deriva. Se ajusta el tamaño de gota a cada aplicación y condición de ambiente, en forma rápida.

Para una mejor aplicación
La aplicación de fitosanitarios, además de ser imprescindible para el éxito de los cultivos, resulta ser una práctica interdisciplinaria, ya que en ella se manejan conocimientos en: a) fitosanitarios, b) biología, c) climatología, d) maquinaria, y e) pastillas
Es variado el abanico de fitosanitarios utilizados en producción: herbicidas de presiembra, de pre emergencia, de post emergencia de contacto y sistémicos, fungicidas de contacto y sistémicos, insecticidas de contacto y sistémicos. En cada situación se busca penetración (llegar a todos los puntos donde es necesario) y cobertura (cubrir todas las áreas de manera uniforme, si superponer impactos).
Se ofrecen diferentes tipos de blanco biológico: la totalidad de la hoja, en su cara superior, en su envés, en las ramas, en las flores en los frutos. Follajes más o menos densos, suelos más o menos cubiertos, cultivos en diferentes etapas de crecimiento y desarrollo.
En el aspecto climático, el aplicador sabe que las condiciones que facilitan el trabajo son temperatura ambiente menor a 30° C, humedad relativa mayor a 55% y velocidad de viento menor a 10 km/h. También sabe que rara vez se dan esas condiciones todas juntas. Entonces debe hacer equilibrio con la siguiente batería de variables y valores.
El efecto no deseado es la pérdida de gotas por deriva, es decir las se desvían del objetivo (la deriva más evidente por viento), porque se evaporan antes de llegar al destino deseado (se nota menos que la deriva anterior), o porque se escurren y van al suelo (es la deriva menos notable).
La evaporación de las gotas, tiene que ver el tamaño de las mismas, la temperatura ambiente, y la humedad relativa ambiente. En el cuadro Vida de las gotas se observa como se combinan los tres factores.

Vida de las gotas según las condiciones del ambiente:


La vida de las gotas y su comportamiento dependen de su tamaño y de las condiciones climáticas, ambas son claves para lograr el éxito en las aplicaciones.


Las condiciones del ambiente de cada lugar geográfico cambian según la hora. A las 7 de la mañana la temperatura puede ser de 15° C, la humedad relativa esta entre el 50 y el 60% y el viento de 2 km/h. En el mismo lote, a las 12 del medio día la temperatura es de 35° C, la HR 20% y la velocidad del viento son 9 km/h. Entonces con diferentes tamaños de gota se puede ajustar la aplicación. Para ello se cambia la pastilla rápidamente con el uso de los picos de más de una pastilla de uso alternativo. El cuerpo se gira a mano y se usa la pastilla que queda para abajo.
Las condiciones climáticas varían a lo largo del día en todo el mundo, y a manera de ejemplo se presenta el gráfico de Malberg, Alemania  (Spraying Systems Co., Catálogo 49 A-E, 2004)  donde se observa la variación diaria que pueden seguir las 3 variables. No obstante, es difícil en la práctica esperar las condiciones óptimas para pulverizar, y para resolver algunas situaciones se cuenta con medios como pastillas específicas y productos coadyuvantes como antievaporantes, surfactantes (reducen la tensión superficial de la gota) de intensidad diversa.  Otro recurso respecto del viento es orientar la trayectoria de la máquina en el mismo sentido que el viento, y si el mismo debe ser levemente cruzado que lo sea desde atrás hacia delante de la máquina.


Clima, Malberg, Alemania

Inversión térmica

Una situación de trabajo engañosa en algunos aspectos y que suele presentarse con alguna frecuencia es en días nublados, con vientos de menos 4 km/h, en lotes con suelo cubierto. Allí se detiene el natural intercambio de capas de aire y como consecuencia de ello se produce la “inversión térmica”. El proceso natural es: la capa de aire próxima al suelo se calienta debido a que la tierra mantiene por más tiempo su calor, y se eleva por su menor densidad, en tanto que las capas que se encuentran en los estratos superiores están a menor temperatura y descienden debido a su mayor peso. Cuando se produce la inversión térmica, el suelo baja su temperatura y el aire cercano a él también y entonces no sube. Además no hay viento o es muy poco (4 km/h, aproximadamente 1,1 m/seg)). Entonces se genera una estratificación estática de capas con el aire frío y denso estancado próximo al suelo y sobre ésta capa, otra  de aire menos frío.
En tal situación, si para distribuir fitosanitarios se utilizan gotas finas “aprovechando la ausencia de viento buscando una mejor cobertura”, es probable que las gotas no lleguen al objetivo debido a que no pueden atravesar la capa de aire caliente por falta de masa y suspendidas viajen considerables distancias. Van a depositarse en lugares menos esperados, lo cual configura deriva y muy peligrosa.
Otra situación es la de convección, que ocurre en días soleados, calurosos, con vientos menores a 4  km/h y ante suelos desnudos. Esta vez, las capas que están cerca del suelo se calientan y suben debido a su menor peso. Ahora, si el aplicador “aprovechando el poco viento”, utiliza gotas finas, estas se evaporarán antes de llegar al objetivo.
Las herramientas disponibles para medir las condiciones climáticas son el termómetro e higrómetro que mide la temperatura ambiente y la humedad relativa ambiente, el anemómetro que mide la velocidad del viento y el banderín que ayuda a determinar la dirección del viento.




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