Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к вакуумным установкам для доильных машин. Установка содержит насос, нагнетательный и всасывающий патрубки, круговой коллектор, всасывающий трубопровод, жиклер, бак для жидкости, электродвигатель. Для повышения эффективности работы насоса охлаждающая жидкость по трубопроводу через жиклер всасывается и поступает к круговому коллектору. С помощью кругового коллектора она равномерно распределяется по всему объему всасывающего патрубка. Это позволит более эффективно охладить насос и снизить расход жидкости, увеличить производительность насоса и величину создаваемого вакуума, что повышает эффективность работы доильных машин. 3 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к вакуумным установкам для доильных машин.Известна установка вакуумная унифицированная УВУ-60-45, паспорт УВА.ОО.ООО ПС, изд. 6, 1981, которая предназначена для машинного доения в доильных установках. Однако применение воздушного охлаждения и системы подачи смазывающей жидкости не дают должного эффекта.Известны вакуумные насосы, у которых рабочая часть роторов выполнена из текстолита, например марки ПТК. Однако, как показали экспериментальные исследования, при работе насоса текстолит не выдерживает температуру нагрева свыше +90С.(Волков И.Е. Исследование и разработка доильного аппарата с индивидуальным источником вакуума. Дисс канд. тех. наук., Казанский СХИ. - Казань, 1974). Однако применение воздушного охлаждения не дает должного эффекта. Поэтому для охлаждения целесообразно делать впрыск жидкостно-воздушной смеси.Цель изобретения: повышение эффективности вакуумной установки путем обеспечения дозированной подачи охлаждающей жидкости и равномерного распределения ее в рабочей камере.Это достигается тем, что полость всасывания насоса снабжена системой подачи охлаждающей жидкости в смеси с газовым потоком.На фиг.1 и 2 показана предлагаемая вакуумная установка, а на фиг.3 показан круговой коллектор.Установка вакуумная состоит из насоса 1, нагнетательного 2 и всасывающего 3 патрубков, кругового коллектора 4, всасывающего трубопровода 5, жиклера 6, бака для жидкости 7 и электродвигателя 8.Принцип работы вакуумной установки состоит в следующем.При работе насоса 1, под действием создаваемого им вакуума, по всасывающему трубопроводу 5 через жиклер 6 из бака для жидкости 7 дозировано всасывается жидкость. Затем она поступает к круговому коллектору 4, с помощью которого равномерно распределяется по всему объему всасывающего патрубка 3. Равномерная подача жидкости в смеси с газовым потоком в полости всасывания насоса позволяет более эффективно охлаждать насос, снизить расход жидкости, увеличить производительность насоса и величину создаваемого вакуума. Кроме того, подача охлаждающей жидкости улучшает коэффициент трения трущейся пары рабочей части роторов насоса.
Формула изобретения
Установка вакуумная для машинного доения, содержащая создающий вакуум насос с всасывающим и нагнетательным патрубками и электродвигателями, отличающаяся тем, что она снабжена системой подачи охлаждающей жидкости в смеси с газовым потоком в полость всасывания насоса, состоящей из бака для жидкости, всасывающего трубопровода с жиклером в заборной части, имеющим калиброванное сечение для дозированного всасывания жидкости из бака, и коллектором на входе во всасывающий патрубок насоса, обеспечивающим равномерное распределение жидкости по всему объему всасывающего патрубка.
Мишуков Станислав Вадимович
Электроэнергетический факультет Ставропольский государственный аграрный университет г. Ставрополь, Россия
Аннотация: В статье описаны вакуумные насосы, применяемые в доильных установках. Их преимущества и недостатки, а так же приведены наиболее актуальные модели насосов отечественного и зарубежного производства. Материалы статьи могут быть полезными для преподавателей и студентов, интересующихся работой доильных установок, в частности вакуумных насосов.
Ключевые слова: доильная установка, ротационный вакуумный насоса вакуумный насос, водокольцевой вакуумный насос
Mishukov Stanislav Vadimovich
student, StGAU Stavropol, Russia
Abstract: In article the vacuum pumps used in milking machines are described. Their advantages and shortcomings, and are also given the most actual models of pumps of domestic and foreign production. Materials of article can be useful to the teachers and students who are interested in operation of milking machines, in particular vacuum pumps.
Keywords: milking machine, rotational vacuum pump vacuum pump, water ring vacuum pump
Современную молочную ферму невозможно представить без машинного доения. Машинное доение коров - процесс, при осуществлении которого доильный аппарат работает во взаимодействии с организмом животного. Доение происходит 2 – 4 раза в день по 4 – 5 мин на протяжении жизни животного. За сравнительно короткое время доения, рецепторы вымени и соска животного сильно раздражаются, что оказывает большое влияние на продуктивность коровы. Поэтому для эффективного доения требуется возбуждение полноценного рефлекса молокоотдачи у лактирующих коров перед доением и ликвидация причин, ведущих к преждевременному торможению рефлекса.
Помимо этого, эффективность доения во многом зависит от обслуживающего персонала, который должен знать не только основы физиологии, образования молока и молокоотдачи, но и принцип работы машин и оборудования для доения коров. В настоящее время для доения коров применяют самые различные доильные установки. Выбор типа доильной установки зависит от размера фермы, продуктивности животных, способа их содержания и климатических условий.
Современная доильная установка работает на переменном вакууме, который создается вакуумным насосом. Основная задача вакуумного насоса заключается в создании разрежения (вакуума) в системе взаимосвязанных трубопроводов и устройств для создания, измерения и регулирования работы доильной установки. Классифицируются вакуумные насосы следующим образом:
1. По конструкции – поршневые; инжекторные; кулачковые; ротационные.
2. По величине создаваемого разряжения – насосы низкого вакуума; насосы среднего вакуума; насосы высокого вакуума.
3. По назначению – «сухие» (для отсасывания газов); «мокрые» (для отсасывания газа вместе с жидкостью).
4. По характеру использования – стационарные; передвижные.
Первые доильные установки комплектовались поршневыми вакуумными насосами. Они были большими и металлоемкими, имели быстроизнашивающиеся механизмы. Позже на доильных установках стали устанавливать ротационные лопастные насосы марок РВН–40/350; УВУ–60/45; ВЦ–40/130 и др. (рис. 1).
Производительность РВН–40/350 при вакууме 50 кПа составляет 11,1 дм 3 /с (40 м 3 /ч), механический к.п.д. составляет 0,8 – 0,9. Унифицированная вакуумная установка УВУ – 60/45 может работать в 2-х режимах: при вакууме 53 кПа обеспечивать производительность 60 или 45 м3/ч (достигается изменением частоты вращения ротора путем замены шкива клиноременной передачи на валу электрического двигателя).
Такие насосы имеют ряд недостатков:
Эти недостатки были исключены применением в доильных установках водокольцевых вакуумных насосов (ВВН) (рис. 2).
В этих насосах уплотнение между статором и ротором достигается слоем воды. Однако они обладают невысоким КПД (0,48–0,52), сложны в эксплуатации и могут работать только при положительных температурах.
Современные производители предоставляют огромный выбор вакуумных насосов. Отечественная компания ООО "СЛАСНАБ" поставляет:
Компания ООО "Агро-Сервис-1" производит роторно-пластинчатый вакуумный насос УВД 10000 (рис. 3).
Зарубежная компания «POMPETRAVAINI» является одним из мировых лидеров в производстве водокольцевых вакуумных насосов (рис. 4). Компанией производятся:
Компания «Elmo Rietschle» предлагает покупателю водокольцевые насосы серии L, выполненные из высококачественной нержавеющей стали и обеспечивающие стабильные технические характеристики в течение долгих лет работы (рис. 5).
Таким образом, основой любой доильной установки является вакуумный насос, создающий необходимое разряжение в вакуумной системе. От вакуумного насоса зависит производительность доильной установки, ее надежность и уровень шума. В настоящее время на рынке представлено огромное количество самых различных вакуумных насосов, что позволяет совершенствовать старые и разрабатывать новые доильные установки на их основе.
Список литературы:
1. Гринченко В. А. Обоснование базовой конструкции линейного электродвигателя // Theoretical & Applied Science. - 2013. - Т. 1. - №11 (7). - С. 58-60.
2. Гринченко В. А., Мишуков С. В. Расчет статической силы тяги линейного электродвигателя новой конструкции // Новые задачи технических наук и пути их решения. - Уфа: Аэтерна, 2014. - С. 18-20.
3. Никитенко Г. В., Гринченко В. А. Линейный двигатель возвратно-поступательного движения с регулированием амплитуды колебаний якоря // Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве. - Ставрополь: Агрус, 2009. - С. 407-410.
4. Никитенко Г. В., Гринченко В. А. Результаты исследования линейного двигателя для вакуумного пульсатора доильного аппарата // Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве. - Ставрополь: Агрус, 2010. - С. 268-272.
5. Никитенко Г. В., Гринченко В. А. Статика электромеханических процессов в линейном электродвигателе для привода пульсатора доильного аппарата // Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве. - Ставрополь: Агрус, 2011. - С. 199-202.
6. Пат. 2357143 Российская Федерация, МПК8 F 16 К 31/06. Электромагнитный клапан / Никитенко Г. В., Гринченко В. А.; заявитель и патентообладатель Ставроп. гос. аграр. ун-т. - № 2007141983/06; заявл. 12.11.07; опубл. 27.05.09.
7. Пат. 2370874 Российская Федерация, МПК8 H 02 K 33/12. Линейный двигатель / Никитенко Г. В., Гринченко В. А.; заявитель и патентообладатель Ставроп. гос. аграр. ун-т. - № 2008112342/09; заявл. 31.03.08; опубл. 20.10.09.
8. Пат. 82990 Российская Федерация, МПК8 А 01 J 7/00. Регулятор вакуума / Никитенко Г. В., Гринченко В. А.; заявитель и патентообладатель Ставроп. гос. аграр. ун-т. - № 2008150545/22; заявл. 19.12.08; опубл. 20.05.09.
Вакуумный насос предназначен для создания вакуума (разряжения) в системе за счет откачивания из нее воздуха. Вакуумный насос является движущей силой любого доильного оборудования.
Классифицируются вакуумные насосы следующим образом:
1. По конструкции:
2. По величине создаваемого разряжения:
3. По назначению:
Пластинчато-роторные (масляные) насосы работают с использованием масла, а для работы водокольцевых насосов применяется вода.
Основными преимуществами водокольцевых насосов являются:
Однако водокольцевые насосы обладают более низким производительностью, сложны в эксплуатации и работают только при положительных температурах.
Схема водокольцевого вакуумного насоса
Пластинчато-роторные насосы отличаются высокой эксплуатационной надежностью и
высокой производительностью. Маслянные насосы могут работать при минусовых температурах.
Недостатками пластинчато-роторных насосов можно назвать:
1 - ротор; 2 - корпус; 3 - прямоугольные пластины; 4 и 7 - патрубки; 5 и 6 - рабочая полость насоса. Стрелками указано движение воздуха (области всасывания воздуха и нагнетания вакуума).
Вакуумные станции устанавливаются в доильных системах для создания вакуумметрического давления. Они также применяются в других отраслях народного хозяйства, где требуется создание стабильного вакуума.
Вакуумные станции состоят из емкости для воды и насосного агрегата (вакуумного насоса), установленного на емкости и электродвигателя. В зависимости от требуемой мощности вакуумная станция комплектуется одним, двумя или большим количеством вакуумных насосов.
На фермах привязного содержания с поголовьем до 30 коров для доения животных в стойлах на привязи применяют стационарные линейные доильные установки со сбором молока в ведра
, разработанные компанией SAC. В комплект доильной установки (рис. 10.1) входят следующие сборочные единицы: вакуум-провод 1, вакуумный кран 2, вакуумный регулятор 3, вакуумметр 4, выхлопная труба 5, глушитель 6, масляный бачок 7, вакуумный насос 8, электродвигатель 9, вакуум-баллон 10, доильное ведро 11, пульсатор 12, коллектор 13.
Вакуумные системы
Производство вакуума является одним из ключевых моментов для правильного функционирования доильной установки. Вакуум генерирующие и управляющие системы должны гарантировать защиту здоровья животного.
Вакуум используется на разных стадиях доения:
Доильное оборудование должно иметь подходящий, стабильный и бесперебойный уровень вакуума во избежание чрезмерной стимуляции сосков. Благодаря специальным процедурам производства и строгому контролю компании Milkline, вакуумные насосы гарантируют, при равно потребляемой мощности, высокую скорости потока без ущерба для надежности и долговечности доильного оборудования. Вакуумные установки Milkline могут удовлетворить требования любой доильной установки. Компактный и практичный дизайн установок Milkline «позволяет легко монтировать и обслуживать вакуумные станции.
Вакуумные станции делятся на три группы:
— Безмасленые/сухие лопастные установки с мощностью от 150 до 250 литров в минуту. Это самый простой вид вакуумных станций и применяются они в малых хозяйствах. Вакуумный насос вообще не требует масла и расходная часть в таких насосах это как раз графитовые пластины/лопасти насоса,которые изнашиваются и меняются по мере необходимости. Обычный срок службы лопастей 3-4 года. Ставятся такие установки на мобильные доильные аппараты,которые одновременно могут обслуживать максимум 2 головы. Либо вы самостоятельно конструируете собственный стационарный доильный аппарат.
В данном варианте вакуумная станция используется как рама для доильного аппарата. В зависимости от типа мобильной доилки (на 1 или 2 коровы) ставят соответствующий насос. Сменные графитовые платины насоса имеют обозначение PM3 GRAPHITE или PM4 GRAPHITE .
Масляные установки с мощностью от 250 до 3000 литров в минуту. Самые распространенные и часто встречающиеся в хозяйствах с доильными залами или линейными доильными установками. Используются так же для обеспечения бесперебойного вакуума к доильным аппаратам через вакуумопроводы. Здесь расчет по требуемой вам вакуумной станции идет такой: 200 литров на один доильный аппарат. Считаете и заказываете необходимый вам. Насос считается надежным,но требующим внимательного отношения в плане пополнения смазки. Так же расходная часть у насоса кевларовые пластины ротора вакуумного насоса. Имеют маркировку PM16 KEVLAR , PM20 KEVLAR и PM30 KEVLAR . Электродвигатель вечный.
Кулачковые безмасленые вакуумные станции. Это считается самыми мощными и надежными. Производятся такие станции с рабочими данными от 2100 литров в час до 4300 литров в минуту.
Иногда требуется замена вакуумометра. Ну в общем служит он долго,и на век коровы хватит.
Теперь стоимость на пластинчатые вакуумные установки:
Наименование и объем вакуумного ресивера,л | Тип насоса | Производительность,л/мин | Мощность,кВт | Питание,В | Стоимость руб с НДС |
PVU 20, 15 л. (вакуумная установка для мобильных доильных и бытовых домашних доильных аппаратов) | пластинчато-роторный | 190 | 0,6 | 220 | 35000,00 |
PVU 45, 50 л. | пластинчато-роторный | 450 | 1,1 | 380 | 77000,00 |
PVU 95, 100 л. | пластинчато-роторный | 950 | 2.2 | 380 | 114000.00 |
PVU 160, 100 л. | пластинчато-роторный | 1600 | 3.0 | 380 | 134000.00 |
PVU 200, 100 л. | пластинчато-роторный | 2000 | 4,0 | 380 | 142000,00 |
PVU 300, 100 л. | пластинчато-роторный | 3000 | 7,5 | 380 | 161000,00 |
uoimpskopin.ru - Строительный портал - Вентиляция. Водоснабжение. Душевая кабина. Законодательство. Канализация