Материал: Техника и технологии в животноводстве

При всех системах гидроудаления навоза, за исключением бесканального гидросмыва, в станках для содержания животных устраивают заглубленные продольные каналы, которые сверху перекрывают железобетонными или чугунными решетками (щелевые полы). Через них навоз поступает в продольные каналы, которые соединены с поперечными каналами. Последние размещены на 300...350 мм ниже первых и выходят за пределы животноводческих помещений в коллектор (трубу диаметром 500...1200 мм). Поперечные каналы и коллектор имеют уклон от 0,01 до 0,03.

Самотечная система непрерывного действия основана на принципе самопередвижения смеси экскрементов, т. е. использует вязкопластические свойства жидкого навоза. Система действует непрерывно по мере поступления навозной массы через щели надканальных решеток и ее стекания через открытый конец канала. Толщина слоя навоза по длине канала увеличивается в сторону, противоположную его движению. Навозная смесь располагается под определенным углом к дну канала. С помощью подпора, создаваемого разностью толщины слоя, возникает сила, которая перемещает навоз по каналу. Навозная смесь непрерывно вытекает из канала. Скорость потока смеси невелика (1...2 м/ч), и движение ее едва заметно.

Самосплавная система состоит из продольных (самотечных) и поперечных каналов. Поперечные каналы примыкают к навозосборнику. Продольные каналы имеют прямоугольную форму с закругленными углами или полукруглым дном. Дно каналов выполняют без уклона или с минимальным уклоном (около 0,005) в сторону поперечного канала. Такой уклон принимают в целях обеспечения очистки (промывки) канала. При большем уклоне дна канала жидкая часть экскрементов (моча) быстро бы стекала, а кал оставался в канале. Поперечный канал устраивают на 35...50 см глубже продольных, с уклоном 0,01 в сторону навозосборника. Для поперечного канала (коллектора) используют асбестоцементные или железобетонные трубы диаметром 500...600 мм.

На фермах крупного рогатого скота и свиноводческих широко используют скребковые транспортеры кругового и возвратно-поступательного движения скребков, а также скреперные установки с возвратно-поступательным движением скребков (штанговые).

Цепочно-скребковые транспортеры кругового движения ТСН-2ДБ и TCH-160Б в отличие от ранее выпускавшихся имеют более надежную круглозвенную, калиброванную, термически обработанную тяговую цепь и автоматическое натяжное устройство цепи.

Транспортер скребковый TCH-160Б состоит из горизонтального транспортера 4 (рис. 9а), наклонного транспортера 2 с приводом 1 и шкафа управления.

Горизонтальный транспортер устанавливают внутри животноводческого помещения в навозных каналах, проложенных по всей длине помещения рядом со стойлами для коров и соединенных в проходах поперечными каналами в замкнутый четырехугольник.

На рисунке 9, б и в показаны варианты соединения скребков с цепным контуром. При движении цепи скребки перемещают навоз в сторону наклонного транспортера с двумя желобами. Нижняя часть транспортера расположена внутри помещения. При этом навоз, передвигаемый скребками горизонтального транспортера, падает на нижнюю часть наклонного транспортера. Верхняя часть наклонного транспортера размещается вне помещения и поднята над землей так, чтобы под ней можно было расположить прицеп или другое транспортное средство.

Посредством цепи со скребками наклонного транспортера навоз перемешается вверх по его желобам и сбрасывается в прицеп.

Скребковые транспортеры TC-1 с возвратнопоступательным перемещением скребков предназначены для удаления навоза из свинарников: продольный - из помещения в навозный канал поперечного транспортера, поперечный - из навозного канала в навозосборник одновременно из нескольких помещений.

Основные сборочные единицы транспортера: приводная станция с натяжным устройством, отклоняющие блоки, каретки, тяговая цепь, тяги. Рабочими органами служат каретки со скребками. Каретки перемещаются по каналам на четырехходовых роликах, установленных на раме.

При движении каретки навоз перемещается в каналах только в одном направлении. При рабочем ходе скребок каретки занимает вертикальное положение и перемещает навоз по каналу, при холостом ходе откидывается на шарнирах вверх, оставляя навоз в каналах без движения.

Скребковые транспортеры с возвратно-поступательным движением скребков (штанговые) представляют собой конвейерные установки с возвратно-поступательным движением скребков. Такие транспортеры имеют преимущества перед скребковыми транспортерами кругового движения. Благодаря возвратно-поступательному движению штанги навоз подается к месту выгрузки наикратчайшим путем. При отсутствии на пути движения навоза направляющих блоков и звездочек повышается эксплуатационная надежность. Посредством направляющих и жесткой штанги предотвращается подъем скребков и обеспечивается устойчивая работа конвейера.

При двух- и четырехрядном расположении стойл коровников применяют навозоуборочную установку УН-3,0. В нее входят два горизонтальных штанговых транспортера 2 (рис. 10 а и б) возвратно-поступательного движения с общим приводом 3.

Для подачи в транспортные средства или в навозохранилище установку комплектуют наклонными транспортерами или скреперной установкой УСН-8.

Ход штанги Должен обеспечить свободный разворот скребка в рабочее положение после того, как он пройдет мимо навоза, остановленного предыдущим скребком.

Чтобы исключить защемление связных грузов между скребком и стенкой в момент разворота скребка, необходимо его конечную часть делать под некоторым углом к основанию. Угол защемления между боковой стенкой желоба и обрезом скребка должен быть больше суммы углов трения навоза о стенку желоба и скребок. В зависимости от условий работы транспортера скорость скребков 0,15...0,4 м/с.

Из всех известных приводов штанговых транспортеров наиболее работоспособным считается цепной.

Скреперные установки с возвратно-поступательным движением рабочих органов, именуемые дельта-скреперами, обеспечивают механическую транспортировку навоза из животноводческих помещений и его подачу с помощью специальных поперечных навозоуборочных конвейеров в навозосборники или транспортное средство.

Скреперная установка УС-Ф-170 предназначена для уборки бесподстилочного навоза влажностью до 90 % из открытых навозных проходов длиной до 80 м при боксовом и комбибоксовом содержании. Она может работать как в ручном, так и автоматическом режиме.

Основные сборочные единицы: рабочий контур 3 (рис. 11а), скреперы 2, промежуточные штанги 5, поворотные устройства 4, привод 1.

Рис.11. Скреперная установка УС-Ф-170(а) и ее скрепер (б): 1-привод; 2-скрепер; 3-рабочий контур; 4 и 8-поворотное и натяжное устройство; 5-промежуточная штанга; 6 и 9 -скребки; 7-шарнир; 10-резиновый чистик; 11-ползун

Тяговый орган установки - рабочий контур, состоящий из двух отрезков круглозвенной цепи, двух промежуточных штанг 5и четырех скреперов 2. Первый отрезок круглозвенной цепи соединяет два передних скрепера, связан с приводом установки и предназначен для передачи движения скреперам. Второй отрезок служит для соединения двух задних скреперов и огибания поворотных устройств. Каждая пара скреперов соединена промежуточными штангами. Посредством четырех скреперов (по два на каждый канал) навоз продвигается по продольному каналу и выталкивается в поперечный.

Складывающийся скрепер предназначен для захвата, перемещения по каналу и возвращения навоза в исходное положение. Он состоит из ползуна 11 (рис. 11б), шарнира 7, натяжного устройства 8 и двух скребков 6 и 9. Шарнир приварен к ползуну. К шарниру присоединены два скребка, каждый из которых связан цепью с ползуном. На конце скребков болтами прикреплены чистики 10 для очистки стенок навозного канала.

Установки работают в автоматическом режиме. При нажатии на кнопку «Вперед» в движение приводится рабочий контур. Перемещаясь по навозному каналу, скребки раскрываются, захватывают находящийся в проходе навоз и подают его в сторону поперечного канала. В это время скреперы, расположенные в соседнем навозном проходе со сложенными скребками, совершают холостой ход в обратном направлении. При подходе переднего скрепера с навозом к люку сбрасывания в поперечный канал включается механизм реверсирования с помощью упора на круглозвенной цепи. Начинается обратное движение скреперов.

При рабочем ходе передний скрепер (со стороны привода) сбрасывает навоз в поперечный канал, а задний подводит порцию только до середины навозного прохода. За счет разности хода скреперов они перекрывают один другого. При повторном рабочем ходе передний скрепер подбирает в середине прохода оставшийся навоз, а задний перемещается без него. Из поперечного канала навоз удаляется специальным поперечным навозоуборочным конвейером КНП-10

Навозоуборочный конвейер КНП-10 выполняет следующие операции: принимает навоз от навозоуборочных транспортеров TCH-160А, ТСН-160, ТСН-3,0Б и ТСН-2Б, скреперных установок УС-15, УС-250, УС-Ф-170, а также мобильных средств уборки навоза АМН-Ф-20 и др.; транспортирует навоз любой консистенции (подстилочный, полужидкий и жидкий) на расстояние до 80 м; подает навоз в приемную воронку установки УTH-10 с его последующим перемещением по трубопроводу из животноводческого помещения в навозохранилище; направляет навоз на наклонный транспортер для его загрузки в транспортное средство. Конвейер состоит из приводной и поворотной секций, круглозвенной цепи со скребками, металлических корыт и пускозащитной аппаратуры. Сборочные единицы конвейера: привод, звездочки и цепь. Все они унифицированы с транспортером TCH-160А.

. Устройство и работа вакуумной системы. Ротационный и водокольцевой вакуумные насосы: особенности конструкции и рабочего процесса

Вакуумная установка включает в себя различные по конструкции вакуумные насосы 8 (рис. 12) с приводом от электродвигателя 1 или двигателя внутреннего сгорания 7, вакуум-провода 5, вакуумный баллон 2 для выравнивания вакуума в системе, регулятор вакуума 3 и вакуумметр 4.

Рис.12. Вакуумная установка 2-ВУ: 1-электродвигатель; 2-вакуумный баллон; 3-регулятор вакуума; 4-вакуумметр; 5-вакуум -провод; 6-бачок для бензина; 7-двигатель внутреннего сгорания;8-вакуумный насос

На фермах используют ротационные вакуумные насосы, ротационные вакуумные насосы типа УВУ и водокольцевые вакуумные насосы.

Ротационный вакуумный насос состоит из корпуса 1 (рис. 13) с цилиндрической камерой 4. Она представляет собой гладкошлифованную поверхность, по которой скользят лопатки 3 ротора 2.

Рис.13. Схема ротационного вакуумного насоса: 1-корпус; 2-ротор;3-лопатка; 4-камера; 5 и 6-всасывающий и выпускной патрубки

В камере выполнены отверстия, соединенные с всасывающим 5 и выпускным 6 патрубками. У ротора четыре радиальных паза, в которых свободно перемещаются рабочие лопатки 3. Ось ротора установлена в подшипниках боковых крышек эксцентрично по отношению к оси корпуса. Ввиду такого расположения ротора при вращении образуются переменные объемы, ограниченные лопатками, за которыми возникает разрежение. Воздух из патрубка 5, находящегося по ходу вращения ротора, отсасывается, а воздух перед лопатками выбрасывается через патрубок 6 в атмосферу. По такому принципу работают все ротационные насосы.

Подача, м3/ч, ротационного насоса

где λ - эксцентриситет между осью камеры и осью ротора, м; k - коэффициент, учитывающий соотношение фактической и теоретической подачи насоса, а также состояние насоса и совершенство конструкции (k = 0,6... 0,8); l - длина лопатки, м; n - частота вращения ротора, с~1; Dp - наружный диаметр ротора, м; s - толщина лопатки, м; z - число лопаток.

Рис.14. Схема водокольцевого вакуумного насоса: 1-впускная труба; 2-вакуум-провод; 3-ротор; 4-корпус насоса; 5-водяное кольцо; 6-камера переменного объема; 7-емкость с водой для подпитки насоса

В водокольцевом насосе ячеистый ротор 3 (рис. 14) размещен в рабочей камере эксцентрично, поэтому при работе ротора в камере образуется вращающееся кольцо воды, а между ним и ротором возникает воздушное пространство серповидного сечения с переменным объемом камер, образуемых стенками ячеек ротора и водяным кольцом. Работа ротора аналогична действию камер переменных объемов ротационного вакуумного насоса. С приближением камеры переменного объема к всасывающему окну вакуум-провода 2 происходит всасывание воздуха из системы с его последующим сжатием при вращении ротора и выпуске в окно трубы 1.

Уменьшение расхода воды обеспечивается оборудованием замкнутой системы водоподпитки. Схема подключения водокольцевой централизованной вакуумной установки показана на рисунке 14.

Для увеличения воздухопроизводительности установки типа УВУ комбинируют попарно.

Для выравнивания вакуума в системе используют вакуум-баллон с плавающим клапаном, перекрывающим воздухоотсасывающий канал при заполнении баллона жидкостью (конденсатом или водой) и предотвращающим ее попадание в насос.

Предохранительный клапан баллона обеспечивает проход наружного воздуха в насос. Кроме того, баллон имеет клапан для спуска конденсата.

Вакуум-регулятор необходим для поддержания в вакуумной сети требуемого разрежения за счет впуска в магистраль атмосферного воздуха, когда его сила давления на клапан при созданном насосом разрежении превышает массу груза регулятора.

Унифицированный насос УВУ-60/45 может работать с производительностью 60 и 45 м3/ч при разрежении 53 кПа. Для получения требуемого расхода воздуха меняют частоту вращения ротора постановкой шкивов разного диаметра на вал электродвигателя.

Насос имеет разделяющую диэлектрическую вставку, расположенную на всасывающем патрубке. Вставка изолирует вакуум-провод доильной установки от насоса, который при пробое изоляции электродвигателя может оказаться под напряжением. Во вставке размещен специальный шариковый клапан, предупреждающий обратный ход ротора при остановке насоса. При обратном ходе ротора пластины могут поломаться.

Вакуум-провод прокладывают из металлических бесшовных труб в коровнике, на доильной площадке, в родильном отделении. Для надежной эксплуатации сеть выполняют закольцованной. В моечном отделении молочной посуды и доильных аппаратов сеть тупиковая. Для удобства ее разборки отдельные участки собирают на резьбовых сгонах. В сеть также входят воздушные краны для подключения доильных аппаратов и спуска конденсата, которые размещают в нижних переходных точках сети. К вакуумной сети в наиболее удаленной от вакуум-насоса точке подключают дополнительно вакуумметр для контроля состояния сети.

Предельно допустимые значения вакуума на шкале вакуумметров отмечены красной линией.

5. Пастеризационная установка ОПФ-1, устройство, рабочий процесс, обслуживание

Пастеризацией называется процесс нагрева молока до температуры 63...90 °C при атмосферном давлении с целью уничтожения микроорганизмов и сохранения питательных свойств молока при хранении.

Тепловая обработка молока до температуры не менее 110 °С называется стерилизацией.

Стерилизацию применяют при производстве особо стойкого в хранении цельного молока и молочных консервов, предназначенных для длительного хранения.

В производственной практике используют три режима пастеризации:

длительный - нагрев молока до температуры 63 °С с последующей выдержкой при этой температуре в течение 30 мин;

кратковременный - до температуры 72 °С с выдержкой в течение 20...30 с;