Вакуумный насос для дойки коров. Доильные аппараты и установки

Вакуумный насос предназначен для создания вакуума (разряжения) в системе за счет откачивания из нее воздуха. Вакуумный насос является движущей силой любого доильного оборудования.

Классификация насосов

Классифицируются вакуумные насосы следующим образом:

1. По конструкции:

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).

Пластинчато-роторные (масляные) насосы работают с использованием масла, а для работы водокольцевых насосов применяется вода.

Основными преимуществами водокольцевых насосов являются:

отсутствие трущихся рабочих органов, т. к. уплотнением между ротором и статором является слой воды.
экологичность
компактность
низкий уровень шума.

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:

высокий уровень шума
сложное сервисное обслуживание
более высокая цена, по сравнению с водокольцевыми насосами.

Схема пластинчато-роторного насоса

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

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.

Доильный аппарат - это автоматическая установка для быстрого и эффективного выдаивания коров без повреждения соска и железы, а также с минимальным риском проникновения патогенных микроорганизмов. Это не единое целое, а сборка компонентов, предназначенных для обработки не одного десятка буренок в час. Есть много факторов, которые могут повлиять на качество молока и здоровье вымени у молочного скота, и оборудование для дойки является одним из них.

Старинное фото — доение коровы вручную

Ранние попытки доения коров представляли собой использование различных методов. Около 380 года до нашей эры, египтяне, наряду с традиционной ручной дойкой, присоединяли соломинку пшеницы к соску коров. Доильную установку впервые применили в 1851 году, хотя попытка была не совсем успешной.

Для стимуляции дальнейших изобретений Королевское сельскохозяйственное сообщество Англии объявило вознаграждение за представление безопасной доильной машины. В конце XIX века в Шотландии разработали машину с вакуумным насосом, приводимую в движение с помощью парового двигателя. Этот агрегат, наряду с внедрением двойного доильного стакана, привел к автоматизированному доению животных. С начала XX века принцип машинной дойки укоренился в молочной промышленности.

Принцип работы доильного аппарата

Традиционная техника доения включает в себя доильные стаканы для контакта с сосками коровы и снятия продукта, трубки для молока, трубки пульсатора, емкости для конечного сбора. Стаканы состоят из внутренней резиновой прокладки и наружной оболочки, как правило, изготовленной из металла. В процессе работы продукт всасывается из коровьего вымени, в результате созданного вакуума внутри стакана, заставляя молоко идти через канал соска.

При машинном выдаивании, как и при кормлении теленка, идет активация нервных рецепторов, расположенных на соске. При такой стимуляции происходит выброс гормона окситоцина, поступающего в дальнейшем в ткани вымени. Оказавшись на месте, гормон заставляет мышечные волокна сокращаться, и млечные протоки наполняются молоком. Максимальное молочное поступление идет при спокойной и последовательной дойке коровы, а также при правильной подготовке вымени. Для достаточной стимуляции нервного рецептора требуется от 12 до 15 секунд тактильного контакта. Это обеспечит адекватное высвобождение окситоцина и хорошую реакцию на выброс молока.

Технология машинного доения

Доильный агрегат служит незаменимым помощником на молочной ферме. Современные машины гарантируют производство дойки коров по всем правилам, помогают сохранять свежесть молока, предотвращая столкновение продукта с воздухом или руками. Управиться с установкой не составляет особого труда, но требует определенных навыков. Для получения желаемых результатов важно соблюдать все инструкции и должным образом подготовить корову к важному процессу.

Скорость молочного потока во многом зависит от отверстия млечного канала и от механических свойств устройства. После прикрепления стаканов к соскам, скорость потока достигает предела в течение одной минуты и снижается в конце доения. Оставшееся молоко, следует выдоить вручную, чтобы избежать нежелательных последствий в виде мастита. На скорость течения молока оказывает влияние уровень вакуума и частота пульсации. Скорость увеличивается при использовании более широкого коэффициента пульсации. Чаще всего доильные аппараты работают с оптимальной частотой 55-65 циклов в минуту. Такой принцип не наносит отрицательного воздействия на вымя животного.

Техника ручного доения

Хотя способы ручного доения совершенствовались на протяжении столетий, они и сегодня все еще работают. Методы доения влияют на качество и количество молока. Самый распространенный - кулачный способ доения. Коров доят в одно и то же время два раза в день. Чаще доят отелившуюся буренку (5-6 раз в сутки).

Телочка должна чувствовать доброе к ней расположение, поэтому с животным обращаются аккуратно и с нежностью. При соблюдении режима доения и ласковом отношении к телочке, корова будет готовиться к церемонии заранее, а вымя наполняться молоком, что значительно улучшит процесс подачи молочного продукта.

Руки и вымя телки тщательно моются, чтобы избежать инфекций или мастита. Протирают нижнюю и боковую часть вымени мокрым полотенцем, смоченным в теплой воде, затем вытирают насухо и делают легкий массаж. Сначала обеими руками происходит массаж всего вымени, затем отдельно каждую половинку. Это мероприятия не следует затягивать, чтобы не упустить момент молочного прилива. Любая влага на вымени может привести к трещинам на коже. Несколько первых молочных струй сдаивают в отдельную посуду и прикрывают салфеткой. Доение начинают, когда соски коровы набухли и стали упругими. Руки и вымя чистые, стерильное эмалированное ведро подготовлено - можно начинать дойку.

Молоко сдаивается полностью, что способствует хорошему удою и оберегает корову от инфекций. Именно остаток молока, застаиваясь, ведет к возникновению мастита.

Типы доильных аппаратов

С появлением доильных аппаратов значительно улучшилась работа фермеров и простых владельцев коров. Устройство позволяет экономить время и силы, так необходимые для ведения хозяйства. Существует несколько видов доильных аппаратов, тип которых зависит от масштабности применения.

Переносные доильные аппараты

Переносные доильные аппараты идеально подходят для небольшого количества скота (до 20 голов). Портативная машина обеспечивает эффективный и удобный способ дойки животных. Безмасляный вакуумный насос с электроприводом создает вакуум, необходимый для автоматизированного доения. Каждый аппарат поставляется с вакуумным регулятором и манометром, для обеспечения и поддерживания надлежащего уровня давления во время процесса дойки. Пульсация в кластере создается с помощью пневматического пульсатора, установленного в аппарате. Он удовлетворяет всем требованиям надежности, прочности и точности. Скорость пульсации устанавливается с помощью регулировочного ключа. Коэффициент выбирает сам пользователь.

Молоко собирается в прочном ведре из нержавеющей стали для дальнейшей транспортировки. Доступны варианты как с одним, так и двумя ведрами. В полный комплект доильного аппарата входят необходимые крепления для легкого монтажа и насосно-компрессорные трубки. Все детали надежно закреплены на легкой, но в то же время устойчивой, тележке, которая без труда транспортируется и требует минимального технического обслуживания.

Переносной доильный аппарат, закрепленный на телеге, с двумя емкостями для молока

Доильная система

Доильная система устанавливается на фермах, где животные находятся в своих кабинках, и рассчитано на 20-100 голов. Дойка осуществляется с помощью переносного аппарата, обеспечивающего пульсацию и вакуум. Блок подключается к доильной станции. Обычно, одна станция устанавливается на каждые две головы. Продукт поступает в приемный сосуд с контролем уровня жидкости и дальше перекачивается в бак для охлаждения. Система легко масштабируется.

Автоматические доильные системы устанавливают на больших фермах и предназначены для более 100 голов.

Как правильно подобрать качественный доильный аппарат

Доильные машины характеризуются по их техническим данным, мобильности и типу. Легкие и небольшого размера устройства могут обслуживать одну или двух коров - это отлично подходит для малого домашнего хозяйства. Для крупных ферм используются более масштабные аппараты. Наиболее популярным считается облегченный аппарат, благодаря своей мобильности передвижения.

Аппараты отличаются по классу вакуумных насосов.

При выборе аппарата стоит обратить внимание на способ образования вакуума. В одном случае вакуум в устройстве образуется, благодаря работе пульсатора и центробежного насоса. В другом - работу пульсатора выполняет поршневой насос, влияющий на давление. При выборе аппарата внимательно изучите все достоинства и недостатки каждого из устройств. К примеру, машины с пульсатором более сложные и дорогостоящие, но гарантирующие высокие надои. Устройства с поршневым насосом просты в управлении с бюджетной стоимостью, но по качество доения ниже, чем у машин с пульсатором.

Обратите внимание на мобильность техники. Устройство может быть передвижным или использоваться стационарно. Передвижная машина подходит для больших ферм. Тележка оснащена колесами и опорами, помимо всех необходимых составляющих. Машина без труда перемещается по зоне обслуживания, обрабатывая большое число голов. Стационарный аппарат предназначен для дойки максимум трех коров, находящихся на близком расстоянии.

Приобретая доильное устройство, стоит обратить внимание на качество сосковой резины. От этой части агрегата зависит здоровье вымени буренки. Более качественным считается использование каучука в составе резины. Вкладыши из низкопробного сырья со временем трескаются, накапливая бактерии, и нанося, таким образом, вред здоровью коровы. Придется производить замен сосковой резины минимум раз в год. Обратите внимание, чтобы цена соответствовала качеству, приобретаемого агрегата, сборке деталей, функциональности и простоте пользования.

Достоинства и недостатки доильных машин

Изучая достоинства доильных машин , следует выделить некоторые преимущества техники.

Владелец крупной фермы может хорошо сэкономить на зарплате рабочим, уменьшив штат персонала. Достаточно оставить определенное число людей, которые будут заниматься контролем дойки и следить за чистотой в помещении.
Доильная техника сводит к минимуму утомительный и кропотливый труд доярок и хозяек малых частных ферм.
С появлением устройства качество дойки увеличивается в разы. Выдаивание с помощью аппарата идеально для любой буренки, а скорость намного больше, по сравнению с ручным доением.
На овладение навыками работы с техникой уйдет совсем немного времени. Правила эксплуатации не представляют ничего сложного. Достаточно лишь следовать инструкции.

Доильный аппарат для коровы

К недостаткам доильных устройств можно отнести следующие моменты:

Виды и основные модели аппаратов доения

Сегодня выбор техники для доения достаточно широк и многообразен. В первую очередь стоит обозначить, на какое число голов приобретается устройство и предпочитаемый тип насоса, установленный в агрегате. Вот лишь несколько самых распространенных моделей аппаратов:

Цены на доильные аппараты для коров

Доильный аппарат для коровы

Обслуживание техники

Доильную технику используют в течение нескольких часов ежедневно, и ей необходим регулярный сервисный осмотр. Оборудование чистят, проверяют состояние компонентов и крепежей, ликвидируют возникшие неисправности, проводят смазку в соответствии с инструкцией. Обязательно проверяют состояние сосковой резины на предмет целостности, а также трубок и шлангов. Счетчики и коллекторы разбирают и промывают один раз в день. Также ежедневно проверяются вакуумные насосы и натяжение ремня. Своевременный технический осмотр обеспечит бесперебойную работу агрегатов.

В настоящее время современная ферма не представляется без механизированного оборудования. Автоматизация сельского хозяйства идет в ногу со временем практически каждое домашнее хозяйство имеет в своем арсенале доильный аппарат.

Видео — Доильный аппарат Моя Милка

Игорь Николаев

Время на чтение: 3 минуты

А А

Аппараты значительно облегчают ручной труд при доении крупного и мелкого рогатого скота. Конструкция у оборудования простая, использовать его несложно. Каких-либо особых навыков не требуется. Принцип работы все доильных установок – вакуумный. При выборе аппарата всегда учитывают количество поголовья, скорость выдаивания, технические характеристики. Если фермер имеет мини-завод по переработке молока, то доильные установки приобретают с молочной магистралью, по которой сырьё идёт к месту переработки.

Чертеж доильного аппарата для коров

Доильная установка для коров состоит из стационарной и навесной части. Для доения в домашних условиях используют мобильное оборудование. Для его передвижения предусмотрена опорная рама на колёсах. Их два, с широкими или узкими шинами. Для устойчивости предусмотрены ножки.

Предпочтительнее выбирать колёса с широкими шинами, чтобы проходимость установки была выше.

В комплект доильного аппарата входят следующие модули:

мотор электрический: работает от напряжения 220 В; в некоторых установках предусмотрен бензиновый двигатель: оборудование не зависит от сети; его используют для доения на пастбищах;
насос;
шланги вакуумной магистрали;
вакуумметр;
регулятор вакуума;
ёмкость для сбора молока с крышкой; на крышке находится обратный клапан, к ней крепится пульсатор и ресивер;
пульсатор;
ресивер;
коллектор;
вакуумные и молочные патрубки;
доильные стаканы.

Производители укомплектовывают оборудование дополнительными запасными частями: сосковой резиной, патрубками молочными и вакуумными, средством для мытья оборудования, ёршиками для очищения шлангов, стаканов и патрубков. При ответе на вопрос, как выбрать обращают внимание на тип насоса, наличие или отсутствие определённых составляющих в установке, качество выдаивания молока.

Выбор по типу насоса

Доильное оборудование работает от электромотора. Он требует напряжения 220 В. Мощность от 550 Вт до 750 Вт. Насос используют вакуумного сухого типа или масляный. Для оператора удобнее вакуумный насос сухого типа. За ним не требуется ухода, обслуживание сводится к ежегодному профилактическому осмотру.

Масляный насос необходимо проверять каждые 3 месяца: смазывать детали, определять состояние прокладки или кожаной манжеты. Для коров удобнее масляная помпа. Она работает не так шумно, как помпа сухого типа. Животные к нему привыкают быстрее.

Если выбирать между масляным или сухим оборудованием, то склоняются к вакуумному насосу сухого типа, но с глушителем.

В системе создаётся вакуумное давление. Оно измеряется вакуумметром. Оптимальное давление 50 кПа. Чтобы отрегулировать, уменьшить или увеличить давление предусмотрен регулятор. Данные составляющие должны быть обязательно в доильной установке. При малом давлении дойка будет неэффективной. При высоком давлении оборудование может прийти в негодность.

Насос для доильного аппарата

Наличие пульсатора

Обращают внимание на наличие в установке пульсатора. Процесс забора молока проходит в определённом режиме. Для того чтобы он был комфортным для животного, доение технологически приближают к естественному кормлению теленка. Он захватывает сосок, высасывает молоко. Пока телёнок глотает молоко, сосок остаётся в состоянии покоя. В минуту телёнок делает 64 сосательных движений и даёт корове отдохнуть.

Похожий режим доения создаёт пульсатор. Он порциями подаёт вакуум в доильные стаканы. Количество импульсов регулируется. В некоторых моделях пульсатора нет. Его заменяет насос. Количество пульсаций зависит от частоты работы поршня или других движущихся элементов. Отрегулировать импульсы невозможно.

Для фермера предпочтительнее оборудование без пульсатора. Оно стоит дешевле. Для коровы доение пройдёт комфортнее с пульсатором.

Выбор доильных стаканов

Навесное оборудование для дойки состоит из коллектора, молочных и вакуумных патрубков, доильных стаканов. Оборудование укрепляют на соски вымени коровы. Для того чтобы животному было комфортнее, выбирают аппараты со специальными приспособлениями, которые помогают удерживать его на вымени.

Доильные стаканы состоят из металлического корпуса и сосковой резины. Между ними находится полость. В неё поступает или выходит вакуум. Пульсатор подаёт воздух в полость, резина сжимается, захватывает сосок – это 1 так доения. Пульсатор забирает воздух, резиновая манжета отходит к стенкам стакана, постепенно отпуская сосок. В это время происходит сцеживание молока – это 2 такт доения. Если давление в вымени, в стакане и молочной трубке одинаковое, то сосок коровы находится в состоянии покоя – это 3 такт доения. Для животного такой режим забора молока более привычен, но оборудование стоит дороже.

Стаканы производят из нержавеющей стали или алюминия. Устройство из алюминия легче, но из стали прочнее. Сосковая манжета выполняется из пищевой резины или силикона. Силикон для коровы комфортнее, он мягче. Обязательно предусматриваются накладки на стаканы, чтобы металл не поранил вымя корове. В некоторых стаканы предусмотрены прозрачные пластиковые вставки. Через них определяют количество молока, которое даёт корова. Если молоко в стаканы не поступает, то доение закончилось.

Производители предлагают доильные аппараты для коров, нетелей, коз. Это разные модели. Размер стаканов у них неодинаковый. Высокие стаканы предназначаются для молочных коров с хорошо разработанным выменем и длинными сосками. Их не рекомендуют использовать для нетелей или для коз, у которых соски короче, чем у коров. В процессе доения стаканы поднимаются. Они могут соприкасаться с выменем и натирать кожу.

Синхронное или асинхронное доение?

Коллектор – это устройство, через которое подаётся вакуум и проходит молоко. В нём находится клапан. При его нажатии, включается доильный аппарат, вакуум начинает поступать в стаканы. Их надевают поочерёдно на вымя и начинают дойку.

При ручной дойке молоко сцеживается сначала с задних двух долей вымени, затем с передних двух долей. Для коровы этот метод доения привычен. Чтобы сохранить методику ручного доения при аппаратном заборе молока используют асинхронную работу стаканов. При этом из коллектора вакуум поступает сначала к 2 задним долям вымени, а затем к передним. Задние доли более развиты у коровы, поэтому процесс доения начинают с них.

При синхронном доении работают одновременно все 4 стакана. Для животного это неестественно, но скорость доения увеличивается. При этом корова может отдавать не всё молоко, требуется дополнительно её додаивать руками. Фермер решает самостоятельно, как проводить дойку, выбирает синхронный или асинхронный доильный аппарат для коров, но при этом необходимо иметь в виду, что для животного удобнее методика «ручной дойки».

Для одной или для двух коров?

В доильном оборудовании может быть один или два доильных аппарата. Процесс забора молока у 1 коровы составляет 6-8 мин. Если в хозяйстве не более 5 голов, то приобретают оборудование с 1 комплектом: 4 стакана, 1 коллектор. Дойка закончится уже через 30-40 мин.

Для поголовья до 30 коров приобретают доильные установки с 2 комплектами для доения. Они позволяют забирать молоко одновременно у 2 коров. Дойка закончится через полтора часа. При этом молоко собирается в 1 или 2 бидона.

Чтобы ускорить процесс, приобретают стационарные установки, которые работают от пульта. Коровы заходят в боксы. В них укреплены доильные аппараты. Оператор надевает стаканы на соски вымени, молоко идёт по магистрали на переработку или в холодильник. На крупных фермах оборудуют доильные залы. В них предусмотрен определённый порядок захода и выхода животных из зала, чтобы они не сталкивались, и оператор не перепутал коров с полным и пустым выменем.

Без вакуумного насоса для доильного аппарата ни одна система работать не будет. Его смело можно назвать сердцем всего агрегата. Начинающие фермеры часто сталкиваются с проблемой выбора этого оборудования. Предложений масса и каждый продавец расхваливает свое. Поэтому мы решили разъяснить в доступной форме, от чего зависит выбор той или иной модели, и что может ломаться в таком оборудовании. Также данная информация будет полезна тем, кто решил собрать аппарат своими руками.

Составляющие и виды устройств, создающих давление

Вакуумная система, используемая в доильном аппарате, независимо от производителя, состоит из одних и тех же узлов. Сюда входит баллон, на основе которого создается вакуум, собственно, сам вакуумный насос, аппаратура контроля (вакуумметр), пульсатор и регулятор вакуума для доильного аппарата. Кстати, последний узел является одним из самых важных.

Для нормальной молокоотдачи в доильных стаканах должно быть создано оптимальное давление, и оно составляет 0,48 бар.

Вакуумный насос должен создавать переменный вакуум именно с таким показателем. Если будет больше, значит, у коров будут травмироваться соски, а при падении показателя ниже допустимой нормы отпадают стаканы. Периодичность создает пульсатор, она колеблется в пределах 45-65 тактов за минуту. Пульсатор — это небольшой клапан, который довольно просто регулируется и редко ломается.

И здесь мы подходим к самому важному моменту, определяющему нормальную работу, а именно виды насосов:

вакуумный доильный агрегат с сухим ротором;
масляные аппараты для создания вакуума;
водокольцевые вакуумные аппараты.

Сразу предупредим самоделкиных – своими руками вы можете только собрать готовые узлы, сделать сами узлы с нуля у вас не получится.

Сухой ротор

Здесь мы сталкиваемся с первой уловкой продавцов. Помимо создания оптимального давления есть такой показатель, как производительность. Для индивидуального доильного аппарата, то есть, доим одну корову, одним аппаратом, он составляет 110 л/мин. Если вы собираетесь одним аппаратом доить две коровы одновременно, то производительность должна быть 220 л/мин. И так по нарастающей.

Лопатки в таких агрегатах графитовые. Эта смазка действительно имеет очень высокий коэффициент скольжения, что является причиной бесшумной работы. Но при длительной эксплуатации лопатки перегреваются и могут деформироваться. Проще говоря, насос довольно быстро клинит. А при обращении в сервисный центр вас могут обвинить в нарушении условий эксплуатации и отказать в гарантийном обслуживании.

Делаем вывод – вакуумные приборы с графитовым сухим ротором — штука хорошая, но при условии, если у вас не более 2-3 коров в хозяйстве.

Мифы и правда о масляных системах

Если сравнивать принцип работы масляных и сухих агрегатов, то конструктивно они мало чем отличаются. Просто в этих насосах вместо графитовой установлена текстолитовая лопатка, проваренная в масле.

Плюс там предусмотрена постоянная циркуляция масла. В результате такой новации оно выступает не только по своему прямому назначению, то есть, смазка, а еще обеспечивает отвод тепла и препятствует перегреву.

Самыми распространенными мифами, касающимися подобных масляных систем, являются слухи о якобы сложной настройке и большом расходе смазочного материала. Мы можем вас заверить, что регулировка в таких системах ничуть не сложнее, чем в сухих. А басни по поводу расточительного использования, скорее всего, придуманы конкурентами.

Поэтому для небольших фермерских хозяйств, где предусмотрено индивидуальное доение коров одним аппаратом, лучше брать именно масляную систему. Как показывает практика, такой вакуумный насос может работать без перерыва на охлаждение до 3-4 часов.

Работает вода

Водокольцевые насосы устанавливают на доильные залы с одновременным обслуживанием более 6-8 коров. Как можно понять из названия, рабочим телом в них выступает вода, и поддержание ее заданной температуры требует установки дополнительной аппаратуры и датчиков слежения.

В водокольцевых насосах регуляторы вакуума для доильных аппаратов представляют собой сложные многокомпонентные устройства, и настройка здесь требует определенной подготовки. Мы не рекомендуем брать такое оборудование для фермерских хозяйств, в которых менее 50 голов скота. А на индивидуальных аппаратах подобные насосы вообще не ставятся.

Выбор вакуумного оборудования для доильных систем КРС дело тонкое, но при большом желании в этом вопросе разобраться можно. Главное для вас определиться с количеством голов, временем работы насосов и очередностью доения.

Расскажите в комментариях, приходилось ли вам пользоваться подобными системами.

Для создания разрежения при работе доильной машины используют воздушные установки, состоящие из вакуумного насоса, вакуумного балона-ресивера, вакуум-регулятора, вакууметра, системы трубопроводов с арматурой и двигателя, которые делятся на ротационные, поршневые и эжекторные. В свою очередь ротационные вакуумные насосы подразделяются на лопастные, водокольцевые, типа Рутс и другие. Наибольшее распространение на фермах получили ротационные лопастные вакуумные установки марки УВУ-60/45 и водокольцевые воздушные насосы ВВН-3, ВВН-6, ВВН-12.

Принцип действия эжекторных (струйных) насосов следующий. Когда жидкость (или газ) протекает по трубе, имеющей сужение, давление в сужении оказывается ниже, чем в остальных частях трубы (если при этом скорость потока в сужении не достигает скорости звука). Впервые это было установлено итальянским физиком Дж. Вентури (1746-1822), по имени которого была названа трубка, основанная на данном явлении. Если откачиваемый объем присоединить к трубе в месте ее сужения, то газ из него будет переходить в область пониженного давления и уноситься струей жидкости. Эжекторные (струйные) установки крепятся на выхлопной трубе трактора и разрежение создается за счет скоростного потока выхлопных газов.

Ротационная лопастная вакуумная установка типа УВУ включает в себя (рис. 2.2) электродвигатель 1, вакуумный баллон 3, регулятор вакуума 4, вакууметр 6, вакуумпровод 5, вакуумный насос 2. При частом отключении электроэнергии может комплектоваться резервным двигателем 7 внутреннего сгорания. Унифицированный насос УВУ-60/45 работает при вакууме 53 кПа с воздухопроизводительностью 60 и 40 м 3 /ч. Для получения требуемого расхода изменяют частоту вращения ротора постановкой шкивов разного диаметра на вал электродвигателя.

Рис. 2.2 Общий вид вакуумной установки УВУ 60/45

Насос вакуумный пластинчато-роторный предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом на открытом воздухе в диапазоне от минус 10 до плюс 40 0С и высоте над уровнем моря не более 1000 м, выпускается в четырех исполнениях.

Внутри чугунного цилиндрического корпуса 22 (рис. 2.3) с ребристой поверхностью для лучшей теплоизоляции вращается ротор 17. Ротор имеет четыре паза, в которых свободно перемещаются текстолитовые лопатки 16. Ротор вращается в шарикоподшипниках 14, установленных в посадочных отверстиях крышек 12 и 19, расположенных эксцентрично относительно оси корпуса. Подшипники со стороны внутренней полости насоса закрыты шайбами 15. Для ориентации крышек относительно корпуса при сборке насоса установлены штифты 5. Направление вращения ротора указано стрелкой на корпусе насоса. В зависимости от исполнения насос имеет один или два выходных конца ротора.

В средней части цилиндрического корпуса имеются выхлопные окна, которые соединяются с выхлопной трубой рамы. На конец выхлопной трубы насаживают глушитель, корпус которого заполнен стекловатой для задержки отработавшей смазки.

Технологический процесс работы вакуумной установки происходит следующим образом. При вращении ротора 17 (рис. 2.3) лопатки 16, под действием центробежных сил прижимаются к корпусу 22, и образуют замкнутые пространства, ограниченные ротором 17, корпусом 22 и торцевыми стенками 12 и 21, объем которых за один оборот сначала увеличивается, создавая разрежение между лопатками на стороне всасывания, а затем уменьшается. При этом воздух сжимается и вытесняется в атмосферу через выпускное отверстие.

Для смазки подшипников и трущихся поверхностей насос снабжен масленкой фитильного типа, которая обеспечивает равномерную и непрерывную подачу масла в насос.

Масленка состоит из двух основных составных частей: стакана 5 (рис. 2.4) вместимостью 0,6 л и чашки 2. Масло заливается в стакан, который закрывается крышкой 7 и фиксируется на чашке дугой 6. Из стакана масло вытекает в чашку до тех пор, пока его уровень не достигнет верхней части клинообразного выреза трубки крышки. Уровень масла в чашке масленки исполнения УВД.10.020 не регулируется. Уровень масла в чашке масленки УВА 12.000 зависит от длины выступающего конца трубки и должен находиться в пределах 13.18 мм. При снижении уровня масла воздух поступает в стакан через вырез в трубке и масло вытекает до тех пор, пока не достигнет установленного уровня.

Процесс смазки происходит следующим образом. Из чашки масло по фитилям 3 поступает в маслопроводящие каналы и под действием разности давлений в масленке и насосе по шлангам 9, отверстиям в крышках 12, 21 (рис. 2.3) насоса поступает в шарикоподшипники 14, через каналы шайб 15 в пазы ротора 17, смазывая поверхности лопаток 16, корпуса и крышек насоса. Далее масло потоком воздуха выбрасывается через выпускное отверстие насоса.

Масленка обеспечивает подачу масла в насос с расходом 0,25.0,4 г/м 3 воздуха, что соответствует истечению масла из стакана при работе установки на величину одного деления в среднем за 1,5 часа работы вакуумной установки производительностью 0,75 м 3 /мин, и в среднем за 1,1 часа для вакуумной установки производительностью 1 м 3 /мин.

Контроль за поступлением масла в подшипники производится визуально через пластмассовые шланги, а общий расход - по делениям на стакане.

Рис. 2.3 Вакуумный насос:
1,20 - болты; 2, 15 - шайбы; 3 - стопорное кольцо; 4 - шкив; 5 - штифт; 6 - шпонка; 7 - винт; 8, 22 - крышки; 9 - пробка; 10,11 - прокладки; 12 - правая крышка; 13 - манжета; 14 - шарикоподшипник; 16 - лопатка; 17 - ротор; 18 - корпус; 19 - левая крышка; 21 - втулка; 22 - корпус

Обеспечение требуемого расхода масла в процессе эксплуатации производится периодической прочисткой маслопроводящих каналов в чашке 2 (рис. 2.4) и пробках 4, промывкой фитилей в дизельном топливе или изменением количества нитей в фитиле, а для масленки УВА 12.000 также изменением длины выступающей части трубки.

Для исключения возможного обратного вращения ротора и поломок лопаток при выключении электродвигателя соединение впускного отверстия насоса с вакуумпроводом осуществляется через предохранительный клапан.

Рис. 2.4 Масленка УВД.10.020:
1 - кронштейн; 2 - чашка; 3 - фитиль; 4 - пробка; 5 - стакан; 6 - дуга; 7 - крышка; 8 - прокладка; 9 - шланг

Рис. 2.5 Вакуум-регулятор

Вакуум-баллон 3 (рис. 2.2) сглаживает пульсацию вакуума, неизбежно возникающую при работе насоса, собирает влагу и молоко, попавшие в вакуум-провод, а также используется как сливная емкость при промывке трубопроводов. При работе насоса крышка вакуумного баллона должна быть плотно закрыта.

Вакуум-регулятор 4 (рис. 2.2) поддерживает стабильный вакуум в вакуум-проводе. Он состоит из клапана 1 (рис. 2.5), пружины 3, набора грузов 4, демпферирующих пластин 5 и индикатора 2.

Вакуум-регулятор работает следующим образом. Сила, действующая на клапан 1 снизу из-за разницы между атмосферным и вакуумметрическим давлением в вакуум-проводе поднимает клапан вверх, преодолевая вес груза 4. В результате этого через индикатор 2 в вакуум-провод начинает поступать атмосферный воздух. Величина разрежения, при котором поднимается клапан 1, устанавливается весом груза 4. Величина расхода воздуха через вакуум-регулятор контролируется по показаниям индикатора 2. При нормальном расходе стрелка индикатора 2 должна находиться в среднем положении. Для смягчения вибрации груза 4, они подвешиваются на пружине 3, а снизу демпферирующие пластины 5 находятся в слое масла.

Водокольцевые машины типа ВВН предназначены для создания вакуума в закрытых аппаратах и системах. Изготавливаются в двух исполнениях: ВВН1 - с номинальным давлением всасывания 0,04 МПа; ВВН2 - с номинальным давлением всасывания 0,02 МПа.

Машины типа ВВН - жидкостно-кольцевые с непосредственным приводом от электродвигателя через упругую муфту.

Водокольцевая установка ВВН-12 состоит из водокольцевой машины 4 (рис. 2.6), имеющей привод от электродвигателя 1 через муфту 2. Все это размещено на фундаментной плите 3.

Водокольцевая машина состоит из корпуса-цилиндра 2 (рис. 2.7), закрытого с торцов крышками-лобовинами. В цилиндре эксцентрично расположено лопастное колесо 1, закрепленное на валу. Выход вала из лобовин уплотняется сальниками с мягкой набивкой. Подаваемая в машину вода питает водяное кольцо 7 и создает гидравлический затвор в сальниках. Вал вращается в подшипниках, расположенных в прикрепленных к лобовинам корпусах.

Перед пуском в работу через всасывающий патрубок 5 машину заполняют примерно до оси вала водой. При пуске жидкость центробежной силой отбрасывается от втулки ротора к корпусу. При этом образуется жидкостное кольцо и серповидной пространство, которое является рабочей полостью. Рабочая полость разделена на отдельные ячейки, ограниченные лопатками, втулкой колеса, лобовинами и внутренней поверхностью жидкостного кольца. При вращении колеса объем ячеек увеличивается (на рис. 2.7 вращение по часовой стрелке) и через всасывающее окно 6 происходит всасывание газа. Затем объем ячеек уменьшается, происходит сжатие и выталкивание газа через нагнетательное окно 3. Через нагнетательный патрубок 4 вместе с газом выбрасывается вода. Для отделения воды от газов и ее сбора непосредственно на нагнетательном патрубке в вакуумных насосах устанавливают водоотделитель с открытой переливной трубой. Для отделения воды от газа в вакуумных насосах ВВН-12 применяется прямоточный сепаратор 5 (рис. 2.6). Прямоточный сепаратор представляет собой неразборный сосуд объемом около 24 литров со встроенной внутри многолопастной решеткой, посредством которой и происходит разделение газо-жидкостной смеси, выбрасываемой из насоса. Он обеспечивает практически полное отделение воды от газа при всех возможных режимах работы.

При использовании машины в качестве компрессора к сливному патрубку сепаратора присоединяется водоотводчик, обеспечивающий слив воды без утечки газа.

Преимуществом водокольцевых вакуумных машин перед лопастными вакуумными насосами является то, что при вращении ротор не касается стенок статора. Однако при вращении ротора происходит повышение температуры воды в статоре насоса, что снижает его подачу. Для повышения устойчивости работы насоса ВВН предусмотрена установка специального охладителя воды.

Рис. 2.6 Общий вид вакуумного насоса ВВН-12

Рис. 2.7 Схема водокольцевой машины

Основные параметры применимости водокольцевых машин представлены в таблице 2.1.

2.1. Показатели водокольцевых вакуумных машин
Показатель	Типоразмер
Показатель	ВВН-3	ВВН-6	ВВН-12	ВВН-25
Производительность при номинальном давлении всасывания, м 3 /мин	3 (2,7)	6(5,4)	12 (10,8)	25 (22,5)
Номинальное вакуумерическое давление от барометрического давления, %	60 (80)
Максимальный вакуум от барометрического давления, %	90		96
Удельный расход воды на номинальном режиме, дм 3 /с	0,13 (0,2)	0,3 (0,47)	0,5 (0,75)	1,0 (1,5)
Мощность, кВт	13	22	30	75
Масса, кг	125	215	455	980
Примечание : в скобках даны значения для вакуумных насосов исполнения 2

Рис. 2.8 Общий вид водокольцевой вакуумной установки УВВ-Ф-60Д:
1 - вакуумпровод; 2 - предохранитель; 3 - насос; 4 - емкость для воды; 5 - электродвигатель; 6 - выхлопная труба; 7 - нагнетательный патрубок

Установка вакуумная водокольцевая УВВ-Ф-60Д предназначена для создания вакуума, используется для комплектации доильных установок всех типов. Установка не предназначена для откачки агрессивных газов и паров.

Состоит из водокольцевого вакуумного насоса 3 (рис. 2.8) с приводом от электродвигалея 5 (мощностью 6 кВт), установленного над емкостью для воды 4. Вакуумный насос соединен с вауумпроводом 1 через предохранитель 2. Остаточный воздух вместе с водой по трубопроводу 6 выбрасывается из помещения.

Основные технические характеристики водокольцевой вакуумной установки УВВ-Ф-60Д представлены в табл. 2.2.

2.2 Основные технические характеристики установки УВВ-Ф-60Д
Наименование параметра и единицы измерения	Значение параметра
Производительность при h=50кПа, м 3 /ч	60±6
Мощность, потребляемая при номинальном режиме, кВт	4±0,4
Предельное остаточное давление, кПа	15±5
Габаритные размеры, м	0,65х0,36х0,75
Масса без воды, кг	110
Объем жидкости, заливаемой в водоотделитель, дм 3	50
Условный проход патрубком, мм	40

Для некоторых процессов требуется очень большая быстрота откачки, хотя бы и не при очень низких давлениях. Этим требованиям удовлетворяют двухроторные объемные насосы типа воздуходувки Рутса. Схема такого насоса представлена на рис. 2.9.

Рис. 2.9 Схема двухроторного насоса типа Рутса

Два длинных ротора с поперечным сечением, напоминающим восьмерку, вращаются в противоположных направлениях, не соприкасаясь ни с друг другом, ни со стенками корпуса, так что насос может работать без смазки. Необходимости в масляном уплотнении тоже нет, поскольку очень малы зазоры между подогнанными деталями конструкции.

Ротор вращается с частотой до 50 с -1 , и высокая быстрота откачки поддерживается до давлений порядка одной миллионной атмосферного. Каждый ротор может иметь два или три кулачка.

Хотя такие насосы способны работать с прямым выхлопом в атмосферу, на их выходе обычно устанавливают вспомогательный вращательный масляный насос, который не только понижает их предельное давление, но и повышает КПД, снижая потребляемую мощность, что позволяет обходиться менее сложной системой охлаждения. Вспомогательный насос, пропускающий ту же массу газа, но при более высоких давлениях, может быть сравнительно небольшим.