WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |

Вакуумные ротационные насосы одинаковы по устройству и отличаются производительностью (УВУ-60/45 Q = 60 и 45 м3/ч, VZ-40/130V — Q=30 м3/ч, РВН - 40/350 - Q = 40 м3/ч) и расходом масла (15…30; 10…25; 5…10; 8…12 г/ч ) соответственно. Внутри неразъемного корпуса вращается ротор, расположенный эксцентрично относительно оси статора. В роторе имеются четыре паза, расположенных тангенциально (УВУ - 60/45) или радиально (РВН - 40/350), в которые свободно вставлены пластинчатые лопатки. При вращении ротора центробежная сила выталкивает их из пазов и прижимает к внутренней поверхности статора. Так как статор и ротор расположены эксцентрично, каждая лопатка образует замкнутое пространство, переменное по объему. Возле всасывающего патрубка объём увеличивается и воздух засасывается в межлопаточное пространство, возле выхлопного патрубка объем уменьшается, воздух сжимается и выталкивается наружу. Для герметизации объема и уменьшения трения лопатки обильно смазываются маслом, поступающим из фитильных масленок. В вакуумных насосах типа ВВН пространство переменного объема образуется кольцевым потоком воды, вращающимся по внутренней поверхности статора, и лопатками, выполненными заодно с ротором. Причем лопатки не касаются стенок статора, поэтому смазки не требуется.

Сжатый воздух вместе с небольшим количеством воды выбрасывается в выхлопную трубу и дальше в разделитель потока, откуда охлажденная вода дозировано опять подается в насос вместе с засасываемым в него воздухом.

Рис. 1.13. Схемы вакуум насосов.

а – ротационный; 1 - корпус; 2 - ротор; 3 - лопатка; 4 - камера, 5 - всасывающий патрубок; 6 – выхлопной патрубок; б – водокольцевой: 1 – выхлопная труба. 2 – вакуум-провод; 3 – ротор; 4 - корпус насоса; 5 - водяное кольцо; 6 - камера переменного объема, 7 - емкость с водой, для подпитки насоса..

Вакуумный баллон служит для выравнивания колебаний вакуума, предотвращает попадание влаги из вакуумпровода в насос и служит сливной емкостью при промывке вакуумной системы. Емкость отечественных вакуумбаллонов — 0,м3, установки "Импульс" — 0,02 м3. Баллон при отсутствии вакуума в системе должен быть открытым. Вакуумные регуляторы предназначены для поддержания устойчивого рабочего вакуума в системах установок. В зависимости от их типа вакуум может составлять 45…58 кПа. Регулируется вакуум при помощи установки грузов или поджатием пружины.

Вакуумметр – указатель дифференциального давления, служащий для определения величины вакуума в системе. Градуируется в мм. рт. ст., кг/см2 или по системе СИ в Па.

Вакуумный трубопровод обычно разделяется на несколько участков.

Основной из них — рабочий участок — часть вакуумного трубопровода, на котором располагаются краны для подключения исполнительных механизмов — доильных аппаратов. Вакуумные трубопроводы и их арматура должны изготавливаться из материалов с антикоррозионным покрытием (например, из оцинкованных труб) и должны выдерживать вакуум до 700 мм.рт.ст. (93 кПа). В установках с переносными ведрами потери вакуума на всех участках вакуумпровода не должны превышать 5 % от производительности насосов, и в установках с молокопроводом — 10 %. Диаметр вакуумпровода обычно делают не менее 25 мм, чтобы потери давления по всей длине достигали не более мм.рт.ст (670 Па).

Молокопровод должен обеспечивать спокойное прохождение по нему молока без чрезмерного перемешивания его с воздухом, который при определенных условиях может отрицательно повлиять на его состав и свойства.

Диаметр молокопровода должен выбираться таким, чтобы потери давления по всей его длине не превышали 1330 Па в процессе доения коров. Колебания вакуума не должны превышать также 1330 Па при работающих аппаратах.

Минимально допустимый диаметр молокопровода — 25…30 мм. Молокопроводы должны хорошо промываться, очищаться и дезинфицироваться при помощи циркуляционной системы.

На рисунке 1.14 представлен общий вид унифицированной вакуумной установки УВУ-45. Эта установка в агрегате состоит из вакуум-насоса, электродвигателя, резервного двигателя внутреннего сгорания, общей рамы, вакуумного баллона, глушителя и пускового щита.

Для увеличения воздухопроизводительности такие установки можно комбинировать попарно, что обеспечивает широкий диапазон их применения.

Воздухопроизводительность спаренных установок может достигать 120 м/ч и более.

Для выравнивания пульсаций вакуума, вызываемых работой насоса, агрегат снабжен вакуумным баллоном.

Рис. 1.14. Вакуумная установка типа УВУ:

1 – электродвигатель; 2 – вакуумный баллон; 3 – регулятор вакуума; 4 – вакуумметр; 5 – вакуум – провод; 6 – бачок для бензина; 7 – двигатель внутреннего сгорания; 8 – вакуумный насос.

Последний оборудован плавающим клапаном, который перекрывает воздухоотсасывающий канал при заполнении баллона жидкостью (конденсатом, промывочной водой) и предотвращает ее попадание в насос. Предохранительный клапан баллона при этом обеспечивает проход наружного воздуха в насос. Баллон также имеет клапан для спуска конденсата. Вакуум-регулятор предназначен для поддержания в вакуумной сети необходимого разрежения. Его действие основано на впуске в магистраль атмосферного воздуха, когда сила давления атмосферного воздуха на клапан при созданном насосном разрежении превышает вес груза регулятора.

Унифицированный насос УВУ-60/45 может работать при вакууме 53 кПа с воздухопроизводительностью 60 и 45 м/ч. Для получения требуемого расхода воздуха изменяют частоту вращения ротора постановкой шкивов разного диаметра на вал электродвигателя. Насос снабжен разделяющей диэлектрической вставкой, установленной на всасывающем патрубке. Вставка изолирует вакуумпровод доильной установки от насоса, который может оказаться под напряжением при пробое изоляции электродвигателя. Во вставке находится специальный шариковый клапан. Предупреждающий обратный ход ротора в случае остановки насоса. При обратном ходе ротора может возникнуть поломка пластин.



Вакуумная сеть прокладывается из металлических стальных бесшовных труб в коровнике, родильном отделении, на доильной площадке. Чтобы обеспечить надежность эксплуатации, сеть делают закольцованной. В моечном отделении молочной обычно сеть тупиковая. Для удобства разъединения сети отдельные ее участки собирают на резьбовых сгонах. В состав сети входят воздушные краны для подключения доильных аппаратов и краны для спуска конденсата, размещаемые в нижних переходных точках сети. Вакуумную сеть целесообразно оснащать дополнительным вакуумметром, подключаемым к наиболее удаленной от вакуум-агрегата точке сети. Это необходимо для лучшего контроля состояния вакуумной сети, которая в процессе эксплуатации может достаточно быстро загрязняться и не обеспечивать необходимого вакуума в системе. Пределы допустимых значений вакуума на шкале вакуумметров отмечены красной линией.

В таблице 54 – приведены возможные неисправности вакуумных насосов и способы их устранения.

Насосы типа УВУ разбирают только в случае их выхода из строя или для замены лопаток. При этом снимают кожух клиноременной передачи, отвинчивают гайки крепления электродвигателя, ослабляют натяжение клиновых ремней, снимают ремни, отсоединяют двигатель от сети и снимают его с рамы.

Затем отсоединяют всасывающий патрубок, освобождают насос от креплений к раме и снимают его; снимают крышки масленок, масленки и сливают масло.

После этого вывертывают винты крепления глухой крышки подшипников и снимают крышку; вывертывают болты в торцах ротора, снимают шкив и втулку с концов ротора, снимают шпонки, вывертывают болты крепления крышек насоса, вынимают центрирующие штифты и снимают крышки; вынимают ротор с лопатками и затем лопатки. Сборку проводят в обратном порядке. При сборке все трущиеся детали должны быть смазаны рабочим маслом. Ротор после сборки должен проворачиваться от руки.

Возможные неисправности вакуумных насосов и способы их устранения.

Табл. 1.Неисправность Причина Способ устранения Падение Подсос воздуха в Проверить причину, подтянуть производительности трубопроводе. соединения трубопровода.

(вакуума) Снижение частоты Проверить напряжения электрической вращения двигателя. сети, проверить работу бензодвигателя.

Задержка лопаток Промыть насос дизельным топливом.

ротора в пазах. Разобрать насос, промыть детали.

Износ лопаток. Заменить лопатки.

Перегрев корпуса насоса Недостаточная смазка. Долить масло, сменить или промыть (свыше 80 С) фитили.

Грязь в рабочей камере. Промыть насос дизельным топливом, очистить трубопроводы.

Неправильная сборка. Разобрать, промыть и смазать детали, собрать и отрегулировать насос.

Стук в корпусе. Износ или заклинивание Заменить лопатки или подправить их лопаток. шлифовкой; прочистить пазы ротора.

Износ подшипников. Заменить подшипники.

1.3. Расход воздуха доильной машиной Расход воздуха доильными аппаратами зависит от глубины вакуума, частоты пульсаций, типа аппарата, вместимости камер и трубок, в которых действует переменное разрежение.

При изотермическом процессе расширения согласно закону БойляМариотта:

Vhph = Vapa, (1.1) где: Va и Vh – объёмы воздуха, занимаемые соответственно при атмосферном pa и ph, соответствующем разрежению в вакуумной системе h.

Пониженное давление, соответствующее разрежению h, можно выразить:

ph = pa - h, тогда (1.2) т.е. объём, занимаемый воздухом при давлении ph, будет больше объема при атмосферном давлении ра. Поскольку вместимость камер и трубок доильного аппарата неизменна, при понижении давления необходимо откачать объем воздуха за один цикл Vц = Vh - Va (1.3) Этот объем необходимо привести к нормальным условиям (атмосферному давлению). Согласно закону Бойля-Мариотта (1.4) Если в уравнение (4) подставить значения Vц из (1) и (3), то получим (1.5) При частоте пульсаций v расход воздуха доильным аппаратом (1.6) Из формулы (1.5) следует, что при разрежении h = 52 кПа из камер и шлангов необходимо откачать примерно половину находящегося в них воздуха.

Объем аппарата "Волга" (ДА-3М) составляет 0,7 л (дм3).

Тогда расход за один цикл составит 0,35 л. При работе 10 аппаратов и частоте пульсаций 1 с-1 расход воздуха согласно выражению (1.6) составит:

(1.7) В связи с несовершенством аппаратов — утечкой воздуха при перемещении клапанов — расход воздуха превышает теоретическое значение на 35%. Кроме того, необходимо учитывать негерметичность системы доильной установки путем введения в формулу (1.6) коэффициента А.

(1.8) Согласно экспериментальным данным Королев В.Ф. рекомендует определять коэффициент А по формуле:

(1.9) где: i - учитывает утечки воздуха в соединениях труб и кранов 1 - 10 %; через зазоры между сосками вымени и сосковой резиной 2 =5%; через доильные стаканы при плохом одевании их на соски 3 +20%; при случайном отсоединении шлангов 4 =25%; при ухудшении работы насоса в жаркое время из-за разжижения смазки 5 +20% и повышения температуры откачиваемого воздуха 6 =20%.

Таким образом, общие потери могут достигать величины потребной производительности. С учетом запаса подачи насосом воздуха следует принимать А=2.





1.4. Принцип работы и подача лопастного ротационного воздушного насоса При вращении ротора лопатки перемещаются по его пазам под действием центробежных сил, благодаря наличию эксцентриситета "е".

Объемная подача ротационного насоса зависит от площади АА1В1В камеры всасывания, длины ротора и частоты его вращения (рис. 1.15). Площадь АА1В1В является переменной величиной, зависящей от угла поворота ротора. Роторные насосы обычно делают таким образом, чтобы в момент образования максимальной площади она перекрывалась от всасывающего патрубка и открывалась в сторону нагнетания. Это происходит, если длина дуги статора, перекрывающая межлопастное пространство, будет немногим больше угла между лопатками, а расстояние всасывающего и нагнетающего патрубков будет располагаться по оси, перпендикулярной оси эксцентриситета. Точное значение максимального и минимального межлопаточного объемов можно получить, Рис. 1.15 Схема работы ротационного насоса.

составив дифференциальное уравнение изменения площади межлопаточных секторов по углу поворота ротора и проинтегрировав его в соответствующих пределах.

Мы сделаем приближенный расчет для четырехлопастного насоса. Примем радиус статора при максимальном межлопаточном объеме, равном:

R1 = R + e, (1.10) где: R — радиус (фактический) статора;

е — эксцентриситет.

Тогда с некоторым превышением над фактической площадь сектора О1СА (1.11) При четырех лопатках = / 2, тогда:

(1.12) Площадь сектора ротора О1С1А1:

(1.13) Современные насосы изготавливаются с минимальным зазором (70…мкм) между ротором и статором. В таком случае можно считать, что R - rp = e или rp = R – e, тогда:

(1.14) а максимальная межлопаточная площадь:

(1.15) Для определения минимального межлопаточного объема примем также с некоторым превышением центральный угол статора равным углу между лопатками ротора. Тогда площадь сектора с радиусом R:

, (1.16) и площадь сектора с радиусом rp :

(1.17) Минимальная площадь между лопатками:

(1.18) Эффективность работы насоса определяется разностью максимальной и минимальной межлопаточной площади:

(1.19) где: Д — диаметр статора.

Полезный объем межлопаточной камеры:

Vn = 0.785 e(Д + e)L, (1.20) где: L — длина ротора.

При четырех лопатках и угловой скорости вращения ротора подача насоса составит:

(1.21) Отсюда следует, что теоретическая подача воздушного насоса прямо пропорциональна его геометрическим размерам (е, Д, L) и угловой скорости вращения ротора. Действительная производительность насоса:

Qд = Q м н (1.22) где: м - манометрический коэффициент, учитывающий условия вакуума:

(1.23) В доильных установках разрежение составляет h=47…66 кПа, тогда м=0,52…0,32. н - коэффициент заполнения камеры, зависит от конструкции насоса и частоты его вращения. По данным Мжельского Н.И. он может колебаться в довольно широких пределах н=0,3…0,9.

Мощность на привод насоса:

(1.24) где: = 0,75…0,85 — кпд насоса.

1.5. Классификация доильных установок В настоящее время в нашей стране выпускаются четыре типа доильных установок в зависимости от их назначения, определяемого способом содержания животных и условиями использования (рис. 1.16):

стационарные для доения коров в стойлах коровников;

стационарные для доения коров в специальных доильных залах;

передвижные универсальные для доения коров в летний период на пастбищах, а зимой в доильных помещениях или коровниках;

стационарные для доения коров на конвейерных линиях.

Установки для доения в стойлах коровников применяются при содержании коров на привязи. По способу перемещения аппаратов от коровы к корове они подразделяются на переносные вручную и передвижные в тележках. По способу сбора молока - в переносные доильные ведра, передвижные бидоны или резервуары, в молокопровод. К этому типу относятся доильные установки для доения коров в переносные доильные аппараты с напольными ведрами АД-100А, ДАС-2Б и установки для доения коров переносными аппаратами со сбором молока в молокопровод АДМ-8. Установки для доения коров в специальных залах применяются преимущественно при беспривязной системе содержания коров, но могут применяться и при привязной, в особенности, если имеется автоматическая групповая привязь. Установки этого типа состоят из доильных стаканов с аппаратами, стационарно монтируемыми в помещениях или перемещающимися на специальных платформах. На доение коров перегоняют от мест их содержания по очереди или группами, впускают в доильное помещение и размещают в станках. После окончания доения коровы возвращаются на прежние места, а в доильные станки загоняют следующих коров.

Стационарные станки установок бывают индивидуальные и групповые.

Индивидуальные располагаются последовательно в два ряда с боковым входом и выходом животных ("Тандем"). Установки с групповыми станками отличаются количеством мест в станках и их расположением: по прямой в два параллельных ряда ("Елочка"), по окружности (круговая "Елочка"), по контуру квадрата. Коровы в станках располагаются по краю траншеи (параллельно ей или под углом), в которой находятся операторы машинного доения.

На установках с подвижными станками коровы непрерывно едут на платформе, а оператор находится на одном месте, одевает или снимает доильные стаканы.

Такие конвейерные установки оборудуются индивидуальными станками.

Конвейерные установки различаются на кольцевые, растянутые и ленточные.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.