Вакуумные насосы для доильной установки

Вакуумный насос считается неотъемлемой частью доильной установки, поэтому выбор подходящего вакуумного насоса и стабильность его работы напрямую связаны с выработкой молока, качеством молока, частотой возникновения мастита и эффективностью доения.

В настоящее время для доильной установки используется водокольцевой вакуумный насос, насос Рутса и пластинчато-роторный вакуумный насос. Пластинчато-роторный вакуумный насос является дешевым и простым в установке, но у него есть недостатки, заключающиеся в высоком уровне шума и высоком расходе смазочного материала. К недостаткам водокольцевого вакуумного насоса можно отнести высокое энергопотребление, низкий КПД и высокий уровень шума. Вакуумный насос Рутса способен работать на протяжении продолжительного времени, с большой производительностью, высокой эффективностью и отсутствием загрязнений, но у него относительно высокая цена.

После того, когда вакуумный насос выйдет из строя, вся система доильного аппарата будет приостановлена, что повлияет на процесс доения и приведет к серьезным экономическим потерям. Следовательно, выбор вакуумного насоса, оборудования для доения имеет решающее значение.

Скачать подборку оборудования для доильной установки

Особенности конструкции роторного насоса типа Рутс для доильной установки

Роторный вакуумный насос типа Рутс для доильной установки должен иметь надежную конструкцию, высокую эффективность и изготовлен в соответствии с самыми строгими стандартами контроля качества. Приводной вал должен иметь прочную конструкцию и быть встроен в ротор с подшипниками большого размера, так за счет этого он сможет обеспечить длительную безотказную работу. Роторный насос должен быть оснащен двойным блоком хранения масла, который способен обеспечить смазку свежим маслом для минимального износа деталей. Если емкость с основным полупрозрачным маслом пуста, то во вторичном резервуаре достаточно масла, чтобы вакуумный насос работал длительное время. Вакуумный насос для доильной установки должен быть оснащен системой управления с преобразованием частоты, предназначенной для обеспечения стабильного давления, которое необходимо для работы установки.

При процессе доения аппарату требуется значительно меньшее разрежение, чем при обработке аппарата из-за потерь воздуха.Установка приводного устройства позволяет регулировать степень вакуума, необходимую установке, и индивидуальное импульсное управление и двигатель, приводящий в действие вакуумный насос, может сэкономить до 47% мощности, что значительно экономит средства и защищает окружающую среду.

Принцип работы доильной установки 

Принцип работы доильного устройства состоит в том, чтобы извлечь молоко из коровы при помощи вакуума. Устройства предназначенные для создания постоянного вакуума на конце соска для откачки молока и транспортировки его в соответствующий резервуар, а также для периодического сжатия, применяемого внешне ко всему соску, для обеспечения циркуляции крови.

Установка для доения состоит из системы трубопроводов, связывающих различные сосуды и другие компоненты, которые совместно создают каналы для потока воздуха и молока. Сила, требуемая для прохождения воздуха и молока через систему, возникает из-за того, что в ней поддерживается разрежение. Таким образом, атмосферное давление вытесняет воздух, а давление молока в молочной железе нагнетает молоко в систему, и комбинация этих сил вызывает поток. Для непрерывной работы необходимо удалять воздух и молоко из системы с соответствующей скоростью.

Несмотря на то, что доильные установки превратились в системы, которые демонстрируют значительное разнообразие, они содержат одни и те же основные компоненты. Воздух удаляется вакуумным насосом с постоянной скоростью. В доильных установках или машинах прямого доения молоко удаляется из системы методом отключения контейнера для молока; в доильных трубопроводах и регистраторах молоко удаляется молокоотсосом или сливным устройством.

Рисунок 1. Схема работы доильного аппарата

1 – вакуумпровод; 2 – пульсатор; 3 – коллектор; 4 – доильный стакан; 5 – счетчик молока; 6 – кран молочный; 7 – шланг переменного вакуума; 8 – молокопровод; 9 – мембрана; 10 – клапан; 11 – клапан коллектора

На рисунке 1 показана схема работы доильного устройства. В аппарате с емкостью молоко поступает в стаканчики и проходит по коротким молочным трубкам, куда поступает воздух, а молоко и воздух перемещаются по длинной молочной трубке в емкость. Молоко остается в емкости, а воздух откачивается и проходит по вакуумной трубке в вакуумный трубопровод. Пульсатор, который  закреплен на крышке емкости, периодически пропускает воздух, который проходит по длинной импульсной трубке к коллектору. Для поддержания вакуума на заданном уровне воздух также подается в систему через клапан, который установлен на вакуумном трубопроводе рядом с точками доения.

Когда молоко из соска поднимается в трубопровод, это способствует заметному уменьшению вакуума в сосках из-за веса молока в длинной молочной трубке. Уменьшение разрежения может быть значительно снижено путем выпуска воздуха через небольшое отверстие в насадке.

Вдобавок к спроектированным блокам подачи воздуха, воздух может поступать в доильные стаканчики через соски, а также при замене или сливе емкости для молока. В некачественно обслуживаемой машине также может наблюдаться утечка воздуха в местах соединения или разрушения. Для поддержания рабочего давления вакуумный насос откачивает воздух, поступающий в систему, сжимая его таким образом, чтобы он был выпущен в атмосферу.

В трубопроводных машинах для доения схема потока аналогична емкостной машине, за исключением того, что молоко и воздух из каждой камеры поступают либо напрямую в регистрирующий сосуд, где воздух и молоко разделяются, и/ или по доильному трубопроводу в общий приемный сосуд, где молоко и воздух разделяются. В этот момент дополнительный приток воздуха прекращается, когда для опустошения приемника используется съемный молокоотсос с приводом от двигателя. 

Поток молока из сосков увеличивается с:

• увеличением вакуума, диапазон давления доильной установки 40-50 кПа;

• увеличением частоты пульсаций, но при этом увеличиться количество воздуха, откачиваемого из машины,нормальная скорость 50-60 циклов/мин;

• время открытия вкладыша до времени разрушения вкладыша, нормальный диапазон от 50/50 до 70/30.

Когда воздух и молоко перемещаются вместе, схема потока становится сложной в зависимости от различных факторов, в частности от объема воздуха по отношению к молоку или соотношения воздух: молоко. Как правило воздух поступает в патрубок со скоростью от 4 до 8 л/мин. Расход молока для быстро доящейся коровы составит около 6 л/мин, что обеспечивает соотношение воздуха и молока от 0,7:1 до 1,2:1. Ближе к концу доения, когда расход молока снижается до 0,25 л/мин, соотношение становится от 16:1 до 32:1.

Соотношение воздух:молоко становится актуальным там, где молоко необходимо откачивать из патрубка, например, в молокопроводах и регистраторах, отличных от машин с молокопроводами низкого уровня.Подъем жидкости, в отличие от газа, сопряжен с потерей потенциальной энергии, и это компенсируется изменением вакуума. Таким образом, подъем столба молока в вакуумной системе на высоту 1 м снижает вакуум примерно на 10 кПа. Следовательно, если вакуум в верхней части колонны составляет 51 кПа, то в нижней части он будет составлять всего 41 кПа. Такая разница в давлении заметно уменьшается из-за примеси воздуха. Если соотношение воздух:молоко равно 1:1, вес молока в колонне уменьшается вдвое, и перепад давления составляет всего 5 кПа; если оно равно 9:1, перепад давления составляет всего 1 кПа.

Жидкость в вакууме не может течь против силы тяжести, то есть вверх, за исключением колонны, которая заполняет отверстие трубы. Там, где трубка содержит воздух и молоко, жидкость образует пробки, которые разделены воздушными карманами в пропорции, определяемой соотношением воздух: молоко.