Статьи, публикации

Христинин Н.М. Ведущий инженер ФГБУ «Подольская МИС»

С восьмидесятых лет прошлого столетия ФГБУ «Подольская МИС» проводила испытания и способствовала внедрению в механизацию животноводческих процессов сельскохозяйственного производства водокольцевых вакуумных насосов и установок, предназначенных для создания вакуума в системах машинного доения коров.

Большую роль в разработке и создании централизованных вакуумных установок сыграл Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства (ВНИИМЖ) п. Знамя Октября, Подольского района, Московской области. На базе института в течении ряда лет были разработаны, изготовлены и переданы на государственные испытания ФГБУ «Подольская МИС» установки водокольцевые вакуумные УВВ-Ф-15, УВВ-Ф-45, УВВ-Ф-55, ЦВУ-3/1М,

ЦВУ-6/1М имеющие возможность обеспечивать вакуумметрическим давлением системы и агрегаты машинного доения коров от 10 до 400 голов.

Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Результаты испытаний установок водокольцевых вакуумных разработанных институтом ВНИИМЖ

Таблица 1

На базе разработок ВНИИМЖ и результатов испытаний водокольцевых вакуумных установок отечественными производителями было освоено производство установок для оснащения доильных агрегатов с молокопроводом с целью замены вакуумных установок с пластинчато-роторными вакуумными насосами имеющими низкую надежность и не отвечающими экологическим требованиям.

На протяжении ряда лет ФГБУ «Подольская МИС» Минсельхоза Российской Федерации проводила испытания водокольцевых вакуумных установок представленных на испытания отечественными производителями.

В таблице 2 приведен перечень обследованных машин образующих типоразмерный ряд водокольцевых вакуумных установок изготовленных отечественными производителями.

Перечень обследованных машин

Таблица 2

Для определения номенклатуры показателей и потребительских свойств, характеризующих техническое совершенство оцениваемых установок, в качестве базовых значений были приняты показатели назначения и надежности указанные в Технических условиях.

Водокольцевые вакуумные насосы и установки ВВН1-1,5СХ; ВВН1-3СХ; ВВН1-6СХ; ВВН1-12СХ; УВВ-Ф-90; 2УВВ-Ф-180; 4ВВН1-1,5; УВВ-Ф-60Д предназначены для обеспечения вакуумом доильных систем и агрегатов на молочных фермах с машинным доением коров.

Все установки стационарного типа имеют идентичную конструкцию (рис. 1, 2) и состоят из рамы на которой болтами крепятся электродвигатель и водокольцевой насос. Насос и электродвигатель соединены между собой муфтой, закрытой защитными кожухами. Всасывающий патрубок насоса через обратный клапан соединен с вакуум-баллоном. Для обеспечения водой водокольцевого вакуумного насоса существует рециркуляционная система, состоящая из емкости и соединительного трубопровода с краном. Вакуум-баллон оснащен вакуумметром и стабилизатором вакуума.

Рисунок 1. Водокольцевой вакуумный насос ВВН1-12СХ

Рисунок 2. Водокольцевые вакуумные установки ВВН-Ф-60Д установленные на молочно-товарной ферме

Технологический процесс насоса происходит следующим образом: во время работы насоса лопатки колеса (ротора) отбрасывают воду, поступающую из емкости для воды, к стенкам корпуса, образуя при этом вращающееся водяное кольцо. Поскольку колесо расположено ассиметрично корпуса, то на протяжении первого полуоборота колеса внутренняя поверхность водяного колеса постепенно удаляется от ступицы, при этом образуется свободный объем между лопатками колеса, который заполняется воздухом из всасывающего патрубка насоса. На протяжении второго полуоборота колеса внутренняя поверхность водяного кольца приближается к ступице, при этом воздух находящийся между лопатками сначала сжимается, а затем вытесняется в выхлопной трубопровод. Вакуумметрическое давление стабилизируется регулятором вакуума, а контролируется вакуумметром.

Условия работы при испытаниях установок соответствовали параметрам требований технических условия: температура окружающей среды находилась в пределахот+5оС до +40оС, влажность не превышала 85%, установленное давление всасывания от 48 кПа до 49 кПа, барометрическое давление находилось в пределах от 98 кПа до 100 кПа, жесткость циркулирующей воды не превышала 7мг/экв/л.

В данных условиях, при испытаниях, были получены основные показатели назначения и потребительских свойств, которые отражены в таблице 3.

Результаты испытаний типоразмерного ряда водокольцевых вакуумных установок и насосов отечественных предприятий изготовителей

Таблица 3

Состав и комплектность каждой машины соответствовала ТУ. Качество изготовления узлов и деталей каждой машины удовлетворительное. Вращение насосов происходило плавно без посторонних шумов и стуков. Резьбовые соединения затянуты. Течи воды в соединениях не наблюдалось. Окраска поверхностей установок соответствовали ГОСТ 6572. Технологический процесс машин происходил без нарушений.

Техническая документация на водокольцевые вакуумные установки представлена в полном объеме. Качество печати и полнота информации позволяет обеспечивать правильную эксплуатацию и техническое обслуживание установок на месте их применения. Ни у одного изделия замечаний по качеству изготовления и технических отказов не выявлено. Недостатком комплектации установок производства ООО ПКП «Пензагроремонт» и ОАО «Тульский патронный завод» явилось отсутствия емкости для воды и вакуум-баллона, не предусмотренных технической документацией. Доукомплектация машин осуществлялась силами хозяйств на месте их применения.

Производительность водокольцевых вакуумных установок приведенная к нормальным условиям определялась на стенде. Полученная производительность каждой установки соответствовала требованиям ТУ. Основным показателем энергетической оценки каждой установки является удельная энергоемкость на 1м3. Техническими условиями этот показатель определен 0,09 кВт.ч/м3. Из таблицы видно, что самую низкую удельную энергоемкость имеет водокольцевой вакуумный насос ВВН1-3СХ и установка 2УВВ-Ф-180 – 0,070 кВт.ч/м3, самую высокую – 4ВВН1-1,5 ­– 0,083 кВт.ч/м3. Полученный диапазон показателей удельной энергоемкости всех машин оказался ниже требований ТУ (0,09 кВт.ч/м3).

Особо следует отметить, что у изделий ВВН1-1,5СХ; ВВН1-3СХ;

ВВН1-6СХ; ВВН1-12СХ; 4ВВН1-1,5 не предусмотрена комплектация пускозащитной аппаратурой, а изделия 2УВВ-Ф-180 и ВВН-Ф-60Д имеют неправильно подобранную пускозащитную аппаратуру (тепловые реле завышены по току и занижена кратность отсечки тока). Данные недостатки изделий осложняют монтаж на месте их применения.

Техническими условиями, по эксплуатационно-технологическим показателям предусмотрены значения коэффициента надежности технологического процессе – не менее 0,98, автоматически поддержива6мое вакуумметрическое давление – 48кПа, количество обслуживаемого персонала – 1 человек. Все испытанные машины имеют показатели работы соответствующие ТУ.

Показатель надежности выраженный коэффициентом готовности, который должен быть не менее 0,98 по ТУ, у всех без исключения машин составил 1,0. Средняя наработка на отказ у всех машин была выше наработки предусмотренной планом испытаний.

По результатам испытаний все вышеперечисленные машины были рекомендованы Подольской МИС в серийное производство после устранения выявленных отдельных недостатков.