Российской федерации фгбоу во ставропольский государственный аграрный университет

Скачать 380.52 Kb.

Название	Российской федерации фгбоу во ставропольский государственный аграрный университет
страница	1/3
Тип	Реферат

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Реферат

1 2 3

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

И.В. АТАНОВ, И.В. КАПУСТИН, Д.И. ГРИЦАЙ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ

ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАШИН НА

ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

( Рекомендации для практической подготовки студентов высших учебных заведений, обучающихся по

направлениям «Агроинженерия», «Продукты питания из растительного сырья»)

2016

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВедение

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРАВЛИЧЕКИХ МАШИНАХ

2. ОБЗОР И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА НАИБОЛЕЕ

РАСПРОСТРАНЕННЫХ МОДЕЛЕЙ НАСОСОВ

2.1 ВОДЯНЫЕ НАСОСЫ

2.2 МОЛОЧНЫЕ НАСОСЫ

3. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАШИН

4. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Рецензент

Фролов В.Ю., Заведующий кафедрой …. Каб ГАУ, доктор технических наук, профессор

ВВедение

В технологических процессах животноводческих предприятий, связанных с обслуживанием животных, получением продукции, уходом за оборудованием, имеет место перемещение на определенные расстояния различных материалов, сред и продукции. Наиболее распространенными процессы подачи воды на различные технологические нужды, перекачивание молока и продуктов его переработки, подача свежего воздуха в производственные помещения или удаление из них отработанного (загрязненного) воздуха.

Наиболее удобными и экономичными являются гидравлические машины, обеспечивающие транспортировку по трубопроводам как жидких, так и газообразных сред. Для перемещения жидкостей наибольшее распространение получили насосы самых различных конструкций и исполнений, а для перемещения газов – компрессорные машины. Насосы и компрессорные машины обобщенно называются гидравлическими машинами, привод рабочих органов которых осуществляется, как правило, электродвигателями.

К гидравлическим машинам предъявляются повышенные требования в отношении их эксплуатационной надежности, безопасности в эксплуатации, а также обеспечения полного сохранения качественных и технологических свойств перекачиваемого продукта.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАШИНАХ

К группе гидравлических машин относятся, устройства обеспечивающие перемещение жидкостей, газов, паров, а также процессы сжатия и разряжения газовых и парообразных сред. Используются гидравлические машины в системах подъема и подачи воды, воздухообмена помещений, в линиях производства и переработки пищевых продуктов. В целом гидравлические машины представлены двумя большими группами: насосы и компрессорные машины.

Процессы разделения неоднородных сред методом фильтрования, процессы перегонки могут осуществляться как под избыточным давлением, так и при разряжении внутри рабочего аппарата.

Гидравлические машины, обеспечивающие технологические процессы с пищевыми продуктами и имеющими с ними непосредственный контакт, должны быть сконструированы и изготовлены таким образом, чтобы исключить загрязнение продукта и не допустить изменения его качественных и технологических показателей. Поэтому в конструкции таких устройств, применяются подшипниковые узлы в закрытом исполнении, используются специальные материалы для рабочих органов и уплотнительных механизмов.

Классификационная схема гидравлических машин представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Классификация гидравлических машин

Насосы. Классификационная схема насосов приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Классификация насосов
В сельскохозяйственном водоснабжении наиболее широкое распространение получили центробежные и вихревые насосы. Они просты по конструкции, надежны и удобны в эксплуатации. Их применяют для подачи воды из открытых источников, шахтных и трубчатых колодцев, а также во многих технологических линиях на животноводческих и перерабатывающих предприятиях. На рисунке 3 представлены модели водяных насосов, применяемых в технологических процессах животноводческих предприятий.

а)		б)
в)	г)		д)
е)	ж)			з)

Рисунок 3 - Водяные насосы:

а – центробежный; б – вихревой; в – вибрационный (электромагнитный); г – погружной (глубинный); д – инжекторный; е – циркуляционный;

ж – консольный; з – мембранный (диафрагменный)
Струйные насосы просты по устройству и не имеют движущихся частей. Они подразделяются на водоструйные и пароструйные. Известны также многоструйные насосы. Принцип работы струйных насосов заключается в следующем (рис. 4). Жидкость или пар поступает в сопло 1, из которого они выходят с большой скоростью. За счет поверхностного трения струи, выходящей из сопла, увлекается жидкость, поступающая по всасывающему патрубку 5 в камеру всасывания 2. Эта камера называется также камерой смешения. Из камеры всасывания 2 жидкость поступает сначала в конфузор 3, а затем в диффузор 4.

Рисунок 4 – Струйный насос:

1 – сопло; 2 – камера всасывания;3 – конфузор; 4 – диффузор;

5 – патрубок всасывающий

В зависимости от целей применения струйных насосов они называются эжекторами или инжекторами. Эжекторы – это струйные насосы, применяемые для отсасывания жидкости или газа из какой-либо емкости. Инжекторы – струйные насосы, предназначенные для подачи жидкости или газа в какой-либо аппарат или емкость.

К особой категории перемещаемых сред относятся пищевые продукты. Весьма важно свести до минимума механическое воздействие на такой продукт, каким является молоко. Насосы, применяемые в молочных технологических линиях, имеют привод от электрических двигателей и подразделяются на динамические и объемные. По конструкции и принципу действия молочные насосы должны удовлетворять как общим, так и специальным требованиям: быть надежными и безопасными в эксплуатации, удобными и простыми в обслуживании и ремонте, не оказывать отрицательного воздействия на перекачиваемый продукт, отвечать требованиям технической эстетики.

Конструкция насоса должна обеспечивать удобную сборку и разборку узлов и деталей во время чистки, мойки и стерилизации.

Рабочие поверхности насоса должны иметь шероховатость не ниже 6 класса с последующей их полировкой, а наружные, не рабочие поверхности – не ниже 5 класса. В конструкции насосов не допускаются труднодоступные для санитарной обработки места, в которых могли бы задерживаться и накапливаться остатки перекачиваемого продукта.

Детали насосов, соприкасающиеся с продуктом, должны быть изготовлены из нержавеющей стали или из других материалов, обеспечивающих безразборную мойку, химически стойких к моющим средствам и допущенных Государственной санитарной инспекцией РФ к применению в пищевой промышленности и в продовольственном машиностроении.

Патрубки насосов для присоединения к молокопроводу необходимо снабжать типовой молочной арматурой.

Поверхности вала в местах сопряжения с рабочим колесом или ротором и деталями уплотнительных устройств должны иметь шероховатость не ниже 7 класса.

Рабочие колеса и роторы должны быть отбалансированы статически. Общий уровень шума на заданных режимах работы насоса не должен превышать 75 и 80 дБ.

а)	б)
в)	г)

Рисунок 5 – Насосы для перекачивания молока и молочных продуктов:

а – шланговый; б – мембранный; в – центробежный; г - ротационный
Насосы (вместе с электродвигателем) должны иметь облицовочные чехлы (кожухи) из некорродирующего материала для защиты от влаги.

Конструкция центробежных насосов должна предусматривать бесфундаментную их установку на регулируемых по высоте ножках.

В отдельных случаях специальные насосы устанавливают на тележках, передвигаемых по цеху для перекачивания продукта поочередно из нескольких аппаратов.

На рисунке 5 показаны наиболее распространенные модели насосов, применяемых в доильно-молочных линиях животноводческих ферм и комплексов, а также на предприятиях обработки и переработки молока.

Компрессорные машины. Эти машины предназначены для перемещения газов и паров и их сжатия. Компрессорные машины принято подразделять по степени сжатия. Степень сжатия представляет собой отношение конечного давления газа Р₂, создаваемого компрессорной машиной, к начальному его давлению Р₁.

В зависимости от этой величины различают следующие типы компрессорных машин: вентиляторы (Р₂/Р₁  1,1), газодувки (1,1  Р₂/Р₁  3), компрессоры (Р₂/Р₁ > 3), вакуумнасосы для отсасывания воздуха и газа при давлении ниже атмосферного.

Большую группу компрессорных машин представляют вентиляторы. Помимо систем воздухообмена и кондиционирования воздуха, эти устройства используются для интенсификации процессов теплообмена (в частности процесса сушки), а также для перемещения материалов по трубопроводам (пневмотранспортные установки). Привод рабочих органов вентиляторов обеспечивается электродвигателями.

По конструкции и принципу действия электровентиляторы делятся на осевые и центробежные (рис. 6).


а)	б)

Рисунок 6 – Электровентиляторы: а – осевой; б – центробежный

а)	б)
в)

Рисунок 7 – Электровентиляторы для животноводческих помещений:

а – подвесной; б – для монтажа в оконном проеме; в – для монтажа в крыше здания

Вентиляторы бывают низкого (до 1 кПа), среднего (до 3 кПа) и высокого давления (> 3 кПа).

Номер вентилятора показывает диаметр рабочего органа в дециметрах (№4–d = 400 мм).

Осевые вентиляторы обеспечивают более низкое давление, поэтому их используют при коротких трубопроводах.

Конструктивное оформление электровентиляторов определяется его месторасположением в производственном помещении. Они могут быть подвесными (рис. 7,а), монтируемыми в оконные проемы (рис.7,б) или в крыше здания (рис. 7,в).

Компрессоры. Компрессорами называют энергетические устройства, которые используются для подачи определенных газов, жидкостей или парожидкостных смесей под высоким давлением. Существует достаточно много моделей и вариаций данных аппаратов, включая разделение на спиральные и поршневые механизмы (рис. 8).

Наибольшее распространение получили компрессоры поршневого типа. Применяются компрессоры и в холодильных агрегатах для откачивания парообразного фреона из испарителя.

В зависимости от сжимаемой среды, выделяют следующие разновидности компрессоров:

- газовые – смешивают несколько газов между собой, кроме воздуха;

- воздушные – такие компрессоры обеспечивают сжатие воздуха;

- универсальные – данная разновидность предназначена для попеременного сжатия нескольких газов;

- многослужебные – особая разновидность компрессоров, способная одновременно создавать давление различных типов газа;

- циркуляционные – обеспечивают непрерывный процесс циркуляции газов в замкнутой системе.

Газовые компрессоры, как и воздушные, по величине давления, получаемого на выходе делятся на компрессоры высокого, среднего и низкого давления.

В зависимости от принципа действия различают поршневые, роторно-винтовые, роторно-пластинчатые и мембранные компрессоры.

а) б)

в)

Рисунок 8 - Компрессоры: а – поршневой; б – роторно-пластинчатый; в – высокого давления

Газодувки. Принципиальное отличие газодувки (рис. 9) от вентилятора заключается в том, что в ней имеется направляющий аппарат, в котором происходит преобразование кинетической энергии газа в потенциальную энергию давления. Газодувки обеспечивают более высокое давление газа на выходе в сравнении с вентиляторами, однако их КПД ниже.

Рисунок 9 – Схема газодувки:

1 – корпус; 2 – колесо рабочее; 3 – патрубок всасывающий;

4 – аппарат направляющий;

5 – патрубок нагнетательный

Наибольшее распространение получили роторные газодувки, некоторые модели из которых представлены на рисунке 10.

а) б)

Рисунок 10 – Общий вид газодувок (воздуходувок): а- роторного типа; б- компрессорного типа
Отличительной особенностью компрессорной газодувки является возможность использования ее в качестве нагнетателя воздуха и вакуумного насоса.
Применяются газодувки в процессах:

- систем аэрации технологических процессов;

- механической и биологической очистки воды;

- пневмотранспортирования сыпучих материалов (гранулы, кормосмеси, комбикорма и др.);

- осушка газов;

- сушки материалов;

- опреснения воды;

- создания вакуума.
У вентиляторов и газодувок, так же как и у центробежных насосов, в зависимости от частоты вращения n рабочего колеса различные значения принимают подача, напор и потребляемая мощность. Значения этих параметров при другой частоте вращения n₁ определяются:

- для подачи в прямо пропорциональной зависимости;

- для напора в квадратичной зависимости;

- для потребляемой мощности в кубической зависимости.

Вакуумные насосы. Энергетическим узлом доильной машины, обеспечивающим ее работоспособность, является вакуумная установка, включающая в себя вакуумный насос и приводной двигатель (электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания).

Вакуумные насосы подразделяются по конструктивному исполнению основного рабочего органа, по величине создаваемого разряжения, по назначению и характеру использования (рис. 11). Так называемые «сухие» насосы предназначены для откачивания только газов, а «мокрые» - для откачивания воздушно-жидкостных смесей.

В настоящее время на отечественных доильных установках наибольшее распространение получили пластинчатые насосы марок РВН–40/350; УВУ–60/45; ВЦ–40/130 и другие.

Унифицированная вакуумная установка УВУ – 60/45 (рис. 12,а) может работать в 2-х режимах: при вакууме 53 кПа обеспечивать производительность 60 или 45 м³/ч (достигается изменением частоты вращения ротора путем замены шкива клиноременной передачи на валу электрического двигателя).

Также разработаны и широко применяются установки с водокольцевыми вакуумными насосами (ВВН) (рис. 12,б). Уплотнение между ротором и статором обеспечивается слоем воды.

Рисунок 11 – Классификация вакуумных насосов

Основными преимуществами их в сравнении с пластинчатыми насосами являются отсутствие трущихся рабочих органов и высокая производительность. Однако наличие системы оборотного водоснабжения усложняет конструкцию установки в целом и ее эксплуатацию.

Мировые производители доильного оборудования ведут работы по совершенствованию конструкций как пластинчатых, так водокольцевых насосов в направлении снижения шума, энерго-и металлоемкости, а также экологического загрязнения атмосферы.

Так шведской фирмой «DeLaval» выпускаются вакуумные насосы с рециркуляционной системой смазки, практически исключающей выброс отработанного масла в атмосферу (рис. 12,е).

а)	б)
в)	г)
д)	е)

Рисунок 12 – Вакуумные установки и насосы:

а – УВУ-60/45; б – установка водокольцевая УВВ-Ф-90М; в – мембранный вакуумный насос НВМ-20; г – двухроторный вакуумный насос 2ДВН-500; д – установка водокольцевая производства фирмы «Westfalia Surge»; е – вакуумная установка с рециркуляционной смазкой насоса производства фирмы «DeLaval»

2. ОБЗОР И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ МОДЕЛЕЙ НАСОСОВ

2.1 ВОДЯНЫЕ НАСОСЫ

Центробежные насосы получили наибольшее распространение в технологических процессах животноводческих и перерабатывающих предприятий для перекачивания маловязких жидкостей и различных смесей. По исполнению они могут быть одно- и многоступенчатыми, а также с горизонтальным или вертикальным расположением рабочего вала. Схема центробежного насоса представлена на рисунке 13.

Когда рабочее колесо, с прикрепленными к нему лопатками 2 вращается, жидкость под действием центробежной силы отбрасывается к периферии камеры и через нагнетательный патрубок 4 под давлением отводится из нее. В центре камеры создается разрежение, за счет чего обеспечивается всасывание перекачиваемой жидкости.

Перед запуском центробежных насосов необходимо заполнять их камеру перекачиваемой жидкостью. Более того, для нормальной и устойчивой эксплуатации центробежных насосов их следует устанавливать таким образом, чтобы перекачиваемая жидкость поступала в камеру самотеком.

Рисунок 13 – Схема одноступенчатого

центробежного насоса:

1 – камера насоса; 2 – лопатки рабочего

колеса; 3 – вал рабочего колеса;

4 – нагнетательный патрубок;

5 – всасывающий патрубок

На рисунке 14 представлены основные достоинства и недостатки центробежных водяных насосов.

Рисунок 14 – Основные достоинства и недостатки центробежных насосов

Вихревые насосы (рис. 15) относятся к группе лопастных. При быстром вращении рабочего колеса частицы жидкости захватываются лопастями и перемещаются от всасывающего к нагнетательному патрубку. Центробежный эффект совместно с вихревым и создают напор насоса.

В канале, по мере приближения жидкости к нагнетательному патрубку, ее напор возрастает вследствие многократного воздействия лопаток на жидкость. Вихревые насосы при одинаковых габаритах и равных скоростных режимах, по сравнению с центробежными насосами, создают напор в 3…5 раз больший. Вследствие вертикального расположения всасывающего патрубка жидкость из корпуса при неработающем насосе не вытекает. В начале работы воздух из всасывающей трубы удаляется самим насосом, в результате чего в трубе создается разрежение и жидкость под действием атмосферного давления поступает в корпус. Недостатки вихревых насосов – невысокий к.п.д. (до 35%) и быстрый их износ при наличии в жидкости абразивных включений.

Рисунок 15 – Вихревой насос:

1 – фланец; 2 – корпус; 3 – колесо рабочее; 4 – вал;

5 – патрубок всасывающий; 6 – патрубок нагнетательный; 7 – канал

Работа этого типа насосов связана с вращением рабочего колеса 3– металлического плоского диска с небольшими прямыми лопастями. Когда колесо приводится в движение, вода увлекается лопастями и под воздействием центробежной силы закручивается. Образуется вихревая полость в виде движущегося замкнутого кольца. Именно поэтому напор в вихревом насосе всегда больше, чем в центробежном (при одинаковых размерах колеса и его оборотах). Это приводит к уменьшению габаритных размеров и веса вихревых насосов по сравнению с центробежными аналогами.

Достоинства и недостатки вихревых насосов представлены на рисунке 16.

Рисунок 16 – Основные достоинства и недостатки вихревых насосов

Вибрационные (электромагнитные) насосы. Принцип работы вибрационного насоса основан на создании внутри прибора электромагнитного поля. При включении насоса в сеть, ток попадает на обмотку катушки, образовывая при этом магнитное поле, которое, в свою очередь, втягивает сердечник, соединенный с резиновой диафрагмой. Диафрагма также изгибается и создает в гидравлической камере прибора пониженное давление, обеспечиваемое подачу воды в корпус. Диафрагма при этом возвращается в первоначальное положение и в камере образуется избыточное давление, которое перекрывает клапан для входа воды и открывает нагнетательный клапан. Вода под давлением подается в напорный трубопровод. Такие возвратно-поступательные движения резиновой диафрагмы создают в приборе постоянный поток воды.

Существует возможность также использовать электромагнитные насосы для очистки дна скважин и колодцев. Основные достоинства и недостатки вибрационных насосов представлены на рисунке 17.

Рисунок 17 – Основные достоинства и недостатки вибрационных насосов

1 2 3

	Российской федерации фгбоу во ставропольский государственный аграрный университет Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования		Российской Федерации Забайкальский аграрный институт-филиал фгбоу... Землеустройство и кадастры. / Забайкальский аграрный институт – филиал фгбоу во «Иркутский государственный аграрный университет имени...
	Высшего образования ставропольский государственный аграрный университет Деловой английский язык студентов: Учебно-методическое пособие для студентов 2 курса экономических специальностей / сост. Кирина...		Российской Федерации Забайкальский аграрный институт-филиал фгбоу... Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Забайкальский аграрный институт-филиал фгбоу во
	Российской Федерации Забайкальский аграрный институт-филиал фгбоу... Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Забайкальский аграрный институт-филиал фгбоу во		Российской Федерации Министерство сельского хозяйства Ставропольского... Разработка научно-обоснованных рекомендаций по профилактике заболеваний молочной железы и репродуктивных органов крупного рогатого...
	Фгбоу впо «Кубанский государственный аграрный университет» судебная психиатрия Г. М. Меретуков – доктор юридических наук, профессор, заведующий кафедрой криминалистики (фгбоу впо «Кубанский государственный аграрный...		Фгбоу впо «Кубанский государственный аграрный университет» судебная психиатрия Г. М. Меретуков – доктор юридических наук, профессор, заведующий кафедрой криминалистики (фгбоу впо «Кубанский государственный аграрный...
	Федеральное государственное образовательное учреждение впо ставропольский... Рекомендовано учебно-методическим объединением вузов российской федерации по агрономическому образованию в качестве учебного пособия...		Ставропольский государственный аграрный университет Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
	Ставропольский государственный аграрный университет Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Эксплуатация электрооборудования Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный...
	Учебное пособие под редакцией проф. С. Н. Гаражи Ставрополь 2017... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ставропольский государственный медицинский...		Инструкция по проведению конкурсного отбора граждан Российской Федерации,... Федерации, Министерства образования и науки Российской Федерации, от 10 июля 2009 г. №666/249 «Об организации деятельности учебных...
	Методические указания и материалы по дисциплине «Английский язык» Фгбоу во «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I»		Методические указания и материалы по дисциплине «Английский язык» Фгбоу во «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I»

Российской федерации фгбоу во ставропольский государственный аграрный университет

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРАВЛИЧЕКИХ МАШИНАХ

Похожие: