Оборудование для пневмогидравлического транспорта

Классификация пневмогидротранспортных систем и оборудования

Системы гидравлического и пневматического транспорта кормовых смесей и навозных масс состоят из трех основных элементов: устройств для ввода в поток транспортируемых сред, трубопроводов с арматурой и приемных резервуаров. Несущей средой в установках гидравлического транспорта служит жидкость, а пневматического - воздух.

По назначению гидро- и пневмотранспортные установки подразделяются: для раздачи кормовых смесей и удаления навозных масс из животноводческих помещений.

По принципу действия гидравлические установки бывают напорные (под действием напора) и самотечные (под действием силы тяжести).

Самотечная транспортировка возможна при определенном уклоне дна канала или поверхности транспортируемой массы и осуществляется по каналам или трубам. Для раздачи кормов используют напорное транспортирование. Навоз из животноводческих помещений может одновременно удаляться и самотечным и напорным транспортированием.

Среди гидравлических систем удаления жидкого навоза из помещений наиболее распространены рециркуляционная, смывная, рециркуляционно-лотковая, отстойно-лотковая (шлюзовая), комбинированная (рециркуляционно-шлюзовая) и самотечная. Все эти системы, за исключением (рециркуляционной, основаны на применении заглубленных лотков, перекрытых сверху решетчатым полом.

Рециркуляционная система навозоудаления состоит из самотечного трубопровода диаметром 0,3-0,4 м, проложенного с уклоном 0,006-0,01 и оборудованного сбросными колодцами, напорного трубопровода и насосной станции с приемным навозосборником. Навоз из станков вручную собирают и сбрасывают через колодцы на поток навозной жижи, создаваемый в самотечном трубопроводе насосом через напорный трубопровод. В чистом виде рециркуляционная система на крупных животноводческих фермах не применяется, так как требует больших затрат ручного труда по очистке станков или стойл. Кроме того, несмотря на то, что люки колодцев закрыты крышками, не исключена возможность распространения инфекции во все помещения ряда при возникновении ее в одном из них.

Характерной особенностью смывных систем навозоудаления является оборудование продольных лотков V-образного или прямоугольного поперечного профиля, проложенных с уклоном 0,006-0,01, смывными трубопроводами с насадками или смывными бачками. Один или два раза в сутки после очистки станков с их помощью промывают водой продольные лотки. Струи воды, выходящие из насадок, перемещают скопившийся в лотках навоз в поперечный коллектор и далее в приемный навозосборник. Расход воды при этом составляет 15-20 л на одно животное в сутки. При применении продольных каналов с V-образным поперечным профилем и смывных бачков расход воды уменьшается примерно в два раза. Смывная система навозоудаления требует добавления значительного количества воды, в два-три раза увеличивая грузооборот транспорта и стоимость утилизации навоза. Она не может быть принята при технологической схеме утилизации навоза, предусматривающей приготовление торфо-навозных компостов, хотя в основном и удовлетворяет ветеринарно-санитарным требованиям, предъявляемым к гидравлическим системам навозоудаления.

Рециркуляционно-лотковая система навозоудаления является разновидностью рециркуляционной. Особенность ее в том, что вместо самотечных трубопроводов в свинарниках устанавливают продольные лотки V-образного поперечного профиля, перекрытые решетчатыми панелями. К началу лотков подводят напорный трубопровод, по которому один-два раза в сутки жижей смывают навозную массу.

Несмотря на то, что с технической точки зрения эта система работает удовлетворительно и является одной из самых экономичных, она имеет некоторые недостатки. Во время промывки навозоприемных лотков повышается загазованность воздуха в помещении. Кроме того, в случае возникновения инфекции в одном из помещений ряда не исключено заражение животных, содержащихся в других помещениях.

Лотково-отстойная или шлюзовая система навозоудаления отличается от других наличием шиберов, установленных в местах примыкания продольных лотков (V-образного или прямоугольного поперечного профиля) к поперечному коллектору и предназначенных для накопления и периодического удаления навозной массы в приемный навозосборник. Кроме того, перед каждым циклом наполнения лотка в него заливают воду из расчета покрытия дна по всей длине. После заполнения лотка навозом открывают шибер и выпускают его через поперечный коллектор в навозосборник. Затем цикл повторяют. За счет дополнительного расхода воды, 3-5 л на одну голову в сутки, увеличивается и так большой выход навоза на крупных животноводческих фермах и комплексах. Определенные трудности представляют систематическое (один раз в неделю) открытие и закрытие шиберов, добавление воды и т. д. Основной недостаток этой системы - сильное выделение сероводорода при спуске навоза. Поэтому применение лотково-отстойной системы, несмотря на то, что технически она работает удовлетворительно, ограничено.

В комбинированной (рециркуляционно-шлюзовой) системе навозоудаления так же, как и в лотково-отстойной, в месте примыкания продольных лотков к поперечному коллектору установлены шиберы. Продольный лоток опорожняется путем одновременного открытия шибера и смыва жижей. Только в этом случае не требуется добавлять воду, и навоз смывается жижей не ежедневно, а один раз в неделю при его спуске. Однако, как и выше рассмотренные рециркуляционные и лотково-отстойные системы, она в полной мере не удовлетворяет ветеринарно-санитарным требованиям.

Самотечная система навозоудаления состоит из продольных каналов прямоугольного поперечного профиля и поперечного коллектора. Дно самотечных каналов выполняется горизонтальным или с незначительным уклоном 0,005 в сторону поперечного коллектора, проходящего посредине ряда помещений. Поперечный коллектор примыкает к навозосборнику, сблокированному, как правило, с насосной станцией. В конце самотечных каналов в местах их примыкания к поперечному коллектору устанавливают порожки и шиберы, служащие для пуска системы навозоудаления в самотечный режим. В качестве поперечного коллектора используют прямоугольные каналы, железобетонные, асбестоцементные или чугунные трубы диаметром 0,4 0,6 м, которые укладывают с уклоном 0,01 в сторону насосной станции.

Навозная масса из продольных самотечных каналов под действием силы тяжести непрерывно перемещается в поперечный коллектор и далее в приемный навозосборник насосной станции. При этом она занимает в самотечных каналах определенный уровень с уклоном в сторону поперечного коллектора.

Запущенная самотечная система навозоудаления работает в течение всего цикла производства.

Самотечная система навозоудаления является дальнейшим развитием отстойно-лотковой системы, но с той лишь разницей, что при самотечной системе навоз удаляется непрерывно по мере его поступления. Она по сравнению с рециркуляционной, рециркуляционно-лотковой и рециркуляционно-шлюзовой системами навозоудаления более полно удовлетворяет ветеринарно-санитарным требованиям, а по сравнению с отстойно-лотковой и смывной системами требует значительно меньшего расхода воды. Поэтому может применяться на крупных свинокомплексах с технологическими линиями утилизации навоза, где предусмотрено приготовление торфо-навозных компостов, внесение жидкого навоза в почву и наиболее полное и рациональное использование органических удобрений.

Самотечный способ навозоудаления применяют на свинофермах в ФРГ, ГДР, ЧССР, ВНР, Югославии, Швеции, Швейцарии. В нашей стране его используют, как было отмечено в предыдущем разделе, на свинокомбинате "Новый свет" Ленинградской области, Тамбовском промышленном свинокомплексе, колхозе им. 1 Мая Литовской ССР и других хозяйствах.

Навозную массу из поперечного канала удаляют самотеком, а также периодическим смывом (два - четыре раза в сутки) жижей или технической водой (при наличии цеха утилизации с полной очисткой и обеззараживанием жидкой фракции). Для этого от насосной станции проложен магистральный смывной трубопровод, в конце которого установлены смывные форсунки для удаления навоза в поперечном канале.

По типу напорного оборудования транспортные установки для кормовых смесей и навозных масс могут быть: с центробежными или объемными насосами, с пневматическими нагнетателями. Недостатком насосных установок является ограниченное расстояние транспортировки кормов, если в рацион включены пищевые отходы. Поэтому на крупных животноводческих фермах для транспортировки жидких кормов с пищевыми отходами широко распространены пневматические установки. В состав пневматической установки входят: компрессор, ресивер, камерный питатель (нагнетатель), воздухопровод, распределитель воздуха и магистральный трубопровод.

По конструкции и расположению нагнетателя следует различать пневматические установки с вертикальным, горизонтальным и прямоточным нагнетателями. Наиболее рациональной конструкцией нагнетателя является вертикальный цилиндр с усеченным конусом (с углом 39-40°), причем диаметр цилиндра должен быть не менее его высоты. Для полного удаления навоза угол конуса днища не должен превышать 150°. Существует несколько типов вертикальных нагнетателей (продувочных котлов) с подводом воздуха в верхней и нижней зонах, верхней и средней, в верхней зоне, с предварительным перемешиванием сжатым воздухом и без перемешивания.

При высоком уровне стояния грунтовых вод вертикальные продувочные котлы требуют строительства сложных и дорогих приямков. В этих случаях целесообразно использовать пневматические установки с горизонтальным продувочным котлом, представляющим цилиндрический сосуд, оборудованный загрузочным и выгрузным устройствами. Отсутствие промышленного производства продувочных котлов для транспортировки кормов обусловливает использование для этих целей горизонтальных продувочных котлов-ресиверов и других цилиндрических сосудов, работающих под давлением 5-80•10⁵ Па. Горизонтальные продувочные котлы устанавливают в приямке под углом 5-10° к горизонтали по направлению транспортирования. В горизонтальных продувочных котлах из-за резкого перехода к магистральному трубопроводу велики потери давления, что является недостатком такой пневматической установки.

Прямоточная, пневматическая установка действует следующим образом. Корм из смесителя подают на наклонный лоток, затем через решетку он поступает в загрузочную воронку и далее в прямоточный нагнетатель. После заполнения нагнетатель герметично закрывают и содержимое выдавливают по магистральному трубопроводу в бункер-накопитель, установленный в помещении для животных, сжатым воздухом из ресивера компрессорного агрегата. Установка снабжена устройством для обратной продувки в случае образования пробок в прямоточном нагнетателе. На свиноводческих фермах небольших размеров такие установки применяют и для транспортировки жидкого навоза из помещений к навозохранилищу.

По конструкции гидротранспортные установки могут быть стационарными и мобильными. Пневматические установки бывают только стационарными. В качестве примера мобильной гидротранспортной установки можно привести шнековый насосный агрегат типа НШ-50, навешиваемый на трактор с приводом от ВОМ.

По характеру управления пневмо- и гидротранспортные установки подразделяются на системы с ручным управлением и автоматическим. В последнем случае технологическим процессом раздачи кормов или удаления навоза управляет оператор с пульта управления.