Вакуумная система состоит из воздушного (вакуумного) насоса с приводом, баллон-ресивера, регулятора разряжения, измерителя давления и системы трубопроводов с арматурой. Вакуумный насос предназначен для создания разряжения в вакуумных системах и обеспечивает быстрое восстановление заданной величины вакуума при попадании воздуха в систему. В настоящее время применяются следующие типы вакуумных насосов: УВУ-60/45, VZ-40/130V (ФРГ), РВН-40/350 ротационного типа.
На комплексах вместо большого числа ротационных насосов устанавливают водокольцевые вакуумные насосы ВВН-6 и ВВН-12, не требующие смазки ротора (рис.1.13).
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.
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 — 0,025 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 5 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 м³ /ч и более.
Для выравнивания пульсаций вакуума, вызываемых работой насоса, агрегат снабжен вакуумным баллоном.
