ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ МОЛОЧНЫЙ СЕПАРАТОР
CENTRIFUGAL MILK SEPARATOR

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено в основном для использования в личных подсобных и фермерских хозяйствах.
Назначение устройства: разделение молока на фракции - сливки и обрат в летне-пастбищный период на неэлектрифицированных летних лагерях и в районах с непостоянным электроснабжением.
Известен центробежный молочный сепаратор, включающий барабан с герметично установленной перегородкой, образующей камеру для ввода рабочей жидкости, или пара, или воздуха в трубки с соплами, при этом неподвижная полая ось имеет трубопровод для подачи указанной жидкости, или пара, или воздуха в камеру (RU 2318608 С2, 12.11.2005, B04b 1/08, 9/06).
Известен также безредукторный газоприводной молочный сепаратор для разделения суспензий и эмульсий на фракции. Данный сепаратор включает разделительный барабан и его привод. Последний состоит из типовой газовой турбины системы турбонаддува дизелей. Энергия выхлопных газов поступает от выхлопного коллектора двигателя в сопло турбины и создает крутящий момент на ее лопастях. Вал турбины посредством соединительной муфты напрямую соединен с валом сепаратора, благодаря чему турбина передает вращение разделительному барабану без каких-либо посреднических передач (RU 2350400 С2, 01.2006, B04b 9/06).
Сущность изобретения
Разделение молока на фракции, достигаемое посредством вращения разделительного барабана, включающего герметично установленную перегородку, образующую камеру для ввода рабочей жидкости, или пара, или воздуха в трубки с соплами, при этом неподвижная полая ось имеет трубопровод для подачи указанной жидкости, или пара, или воздуха в камеру (прототип - патент RU 2318608 С2, 12.11.2005, B04b 1/08, 9/06).
Заявляемое в качестве первого прототипа изобретение представляет молочный сепаратор с реактивным гидроприводом. Приводная гидрожидкость для вращения барабана сепаратора подается под давлением от гидросистемы трактора по шлангу высокого давления в полость герметичной камеры для ввода в трубки с соплами, выведенными наружу герметичной камеры под углом 90° в горизонтальной плоскости. При достижении рабочего давления приводная жидкость выбрасывается из сопел, создавая вследствие действия реактивных сил крутящий момент, приводящий во вращательное движение барабан, в котором производится разделение молока на фракции - сливки и обрат.
Недостатком вышеуказанного сепаратора является то, что для достижения требуемой частоты вращения разделительного барабана необходима высокая продолжительность разгона, что энергозатратно, снижает производительность и увеличивает продолжительность первичной обработки молока, что не допустимо по зоотехническим причинам.
Заявляемое в качестве второго прототипа изобретение представляет молочный сепаратор с газотурбинным приводом, который состоит из типовой газовой турбины системы турбонаддува дизелей. Энергия выхлопных газов поступает от выхлопного коллектора двигателя в сопло турбины и создает крутящий момент на ее лопастях. Вал турбины посредством соединительной муфты напрямую соединен с валом сепаратора, благодаря чему турбина передает вращение разделительному барабану без каких-либо посреднических передач (RU 2350400 С2, 01.2006, B04b 9/06).
Недостатком вышеуказанного сепаратора является то, что для достижения требуемой частоты вращения разделительного барабана также необходима высокая продолжительность разгона, что значительно увеличивает продолжительность первичной обработки молока и снижает производительность.
Задачей представленного изобретения является создание высокопроизводительного сепаратора для разделения молока на фракции, который прост конструктивно, требует минимальных энергозатрат и обеспечивает минимальную продолжительность разгона до достижения барабаном номинальной частоты вращения при использовании единого энергоисточника - трактора.
Технический результат изобретения заключается в возможности вращения барабана сепаратора за счет использования спаренного энергоприводного устройства - реактивного гидропривода и газотурбинного привода.
Этот технический результат достигается тем, что в предложенном устройстве барабан сепаратора с герметичной камерой и механизмом создания реактивной силы установлен посредством шлицевого соединения на валу газовой турбины, использующей энергию сжатых газов, в верхней его части, таким образом создавая в начале работы при пуске и в процессе работы до достижения номинальной частоты вращения суммарный крутящий момент для вращения барабана от реактивной силы и от газовой турбины, что позволит сократить продолжительность разгона и обеспечить своевременное выполнение первичной обработки молока в потоке на всех его технологических этапах в соответствии с зоотехническими требованиями, а также сократить затраты энергии в начальный период работы сепаратора.
Описываемое устройство поясняется чертежом.
На фиг.1 схематично изображен продольный разрез сепаратора. Центробежный молочный сепаратор включает барабан 1, содержащий крышку 2 и основание 3, снабженный тарелкодержателем 4 с пакетом тарелок 5 и разделительной тарелкой 6, приемно-выводным устройством для молока и его фракций, включающим трубку 7 для ввода молока, напорный диск 8 вывода сливок и напорный диск 9 вывода обрата. Сливки выводятся в приемную камеру через патрубок 10, обрат поступает в приемную камеру через патрубок 11. Ниже основания барабана через герметично установленную перегородку 12 образована герметичная камера 13 для ввода рабочей жидкости, или пара, или воздуха в трубки с соплами 14 (фиг.2), при этом неподвижная часть опорного устройства имеет трубопровод 15 для подачи указанной жидкости, или пара, или воздуха в камеру 13 через внутреннее отверстие в верхней части вала 17. Нижняя часть барабана сепаратора с герметичной камерой 13 установлена посредством шлицевого соединения 16 на валу 17 газовой турбины 18 с устройством для входа 19 и выхода 20 сжатого газа.
Подача молока в барабан на разделение осуществляется с помощью гибкого трубопровода 21, равномерность подачи регулируется поплавковым устройством 22.
Сепаратор работает следующим образом.
По гибкому трубопроводу 20 молоко подается в поплавковое устройство 21 приемного устройства для обеспечения равномерности подачи молока во внутреннюю полость барабана 1.
Молоко по трубке 7 вводится в полость тарелкодержателя 4 и из нее в пакет тарелок 5, в котором, в процессе вращения, разделяется на сливки и обрат. Во внутренней полости барабана с помощью разделительной тарелки 6 образуется два потока - сливки, отводимые из барабана при помощи напорного диска 8, и обрат, отводимый с помощью напорного диска 9. Отведенные из барабана сливки поступают в приемную камеру через патрубок 10 и по отводному наклонному каналу подаются в емкость для сливок, отведенный из барабана обрат поступает в приемную камеру через патрубок 11 и по отводному наклонному каналу подается в емкость для обрата. Конструкция приемно-выводного устройства и принцип разделения молока на фракции не отличается от существующих типовых сепараторов.
Преимуществом данного молочного сепаратора с барабаном, герметичной камерой и механизмом создания реактивной силы связанного конструктивно посредством шлицевого соединения с валом газовой турбины, использующей энергию сжатых газов, в верхней его части, является образование суммарного крутящего момента, особенно необходимого в начале работы при пуске и в процессе работы до достижения номинальной частоты вращения барабана от реактивной силы и от газовой турбины для сокращения продолжительности разгона и обеспечения своевременного выполнения первичной обработки молока в потоке на всех его технологических этапах в соответствии с зоотехническими требованиями, а также сокращение затрат энергии в начальный период работы сепаратора и повышение его производительности.