БАК ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЖИДКОГО НАВОЗА ИЗ-ПОД РЕШЕТЧАТЫХ ПОЛОВ

Предлагаемая полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована в животноводстве для уборки навоза из-под решетчатых полов, в частности в свинарниках.
Известно устройство близкое к заявляемой полезной модели по своему назначению - бак для жидкой фракции под станок для подсосной матки и поросят на доращивании (фирмы 1-ТЕК, представленный на сайте ). Бак выполнен из металла или пластика, имеет постоянную форму дна с уклоном в сторону смывного отверстия и располагается непосредственно под станком, сверху он накрыт решетчатым полом.
Данному устройству присущ основной недостаток любого гидравлического способа удаления навоза - высокий расход воды. Добавление воды увеличивает и без того большой выход навоза. Кроме того, из-за статичной конструкции бака в момент опорожнения не происходит предварительного перемешивания, и возникают проблемы со смывом осевшей на дно плотной фракции навоза.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является бак для удаления жидкого навоза из-под решетчатых полов (см. патент на ПМ №103706). Он представляет собой емкость, с плоским дном и смывным отверстием, запирающий клапан, решетчатый пол, перекрывающий его сверху, снабженный рамкой по внутреннему периметру с закрепленной по ее краю мембраной, выполненной из водонепроницаемого эластичного материала, закрепленной по краю смывного отверстия в дне бака. Данная конструкция принята за прототип. В момент опорожнения бака необходимо предварительно поднимать рамку с закрепленной на ней мембраной наполненной жидким навозом, вверх до уровня решетчатого пола, что потребует значительных энергозатрат.
Поставлена задача - свести до минимума расход воды и энергозатраты при опорожнении бака.
Это достигается тем, что дно бака подвижно в направлении от решетчатого пола к уровню пола, на котором установлена конструкция и обратно, а водонепроницаемая мембрана закреплена непосредственно по периметру решетчатого пола и по краю смывного отверстия в центре перемещающегося дна. Это позволяет дну в момент опорожнения бака под действием силы тяжести опуститься вниз, а мембране принять форму воронки в направлении смывного отверстия. От прототипа заявляемое устройство отличается тем, что дно бака выполнено с возможностью перемещения в направлении уровня пола и обратно по направляющим, закрепленным на корпусе станка, а водонепроницаемая мембрана закреплена непосредственно по периметру решетчатого пола. В период накопления дно бака фиксируется и имеет плоскую форму. В момент смыва дно опускается под действием силы тяжести в направлении канализационной трубы, это позволяет мембране принять форму воронки в направлении смывного отверстия, при этом:
- опускание дна бака позволяет мембране принять форму, в наибольшей степени обеспечивающую стекание навозных масс в направлении смывного отверстия;
- сокращается площадь дна бака при постоянном объеме жидкости, в результате возрастает давление на единицу площади дна, что обеспечивает интенсивный смыв с использованием меньшего объема воды;
- опускание дна приводит к перемешиванию верхних и нижних различных по плотности слоев навозных масс, подобная гомогенизация образует более однородную массу, обладающую повышенной текучестью;
густая фракция, осевшая на дне в период накопления, в момент смыва смещается со всей площади дна бака к смывному отверстию. Над ней окажутся смещавшиеся менее плотная фракция навоза и вода, под давлением верхних жидких слоев в момент открытия клапана густая фракция будет продавливаться в смывное отверстие ниже уложенной канализационной трубы.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом. Бак для удаления жидкого навоза из-под решетчатых полов, включает корпус с плоским дном и смывным отверстием, запирающий клапан, решетчатый пол, перекрывающий бак сверху, мембрану, выполненную из водонепроницаемого эластичного материала, при этом мембрана закреплена непосредственно по периметру решетчатого пола, а дно бака выполнено с возможностью перемещения в направлении уровня пола, на котором установлена конструкция и обратно по направляющим, закрепленным на стойках корпуса.
На фиг.1 представлена схема бака в период накопления, на фиг.2 - схема в момент его опорожнения. Корпус бака 1 может быть выполнен из металла или пластика, причем герметичность корпуса и дна 2 бака не обязательна, так как эти элементы отделены от жидкости мембраной 3, выполненной из прочного водонепроницаемого эластичного материала, а корпус и дно выполняют поддерживающую функцию для мембраны. Бак располагают непосредственно под станком, а сверху перекрывают решетчатым полом 4. Снизу по периметру решетчатого пола прикрепляются края гибкой мембраны 3. В центре мембраны 3 имеется отверстие, совпадающее со смывным отверстием с запирающим клапаном 5 в центре дна бака. Края отверстия в мембране закреплены по краю смывного отверстия дна бака. В период накопления дно бака закреплено фиксирующим устройством 6. В момент опорожнения дно бака опускается вниз по направляющим 7 и упирается в фиксаторы 8. Смывное отверстие в дне бака и горловина трубы канализации 9 соединены между собой гофрированным шлангом 10.
Предлагаемая конструкция бака работает следующим образом. В период накопления дно 2 бака 1 устанавливается и закрепляется фиксирующим устройством 6 таким образом, чтобы мембрана 3 имела плоскую форму. Навоз продавливается копытами животных сквозь щели решетчатого пола 4 и попадает в предварительно заполненный водой бак 1. В зависимости от объема бака период накопления может продолжаться от 8 до 14 дней. В момент опорожнения сначала фиксирующее устройство 6 освобождает дно 2, в результате под действием силы тяжести дно 2 опускается по направляющим 7 и упирается в фиксаторы 8, а мембрана 3 принимает форму воронки в направлении смывного отверстия с запирающим клапаном 5. Жидкость под силой тяжести устремляется к смывному отверстию с клапаном 5, при этом различные по плотности фракции навоза перемешиваются. Плотная фракция также сместится и окажется непосредственно над клапаном смывного отверстия 5. При этом сокращение площади дна бака увеличивает давление на смывной клапан 5, а при его извлечении плотная фракция продавливается под давлением более жидкой фракции навоза, находящейся выше. После этого жидкий навоз поступает через гофрированный шланг 10 в трубу 9, уложенную под определенным углом под дном бака. По трубам навозная масса транспортируется к местам утилизации и переработки.
Положительный эффект обусловлен тем, что за счет конструктивных особенностей - наличия направляющих, по которым перемещается дно бака, конструкция имеет возможность под действием силы тяжести, соответственно без энергозатрат, преобразовывать форму дна от плоской до воронкообразной в направлении смывного отверстия. Это позволит использовать меньшее количество воды для предварительного заполнения благодаря ровному дну в момент накопления навозных масс. Воронкообразная форма дна при опорожнении позволяет проводить полный слив в канализационную трубу более густого навоза и твердой фракции в его составе благодаря возросшему давлению на спускной клапан вследствие сокращения площади дна бака.