Центрoбежный мoлoчный cепаратoр
Автoры: Шилин Владимир Алекcандрoвич, Гуcейнoв Руcлан Григoрьевич, Макарoва Галина Ваcильевна, Шилин Евгений Валерьевич.
Изoбретение oтнocитcя к cельcкoму хoзяйcтву, в ocнoвнoм для иcпoльзoвания в личных пoдcобных и фермерcких хозяйcтвах. Центробежный молочный cепаратор включает барабан c уcтановленной герметично перегородкой, образующей камеру для ввода рабочей жидкоcти, или пара, или воздуха в трубки c соплами, при этом неподвижная полая ось имеет трубопровод для подачи указанной жидкости, или пара, или воздуха в камеру. Барабан сепаратора приводится во вращение за счет силы внутреннего трения, возникающей при его установлении в образующуюся вокруг вертикальной оси водяную воронку в виде вращающегося параболоида, возникающего при определенной высоте водной поверхности, поддерживаемой постоянным притоком естественно или искусственно созданного потока, и истечении воды через расположенное на дне водоема отводящее этот поток отверстие. При этом барабан нанизан для фиксации его положения по вертикали на металлический стержень с ограничительной шайбой, неподвижно закрепленный по центру отверстия. Сепаратор прост конструктивно и требует минимальных энергозатрат. 2 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и 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, имеющих те или иные водные источники (фиг.1).
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).
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 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 сложность конструкции и то, что для приведения в действие гидропривода требуется напорное устройство (гидронасос) с электроприводом или гидросистема трактора, что энергозатратно и не применимо в отдаленных пастбищных условиях.
Задачей представленного предлагаемого изобретения является создание сепаратора для разделения молока на фракции, который прост конструктивно и требует минимальных энергозатрат, то есть не требует для вращения его барабана электромеханических или напорных технических устройств в виде гидросистемы трактора.
Технический результат изобретения заключается в возможности вращения барабана сепаратора за счет силы внутреннего трения, возникающей между водой и поверхностью барабана сепаратора при использовании несложных гидротехнических сооружений на имеющихся на пастбище водных источниках.
Этот технический результат достигается тем, что в предложенном сепараторе барабан приводится во вращение за счет силы внутреннего трения, возникающей при использовании известного природного физического эффекта, когда при определенной высоте водной поверхности, поддерживаемой постоянным притоком за счет естественно или искусственно созданного потока, и истечении воды через расположенное на дне водоема отводящее отверстие с цилиндрической насадкой образуется водяная воронка вокруг вертикальной оси по центру отверстия в виде вращающегося параболоида. Во вращающийся параболоид помещается барабан сепаратора, выполненный в виде поплавка, конструктивно включающий приемное устройство для подачи молока и выводное устройство для вывода отдельно сливок и обрата в емкости, установленные за пределами бассейна, основание и крышку барабана, внутри барабана тарелкодержатель с набором конических вставок (тарелок), изолированную камеру в нижней части основания для обеспечения определенной плавучести. Для стабильности работы в вертикальном положении барабан нанизывается на неподвижно закрепленный по центру отверстия стержень с ограничительной шайбой, не допускающей опускания барабана ниже определенного (критического) уровня, чтобы не перекрыть проходное сечение вывода воды и для размещения барабана в зоне максимальной угловой скорости вращения параболоида.
 |  |
На фиг.1 схематично изображен продольный разрез сепаратора и на фиг.2 - барабан, вид сверху, для показа расположения приемно-выводного устройства и емкостей для сливок и обрата.
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. Выведенные сливки поступают в приемную камеру 10, имеющую отводной канал движения сливок, выведенный обрат поступает в приемную камеру 11, имеющей отводной канал движения обрата. Ниже основания барабана размещена герметичная камера 12 для обеспечения барабану определенной плавучести. Положение выводных устройств фиксируется стояками 13, установленными на борту 14 бассейна 15. Подача молока в барабан на разделение осуществляется с помощью гибкого трубопровода 16, равномерность подачи регулируется поплавковым устройством 17. Постоянство местоположения барабана обеспечивается нанизыванием его на жестко закрепленный по центру отверстия металлический стержень 18 с ограничительной шайбой 19, не допускающей понижение положения барабана ниже критического уровня.
Сепаратор работает следующим образом.
При создании потока проточной воды и ее направлении в отводящее отверстие возникает известный природный физический эффект - образование водяной воронки в виде вращающегося параболоида. По центру вращающегося параболоида помещается выполненный в виде поплавка барабан 1, приводимый во вращение за счет силы внутреннего трения между внутренней поверхностью водяной воронки вращающегося параболоида и наружной поверхностью барабана. Положение барабана определяется металлическим стержнем 18, на который барабан нанизывается, и ограничительной шайбой 19, не допускающей понижение местоположения барабана ниже критического уровня. Ниже основания барабана размещена герметичная камера 12 для обеспечения барабану определенной плавучести. По гибкому трубопроводу 16 молоко подается в трубку 7 приемного устройства, равномерность подачи молока во внутреннюю полость барабана 1 обеспечивается поплавковым устройством 17.
Молоко по трубке 7 вводится в полость тарелкодержателя 4 и из нее в пакет тарелок 5, в котором 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 10 и по отводному наклонному каналу подаются в емкость для сливок, отведенный из барабана обрат поступает в приемную камеру 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 сепараторов открытого типа.
Преимуществом данного молочного сепаратора является его вращение за счет внутреннего трения, при этом производимое разделение молока на фракции не требует напорных устройств, что дает возможность выполнить первичную переработку молока в условиях отдаленных пастбищ при создании несложных гидросооружений для образования проточного водного потока с истечением в отверстие на дне водоема для образования водяной воронки в виде вращающегося параболоида, куда помещается барабан.
