установка для разделения навоза на фракции

Формула изобретения

Установка для разделения навоза на фракции, содержащая фильтрующий элемент, имеющий запорный клапан с регулируемой пружиной, и прессующее устройство, отличающаяся тем, что прессующее устройство выполнено в виде поршневого насоса, а фильтрующий элемент состоит из металлической спирали, ее прижимного поршня и взаимодействующих с последним эксцентриковых кулачков, расположенных на одном валу, связанном цепной передачей с валом электродвигателя поршневого насоса, при этом запорный клапан выполнен в виде поршня.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и обеспечивает повышение эффективности процесса разделения навоза на фракции и повышение технологической надежности.

Известно устройство для разделения навоза на жидкую и твердую фракции, содержащее корпус из немагнитного материала, внутри которого расположен фильтрующий элемент в виде металлической спирали, взаимодействующий с вибрирующим прижимным поршнем, установленным по торцу спирали внутри корпуса и связанным с регулировочным элементом. На наружной поверхности корпуса размещена обмотка электромагнита, а прижимной поршень выполнен из ферромагнитного материала и расположен в зоне действия обмотки электромагнита. Под действием магнитного поля поршень вибрирует, изменяя расстояние между витками спирали. Этим устраняется необходимость периодического прерывания процесса разделения навоза для прочистки зазоров между витками пружинного фильтрационного элемента. Для подачи навозной массы использован шнековый насос. Запорный элемент выполнен в виде задвижки [1].

Недостатком такого устройства является применение специальных материалов и усложнение конструкции вибратора. Наличие на корпусе разделителя обмотки электромагнита диктует необходимость применения противосыростной изоляции, стойкой против действия аммиака, сероводорода и др. Применение шнекового насоса в условиях разгерметизированной полости корпуса разделителя не обеспечивает необходимого для обезвоживания навоза давления. Запорный элемент, выполненный в виде задвижки, подвержен засорению твердой фракцией - технологически не надежен.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для обезвоживания навоза, выполненное в виде перфорированного корпуса, прессующего и подпорного шнеков, муфты сцепления, подпорного конуса, регулируемой пружины [2].

Недостатком такого устройства является усложнение конструкции подпорного шнека с клапанным механизмом и муфтой сцепления. В процессе эксплуатации возможно засорение перфорированного корпуса, низкая надежность муфты сцепления.

Задача изобретения - повышение эффективности процесса разделения навоза на фракции.

Указанная задача достигается тем, что установка для разделения навоза на фракции включает в себя поршневой насос, эксцентриковый вибратор прижимного поршня, запорный клапан с регулируемой пружиной. Сопостовительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая установка для разделения навоза на фракции и обезвоживания твердой фракции отличается тем, что запорный элемент-клапан выполнен в виде поршня с регулируемым натяжением пружины, а вибрация прижимного поршня и фильтрующего элемента, выполненного в виде металлической спирали, осуществляется эксцентриковыми кулачками, приводимыми во вращательное движение через цепную передачу от электродвигателя поршневого насоса. Поршневой насос по сравнению с шнековым развивает более высокое давление. Указанные изменения позволяют обеспечить не только разделение навоза на твердую и жидкую фракции, но и производить обезвоживание твердой фракции с повышением технологической надежности обоих процессов.

Таким образом, заявляемая установка для разделения навоза на фракции и обезвоживания твердой фракции, соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена установка для разделения навоза на фракции; на фиг.2 показан привод поршневого насоса, эксцентриковых кулачков, цепной передачи; на фиг.3 показано взаимное расположение вала, кулачков и прижимного поршня.

Установка для разделения навоза на жидкую и твердую фракции и обезвоживания твердой фракции содержит корпус поршневого насоса 1, поршень с уплотняющими кольцами 2, бункер 3, обратный клапан 4, корпус разделителя навоза 5, фланец с буртом 6, прижимной поршень 7, фильтрующий элемент в виде металлической спирали 8, регулировочной винт 9, эксцентриковые кулачки 10, запорный клапан в виде поршня 11, гильзу клапана с прорезью 12, направляющий болт 13, пружины 14, рычаг 15, болт 16 с регулировочной гайкой 17 и патрубок 18, вал 19, ведомая звездочка 20, цепь 21, ведущая звездочка 22, редуктор 23, электродвигатель 24.

Установка работает следующим образом.

Навозная масса, подлежащая разделению на фракции и обезвоживанию твердой фракции, поступает в бункер 3. При движении поршня 2 в корпусе 1 "направо" (указано стрелкой) навозная масса через обратный клапан 4 заполняет камеру над поршнем 2. При движении поршня 2 "влево" (указано стрелкой) масса перемещается в камеру разделителя 5. Через зазоры в металлической спирали 8, размещенной между фланцем с буртом 6 и прижимным поршнем 7, жидкая фракция через патрубок 18 выводится из камеры разделителя. Величина зазоров в металлической спирали 8 обеспечивается регулировочными винтами 9. Вибрация прижимного поршня 7 осуществляется эксцентриковыми кулачками 10, расположенными на одном валу 19 и приводимыми во вращательное движение от ведущей звездочки 22 к ведомой 20 через цепную передачу от вала электродвигателя 24 через редуктор 23 (фиг. 2, 3). Регулировочные винты 9 и эксцентриковые кулачки 10 размещены в разных плоскостях. Вибрация от прижимного поршня 7 передается на фильтрующий элемент в виде металлической спирали 8 и способствует ее самоочищению. При последующих ходах поршня 2, наряду с выделением жидкой фракции из вновь поступающей порции навоза, твердая фракция перемещается и накапливается перед запорным клапаном 11. Перемещению клапаны в гильзе 12 препятствует пружина 14, размещенная на направляющем болте 13. Регулирование степени натяжения пружины 14 осуществляется рычагом 15 при помощи болтов 16 регулировочными гайками 17. Рычаг 15, болты 16 для наглядности (условно) повернуты на 90^o. Накопление твердой фракции у запорного клапана 11 сопровождается ее дальнейшим обезвоживанием. Жидкая фракция дополнительно через зазоры в металлической спирали 8 стекает из корпуса 5 через патрубок 18. По мере возрастания давления обезвоженной массы, создаваемого поршнем насосом, запорный клапан, преодолевая сопротивление пружины 14, перемещается в гильзе клапана с прорезью 12, открывает прорезь. Обезвоженная твердая фракция выжимается наружу установки для проведения последующих технологических операций.

Применение в установке фильтрующего элемента в виде металлической спирали, запорного клапана с регулируемой пружиной, поршневого насоса и эксцентриковых кулачков позволяют проводить одновременно две операции - разделение на фракции и обезвоживание твердой фракции с повышением технологической надежности, снижением затрат на изготовление. Для выполнения технологической операции разделения навоза на твердую и жидкую фракции промышленностью России изготавливались виброгрохоты ГИЛ-32 и ГИЛ-52, обеспечивающие влажность твердой фракции 82-85%, имеющие массу, соответственно, 2100 и 4500 кг. Для дообезвоживания твердой фракции, получаемой на виброгрохоте, изготавливался шнековый фильтр-насос ВПО-20, в котором на выходе из шнека можно получать влажность твердой фракции 65-70%. Масса пресса 3900 кг. Применением предлагаемой установки можно обеспечить указанные технологические показатели с меньшей металлоемкостью.