Устройство для обеззараживания и перекачки жидкого навоза

 

Устройство включает корпус, систему газораспределения, выгрузное отверстие с уплотнительным элементом, рабочий цилиндр, подвешенный к раме силовыми цилиндрами, расположенный внутри рабочего цилиндра поршень с отверстием и камеру сгорания, размещенную в штоке и снабженную обратным клапаном. Поршень выполнен подпружиненным с возможностью осевого перемещения вдоль штока. Нижняя часть штока с камерой сгорания размещена у днища корпуса, а верхняя снабжена самофиксирующимся переключающимся упором. Рабочий цилиндр выполнен с внутренним кольцевым ограничителем в нижней части, а выгрузное отверстие снабжено клапаном, управляемым реле времени и температурным датчиком. Сокращаются энергозатраты и обеспечивается обеззараживание навоза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано на животноводческих фермах и комплексах при бесподстилочном содержании животных.

Известно устройство для перекачки навоза, содержащее установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения вертикальный подпружиненный цилиндр с перегородкой, внутри которого размещены поршень и камера сгорания, расположенная между поршнем и перегородкой цилиндра и сообщенная с источником газовоздушной смеси (Авт. св. СССР 1440431, кл. А 01 К 1/01, 1987).

Недостатком устройства является невозможность обеззараживания навоза при перекачке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для перекачки навоза, включающее вертикально установленный и сужающийся книзу бункер с выгрузным отверстием в днище, силовыми цилиндрами, подвешенными к раме, и рабочим цилиндром, расположенным соосно с выгрузным отверстием, и с размещенным в нем поршнем, в котором выполнено отверстие, сообщенное с камерой сгорания. При этом камера сгорания снабжена обратным клапаном и размещена в штоке силового цилиндра, жестко соединенным с поршнем. Кроме того, устройство снабжено электродами и источником импульсных токов, обеспечивающих обеззараживание навоза, а также системой газораспределения и уплотнительным узлом выгрузного отверстия (Авт. св. СССР 865231, кл. А 01 К 1/01, 1980).

Однако использование для обеззараживания навоза электрогидравлического удара в известном устройстве малоэффективно, так как электрический разряд происходит при нижнем положении поршня, т.е. при освобожденном рабочем цилиндре от жидкого навоза.

Задачей предлагаемого изобретения является сокращение энергозатрат и обеспечение обеззараживания навоза.

Поставленная цель достигается тем, что поршень выполнен подпружиненным с возможностью осевого перемещения вдоль штока, нижняя часть которого с камерой сгорания размещена у днища корпуса, а верхняя часть снабжена самофиксирующимся упором. При этом рабочий цилиндр выполнен с внутренним кольцевым ограничителем в нижней части, а выгрузное отверстие снабжено клапаном, управляемым реле времени и температурным датчиком. Для предотвращения утечки навоза из рабочего цилиндра поршень выполнен с внутренним и внешним уплотнением.

Технический результат изобретения обеспечивается за счет использования в качестве горючей смеси смеси биогаза с воздухом, а также выполнения камеры сгорания в нижней части штока и выпуска отработанных газов непосредственно в обрабатываемый навоз, что улучшает нагрев массы, исключает необходимость использования для обеззараживания навоза высоковольтных установок и тем самым упрощает конструкцию устройства. При этом нагрев массы и повышение давления в рабочем цилиндре происходит за несколько рабочих циклов камеры сгорания.

На чертеже схематично изображено устройство для обеззараживания и перекачки жидкого навоза.

Устройство содержит корпус 1 с прикрепленной рамой 2 в верхней его части. Внутри корпуса на раме закреплены силовые цилиндры 3, которые обеспечивают вертикальное перемещение рабочего цилиндра 4, и шток 5. Шток и рабочий цилиндр расположены соосно выгрузному отверстию 6 корпуса 1.

В рабочем цилиндре 4 размещен поршень 7, который с помощью пружины 8, закрепленной в верхней части штока 5, может перемещаться вдоль штока. На внутренней поверхности нижней части рабочего цилиндра 4 выполнен кольцевой ограничитель 9, удерживающий перемещение поршня 7 вниз.

В нижней части штока 5 выполнена камера сгорания 10 с обратным клапаном (на чертеже не показан), а в верхней установлен самофиксирующийся переключающийся упор 11. Камера сгорания 10 по внутренним каналам 12 штока и гибким шлангам 13 соединена с системой газораспределения 14, где в качестве топлива используется биогаз.

Поршень 7 снабжен удлиненной внутренней направляющей 15, в верхней части которой выполнено отверстие для закрепления и удержания поршня на самофиксирующемся упоре 11.

Выгрузное отверстие 6 снабжено клапаном 16, управляемым реле времени 17 и температурным датчиком 18. Для предотвращения утечки навоза из рабочего цилиндра 4 выгрузное отверстие 6 имеет уплотнительный элемент 19, а поршень 7 выполнен с внутренним и внешним уплотнением 20.

Устройство работает следующим образом.

Силовыми цилиндрами 3 рабочий цилиндр 4 и поршень 7, сжимая пружину 8, поднимаются вдоль штока 5 в верхнее положение до закрепления поршня на самофиксирующемся переключающемся упоре 11 (первое воздействие поршня на упор). В корпус 1 подается жидкий навоз. После заполнения корпуса навозом рабочий цилиндр 4 посредством силовых цилиндров 3 опускается на уплотнительный элемент 19 выгрузного отверстия 6. При этом поршень 7 на самофиксирующемся упоре 11 остается в верхнем положении, а полость рабочего цилиндра 4 оказывается заполненной навозом. В камеру сгорания 10 из системы газораспределения 14 по гибким шлангам 13 и внутренним каналам 12 штока 5 поступает горючая смесь биогаза и воздуха под давлением 1,0-1,5 МПа и создается взрывное горение (рабочий цикл), которое сопровождается резким повышением давления до 5,0 МПа и температуры до 2500^oС внутри камеры сгорания. Под действием этого давления обратный клапан камеры сгорания открывается, и нагретые отработанные газы поступают непосредственно в жидкий навоз, обеспечивая его нагревание. Рабочий цикл в камере сгорания 10 повторяют до достижения температуры жидкого навоза, необходимой для гибели патогенной микрофлоры. После этого обрабатываемый жидкий навоз выдерживается. Температура (60÷135^oС) и время выдержки (5÷0,5 мин) инактивации патогенной микрофлоры принимаются в зависимости от вида микроорганизмов и контролируются реле времени 17 и температурным датчиком 18.

При каждом срабатывании камеры сгорания 10 в рабочем цилиндре 4 повышается давление, под действием которого поршень 7 поднимается вверх и дополнительно сжимает пружину 8. При этом поршень 7 вторично воздействует на самофиксирующийся переключающийся упор 11, который открывается, обеспечивая свободу перемещения поршня вдоль штока 5 вниз, однако давлением внутри рабочего цилиндра 4 поршень удерживается в верхнем положении.

По достижению параметров обеззараживания (температуры и времени выдержки) клапан 16 выгрузного отверстия 6 открывается, и происходит опорожнение рабочего цилиндра 4 сначала благодаря избыточному давлению, а затем посредством поршня 7, который беспрепятственно опускается по штоку 5 под действием сжатой пружины 8 до кольцевого ограничителя 9 рабочего цилиндра.

После каждого рабочего цикла системой газораспределения 14 обеспечивается продувка камеры сгорания 10, и рабочий цикл повторяется.

Применение данного устройства позволит сократить затраты электроэнергии и обеспечить необходимый режим обеззараживания жидкого навоза при возникновении различных эпизоотий на животноводческих фермах и комплексах, а также при отсутствии необходимости обеззараживания обеспечит перекачку навоза, не выдерживая температурного режима.

Формула изобретения

1. Устройство для обеззараживания и перекачки жидкого навоза, включающее корпус, систему газораспределения, выгрузное отверстие с уплотнительным элементом, рабочий цилиндр, подвешенный к раме силовыми цилиндрами, расположенный внутри рабочего цилиндра поршень с отверстием и камеру сгорания, размещенную в штоке и снабженную обратным клапаном, отличающееся тем, что поршень выполнен подпружиненным с возможностью осевого перемещения вдоль штока, нижняя часть которого с камерой сгорания размещена у днища корпуса, а верхняя часть снабжена самофиксирующимся упором, при этом рабочий цилиндр выполнен с внутренним кольцевым ограничителем в нижней части, а выгрузное отверстие снабжено клапаном, управляемым реле времени и температурным датчиком.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поршень выполнен с внутренним и внешним уплотнением.

РИСУНКИ

Рисунок 1