CZ16670U1 - Zařízení sloužící k regulaci podtlaku dojicí soustavy - Google Patents

Description

O

CZ 16670 Ul

Zařízení sloužící k regulaci podtlaku dojicí soustavy

Oblast techniky

Technické řešení se týká zajištění potřebné hodnoty podtlaku v dojímách, nebo jiném dojicím zařízení, kde pro výrobu podtlaku je instalována rotační vývěva poháněná elektromotorem (např.

olejová, vodní, turbína a pod.). Nové technické řešení k tomuto účelu využívá procesní regulátor, který plynule upravuje výkon vývěvy.

Dosavadní stav techniky

Dosavadní řešení zajištění hodnoty podtlaku dojicího zařízení zajišťuje vývěva, která bez ohledu na momentální potřebu dodává stále jmenovité množství podtlaku. Protože při vlastním dojení a následném proplachování se potřeba vzduchu značně liší, je do soustavy vložen regulační ventil, který připouštěním atmosférického vzduchu zajišťuje hodnotu podtlaku.

Účelem regulačního ventilu, je připouštět takové množství atmosférického vzduchu, aby součet přisátého a vzduchu procházejícího dojicí soustavou byl roven výkonu vývěvy při požadovaném podtlaku.

Je známo též řešení, kdy vývěva pracuje do velkého zásobníku podtlaku, kde se podtlakovým snímačem udržuje hodnota podtlaku o něco vyšší, než je potřeba v dojicí soustavě. Tlakový snímač řídí chod vývěvy tím, že přes stykač zastaví její chod nebo ovládá frekvenční měnič, který ovlivňuje motor vývěvy. Mezi velký vzdušník a dojicí soustavu je vložen redukční ventil, který zajistí požadovanou hodnotu podtlaku v dojicí soustavě.

Nevýhodou řešení s regulačním ventilem je, že bez ohledu na momentální potřebu podtlaku, pracuje vývěva na plný výkon a její motor na plné zatížení. Instalovaný výkon vývěvy je zpravidla 150 1/min na jedno dojicí místo, tato hodnota je potřebná k účinné dezinfekci a proplachu dojicího zařízení. Při vlastním dojení je potřeba podtlaku 45 až 501/min najedno dojicí místo, z toho vyplývá, že 70 % vyrobeného podtlaku přebývá.

Řešení s redukčním ventilem se pro složitost a prostorovou náročnost tohoto zařízení v praxi nevyužívá. Pro chod běžného dojicího zařízení, by musel velký vzdušník mít značné rozměry a vývěva by musela pracovat do vysokého podtlaku.

Oba systémy z důvodu použití mechanických regulačních nebo redukčních ventilů umožňují, jen j eden pracovní podtlak, na který j sou nastaveny.

Např. nelze zajistit zvýšení hodnoty při proplachu a dezinfekci, čímž se zajistí při menší spotřebě teplé vody a dezinfekčního prostředku dostatečná účinnost sanitace.

Cílem nového řešení je odstranit všechny tyto nevýhody a zajistit hospodárný chod vývěvy, dále umožnit využití rozdílných hodnot podtlaku bez mechanických zásahů do podtlakové soustavy (ruční přepínání regulačních ventilů, solenoidové ventily apod.). Zjednodušením regulace a od35 straněním všech mechanických regulačních prvků se vyloučí možnost závad a problémů spojených s nestabilním podtlakem.

Podstata technického řešení

Použití procesního regulátoru (PID regulátor) nabízí mnoho výhod pro mléčné farmy, umožní hospodárný a šetrný chod vývěv.

Díky PID regulátoru, vytváří vývěva jen potřebné množství podtlaku a neběží, jako je tomu u jiných druhů regulace, stále na plné otáčky. Její otáčky jsou takové, které odpovídají právě požadované hladině podtlaku. Například při výměně krav v dojírně, dochází k velkém poklesu potřeby množství podtlaku v porovnání s tím, když probíhá dojení na všech místech nebo sanitace.

-1 CZ 16670 Ul

Toto umožňuje značné úspory nákladů na el. energii. Při testu tohoto zařízení, byla naměřena úspora el. energie 57 % (měřeno Výzkumným ústavem zemědělské techniky v Praze Ruzyni).

U vývěvy, která pracuje při běžném provozu na 30 % jmenovitých otáček, se výrazně snižuje opotřebení všech pohyblivých dílů a tím se zvyšuje její životnost a snižuje její hlučnost.

Toto zařízení, lze bez velkých úprav namontovat na běžné dojicí soustavy jednoduchým způsobem, vyřadit mechanické regulační prvky a zajistit hospodárný a šetrný chod vývěvy při zajištění stabilního podtlaku.

Na potrubí mezi vývěvou a dojicím zařízením je umístěn snímač, který monitoruje hodnotu podtlaku v soustavě a převádí na hodnotu potřebnou pro vstup PID regulátoru (např. 0 až 10 V, 0 až ío 5 V, 0 až 20 mA).

Takto získaná hodnota přímo ovlivňuje otáčky vývěvy a tím množství potřebného podtlaku.

Odstraněním trvalé regulační odchylky a zvětšení přesnosti regulace dosáhneme kombinací proporcionálního a integračního řízení pro danou podtlakovou soustavu.

Při využití více referenčních frekvencí, dosáhneme různých hodnot podtlaku v dojicí soustavě např. pro dojení -42 kpa a pro sanitaci -50 kpa.

Příklad provedení

Zařízení slouží k vytváření a regulaci stabilního podtlaku v dojicí soustavě 5. K výrobě podtlaku se používá vývěva 2 poháněná elektromotorem i, která je podtlakovým potrubím 3 spojena s dojicí soustavou 5 např. s dojímou nebo stájovým dojením. Na tomto potrubí 3, je umístěn sní20 mač podtlaku 4. Získaná hodnota z tohoto snímače 4 je přiváděna na vstup PID regulátoru 6. Vhodným poměrem hodnot proporcionálního a integračního řízení lze dosáhnout minimální odchylku od požadované hodnoty. Precizní regulace lze dosáhnout pouze tehdy, je-li regulátor správně nastaven podle charakteristik regulované soustavy.

Tento regulátor pracuje na základě přijmuté hodnoty z čidla 4 a referenční hodnoty získané z frekvenčního měniče 6. Na základě těchto údajů mění frekvenci napájení motoru vývěvy I a tím i její výkon, protože výkon vývěvy2 je přímo úměrný její otáčkám.

Průmyslová využitelnost

Toto zařízení je možno využít na běžném dojicím zařízení, kde k získávání provozního podtlaku, slouží vývěva poháněná elektromotorem, jako např. dojímy a stájová dojení.

Jeho využití je možné i v jiných provozech, kde se používá vývěv a jejich regulace.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení sloužící k regulaci podtlaku dojicí soustavy (5), která obsahuje vývěvu (2) poháněnou elektromotorem (1) spojenou podtlakovým potrubím (3) s dojicí soustavou (5), vyznačující se tím, že na podtlakové potrubí je napojen snímač podtlaku (4), který svým

   35 výstupem je napojen přes vstup procesního regulátoru (6) (PID regulátor) na frekvenční měnič (7)·

   1 výkres