Dojarka mechaniczna podlega ciągłej, technicznej ewolucji. Zmianie ulegają parametry pracy, niezawodność, komfort pracy. Dąży się do zapewnienia najkorzystniejszych warunków pracy i doju krów. Nikogo już w czasach obecnych nie dziwią systemy udojowe wyposażone w komputerowe systemy zarządzania stadem, identyfikacji zwierząt, czy urządzenia pozwalające zmniejszyć nakłady energii w trakcie doju. Poniższy artykuł ma na celu przybliżyć i zaznajomić hodowców bydła mlecznego z jednymi z najnowszych rozwiązań dostępnych na rynku agregatów próżniowych.

Jak wiadomo sercem dojarki mechanicznej jest agregat próżniowy. Jego podstawowym zadaniem jest wytworzenie niezbędnego podciśnienia w instalacji udojowej oraz utrzymanie go na właściwym i stałym poziomie. Typowy agregat próżniowy składa się z silnika elektrycznego napędzającego pompę próżniową, systemu smarowania oraz tłumika, przez który usuwane jest na zewnątrz powietrze z instalacji. Stawiane są oczywiście specjalne wymogi odnoście parametrów pracy agregatu próżniowego, ale także usytuowania agregatu próżniowego względem innych pomieszczeń inwentarskich. Mianowicie niedopuszczalne jest, aby umieszczać agregat próżniowy w pomieszczeniu, gdzie znajduje się schładzalnik mleka. Jest to podyktowane przede wszystkim aspektem higienicznym i wpływem na jakość przechowywanego mleka.

Rozróżnia się dwa podstawowe typy agregatów próżniowych, a podział ich wynika głównie z rodzaju pompy. Mianowicie wymienić należy agregaty z pompami łopatkowymi oraz z pierścieniem wodnym (zwane także potocznie pompami wodnymi). Oczywiście każdy z tych rodzajów pomp ma swoje zalety i wady. Główną zaletą pomp wodnych jest przede wszystkich ich cichsza praca, brak konieczności smarowania pompy, a co się z tym wiąże wyeliminowanie zanieczyszczania środowiska (chociaż w ostatnich latach rozwój techniki mocno ograniczył emisje oleju w usuwanym powietrzu) olejem. Niestety, badania wykazały [Szulc 2004], że stosowanie wodnych pomp próżniowych w porównaniu z pompami tradycyjnymi, ma wpływ na wzrost kosztów użytkowania o ok. 3,5-39,0%. Wynika to z faktu większego zapotrzebowania energetycznego.
Jednym z wartych przedstawienia nowocześniejszych agregatów próżniowych jest zaprezentowany na rysunku 1a agregat próżniowy serii DVP-F, którego napęd bezpośredni eliminuje wahania podciśnienia powodowane przez źle napięte pasy klinowe. Jego szczególną zaletą jest przede wszystkim to – patrząc ze strony obsługi – że nie ma potrzeby ich wymieniać ani też napinać. Agregat próżniowy został wyposażony w niezwykle skuteczny zbiornik wyrównawczy Cyclon (CIV), którego zadaniem jest chronienie pompy próżniowej przed uszkodzeniami. Te z kolei mogłyby hipotetycznie być spowodowane przez wodę i inne cząsteczki zawarte w powietrzu. Kolejną zaletą opisywanego agregatu jest precyzyjna konstrukcja i wykonanie. Tolerancje wykonania zostały zmniejszone, co jednoznacznie oznacza bardziej płynne działanie oraz mniejsze smarowanie pompy. Agregaty próżniowe z serii DVP dostępne są w trzech typach: 800, 1200 i 1600. W tabeli 1 zamieszczono wybrane dane techniczne opisanych modeli agregatów próżniowych.

Należy zaznaczyć, iż agregat DVP-F, zużywa mniej energii i jest cichszy podczas pracy, niż jego poprzednie modele. Posiada także regulator obrotów silnika. Zainstalowany falownik – wpływa na regulacje obrotów silnika, co pozwala na zmniejszenie zapotrzebowania energii elektrycznej agregatu. Jak wiadomo podczas mycia podciśnienie jest najbardziej potrzebne, natomiast podczas dojenia agregat może pracować z mniejsza wydajnością. Dzięki mniejszym obrotom pompy próżniowej zmniejsza się poziom hałasu i pobór mocy. Testy producenta wykazały obniżenie nakładów energii wahające się między 30 i 65%. Poza tym elektryczny silnik zastosowany w tych agregatach stanowi kombinację trójfazowego silnika indukcyjnego i zintegrowanego przetwornika częstotliwości. Nowością i znacznym ułatwieniem dla rolnika jest to, że skrzynka kontrolna wyposażona jest w wyświetlacz ciekłokrystaliczny, co ułatwia konfigurację agregatu, a wyświetlacz informuje o cennych informacjach, m.in. ostrzega przed niskim poziomem oleju, poziomie podciśnienia, zbliżającym się terminie serwisu lub o spadku rezerwy podciśnienia.
Bardzo ciekawym rozwiązaniem są też agregaty próżniowe typu LVP. Przede wszystkim są one jeszcze bardziej przyjazne środowisku naturalnemu, gdyż głowice robocze pomp pracują nie emitując oleju na zewnątrz. Powietrze odprowadzane z pompy próżniowej agregatu jest tak samo czyste, jak powietrze zasysane, bez żadnych domieszek oleju.

Wiadomo, że w trakcie pracy agregatu wytwarza się znaczna ilość ciepła. Wychodząc naprzeciw tej kwestii wprowadzono na rynek modele agregatów z serii BVP z zainstalowanym wentylatorem chłodzącym pompę. Nie dotyczy to jedynie agregatu BVP 300. Poza tym agregaty próżniowe o wydajnościach do 900 l/min. posiadają w komplecie standardowo zbiornik próżniowy – rysunek 1b.

Drugą grupę wartych zaprezentowania nowoczesnych agregatów próżniowych stanowią agregaty z kompaktową pompą próżniową wodną AquaSilent z serii RPA. Schemat budowy przedstawiono na rysunku 2. Pompy te pracują z wykorzystaniem pierścienia wodnego i co z tego wynika nie wymagają smarowania olejowego. W porównaniu ze standardowymi pompami przemysłowymi, wykazują się wysokim stopniem działania. Pompy próżniowe AquaSilent są tak skonstruowane pod względem parametrów pracy, aby mogły sprawdzać się w gospodarstwach każdej wielkości. Posiadają wydajność przepływu powietrza w zakresie od 850 l/min do 2400 l/min. Poza zaletami wspomnianymi już wcześniej, cichą, nie wymagającą smarowania olejem pracą, niskim poziomem hałasu, pompy te zbudowane są z niewielkiej ilości części składowych. Kolejnymi cechami wyróżniającymi te pompy są zawory regulacyjne podciśnienia Vacurex lub Commander 5 k. Zapewniają one stałe wysokie podciśnienie w instalacji udojowej, także przy zmiennym obciążeniu. Są one sterowane serwomechanizmem w wyniku czego reagują błyskawicznie. Czas reakcji Vacurexa wynosi ok. 0,05 sek. Natomiast zastosowane duże powierzchnie filtrów sprawiają, że w ten sposób chronione zawory regulacyjne po wielu godzinach pracy nadal działają w sposób niezawodny. Warto tu dodać, że wyposażając w dodatkowe zawory regulacyjne Vacurex, następuje przełączenie, podczas cyklu płukania, podciśnienia na wyższą wartość. Tą drogą można osiągnąć lepszą turbulencję w celu uzyskania korzystniejszych warunków płukania i też samego utrzymania higieny instalacji. W tabeli 3 umieszczono najistotniejsze dane techniczne wybranych modeli pomp serii RPA.
Zupełną nowością stanowią systemy próżniowe typu AirForce – rysunek 5, których najistotniejszą część stanowi przemysłowa dmuchawa Rootsa. Dzięki jej pracy można uzyskać stałe podciśnienie w instalacji udojowej, zapewniając przy tym niespotykaną ciszę podczas jej pracy. Wynika to głównie z tego, iż system jest wyposażony w ramy antywibracyjne i wyposażony został w czterowarstwową obudowę ze stali szlachetnej, która tworzy izolację dźwiękochłonną. System próżniowy AirForce standardowo jest dostarczany z wysokowydajnym silnikiem, dodatkowo automatycznym napinaczem pasów. Ponadto celem zapewnienia niezawodnej pracy wyposażono agregat w zestaw filtrów i specjalny starter silnika. Tu od razu trzeba zaznaczyć, iż nie wymaga on konserwacji, a jego części składowe wykonane z wysokogatunkowych materiałów zapewniają długotrwałe użytkowanie.

Hodowcy mają do wyboru wiele dostępnych typów systemu próżniowego AirForce w zależności od mocy silnika. I tak na rynku można spotkać agregaty o mocy 10, 15, 20, 25, 30 i 40 kW lub o wydajności 4500-13500 litrów powietrza/min. Takie parametry pracy szczególnie zapewniają dokładne dopasowanie wydajności pracy agregatu do wielkości instalacji udojowej.
Kolejnym przykładem nowoczesnych rozwiązań agregatów próżniowych jest kompresor przemysłowy Atlas Copco instalowany w automatycznych systemach doju – robotach udojowych. Jest to agregat również wyjątkowo cichy, umożliwiający elastyczną pracę robota, posiadający duży bufor powietrza – wynoszący 270 litrów, oraz zintegrowany razem odwadniacz o niskim punkcie rosy, wynoszącym do +4°C. Poza tym na wyposażeniu posiada specjalną membranę służącą do osuszania powietrza z uwzględnieniem temperatury punktu rosy wynoszącym do -20°C. Agregat próżniowy mający za zadanie zapewnić stałe podciśnienie w robocie wyposażony jest w tzw. suchą sprężarkę (bezolejowy kompresor) z systemem automatycznego odprowadzenie wody oraz wydajności 6,8 litra/sek. [Źródło: LELY].

Bardzo ciekawym rozwiązaniem – z myślą o dojarzach przeprowadzających dój w hali udojowej – jest rozwiązanie Rotovac pokazane na rys. 6s. Z uwagi na to, że w wypuszczanym z pompy powietrzu nie ma spalin, a samo powietrze jest ciepłe, suche i przede wszystkim całkowicie czyste, pompa Rotovac używana jest jako dodatkowe źródło ciepła, które można wykorzystać do dogrzewania miejsca pracy dojarzy w kanale udojowym. W tabeli 4 zaprezentowano dane techniczne wraz z emisją hałasu pompy Rotovac.
Nie można też zapomnieć o sytuacjach, w których zabieg dojenia wykonuje się poza budynkiem inwentarskim i wskazane byłoby skorzystać z dojarki przewoźnej Unicart/Minicart. Na rysunku 7 zaprezentowano przykład takiej dojarki wraz z agregatem. Jest to bardzo dobre rozwiązanie dla małych stad hodowlanych lub też jako zabezpieczenia w nagłych przypadkach dla dużych stad. Agregat próżniowy wyposażony jest w pompę z silnikiem elektrycznym lub spalinowym, z tym że w silnik elektryczny wyposażono dojarkę Minicart.

Zakończenie

Producenci i inżynierowie z pewnością nie powiedzieli ostatniego słowa w kwestii unowocześniania agregatów próżniowych. Można się spodziewać, iż ich konstrukcje będą zmierzać w kierunku coraz bardziej niezawodnych maszyn, stabilnie pracujących, cichych oraz przyjaznych środowisku i umożliwiających zmniejszenie nakładów energii lub też nawet jej częściowy odzysk. Plujące olejem, hałaśliwe agregaty powoli, ale stopniowo będą znajdować coraz częściej zastosowanie, ale jako... eksponaty muzealne.

Tags: technika w oborze