Электрические инкубаторы

Птицеводство является наиболее электрифицированной и наиболее рентабельной отраслью сельскохозяйственного производства, дающей высококачественное «скороспелое» мясо, яйцо, ценную побочную продукцию. Это стало возможным благодаря концентрации производства в крупных специализированных птицеводческих хозяйствах и на птицефабриках на базе электромеханизации и автоматизации всех производственных процессов от выведения цыплят до выдачи готовой к реализации продукции.

 

Электрическая энергия играет огромную роль на всех этапах производства птицеводческой продукции, в том числе в процессах и установках по созданию оптимальных условий микроклимата.

 

Микроклимат – это совокупность факторов, характеризующих воздушную среду в некотором пространстве. Микроклимат характеризуется температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и его чистотой. Если понятия температуры, влажности и скорости движения воздуха однозначны, то чистота воздуха – понятие многозначное.

 

Во – первых, чистотой воздуха можно считать определенный уровень запыленности, то есть наличие в атмосфере мелких твердых частиц, например, комбикормов, сена и другое. Особенно это актуально для птичников при напольном содержании кур, где допустимые нормы запыленности в 5 – 10 раз выше.

 

Во – вторых, под чистотой воздуха можно понимать отсутствие химических загрязнителей выше предельных концентраций, например, аммиака, сероводорода и других вредных органических соединений, которые могут образовываться при определенных условиях из продуктов жизнедеятельности птицы.

 

В – третьих, под чистотой воздуха можно подразумевать содержание биозагрязнителей (микроорганизмов, бактерий и вирусов) ниже уровня допустимого предела.

 

В – четвертых, под чистотой воздуха можно подразумевать и определенный ионный состав воздуха. Аэроионы бывают положительно и отрицательно заряжены. Причем, как правило, наибольшее благоприятное влияние на организмы биообъектов (птиц) оказывают отрицательно заряженные аэроионы, под влиянием которых повышается общий жизненный тонус, содержание в крови гемоглобина, активируются все жизненные функции, обмен веществ и другие, и как следствие, повышается продуктивность и жизнеспособность. Наличие большого количества положительных аэроионов, особенно тяжелых металлов, отрицательно влияет на все жизненные функции и биоритмы биоорганизмов.

 

Таким образом, за чистотой воздуха необходимо, если не постоянно, то обязательно периодически вести контроль по всем параметрам и при обнаружении превышения допустимых норм показателей чистоты атмосферы необходимо применять соответствующие меры, большинство из которых в большей и меньшей степени связаны с электротехнологиями. Благоприятный микроклимат стимулирует жизнедеятельность и продуктивность птицы и способствует их сохранности.

 

Однако особенно велика роль электрической энергии в выведении и выращивании цыплят.

 

Получение ежегодно сотен миллионов цыплят, необходимых для птицефабрик, вообще было бы невозможным без электричества и автоматики. Автоматизированные инкубаторы обеспечивают выведение цыплят с сохранностью до 98 процентов.

 

Выведение цыплят в инкубаторах требует создания и строгого поддержания определенных условий микроклимата, которые неодинаковы для различных видов птицы и периода инкубации. Специфическим требованием является необходимость периодического переворачивания яиц во избежание прилипания эмбриона к скорлупе.

 

Для вывода полноценного молодняка птицы в инкубаторе создан строго определенный микроклиматический режим инкубации. Основными условиями, определяющими нормальное развитие эмбрионов яиц, являются температура воздуха в пределах 36…38 ˚С, относительная влажность воздуха от 45 до 70%, достаточная вентиляция с кратностью воздухообмена от 6 до 36 в час и скоростью воздуха до 1,70 м/с.

 

Птицеводческие предприятия оснащаются автоматизированными инкубаторами: «Универсал – 50», «Универсал – 55», ИКП – 90 «Кавказ», «ЦИИПС – 71».

 

Наиболее распространен из них инкубатор «Универсал – 50», вмещающий 51688 куриных яиц. Этот инкубатор пригоден для выведения молодняка всех видов сельскохозяйственной птицы. Он состоит из двух самостоятельных агрегатов: инкубационного – с тремя одинаковыми шкафами в одном корпусе и выводного – в обособленном корпусе. Оба агрегата оборудованы приборами для создания и автоматического поддержания надлежащего температурно – влажностного режима. В инкубационных шкафах яйца укладываются в лотки, которые размещаются в поворотных барабанах, смонтированных на валу. В выводном шкафу лотки устанавливаются на специальных стойках. Электрооборудование инкубатора включает аппаратуру для обогрева, увлажнения, вентиляции, поворота барабанов с лотками, а так же систему электроавтоматики и сигнализации. Питание инкубатора осуществляется от сети переменного тока 380/220 В (вольт) или 220/127 В с частотой 50 Гц (герц). Установленная мощность инкубатора 10 кВт (киловатт) (инкубационной части 7,5 и выводной 2,5 кВт). В инкубационном шкафу поддерживается температура в пределах 36…38 ˚С, влажность 40…75%. Точность поддержания температуры ± 0,2 ˚С, влажности ± 3 %. Оптимальной температурой является 37,5 ˚С. Лотки в рабочем положении наклонены под углом в 45˚ к вертикали и через каждый час поворачиваются на 90˚, занимая новое наклоненное положение по другую сторону вертикали.

 

Барабан с лотками поворачивается с помощью электродвигателя. Электродвигатели вентиляторов установлены в каждом шкафу инкубационного агрегата. Синхронный электродвигатель малой мощности приводит в движение фигурный диск моторного реле времени поворота лотков. Обогрев в каждом шкафу осуществляется четырьмя электронагревателями по 0,5 кВт каждый, включенными попарно в две ступени мощности. Управление включением и выключением нагревателей производят реле температуры и мембранного типа, действующие независимо на каждую пару нагревателей. Оба реле замыкают свои контакты, когда температура в шкафу становится ниже соответственно 37,7 и 37,4 ˚С. При этом срабатывает два промежуточных реле, включая одну, а затем и другую ступени нагрева. Отключаются нагреватели в обратном порядке. Включение всех четырех нагревателей обычно становится необходимым лишь при форсировании разогрева, например после закладки яиц. Чтобы поддерживать необходимую температуру, в обычных условиях достаточно двух нагревателей.

 

Для предохранения шкафа от перегрева установлено третье температурное реле, которое настраивается на температуру 37,9 ˚С. Если температура в шкафу превышает это значение, то третье реле размыкает цепь питания промежуточного реле, которое одним контактом отключает цепи питания первого и второго реле, а другим – включает питание соленоида охлаждения. Соленоид открывает заслонки вентиляционных окон, и свежий воздух засасывается вентилятором в шкаф.

 

С помощью вентиляторов поддерживается надлежащий температурный режим, выравнивается температура по всему объему шкафа, подается свежий воздух к лоткам с яйцами. Вентилятор работает непрерывно, если дверь шкафа закрыта. При открывании двери блокировочный выключатель размыкает свои контакты, обесточивая промежуточное реле, которое своими контактами отключает электродвигатель вентилятора. Этим предотвращается возможность переохлаждения яиц наружным воздухом.

 

Управление системой увлажнения осуществляется реле увлажнения, представляющим собой упруго натянутую вискозную ленту, которая имеет свойства заметно изменять свои размеры в зависимости от влажности воздуха. С понижением влажности лента укорачивается и, нажимая через упор на микровыключатель, подает питание в соленоид увлажнения, который открывает кран подачи воды внутрь шкафа. Вода поступает каплями в сеточный испаритель на валу вентилятора и разносится им по всему шкафу.

 

Сигнальные лампы сигнализируют о включении соответствующих устройств поддержания микроклимата. А еще одна лампа загорается при открывании дверей шкафа.

 

Лотки поворачиваются по программе, задаваемой моторным реле времени. Синхронный микродвигатель через систему редукторов вращает фигурный пластмассовый диск, который, делая один поворот за два часа, перемыкает поочередно через каждый час контакт реле времени поворота лотков с верхнего положения в нижнее и обратно. При этом получают питание промежуточные реле которые включают электродвигатель для совершения поворота лотков в одну или другую сторону. Двигатель работает до тех пор, пока червячный сектор механизма поворота своими приливами не нажмет на конечный микропереключатель.

 

Чтобы вынуть лотки с яйцами, их необходимо установить в горизонтальное положение. Это производится путем перевода переключателя в нижнее положение. При этом получает питание реле (в зависимости от предшествующего положения сектора поворота), включающее электродвигатель поворота. Остановка происходит в момент нахождения лотков в горизонтальном положении, когда сектор воздействует на микропереключатель, прерывающий питание электродвигателей.

 

Инкубатор типа «Универсал – 55» состоит из двух агрегатов: инкубационного с тремя одинаковыми шкафами вместимостью 55 тысяч яиц и выводного шкафа вместимостью 8 тысяч яиц. Потребляемая мощность инкубатора 10 кВт. Нормальный режим в инкубаторе поддерживается автоматически. Регулируют температуру специальными реле с мембранными датчиками. Для отвода избытка тепла и предотвращения перегрева яиц шкафы оборудованы системой охлаждения.

 

ИнкубаторИКП – 90 «Кавказ» вместимостью 91728 куриных яиц. Так же может инкубировать утиные и индюшиные яйца. Он состоит из инкубационного агрегата с шестью камерами в одном корпусе и выводного агрегата. Вместимость блока инкубационных камер – 78624 яйцеместа, а выводной камеры – 13104 яйцеместа. Отличие инкубатора ИКП – 90 «Кавказ» от «Универсал – 50» состоит в большей равномерности температуры и влажности по объему камеры. Поворот лотков осуществляется через 30 минут. Температура в камере поддерживается четырьмя трубчатыми электронагревателями мощностью по 1 кВт (общей мощностью 4 кВт). Установленная мощность инкубатора 34,2 кВт.

 

Автоматическое регулирование температуры в инкубаторе осуществляется следующим образом. Изменение температуры в камере ведет к изменению сопротивления установленного в ней платинового термометра (первичного преобразователя). Термометр включен в диагональ измерительного моста регулятора температуры. Напряжение разбаланса моста, значение и знак которого зависят от сопротивления термометра (а значит и от температуры в камере), после усиления и соответствующих электрических преобразований, которые осуществляются регулятором. Выдается в виде команд на магнитный пускатель, включающий нагреватели на полную мощность, или на тиристор, включающий нагреватели на 50% мощности, либо на тяговый магнит, открывающий заслонки охлаждения.

 

Если температура в камере достигает значения 38,3 ˚С, термоконтактор замыкает вход блока аварийной температуры, который отключает промежуточное реле и включает лампу «авария».

 

В свою очередь, отключение промежуточного реле приводит к отключению всех нагревателей и включению электромагнита, открывающего воздушную заслонку, включается звуковая сигнализация.

 

В качестве блока аварийного канала температуры в схеме автоматики инкубатора используется терморегулятор, включающий в себя усилительное устройство, с ртутным контактным датчиком.

 

В качестве датчика влажности используется «увлажненный» термометр с магнитной регулировкой. Когда относительная влажность в камере выше заданного значения, контакты термометра замыкают вход регулятора влажности, который отключает соленоид увлажнения и сигнальную лампу, показывающую, что влажность соответствует норме. Подача воды в камеру прекращается. Если влажность в камере выше заданной, процесс протекает в обратном порядке.

 

Электродвигатель, на валу которого закреплен диск распылителя, включается одновременно с электродвигателями вентиляторов магнитным пускателем.

 

При закрытых дверях электродвигатели работают непрерывно. При открывании хотя бы одной двери мгновенно отключаются электродвигатели вентиляторов. При этом загорается лампа «Открытые двери». Световая сигнализация регистрирует тот или иной режим работы инкубатора. Освещение камеры осуществляется двумя лампами. Освещение включается тумблером.

 

Инкубатор «ЦИИПС – 71» на 13 тысяч куриных яиц разработан применительно к определенной технологии инкубации, в которой разграничены технологические потоки закладки яиц, выведения цыплят, чистки и дезинфекции оборудования.

 

Список используемой литературы

 

1. А. М. Ганелин С. И. Коструба «Справочник сельского электрика», Москва ВО «АГРОПРОМИЗДАТ» 1988 г.

2. И. Ф. Кудрявцев, В. А. Карасенко, А. В. Корсаков, О. С. Шкляр, В. П. Степанцев «Электрооборудование животноводческих предприятий и автоматизация производственных процессов в животноводстве» издательство «Колос», 1979 г.

3. И. Ф. Кудрявцев, Л. А. Калинин, В. А. Карасенко и др.; Под ред. И. Ф. Кудрявцева. – М.: Агропромиздат, 1988. – 480 с.: ил. – (Учебники и учеб. Пособия для учащихся техникумов). «Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок».

4. Р. К. Савицкас, В. В. Картавцев «Светотехника и электротехнологии». Учебное пособие для студентов специальности 311400 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» Воронеж 2006 г.