Cysterna Beczkowóz: Zasada Działania Pompy Próżniowej i Wysokość Ssania

Beczkowozy to maszyny o długiej historii, które przeszły wiele metamorfoz, stając się nieodzownym narzędziem w rolnictwie, do wywozu szamba oraz w sytuacjach kryzysowych. Ich sercem jest mechanizm napełniania i opróżniania zbiornika, często oparty na pompie próżniowej.

Budowa Beczkowozu

Współczesny wóz asenizacyjny, choć posiada wiele konfiguracji, opiera się na kilku kluczowych elementach:

• Beczka (zbiornik): Dostępne są zbiorniki stalowe (bardziej popularne ze względu na wytrzymałość, ale cięższe i wymagające zabezpieczenia antykorozyjnego, np. poprzez cynkowanie) oraz z tworzywa sztucznego (lżejsze o 20-30%, ale mniej odporne na uszkodzenia mechaniczne i zazwyczaj nie stosujące kompresorów z powodu wrażliwości na pod- i nadciśnienie).
• Mechanizm napełniania i opróżniania: Wyróżniamy beczkowozy zalewane za pomocą zewnętrznego układu, napełniane pompą próżniową (kompresorem), napełniane pompą przepływową lub posiadające kombinację tych układów.
• Rama: Mniejsze beczkowozy mogą mieć konstrukcję samonośną. Większe urządzenia zazwyczaj posiadają konstrukcję ramową, często częściową, która wzmacnia pojazd, ale tylko pełna rama umożliwia pracę z zawieszanymi aplikatorami i zapewnia większą stabilność.
• Układ jezdny i ogumienie: W najmniejszych maszynach stosuje się jedną, sztywną oś. W większych pojazdach spotyka się zawieszenie tandemowe z resorami parabolicznymi. W największych zbiornikach oferta układu jezdnego jest obszerna, obejmując wersje dwu-, trzy- a nawet czteroosiowe z resorami parabolicznymi, hydraulicznymi lub pneumatycznymi. Standardem przy większej liczbie osi jest układ skrętny, ułatwiający manewrowanie i zmniejszający zużycie opon. Możliwość przestawienia układu jezdnego na ramie pozwala na dobranie odpowiedniego nacisku na zaczep, co wpływa na stabilność i trakcję ciągnika. Wielkość i średnica opon są kluczowe - im większe, tym mniej mocy potrzebuje ciągnik.

Zasada Działania Pompy w Beczkowozie

W beczkowozach najczęściej stosuje się pompy ssąco-tłoczące, które pracują z powietrzem, wytwarzając w zbiorniku podciśnienie lub nadciśnienie.

Pompa Próżniowa (Kompresor)

Jest to najpopularniejszy system w Polsce. Pompa próżniowa odpowiada zarówno za napełnianie, jak i opróżnianie zbiornika poprzez wytwarzanie pod- lub nadciśnienia w beczce.

• Zasysanie gnojowicy: Pompa wytwarza próżnię w beczce, co powoduje zasysanie cieczy. Gnojowica przepływa do zbiornika przez przewód ciśnieniowy.
• Opróżnianie zbiornika: W celu opróżnienia zbiornika pompa wtłacza powietrze do jego wnętrza, tworząc nadciśnienie, które wypycha ciecz.

Zalety tego systemu to przystępna cena. Wadą jest gorsze radzenie sobie z pobieraniem cieczy z głębokości większych niż 2 metry, co wydłuża czas napełniania i może prowadzić do przegrzewania pompy. Kompresor może również pienić ciecz, zmniejszając efektywność wypełnienia beczki.

Pompa Przepływowa

Pompa przepływowa potrafi wytworzyć znacznie wyższe ciśnienie (nawet 10 razy większe niż pompa próżniowa), co pozwala na pompowanie cieczy z głębokości poniżej 5 metrów w krótszym czasie. Umożliwia również wydajniejsze tłoczenie z beczki i współpracę z szerokimi aplikatorami. Mniej pieni ciecz, co pozwala napełnić zbiornik w 100%.

Wady to wyższa cena (od 20 do 70 tys. zł więcej w zależności od mechanizmu - ślimakowa lub krzywkowa) oraz szybsze zużycie i większa podatność na uszkodzenia, wynikająca z bezpośredniego kontaktu z cieczą.

Wysokość Ssania i Wydajność Pompy

Wydajność pompy ma kluczowe znaczenie w całym procesie, od napełniania zbiornika po rozłożenie zawiesiny. Dobrej jakości pompa zapewnia, że zawiesina dotrze do niej na czas. W przypadku cystern z pompami rotacyjnymi, takie pompy oferują maksymalną wydajność, zwłaszcza przy dużych głębokościach zasysania i trudnych warunkach. Jest to osiągane dzięki optymalnemu umiejscowieniu pompy poniżej poziomu napełnienia skrzynek pompowych. Efekt ssania w obrotowej pompie krzywkowej jest wytwarzany przez parę tłoków, które obracają się równomiernie wewnątrz pompy. Pompy rotacyjne mogą mieć wydajność od 4000 do 14 000 litrów na minutę.

Użytkownicy beczkowozów zwracają uwagę, że pompa może wytworzyć podciśnienie poniżej -0,8 bara, co jest wartością graniczną. Nie wolno tego robić, ponieważ korpus pompy i beczka są narażone na uszkodzenia. Aby tego uniknąć, stosuje się zawory zabezpieczające lub reguluje odpowietrznik, by pompa zasysała również powietrze z atmosfery. Ważne jest także, aby nie zassało płynu do pompy i aby zapewnić odpowiednie smarowanie łopatek pompy próżniowej.

Budowa i Działanie Pompy Łopatkowej

Zasada działania każdej pompy łopatkowej jest podobna: wirnik z łopatkami kręci się w osi dekli, w których jest osadzony. Pomiędzy deklami znajduje się tzw. korpus, w którym obracają się łopatki. Objętość komory tłoczenia ciągle się zmienia w trakcie obrotu. Zassana ciecz jest sprężana w miarę obrotu, a jej ciśnienie rośnie, aż wypływa poprzez kanał ciśnieniowy. W pompach próżniowych i ciśnieniowych łopatki odpowiadają za tworzenie podciśnienia i zasysanie cieczy. Odciążające pierścienie zmniejszają tarcie między stojanem a łopatkami, po których te powinny się ślizgać. Ich średnica musi być na tyle mniejsza, by film oleju uszczelnił szczelinę między łopatką a stojanem.

Typowe problemy z pompami łopatkowymi obejmują zastanie łopatek, ich złamanie oraz zużycie pierścieni odciążających z powodu braku smarowania, co prowadzi do słabego ssania i zacierania się pompy. Naprawa często polega na czyszczeniu, wymianie uszkodzonych łopatek, podtoczeniu pierścieni oraz naprawie systemu smarowania.

Akcesoria do Beczkowozu

Do sprawnego działania beczkowozu niezbędne są również akcesoria:

• Węże do beczkowozu: Powinny być odporne na różne ciecze (w tym chemiczne i fekalia), wykonane z PVC lub gumy. Ważna jest ich elastyczność, grubość ścianki i odporność na podciśnienie, aby zapobiec załamaniu się. Dostępne są w różnych długościach i strukturach (gładka, falowana).
• Zawory do beczkowozu: Zapewniają bezpieczeństwo i wydajność pracy. Dzielą się na:
  • Podciśnieniowe: zapobiegają zassaniu i zapadnięciu się zbiornika.
  • Nadciśnieniowe: chronią beczkę przed zbyt wysokim ciśnieniem.
  • Odcinające/syfonowe: zmniejszają ryzyko przelania pompy.
  Ważne parametry to średnica, zakres ciśnienia oraz materiał wykonania (odporny na korozję).
• Złącza do beczkowozu: Dzielą się na męskie i żeńskie, przeznaczone do węża lub na stałe przykręcone do wozu. Występują proste oraz profilowane pod różnymi kątami (45, 90 stopni), a także do rozpylania. Najczęściej wykonane są ze stali zabezpieczonej przed korozją.
• Łapacz kamieni: Chroni pompę i przewody przed uszkodzeniami mechanicznymi, spowalnia przepływ gnojowicy i oddziela ciężkie zanieczyszczenia.
• Systemy sterowania: Nowoczesne beczkowozy mogą być wyposażone w systemy sterowania ISOBUS, które umożliwiają precyzyjne dozowanie, automatyczne wyłączanie pompy po napełnieniu, kontrolę przepływu oraz monitorowanie parametrów pracy.
• Systemy dwukomorowe: Optymalizują obciążenie dyszla ciągnika, szczególnie na zboczach, poprzez podział zbiornika na dwie komory, co pozwala utrzymać odpowiednie obciążenie pionowe ciągnika.
• Systemy regulacji ciśnienia w oponach: Pozwalają na dostosowanie ciśnienia w oponach do warunków pracy (np. niższe ciśnienie na polu zmniejsza nacisk na podłoże, wyższe na drodze zmniejsza opory toczenia i zużycie paliwa).

Zastosowanie Beczkowozów

Beczkowozy odgrywają kluczową rolę w wielu obszarach:

• Opróżnianie szamb: Wyspecjalizowane wozy asenizacyjne, popularnie nazywane "szambowozami", obsługują gospodarstwa domowe bez dostępu do kanalizacji.
• Gospodarstwa rolne: Służą do transportu i rozrzucania gnojówki na polach, nawożąc i użyźniając grunt. Mogą wprowadzać gnojówkę bezpośrednio w głąb gleby (z agregatem) lub rozpylać ją na duże odległości. Niektórzy rolnicy wykorzystują je jako mobilne poidła dla bydła.
• Transport wody pitnej: Wciąż dostarczają wodę pitną w sytuacjach kryzysowych, np. po powodziach.
• Gaszenie pożarów: Sporadycznie wykorzystywane do dogaszania ognia, np. na polach lub w lasach.

Beczkowozy o pojemnościach od 500 do 24 000 litrów mogą być wykorzystywane do utylizacji różnych odpadów płynnych, takich jak ścieki bytowe, odpady z hodowli zwierząt czy osady z oczyszczalni.

tags: #cysterna #beczkowoz #wysokosc #ssania