close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

3133.Технологическое и техническое обеспечение процессов машинного доения коров, обработки и переработки молока

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
В. И. Трухачев, И. В. Капустин
В. И. Будков, Д. И. Грицай
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ
МАШИННОГО ДОЕНИЯ КОРОВ,
ОБРАБОТКИ И ПЕРЕРАБОТКИ МОЛОКА
Учебное пособие
Ставрополь
«АГРУС»
2012
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 637.1:631.171
ББК 40.729:36.95
Т38
Рецензент
доктор технических наук, профессор Азово-Черноморской
государственной агроинженерной академии, профессор
И. Н. Краснов
Технологическое и техническое обеспечение процесТ38 сов машинного доения коров, обработки и переработки
молока : учебное пособие / В. И. Трухачев, И. В. Капустин,
В. И. Будков, Д. И. Грицай ; Ставропольский государственный
аграрный университет. – Ставрополь : АГРУС, 2012. – 300 с.
ISBN 978-5-9596-0823-1
Рассмотрены вопросы технологии, механизации и автоматизации
процессов машинного доения коров, первичной обработки и частичной
переработки молока в сельскохозяйственных предприятиях, фермерских
и личных подсобных хозяйствах. Дано краткое описание конструкций
и принципов работы применяемых средств механизации отечественных
и зарубежных производителей. Освещены вопросы эксплуатации оборудования и техники безопасности.
Для обучающихся по специальностям и направлениям бакалавриата агроинженерного и агротехнологического профиля, специалистов
сельскохозяйственных предприятий.
УДК 637.1:631.171
ББК 40.729:36.95
Рекомендовано к изданию методическим советом Ставропольского
государственного аграрного университета (протокол № 11 от 22 июня 2012 г.).
ISBN 978-5-9596-0823-1
2
© Трухачев В. И., Капустин И. В., Будков В. И.,
Грицай Д. И., 2012
© ФГБОУ ВПО Ставропольский
государственный аграрный университет, 2012
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа № 1
Т е м а: Технология производства молока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Лабораторная работа № 2
Т е м а: Доильные аппараты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Лабораторная работа № 3
Т е м а: Исследование влияния вакуумметрического давления
на частоту пульсаций и соотношение тактов
двухтактного доильного аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Лабораторная работа № 4
Т е м а: Исследование рабочих параметров доильных аппаратов
с применением пневмотестера ПТД-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Лабораторная работа № 5
Т е м а: Диагностика сосковой резины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Лабораторная работа № 6
Т е м а: Оборудование отечественного производства
для доения коров в стойлах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Лабораторная работа № 7
Т е м а: Оборудование зарубежного производства
для доения в стойлах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Лабораторная работа № 8
Т е м а: Оборудование для доения коров в доильных залах . . . . . . . . . . . 94
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Лабораторная работа № 9
Т е м а: Оборудование для доения коров на пастбищах
и в летних лагерях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Лабораторная работа № 10
Т е м а: Исследование работы вакуумного насоса
и его соответствия доильной установке . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа № 11
Т е м а: Диагностирование технического состояния вакуумных систем
доильных установок с применением пневмотестера ПТД-1 . . . . . 145
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Лабораторная работа № 12
Т е м а: Оборудование для очистки молока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Лабораторная работа № 13
Т е м а: Оборудование для тепловой обработки молока . . . . . . . . . . . . 161
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Лабораторная работа № 14
Т е м а: Холодильные установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
Лабораторная работа № 15
Т е м а: Оборудование для сепарирования молока . . . . . . . . . . . . . . . 211
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Лабораторная работа № 16
Т е м а: Определение качественных показателей молока
и молочных продуктов
с использованием анализатора Лактан 1-4 . . . . . . . . . . . . . . . 227
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Лабораторная работа № 17
Т е м а: Доильно-молочное оборудование
для личных подсобных и фермерских хозяйств . . . . . . . . . . . . 238
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
Лабораторная работа № 18
Т е м а: Оборудование для производства сливочного масла,
творога и сыра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Бибилиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 1
Т е м а:
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА
Цель работы
– ознакомиться с основными породами крупного рогатого скота,
структурой стада, продуктивностью дойных коров;
– изучить физиологические основы машинного доения коров, правила и технологию процесса доения, подбора коров к машинному доению;
– ознакомиться с основными физико-механическими свойствами молока, требованиями ГОСТа к качественным показателям заготавливаемого молока; процессом первичной обработки молока на фермах,
ее значением, основными технологическими схемами;
– изучить структуру ферм и комплексов по производству молока, системы и способы содержания коров, поточно-цеховую систему производства молока, устройство и внутреннюю планировку производственных помещений.
Материально-техническое обеспечение работы
– плакаты, схемы, макеты;
– паспорта типовых проектов;
– видеофильмы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1 Хозяйственно-биологические, этологические (поведенческие)
особенности и молочная продуктивность коров.
Основные породы крупного рогатого скота
К величайшим открытиям в истории народов с полным правом следует отнести приручение животных, их доение, изготовление молочных
продуктов. Корова и сегодня без всякого преувеличения кормилица человека. Проходят века, а хлеб и молоко являются незаменимыми в жизни человека.
Академик Павлов назвал молоко «пищей, приготовленной самой природой». Действительно, природа «изобрела», придумала эту уникальную по
составу и свойствам пищу, но предназначила ее лишь для кормления детенышей, а значит ограничила весьма небольшим количеством и не позаботилась о способности к длительному хранению.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Человек же, действуя в своих интересах, постепенно превратил одомашненных животных в «биологические фабрики» по производству молока,
создал молочное скотоводство и молочную индустрию.
В настоящее время промышленность вырабатывает более 500 наименований молочных продуктов, в том числе около 200 цельномолочных.
Скотоводство – одна из важнейших отраслей животноводства. На ее
долю в нашей стране приходится более 60 % товарной продукции животноводства.
В Ставропольском крае с целью получения молока в основном разводят красный степной и черно-пестрый скот, продуктивность которого колеблется от 2,6 до 6 тыс. кг в год. При молочной продуктивности 4…6 тыс. кг
в год корова выделяет с молоком 114…220 кг белка, 150…500 кг жира,
200…300 кг лактозы, 6…9 кг кальция и 4,5…7 кг фосфора.
Четырехкамерный желудок крупного рогатого скота может переваривать клетчатку. Большое количество корма переваривается микроорганизмами, которые через 4…6 часов отмирают, а затем перевариваются и усваиваются организмом животного. Корова потребляет как растительные
корма, так и отходы от переработки сельскохозяйственной продукции на
сахар, растительное масло, крахмал, спирт и т. д. Продолжительность жизни коров составляет около 20 лет. Срок хозяйственного использования молочных коров 9…12 лет. Рост и развитие до 5 лет. Корова рожает 1 теленка массой 30…55 кг. Стельность – 285 дней. Лактация – 305 дней (от отела до нового оплодотворения 80–90 дней и второй период 215…225 – дает
молоко и стельная). Может адаптироваться к жизни в условиях высокомеханизированных ферм.
2 Воспроизводство и структура стада
Предусматривается следующая классификация крупного рогатого скота
по возрастным группам с учетом физиологического состояния животных:
а) бык-производитель – в возрасте 1,5 лет и старше;
б) коровы:
– дойные;
– сухостойные (стельные, которых прекратили доить перед отелом);
– глубокостельные (последние 2 недели до отела);
– новотельные (первые 2 недели после отела);
в) нетели – стельные телки;
г) телята – до 6 месяцев (профилакторный период до 14…20 дней);
д) молодняк – 6…18 месяцев.
Предприятия крупного рогатого скота по назначению разделяются на
племенные и товарные. Племенные предназначены для совершенствования
пород и выращивания высокоценного молодняка коров. Товарные и малые
фермы – для производства молока.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Количество скотомест в помещениях для различных групп скота определяется умножением размера предприятия на расчетные коэффициенты
(табл. 1.1).
Таблица 1.1 – Расчетные коэффициенты
для определения количества скотомест в помещениях
для содержания различных групп животных
Группы животных
Коровы
дойные
сухостойные
новотельные и глубокостельные
(в родильном помещении)
Нетели (за 2–3 мес. до отела)
Телята профилакторного периода
(14–20 дн.)
Телята
от 14–20 до 3–4 мес.
от 3–4 до 6 мес.
Молодняк
6–12 мес.
12–18 и нетели до 6–7 мес. стельности
ИТОГО
50 % коров
в структуре
стада
60 % коров
в структуре
стада
90 % коров
в структуре
стада
1,0
0,75
0,13
1,0
0,75
0,13
1,0
0,75
0,13
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,06
0,6
0,3
0,3
0,45
0,15
0,3
2,23
0,06
0,6
0,3
0,3
–
–
–
1,78
0,06
0,6
–
–
–
–
–
1,18
3 Доение
3.1 Физиологические основы машинного доения коров
В результате постоянно протекающего процесса молокообразования
молоко накапливается в вымени животного.
Перед дойкой основная масса молока накапливается в альвеолах – мельчайших пузырьках, внутренняя поверхность которых выстлана слоем секреторных клеток.
Молокоотдача представляет собой сложную двигательную реакцию молочной железы, проявляющуюся в вытеснении молока из альвеолярного отдела в молочные цистерны вымени – это нейрогуморальный рефлекс, вызываемый как безусловно-рефлекторным путем, т. е. посредством воздействия раздражителей (теплоты, давления) непосредственно на рецепторы
нервной системы вымени, так и действием условно-рефлекторных стимулов, воспроизводимых другими анализаторами внешних раздражителей
(слух, зрение и т. д.).
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В результате многократного осуществления машинного доения у коров
формируются условные рефлексы молокоотдачи и вырабатывается устойчивый стереотип поведения при машинном доении.
Рефлекс молокоотдачи осуществляется одновременно с одинаковой силой во всех долях вымени.
В процессе машинного доения реализуются две задачи: во-первых, необходимо воздействовать на корову таким образом, чтобы она «припустила», т. е. была готова отдать полностью молоко. Во-вторых, это молоко надо
извлечь из вымени (главное, продолжительность доения).
Молочная железа состоит из 4-х долей, в которых имеется большое число мелких желез-альвеол, вырабатывающих молоко из веществ, которые
поступают в них вместе с кровью. Молочные протоки связывают альвеолы с молочной цистерной и соском, на конце которого имеется запирающая мышца-сфинктер. В процессе молокообразования молоко скапливается в альвеолах: при этом избыточное давление внутри вымени повышается
до 4 кПа. Из них по протокам молоко поступает в полость цистерны не самотеком, а выжиманием особыми мышцами звездчатой формы, окружающими альвеолы и протоки (эпителии).
Внутренний механизм молокоотдачи сводится к следующему. Возникающее при сосании вымени теленком или при доении раздражение окончаний
нервных волокон (рецепторов) через центральную нервную систему передается в головной мозг животного. В ответ на это раздражение мозг подает команду в гипофиз (железа внутренней секреции у основания головного мозга), который выделяет в кровь особый гормон – окситоцин. Последний, дойдя по системе кровообращения до вымени, вызывает сокращение звездчатых
мышц, в результате чего молоко из альвеол начинает интенсивно переходить
в молочные цистерны и соски. Происходит так называемый «припуск» молока, являющийся ответом животного на внешнее раздражение. При этом избыточное давление в вымени быстро повышается до 5 кПа. Это происходит в
течение 45 секунд. За это время должны быть выполнены все подготовительные операции и включен доильный аппарат в работу. Действие окситоцина
продолжается в течение 4…5 мин, после чего мышечные волокна расслабляются, наступает спад, а затем полное прекращение молокоотдачи.
Процесс молокоотдачи протекает относительно быстро, и доение коровы должно быть проведено за 4…6 мин.
3.2 Технология машинного доения коров
Машинное доение – один из самых сложных и ответственных производственных процессов на молочных фермах и комплексах.
Оно включает следующие операции:
– преддоильная подготовка вымени: подмывание вымени теплой водой (40…45 °С) и вытирание сухим полотенцем;
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– массаж вымени вместе с подмыванием;
– сдаивание из каждого соска по одной – две струйки молока в отдельную посуду (в качестве отдельной посуды используется кружка, закрытая сверху черной марлевой тканью);
– после сдаивания сразу же надевают стаканы, в последовательности: ближний задний, дальний задний, дальний передний, ближний передний;
– машинное доение продолжительностью 4…5 мин;
– додаивание (особенно важно при использовании 2-тактных аппаратов, при скорости потока молока 0,2…0,3 кг/мин, проводится
15…30 с, при одновременном массаже вымени);
– своевременное отключение и снятие стаканов в период прекращения выделения молока. После доения соски смазывают дезинфицирующей эмульсией.
На полную подготовку вымени отводится от 30 с до 1 мин. После
стимуляции нужно сразу подключить доильный аппарат, чтобы не упустить момент припуска молока. По этой причине нельзя заранее готовить других животных к дойке.
Взять доильный аппарат за коллектор, повернуть в горизонтальное
положение тыльной стороной руки вниз, так, чтобы доильные стаканы
свободно висели вниз и самоуплотнялись на скошенных патрубках молочных шлангов (рис. 1.1, а).
Подвести доильный аппарат снизу плотно к вымени. Открыть заглушку на молочном коллекторе и надеть доильные стаканы на соски
вымени.
Каждый надеваемый доильный стакан должен перед надеванием последующего прочно присосаться к вымени. Целесообразно брать первый
свисающий доильный стакан за головку соскового шланга большим и
средним пальцами, повернуть его вверх ниже перегиба короткого молочного шланга (без подсоса воздуха) и направить сосок указательным
пальцем в отверстие стакана (рис. 1.1, б).
Если вымя расположено низко, то доильные стаканы перед надеванием необходимо придерживать рукой, чтобы они не касались поверхности пола (рис. 1.1, в).
Последовательность надевания доильных стаканов должна быть
всегда одинаковой.
При дойке коров, у которых молоко дают только три соска, четвертый доильный стакан зажимается между коротким молочным и воздушным шлангом (рис. 1.2).
Головка сосковой резины закрывается пластмассовой заглушкой из
комплекта поставки, что предотвращает попадание воздуха и грязи.
Во время надевания и снятия доильного аппарата нельзя допускать
касания аппаратом поверхности пола или задних ног коровы. Избегать
попадания воздуха при надевании и снятии доильного аппарата.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
в
Рисунок 1.1 – Последовательность подключения доильного аппарата:
а – 1-й этап; б – 2-й этап; в – 3-й этап
Процесс доения. При хорошем потоке молока, который виден через
прозрачные смотровые стекла доильных стаканов, вначале к вымени не
следует прикасаться.
Максимальный поток молока (наибольший «минутный надой») достигается, как правило, на второй и третьей минуте после стимулирования.
Отличающаяся от коровы к корове молокоотдача определяется наследственными признаками и характеризуется скоростью выдаивания.
Коровы с хорошей молокоотдачей выдаиваются в течение 4…5 мин и
привыкают к этому времени. У высокопродуктивных коров время выдаивания может достигать 8 мин. Естественно, что скорость выдаивания определяется состоянием лактации, т. е. подвержена определенным колебаниям.
Оператор доения снова вмешивается только тогда, когда поток молока
значительно уменьшается. Одна рука производит легкое надавливание на
коллектор доильного аппарата под углом в направлении передних ног, в то
время как вторая рука слегка массирует каждую четверть вымени сверху
вниз, что способствует выдаиванию последнего молока (рис. 1.3).
Машинное додаивание должно производиться только в течение короткого времени, иначе коровы привыкнут всегда медленнее отдавать молоко. Для молодых животных машинное додаивание, как правило, не требуется.
Избыточное по времени нахождение доильного аппарата на вымени без
потока молока вызывает так называемое «сухое доение», которое может
привести к серьезным повреждениям сосков и провоцирует заболевание
вымени маститом.
Для снятия доильного аппарата нужно одной рукой закрыть заглушку
на молочном коллекторе и потянуть коллектор под углом по направлению
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
к передним ногам. Доильные стаканы падают отверстием вверх на другую
согнутую руку (рис. 1.4).
Рисунок 1.2 – Доение
трех долей вымени
Рисунок 1.3 –
Машинный додой
Рисунок 1.4 –
Снятие аппарата
Додаивание вручную для здоровых и правильно выдоенных коров, а
также в соответствии с техникой доения, не является необходимым. Нельзя также приучать к этому коров. Однако после снятия доильного аппарата дояр должен убедиться, что вымя выдоено полностью (контроль вымени), и, если требуется, произвести додаивание вручную. Регулярный контроль вымени является важным фактором поддержания здоровья вымени
коровы.
3.3 Подбор коров для машинного доения
Основными показателями, по которым ведется подбор коров для машинного доения, являются размеры вымени, его форма и особенности его
прикрепления.
Важное технологическое значение имеет также размер сосков, равномерность развития четвертей вымени и продолжительность доения.
Все это взаимно должно соответствовать размерам и технологическим
режимам работы доильного аппарата, как элемента биотехнической системы «человек – машина – животное».
Размеры вымени позволяют судить о продуктивном потенциале животных. У высокопродуктивных животных обхват вымени достигает 110…115 см,
а глубина – 30 см. Все доли должны быть одинаково развиты. Наиболее пригодной для машинного доения является вымя чашеобразной или ваннообразной формы с равномерно развитыми четвертями. У большинства коров передние четверти менее продуктивны, чем задние. Для машинного доения
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
больше всего подходят коровы, дающие из передних четвертей 45…55 % разового удоя молока. Если разница между передними и задними долями вымени составляет 10…15 % и более, то коровы не пригодны для машинного
доения.
Скорость доения или интенсивность молокоотдачи – важный показатель характеристики вымени, оцениваемый массой молока, выдаиваемого
в единицу времени. Установлено, что скорость оптимального потока молока через канал сфинктера равняется 2…3 кг/мин. При скорости менее 2 кг/
мин создается возможность обратного тока молока, когда при сжатии сосковой резины часть выдоенного молока снова попадает в сосок. Это вызывает раздражение тканей соска, в результате чего происходит неполное выдаивание. Считается, что при скорости до 1 кг/мин корова тоже не пригодна к машинному доению.
Важно соблюдать стереотип машинного доения, что, прежде всего, зависит от оператора, как самого активного звена в системе. Поэтому в перспективе очень важно разработать такие доильные системы, в которых оператор не оказывал влияния на стереотип доения. Наибольшая скорость доения наблюдается в промежутке между 1 и 4 минутами. В течение этого
периода получается около 90 % всего удоя. Доильный аппарат должен обеспечить пропускную способность не менее 50 г/с.
4 Получение высококачественного молока
4.1 Физико-химические свойства молока
Молоко является сложной биологической жидкостью, содержащей более 100 компонентов, в том числе вода, жиры, белки углеводы, ферменты, витамины, минеральные вещества и др. элементы, которые находятся в
оптимальных для усвоения организмом сочетаниях.
Образуется оно за счет питательных веществ корма в молочной железе,
которая интенсивно функционирует в период лактации. Для синтеза 1 кг
молока через молочную железу протекает 500…600 л крови. Поскольку молоко предназначено для питания детенышей, то его образование связано
с актом родов. Деятельность человека заставила животных давать молока
значительно больше, чем требуется потомству. Излишнее молоко человек
употребляет в пищу.
Коровье молоко белого цвета с желтоватым оттенком и сладковатое на
вкус. Это полидисперсная система со сложной структурой. Жир находится в состоянии эмульсии, молочный сахар и соли образуют молекулярную
и ионную, а белки коллоидную фазу. В физическом и химическом отношении фазы связаны между собой таким образом, что изменение условий существования одного компонента вызывает значительное изменение других.
Для молочного сахара и солей дисперсионной средой является вода, в которой они растворены, для белка – раствор солей, который поддержива-
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ет их в коллоидном состоянии, а для жира – вся плазма молока, благодаря
чему он может образовывать в ней эмульсию или суспензию.
Состав молока непостоянен и в среднем выглядит следующим образом:
– вода – 83…89 % по объему;
– жир – 2,7…6;
– казеин – 2,2…4,0;
– альбумин – 0,2…0,6;
– глобулин – 0,05…0,2;
– молочный сахар – 4,0…5,6;
– соли – 0,3;
– зола – 0,6…0,8 % и другие.
В 1 мл молока содержится 2…5 млрд жировых шариков, диаметром
0,5…10 мкм. Размер их имеет большое практическое значение в маслоделии. Шарики 0,1…0,5 мкм – практически не отстаиваются, т. к. оболочка их
имеет более высокую плотность. Нагревание молока до 60 °С улучшает отстаивание, т. к. уменьшается вязкость. При температуре свыше 100 °С молоко приобретает коричнево-бурую окраску, что является следствием разложения сахаров и белков.
Основным химико-технологическим свойством молока является его
кислотность. Активная кислотность выражается в рН. Общая кислотность – обусловлена содержанием в нем белков, кислых солей и газов и оценивается градусами Тернера (°Т). Общая кислотность молока определяется
титрованием в присутствии фенолфталеина и выражается количеством децинормальной щелочи, израсходованной на нейтрализацию 100 мл молока.
Каждый миллиграмм щелочи соответствует 1° кислотности молока по Тернеру. Свежевыдоенное молоко имеет кислотность 16…18 °Т.
Физические свойства молока: плотность, вязкость, поверхностное натяжение, осмотическое давление, температура замерзания и кипения, удельная теплоемкость, электропроводность, оптические свойства и другие.
Бактерицидные свойства молока: молоко содержит бактерицидные вещества, которые образуются в организме животного. Это антитела, подавляющие развитие молочнокислых бактерий. Период их действия – бактерицидная фаза. Длительность ее зависит от санитарных условий получения молока,
а также от температуры его охлаждения и в среднем составляет 1,5…2 часа
(для неохлажденного молока). В кипяченом и пастеризованном молоке бактерицидных веществ нет.
4.2 Качество молока
Качество молока характеризуется комплексом химических, физических,
биохимических и физиологических свойств. Как отмечает Г. Дегтерев (1998),
качество всей продукции животноводства можно разделить на экологическое и технологическое. Под экологическим качеством подразумевается степень безвредности продукта для организма человека. Технологическое качество – пригодность сырья для переработки на различные продукты.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В понятие «некачественное молоко» входят:
– кислое молоко. Основной причиной поступления молока с повышенной кислотностью является недостаточное охлаждение его у поставщиков;
– молоко плотностью ниже 1,027 г/см3 не соответствует требованиям ГОСТа;
– фальсифицированное молоко;
– расхождения по содержанию жира и массе молока (свыше 0,1 %
между данными своими и получателя). Причины расхождений по
жирности – отсутствие единого метода перемешивания (механического) при отборе проб у товаропроизводителей и получателей,
плохое качество пломб, нарушение требований к пломбированию
молочных емкостей, что приводит к злоупотреблениям во время
транспортировки.
Важнейший элемент управления качеством молока – стандартизация,
то есть установление стандартных требований к его качеству по товарным
сортам и классам, введение базисных норм и соответствующих им дифференцированных цен. В настоящее время в нашей стране действует государственный стандарт, в соответствии с которым определяется сортность молока (табл. 1.2). По новому ГОСТу установлены единые общероссийские
нормы массовых долей жира и белка соответственно 3,4 и 3,0 %. Для Ставропольского края это снижение базисных показателей на 0,2 и 0,1 %.
Не позднее 2 ч после дойки молоко должно быть очищено и охлаждено до температуры (4 ±2) °C, чтобы при сдаче на предприятии промышленности его температура не превышала 8 °С.
Таблица 1.2 – Физико-химические показатели молока
по ГОСТ Р 52054–2003 «Молоко натуральное коровье – сырье»
Показатели
Кислотность, °Т
Группа чистоты, не ниже
Плотность, кг/м3, не менее
Температура замерзания, °С*
*
Норма для молока сорта
высшего первого второго
несортового
от 16,00 от 16,00 от 16,00
Менее 15,99,
до 18,00 до 18,00 до 20,99
или более 21,00
1
1
II
III
1028,0
1027,0
1027,0
Менее 1026,9
Не выше минус 0,520
Выше минус 0,520
– может использоваться взамен определения плотности молока.
Температура замерзания молока введена в число регламентируемых показателей впервые. Более того, она может использоваться взамен контроля плотности молока. Известно, что точка замерзания натурального молока
так называемое «криоскопическое число», для натурального молока величина сравнительно постоянная, поэтому по ее изменению можно контролировать натуральность молока. Установлено, что добавление 1 % воды в молоко повышает криоскопическое число на 0,002 °С.
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Плотность молока также считается одним из показателей натуральности, поэтому, по-видимому, контроль плотности молока более привычный и
достоверный показатель, который не скоро будет вытеснен контролем криоскопического числа.
4.3 Методы контроля заготовляемого молока
Согласно ГОСТ Р 52054–2003 молоко, поступающее на предприятия молочной отрасли, должно быть получено от здоровых животных в хозяйствах, благополучных по инфекционным заболеваниям. Это должно быть
подтверждено справкой ветеринарно-санитарной инспекции.
После дойки молоко должно быть очищено и охлаждено. При сдачеприемке в хозяйстве температура молока должна быть не выше 4 ±2 °С, а
при сдаче-приемке на перерабатывающем предприятии – не выше 8 °С. Допускается, по договоренности, вывоз неохлажденного молока из хозяйств
на перерабатывающие предприятия в течение не более одного часа после
выдаивания. Молоко не должно быть замороженным или подмороженным.
Отбор проб проводят в присутствии лиц, ответственных за качество
контролируемой продукции или сырья. Отбор проб проводят после проверки состояния тары (отмечают недостатки в состоянии тары: неисправность,
отсутствие пломб, загрязнение, отсутствие маркировки и другие нарушения и недостатки) и установления однородности партии. Перед вскрытием
контролируемых мест крышки фляг, кадок, бочек и наружные стенки тары
очищают от загрязнения. Перед отбором проб молока из емкостей его перемешивают в течение трех-четырех минут. В каждой емкости после перемешивания определяют органолептические показатели: цвет, запах и консистенцию, затем измеряют температуру. Отбор проб продуктов производят
кружкой с удлиненной ручкой или металлической трубкой.
Качество молока зависит от многих факторов, большинство из которых
являются критическими и требуют постоянного контроля. Прежде всего,
речь идет об органолептических и санитарно-гигиенических показателях,
обусловливающих сорт молока: механическая загрязненность (группа чистоты), бактериальная обсемененность, титруемая кислотность. Эти показатели, в свою очередь, зависят от условий получения, хранения, транспортирования и температуры молока.
Немаловажное значение для определения качества и натуральности молока имеют плотность, содержание в нем жира и белка.
Контроль молока при приемке не ограничивается только определением
вышеперечисленных показателей. Для определения пригодности сырья для
выработки сыра, детских молочных, а также стерилизованных продуктов
осуществляется контроль технологических свойств: сычужной свертываемости и термоустойчивости.
Порядок контроля молока при приемке и методике проведения соответствующих анализов приведены в таблице 1.3.
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1.3 – Методика и нормативная документация контроля молока
Показатели
Органолептические
показатели
Температура, °С
Титруемая
кислотность, °Т
Массовая
доля, %
жира
белка
Плотность,
кг/м3
Температура
(точка
замерзания), °С
Механическая
загрязненность, группа
Бактериальная
обсемененность тыс/см3
Соматические
клетки, тыс/см3
Термоустойчивость, °С
Бродильная
и сычужнобродильная
пробы
Наличие ингибирующих
веществ
Периодичность
контроля
Каждая
партия
Отбор проб
Из каждой
емкости
ГОСТ 28283–89 «Молоко коровье.
Метод органолептической оценки,
запаха и вкуса»
То же
Из каждой
ГОСТ 26754–85 «Молоко. Методы
секции цистерны измерения температуры»
То же
Из каждой
ГОСТ 3624–92 «Молоко и молочсекции цистерны, ные продукты. Титриметрические
точечные пробы методы определения кислотности»
То же
Из каждой
ГОСТ 5867–90 «Молоко и молочсекции цистерны, ные продукты. Методы определеиз партии
ния жира»
фляг – в объединенной пробе
То же
То же
ГОСT 25179–90 «Молоко. Методы
определения белка»
То же
То же
ГОСТ 3625–84 «Молоко. Молочные
продукты. Методы определения
плотности»
То же
То же
ГОСT 30362–97 (ИСО – 5764–87)
«Определение точки замерзания.
Термический криоскопический
метод»
То же
В объединенной ГОСТ 8218–89 «Молоко. Метод
пробе от каждой определения чистоты»
партии
1 раз
То же
ГОСТ 9225–84 «Молоко и молочв 10 дней
ные продукты. Методы микробиологического анализа»
То же
То же
ГОСТ 23453–90 «Молоко. Методы
определения количества соматических клеток»
Для
То же
ГОСТ 25228–82 «Молоко и сливки.
детского
Метод определения термоустойчипитания
вости по алкогольной пробе»
Для сыра
То же
По прописи ВНИИМС
1 раз
в10 дней
То же
ЭффективВ каждой
ность термичепартии
ской обработки
То же
16
Нормативная документация
на метод контроля
ГОСТ 23454–79 «Молоко. Методы
определения ингибирующих веществ», ГОСТ 30697–99 «Молоко.
Методы определения раскисления»
ГОСТ 3623–73 «Молоко и молочные продукты. Методы определения пастеризации»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Помимо этого в молоке нормируется содержание тяжелых металлов, пестицидов, афлатоксина М1, радионуклидов. В пищевых продуктах (молочных) и продовольственном сырье (молоке) контролируются гигиенические
нормативы содержания основных химических загрязнителей (токсичных
элементов: свинца, мышьяка, кадмия, ртути), микотоксинов (в молоке и молочных продуктах – афлатоксина М1), антибиотиков (левомицетина, тетрациклина, стрептомицина, пенициллина), пестицидов (гексахлорциклогексана, ДДТ и его метаболитов), радионуклидов (цезия-127, строниия-90). В
сырых молоке и сливках кроме этого осуществляют контроль на наличие
ингибирующих веществ. В них регламентировано содержание соматических клеток.
Рассматриваются следующие основные показатели молока.
Органолептическая оценка молока проводится перед отбором средних
проб. Молоко оценивается по ГОСТ 28283–89. Органолептический (сенсорный) анализ – качественная и количественная оценка ответной реакции органов чувств человека на свойства продукта.
Органолептическими свойствами (признаками) молока являются внешний вид, консистенция, запах, вкус и аромат (табл. 1.4). Эти свойства выявляются благодаря зрительным (визуальным), осязательным, обонятельным,
вкусовым и слуховым ощущениям человека. Органолептические свойства
продукта гораздо больше, чем химический состав и пищевая ценность, влияют на выбор потребителей.
Таблица 1.4 – Оценочные показатели молока
по органолептическим свойствам
Запах, вкус и аромат
Чистые, приятные. Вкус слегка сладковатый
Недостаточно выраженные, пустые
Слабые привкусы и запахи (кормовой, окисленный,
хлевный, липолизный, нечистый)
Выраженные кормовые (в т. ч. лука, чеснока, полыни),
хлевные, затхлые и другие привкусы и запахи
Прогорклые, плесневелые, гнилостные. Горький вкус.
Запах и вкус нефтепродуктов, лекарств, моющих
и дезинфицирующих средств и др.
Оценка, балл
Отлично (5)
Хорошо (4)
Удовлетворительно (3)
Плохо (2)
Очень плохо (1)
Свежевыдоенное коровье молоко имеет слабый приятный запах, который трудно точнее охарактеризовать, чем просто термином «молочный»;
вкус приятный; слегка сладковато-солоноватый. Специфические запах и
вкус сырого молока обусловлены химическим составом. Жир придает молоку нежный и приятный вкус, белковые вещества усиливают полноту вкусового ощущения. Углеводы обусловливают сладковатый вкус (лактоза в
6 раз менее сладкая, чем сахароза), а минеральные вещества – слабую солоноватость.
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Температура молока, °С, определяется согласно требованиям ГОСТ
26754–85 с помощью стеклянных жидкостных (нертутных) и цифровых
термометров.
Титруемая кислотность, °Т, определяется согласно требованиям ГОСТ
3624–92 следующими двумя способами:
1. С Использованием потенциометрического анализатора, принцип
действия которого основан на нейтрализации кислот, содержащихся в молоке, раствором гидроксида натрия до заданного значения рН 8,9. Для этого используется блок автоматического титрования, совместимый с потенциометрическим анализатором,
на котором фиксируется точка эквивалентности (конец титрования). Предел допустимой погрешности составляет, °T:
±0,8 – для молока, молока с наполнителями, сливок, мороженого;
±1,2 – для простокваши, ацидофильного молока, кефира, кумыса
и других кисломолочных продуктов;
±2,3 – для сметаны;
±3,2 – для творога и творожных изделий.
2. Методом с применением индикатора фенолфталеина, который допускает пределы погрешности, °Т:
±1,9 – для молока, молока с наполнителями, сливок, мороженого, простокваши, ацидофильного молока, кефира, кумыса
и других кисло-молочных продуктов;
±2,3 – для сметаны;
±3,6 – для творога и творожных изделий;
±0,1 °К – для масла сливочного и его жировой фазы;
±0,5 °Т – для плазмы сливочного масла.
Массовая доля жира, %, может быть определена:
По ГОСТ 22760–77 – гравиметрическим (весовым) методом РозеГотлиба (стандарт полностью соответствует международному стандарту ИСО 1211-73). Сущность его заключается в экстрагировании молочного жира из аммиачно-спиртового раствора молока диэтиловым и петролейным эфирами, выпаривании растворителей и взвешивании остатка (жира).
Пределы допустимой погрешности результата измерений, %:
±0,03 – для молока, кисло-молочных напитков, творога;
±0,09 – для сливок.
По ГОСТ 5867–90 (СТ СЭВ 3838–82) следующими методами:
– кислотный (бутирометрический) метод Гербера;
– оптический (турбидиметрический) основан на фотометрическом измерении степени ослабления лучистого потока светорассеяния слоем жировых шариков (рассеяние света белковыми частицами устраняют, добавляя специальный растворитель белков).
К турбидиметрическим приборам относятся отечественный цифровой
жиромер ЦЖМ-1, датские приборы типа «Милко-Тестер» и японский жиро-
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мер «Милко – Чекер». Пределы измерений от 0 до 10 %, точность определения – 0,02 %, продолжительность анализа одной пробы – 20–30 с.
Госстандартом РФ разрешено определение массовой доли жира в молоке ультразвуковым методом.
Массовая доля белка, %, определяется:
По ГОСТ 23327–78 методом Кьельдаля. Метод основан на сжигании
органических компонентов пробы молока в колбе Кьельдаля с серной кислотой. По количеству освобождающегося при этом азота в виде аммиака,
определяемого титрованием, вычисляют содержание азотистых веществ.
Границы абсолютной погрешности измерений составляют, %:
±0,009 – для азота;
±0,06 – для белка.
По ГОСТ 25179–90 одним из следующих методов:
– колориметрический. Метод основан на способности белков молока
при pН ниже изоэлектрической точки связывать кислые красители
(амидо-черный) вследствие образования нерастворимого комплекса. При этом интенсивность окраски раствора уменьшается обратно пропорционально количеству белка;
– метод формольного титрования (применяется при условии согласия с поставщиком). Метод основан на реакции щелочных аминогрупп белка с формалином, при этом образуется метиламиновая
кислота и соответственно повышается титруемая кислотность молока, по приросту которой определяют массовую долю белка в молоке;
– рефрактометрический. Метод основан на измерении показателей
преломления луча света, проходящего через молоко и выделенную
из него (после осаждения казеина хлористым кальцием) сыворотку,
разность между которыми пропорциональна массовой доле белка в
молоке. Основной прибор – рефрактометр типа АМ-2 или ИРФ-464
со шкалой массовой доли белка в диапазоне 0–15 %, ценой деления
0,1 %. Предел допустимой погрешности результата измерений составляет ±0,1 % массовой доли белка.
Плотность молока, кг/м3, определяется по ГОСТ 3625–84 одним из
следующих методов:
– ареометрическим, с использованием специального молочного ареометра (лактоденсиметра) типа АМТ с термометром и ценой деления
шкалы 1,0 кг/м3 или AM – без термометра с ценой деления шкалы
0,5 кг/м3. Для измерения температуры используются термометры
ртутные стеклянные с диапазоном измерения 0–55 °С, ценой деления 0,5 и 1 °С. Допустимая погрешность определения плотности не
более ±0,5 кг/м3.
– пикнометрическим (для проведения научных и экспериментальных исследований), с использованием пикнометров типа ПЖ вме-
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стимостью 50 см3. Погрешность определения плотности пикнометрическим методом составляет:
±0,2 кг/м3 для молока;
±10 кг/м3 для сгущенных молочных консервов.
Механическая загрязненность, группа чистоты (I, II или III) определяется согласно ГОСТ 8218–89 фильтрованием пробы молока объемом
250 см3, подогретого до температуры 35 ±5 °С, и последующим визуальным
сравнением механической примеси на фильтре с образцом сравнения.
Бактериальная обсемененность, тыс/см3, определяется:
По ГОСТ 9225–84 редуктазным методом. Пробы на редуктазу сырого
молока основаны на биохимической активности микроорганизмов. Сущность их заключается в способности выделяемых бактериями ферментов
(редуктаз), обладающих окислительно-восстановительной способностью
обесцвечивать добавленный в молоко органический краситель. Согласно
данному ГОСТу бактериальная обсемененность определяется двумя способами:
– с метиленовым голубым (стандартный);
– с резазурином.
По ГОСТ 27930–88 биокалориметрическим методом. Метод основан
на калориметрическом измерении тепловой мощности, выделяемой в процессе жизнедеятельности микрофлоры молока, которая является энергетической характеристикой ее физиологической активности. Для данного метода используется микрокалориметр типа МКМ-Ц. Предел допускаемой погрешности результата определения общего количества бактерий
равен:
±0,2 N0 в 1 . 106 ед./см3.
Соматические клетки, тыс/см3, определяются по ГОСТ 23453–90:
– визуальным способом;
– с применением вискозиметров (ВМЛК, ВМП).
Методы основаны на взаимодействии препарата «Мастоприм» с соматическими клетками, в результате которого изменяется консистенция молока.
Госстандартом РФ разрешено использовать для определения количества соматических клеток в молоке полуавтоматический ИСКМ-1 (индикатор соматических клеток) и автоматический «Соматос» прибора, которые
позволяют определять количество соматических клеток в диапазоне от 90
до 1500 тыс/см3.
Наличие ингибирующих веществ – антибиотиков, формалина перекиси водорода, моющих, дезинфицирующих и консервирующих веществ
определяется по ГОСТ 23454–79. Метод основан на восстановлении красителей резазурина или метиленового голубого при развитии в молоке чувствительной к ингибирующим веществам тест-культуры термофильного
стрептококка. Чувствительность метода позволяет обнаружить в молоке
содержание пенициллина 0,01 МЕ/см3, стрептомицина 10 мкг/см3, тетрациклина 1 мкг/см3, формалина 0,005 %, перекиси водорода 0,01 %.
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Определение перекиси водорода в молоке (качественный метод) регламентируется ГОСТ 24067–80. Метод основан на взаимодействии перекиси водорода с йодистым калием, выделении йода, дающего с крахмалом
синее окрашивание. Чувствительность метода составляет 0,001 % перекиси водорода.
Определение соды (карбоната или бикарбоната натрия) в молоке проводится по ГОСТ 24065–80. Качественный метод основан на изменении окраски раствора индикатора бромтимолового синего при добавлении его в молоко, содержащее соду. Чувствительность метола составляет 0,05 % соды.
Количественный метод основан на озолении молока и определении щелочности золы путем титрования.
Определение аммиака (солей аммония) в молоке проводится по ГОСТ
24066–80. Метод основан на изменении цвета выделенной молочной сыворотки при ее взаимодействии с реактивом Несслера. Чувствительность метода составляет 6,9 мг % аммиака.
5 Системы и способы содержания скота
Для крупного рогатого скота (молочных пород) существуют две системы содержания:
– круглогодовое стойловое;
– стойлово-пастбищная.
Способы содержания:
– привязный (прогулки не менее 2-х часов на выгульном дворе);
– беспривязный: на глубокой подстилке в боксах, комбибоксах.
Привязное содержание коров (получило наибольшее распространение).
Стойла должны быть удобными для животных и их обслуживания. Следует обратить особое внимание на взаимное расположение стойл. Наиболее
удобны стойла длиной 180 см, шириной 100…120 см, на 10 см приподнятые над уровнем канала, перекрытого металлической решеткой. Объем кормушки – на двухразовое кормление. Привязи автоматические ОСП-Ф-26.
Полы деревянные или битумкерамзитные. Такие полы прочные, не впитывают влагу, имеют ровную нескользкую поверхность, быстро высыхают. Стойла оборудуются индивидуальными автопоилками АП-1A, ПA-1A.
В качестве подстилки лучше всего использовать опилки или измельченную
солому. Доение в молокопровод АДМ-8А или в доильных залах на установках с коротким молокопроводом. (Рассмотреть генплан комплекса привязного содержания и внутреннее оборудование коровников).
Беспривязное содержание на глубокой подстилке. По сравнению с привязным при этом способе значительно увеличивается нагрузка животных на
обслуживающий персонал и повышается производительность труда.
Надо иметь устойчивую кормовую базу (обычно силос и сенаж). Расход
корма увеличивается на 10…15 %. Стадо должно быть однородным по пригодности к машинному доению, поведению.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Боксовое содержание. Имеются индивидуальные боксы, укороченные
для отдыха животных, отделенные друг от друга. Полы в проходе – щелевые (250…270 см ширина). Боксы, совмещенные с кормушками – комбибоксы, длиной 155…165 см.
Высота кормушки менее 25…30 см.
6 Поточно-цеховая система производства молока
На фермах по производству молока следует, как правило, применять
поточно-цеховую систему организации производства молока и воспроизводства стада, предусматривающую деление стада коров в зависимости от
физиологического состояния по цехам (рис. 1.5):
– отела (родильное отделение);
– раздоя;
– производства молока;
– сухостойных коров.
Продолжительность содержания животных по цехам.
Цех сухостойных коров – 50 дн.
1. Цех отела:
а) дородовая секция – 8 дн.;
б) родовая – 2–25 дн.;
в) послеродовая – 15 дн.;
г) профилакторий.
2. Цех раздоя и осеменения – 90 дн.
3. Цех производства молока – 215 дн.
1
2
3
4
Рисунок 1.5 – Схема движения
животных
при поточно-цеховой системе
производства молока:
1 – цех производства молока
(≈50 – 55 % поголовья); 2 – цех сухостойных коров (≈14 %); 3 – цех отела
(≈11 %); 4 – цех раздоя и осеменения
(≈20–25 %)
Цех отела. Дородовая секция – привязь. Кормление – качественно сено,
болтушка из отрубей, за 2…3 дн. исключительно концкорм.
Теленок содержится в родовом деннике 2 дн. Питается на подсосе молозивом. Затем его переводят в профилакторий, станки. Послеродовой период – коровник, привязно, 15 дн.
Раздой и осеменение. Раздой коров – важный технологический прием,
требующий четкого режима кормления, доения, содержания животных,
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
способствующий проявлению генетического потенциала молочной продуктивности. Наибольшее значение в раздое коров приобретает сбалансированное и полноценное кормление, продолжительные и систематические
прогулки и уход за выменем.
От уровня продуктивности в первые месяцы лактации в значительной
мере зависит удой за всю лактацию. Животные формируются в однотипные группы, что приближает групповое кормление к индивидуальному. За
этот период животные должны достичь наивысшей продуктивности. Рационы увеличивают по мере роста удоя. Составляют его на 5…10 дн., затем
меняют (концкорма и корнеплоды от удоя). Групповой раздой с 15 дн. после отела.
Начиная с третьей недели необходимо проводить индивидуальное кормление групп. Удой за 90 дн. умножают на коэффициент 2,45 и получают удой
за 300 дн. Для определения жирности умножают на коэффициент 1,06.
Питательность кормов оценивается в корм. ед. За 1 единицу принята
питательность 1 кг овса. Наряду с этим в рационе учитывают энергетическую питательность корма, содержание в нем сухого вещества, протеина (и его аминокислотный состав), жира и незаменимых жирных кислот, сахара, крахмала, клетчатки, макро-, микро- и других элементов
питания.
Показателем энергетической питательности кормов и рационов является величина обменной энергии в единице натуральности корма или сухого вещества.
Нормы кормления – 18,5 кг сухого вещества на голову в зависимости от
суточного удоя. При этом в сухом веществе рациона 20…25 % клетчатки
(углеводная питательность).
Один раз в 5 дн. производят контрольный удой. Определение жира –
один раз в месяц, при нагрузке на оператора 25…50 коров. Следует провобить ежедневный активный моцион. Режим доения сохраняется тот же, что
и в цехе производства молока.
Раздоенных и осемененных коров передает в цех производства молока.
Цех производства молока. Животные в цех поступают группами. Необходимо добиться плавного падения кривой молокоотдачи (1,5; 2 % каждую неделю).
Процессы доения, уборки навоза, раздачи кормов, обеспечения микроклимата, водоснабжения и поения механизированы.
Необходимо предусмотреть автоматизированный активный моцион,
полноценное кормление: концкорма (200…250 г на 1 л удоя) по питательности и соотношению компонентов. В первые дни запуска из рациона исключают корнеплоды, а затем концкорма с сокращением числа доения.
Период запуска 3…4 дн. Контрольные дойки 1 раз в месяц.
Цех сухостойных коров. За 60 дн. до отела проводится подготовка
коров к отелу. Нагрузка – 80...100 гол. на человека. Секции по 50 коров с
выходам на выгульные площади. Массаж вымени со второй половины
стельности увеличивает удой на 10…18 %. Норма площади 5 м2 – в поме-
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
щении; 8 м2 – выгульные дворы. Фронт кормления – 0,8…1,0 м. Подстилка – 1,5…2,0 кг/сут. Кормят животных злаково-бобовым сеном, сенажом,
корнеплодами (морковью), специальным комбикормом.
Указанная система производства молока позволяет:
– повысить профессиональную квалификацию персонала;
– приспособить технологию и механизацию к особенностям физиологии и продуктивности коров в разные периоды лактации с целью
наибольшей их отдачи;
– рационально и эффективно использовать корма и производственной
мощности;
– проводить углубленную селекционно-племенную работу;
– обеспечить воспроизводство поголовья;
– организовать ветеринарно-санитарное обслуживание по циклам
производства;
– внедрить комплексную систему управления качеством труда и продукции на всех этапах производства и т. д.
6 Промышленные комплексы и фермы
по производству молока
Животноводческий комплекс – это крупное высокомеханизированное
предприятие, предназначенное для равномерного производства высококачественной животноводческой продукции. Характерные черты комплекса:
применение промышленной технологии, научной организации труда, поточной организации технологических процессов.
В состав фермы или комплекса крупного рогатого скота входят основные и вспомогательные здания и сооружения: коровники, телятники, родильные отделения, доильно-молочные блоки, здания ветеринарного назначения, кормоприготовительные отделения, выгульные площадки, навозохранилища и др. Предприятие имеет систему санитарно-технического
обеспечения (водопровод, канализацию, линии тепло- и электроснабжения).
В качестве типовых животноводческих помещений на фермах и комплексах крупного рогатого скота применяются коровники для содержания
100, 200 и 400 голов, в индивидуальных фермерских хозяйствах – 25, 50, 75,
100 коров.
Содержание отчета
1. Зарисовать схему генплана молочной фермы.
2. Описать технологические процессы, выполняемые на молочной ферме (комплексе).
3. Произвести структурное деление стада на молочной ферме с поточноцеховой системой производства молока.
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какова средняя продуктивность дойных коров в хозяйствах края и
рекордная продуктивность коров?
2. Назовите основные породы крупного рогатого скота, их особенности.
3. Перечислите качественные показатели молока, основные пути их
сохранения.
4. Приведите основные физиологические требования к машинному доению коров.
5. Назовите правила машинного доения коров.
6. Какие существуют системы содержания дойных коров? Дайте их
сравнительную оценку.
7. Что такое «сущность промышленной технологии в животноводстве»?
8. Каковы технологические схемы первичной обработки молока?
9. Перечислите требования к внутренней планировке коровников.
10. Дайте характеристику поточно-цеховой системе производства молока, подчеркните ее особенности и преимущества.
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 2
Т е м а:
ДОИЛЬНЫЕ АППАРАТЫ
Цель работы
– ознакомиться с классификацией доильных аппаратов;
– ознакомиться с устройством и принципом действия двухтактного
доильного аппарата;
– изучить назначение, устройство и работу доильных аппаратов
АДУ-1, АДС-1, «Нурлат»;
– ознакомиться с особенностями доильных аппаратов АИД-1(АИД-2);
АДН-1; «Вестфалия»; ДАЧ-1(ЗТ-Ф-1).
Материально-техническое обеспечение работы
– доильные аппараты АДУ-1, АДС-1, АИД-1, ДАЧ-1, «Нурлат»; «Вестфалия»;
– заводские инструкции;
– видеофильмы;
– плакаты.
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Доильный аппарат является основной частью доильной установки.
Классификация доильных аппаратов:
1. По характеру силы, используемой для извлечения молока:
– отсасывающие;
– выжимающие.
2. По типу исполнительного органа:
– однокамерные;
– двухкамерные;
– трехкамерные.
3. По приводу исполнительного органа:
– синхронного действия;
– попарного действия;
– почетвертного действия.
4. По принципу работы:
– двухтактные;
– трехтактные;
– четырехтактные;
– непрерывного отсоса;
– изменяющие принцип работы.
5. По режиму работы:
– с постоянными параметрами;
– регулируемыми параметрами;
– программным управлением.
В свою очередь аппараты с регулируемыми параметрами бывают:
– с изменением числа пульсаций;
– изменением соотношения тактов;
– изменением рабочего вакуума;
– изменением веса подвесной части аппарата;
– комбинированным изменением параметров.
6. По характеру сбора молока:
– в доильное ведро;
– молокопровод;
– подвижную емкость;
– раздельно из каждой четверти.
Период времени, в течение которого осуществляется физиологически
однородное воздействие машины на животное, называется тактом, а период времени, в течение которого реализуется совокупность различных
тактов, называется циклом или пульсом рабочего процесса доения.
В современных конструкциях доильных аппаратов применяются
двухкамерные стаканы. Двухкамерный доильный стакан состоит из двух
цилиндров – наружной гильзы и сосковой резины. Они образуют две ка-
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
меры – межстенную и подсосковую. Когда в обеих наступает разрежение
(рис. 2.1, а), сосковая резина не испытывает деформаций, поэтому молоко под действием разности давлений внутри вымени и под соском струей
вытекает в подсосковую камеру, а из нее по молочному шлангу отводится в молокоприемник. Происходит такт сосания.
Через некоторое время в межстенной камере действие разрежения
прекращается и давление в ней повышается до атмосферного. Вследствие
разности давлений в камерах стакана сосковая резина сжимается, сфинкер соска закрывается, истечение молока прекращается. Происходит такт
сжатия. На этом рабочий цикл заканчивается. За тактом сжатия снова
следует такт сосания. Чередование тактов сосания и сжатия автоматически обеспечивается работой пульсатора. Работающие по такому принципу доильные машины называются двухтактными.
В трехтактной машине (рис. 2.1, б) в конце такта сжатия в подсосковую камеру также подается воздух, в ней создается атмосферное давление, в результате чего сосковая резина расправляется, сосок при этом не
испытывает раздражения. Истечения молока в это время не происходит,
сосок отдыхает, и в нем восстанавливается нормальное кровообращение.
Происходит такт отдыха.
Преимущество двухтактных аппаратов – более высокая скорость доения; доильные стаканы лучше держатся на сосках вымени. Однако здесь
может возникнуть опасность быстрого опорожнения молочной цистерны и распространения вакуума на внутреннюю область соска и в полость
вымени, что может послужить причиной воспалительных явлений (мастита). В конце доения стаканы нередко наползают на вымя, в результате
чего соски втягиваются глубоко внутрь и тем самым ухудшаются условия как извлечения последних порций молока, так и восстановления нормального кровообращения в сосках. Такие аппараты требуют более высокой классификации дояров и строгого соблюдения правил машинного доения.
Трехтактный режим работы в большей степени отвечает физиологическим особенностям животного, нежели двухтактный: наличие такта
отдыха способствует нормальному кровообращению в сосках и вымени
коровы и притоку молока из вышерасположенных частей емкостной системы вымени; доильные стаканы к концу доения почти не наползают на
основания сосков; незначительная передержка доильных стаканов на сосках вымени коровы не причиняет заметного вреда животному. К недостатку этих аппаратов относится несколько меньшая скорость выдаивания (по сравнению с двухтактными аппаратами).
Пульсатор доильного аппарата осуществляет преобразование постоянного вакуума в переменный и обеспечивает основные параметры работы доильного аппарата, а именно: частоту пульсаций и соотношение между тактами. Привод пульсатора может быть пневматическим или электрическим (с помощью электромагнита или линейного электродвигателя).
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 2.1 – Схема работы и устройство двухкамерных доильных стаканов:
а – двухтактное доение; б – трехтактное доение; 1 – стакан; 2 – резина сосковая;
3 – кольцо; 4 – патрубок молочный
Большинство доильных аппаратов отечественного и зарубежного производства комплектуются пульсаторами с пневмоприводом. Общий вид
пульсатора с электромагнитным приводом (фирмы «Вестфалия) представлен на рисунке 2.2.
а
б
Рисунок
2.2 – Пульсатор
с электромагнитным
приводом:
а – общий вид;
б – схема: 1 – корпус; 2 – крышка;
3 – блок электронного управления в
комплекте; 4 – пускатель дистанционный в комплекте; 5 – электромагнит
клапана;
6 – поршень
Сотрудниками кафедр «Применение электроэнергии в сельском хозяйстве» и «Машины и технологии в животноводстве» Ставропольского ГАУ
разработан электропульсатор доильного аппарата с приводом от линейно-
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
го двигателя (рис. 2.3), отличительной особенностью которого является наличие в корпусе линейного электродвигателя новой конструкции, соединенного с оригинальным клапанным механизмом. Линейный электродвигатель позволяет плавно перемещать клапанный механизм.
Рисунок 2.3 – Пульсатор
доильного аппарата на основе
линейного электродвигателя:
1 – корпус; 2 – перегородка; 3 – отверстие; 4 – камера постоянного вакуума; 5 – камера переменного вакуума; 6 – шток; 7 – якорь; 8 – диски
магнитопроводящие; 9 – немагнитная прослойка; 10 – магнитопроводы; 11, 12 – катушки намагничивающие; 13 – выводы катушек; 14 – ввод
кабельный; 15 – клапан конусный;
16 – клапан тарельчатый; 17 – упор;
18 – патрубок постоянного вакуума; 19 – патрубок переменного вакуума; 20 – атмосферный канал;
21 – фильтр; 22 – крышка
Двухтактный доильный аппарат АДУ-1 предназначен для машинного
доения коров на всех типах отечественных доильных установок. Состоит из
четырех доильных стаканов, пульсатора, коллектора и шлангов.
Аппарат комплектуется пульсатором с нерегулируемой частотой пульсаций (рис. 2.4) за счет применения дросселирующего канала с увеличенным сечением. Это упрощает эксплуатацию аппарата, исключает необходимость регулировки частоты пульсов во время работы.
Рисунок 2.4 – Пульсатор доильного аппарата АДУ-1:
1 – гайка; 2 – прокладка; 3 – крышка; 4 – клапан; 5 – обойма; 6 – мембрана; 7 – корпус; 8 – корпус камеры
управления; 9, 10 – кольца уплотнительные; 11 – кожух фильтра воздуха; 12 – гайка фильтра
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Применен унифицированный доильный стакан, в состав которого входят: цельнометаллическая гильза из нержавеющей стали, сосковая резина,
выполненная заодно с молочной трубкой, патрубок переменного вакуума.
Конструкция сосковой резины обеспечивает три степени натяжения в доильном стакане по мере вытяжения при эксплуатации.
Во избежание отключения работы вследствие загрязненности воздуха
и осаждения пыли на дросселе пульсатор оснащен фильтром с бумажными
или ватными вкладышами.
Коллектор аппарата АДУ-1 (рис. 2.5) изготовлен из пластмассы и имеет прозрачную молочную камеру для контроля молоковыделения. Введен
клапан отключения вакуума, исключающий применение зажима молочного шланга.
При такте сосания вакуумметрическое
давление из вакуум-провода 7 (рис. 2.6)
по камере 1П пульсатора поступает в камеру 2П и далее через распределитель 2К
коллектора в межстенные камеры 1С доильных стаканов. Одновременно из молокопровода по молочному шлангу 1 через
камеру коллектора 1К в подсосковые камеры 2С доильных стаканов подается постоянный вакуум, и молоко отсасывается
из сосков вымени.
Постепенно из камеры 4П пульсатора
через калиброванный канал 4 отсасываРисунок 2.5 – Коллектор
ется воздух и эта камера вакуумируется.
доильного аппарата АДУ-1:
Под действием давления атмосферного
1 – распределитель; 2 – корпус;
воздуха в камере 3П диафрагма 6 вместе 3 – клапан резиновый; 4 – крышка;
с клапаном 5 опустится вниз, доступ ва5 – шайба резиновая; 6 – шплинт
куума из камеры 1П пульсатора в камеру
2П прекращается, а из камеры 3П атмосферный воздух поступает в камеру 2П пульсатора и далее через камеру 2К
коллектора в межстенные камеры 1С доильных стаканов. Сосковая резина
сжимается, охватывая нижнюю часть соска. Происходит такт сжатия. Истечение молока прекращается и на время такта сжатия восстанавливается
нормальное кровообращение в сосках вымени животного.
Наряду с этим воздух постепенно будет поступать из камеры 2П через
канал 4 в камеру 4П пульсатора, и через мембрану 6 преодолевает силу,
действующую на клапан 5 сверху (со стороны атмосферы), так как рабочая площадь клапана 5 значительно меньше площади мембраны 6. Клапан 5 вновь поднимется вверх, отсоединит камеру 2П пульсатора от камеры 3П, вакуумметрическое давление из камеры 1П через камеру 2П
пульсатора, камеру 2К коллектора поступает в межстенные камеры 1С доильных стаканов. Наступит такт сосания и рабочий цикл доильного аппарата будет повторяться.
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 2.6 – Схема работы доильного аппарата АДУ-1
Доильный аппарат АДН-1 (аппарат доильный низковакуумный) имеет
пульсатор типа АДУ-1 и коллектор с мембранно-клапанным механизмом.
Рабочая величина вакуума в системе 43 кПа.
При включении аппарата мембрана 2 (рис. 2.7) пульсатора поднимает
клапан 1, который перекрывает доступ атмосферному воздуху из камеры
3П и обеспечивает отсоединение камеры 1П с камерой 2П. Вакуум из камеры 1П через камеру 2П проникает в межстенные пространства доильных стаканов 10 через распределитель коллектора 4К. Оператор, поднимая
за шайбу 3 клапан 4, фиксирует его шайбой в пазах прозрачного пластмассового корпуса коллектора, открывая при этом связь молочной камеры коллектора 2К с камерой 1К, находящейся под постоянным вакуумом. Доильные стаканы надевают на соски вымени в момент такта сосания, когда в
межстенных и подсосковых камерах стаканов находится рабочий вакуум.
Такт сжатия формируется в пульсаторе при опускании клапана 5 и поступлении воздуха из камеры 3П в камеру 2П и далее в межстенные камеры
стаканов через распределитель коллектора 4К. Давление в камерах 3К и 4К
выравнивается и под действием атмосферного давления в камере 3К на пло-
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
щадку клапана 11 он опускается, открывая доступ воздуху из камеры 3К в
молочную камеру и в подсосковые камеры доильных стаканов, понижая в
них вакуум до 12 кПа. Воздух в молочных камерах доильных стаканов содействует быстрому опорожнению молочного шланга 6. В пульсаторе воздух из камеры 2П по каналу 8 дросселя 9 переходит на камеру 4П. Разность
давлений, возникающая в камерах 4П и 1П, поднимает мембрану 2, и клапан 1 перекрывает камеру 3П, открывая путь вакууму в камеру 2П и далее
шланг 6, камеру 4К и в межстенные камеры стаканов. Мембрана 7 коллектора поднимается под давлением воздуха из камеры 3К. Подсосковые камеры, лишенные подсоса воздуха из камеры 3К, вакуумируются до глубины
рабочего вакуума. Повторяется такт сосания.
а
б
Рисунок 2.7 – Схема работы доильного аппарата АДН-1:
а – сосание; б – сжатие
Доильный аппарат АДС-1 (аппарат доильный стимулирующий) имеет
сдвоенный пульсатор АДУ-02.200 (рис. 2.8), обеспечивающий в ходе такта сосания для стимулирования молокоотдачи вибрации сосковой резины
доильных аппаратов с амплитудой колебаний ±2 мм при частоте вибраций
4...8 Гц. Стимулирующий блок пульсатора маркирован буквой С, а пульсирующий блок, обеспечивающий рабочий ритм пульсации – буквой П.
Патрубок 1 пульсатора при помощи шланга соединяют с вакуумной магистралью. Через патрубок Т пульсатор связан с распределителем коллектора подвесной части доильного аппарата. При включении в работу вакуум
от магистрали переходит на камеру Н блока П. При этом давление воздуха
камеры Ж на мембрану 5П перемещает подпятник и его клапан 2П, который
отделяет камеру В от канала Р, расположенного в перегородке между бло-
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ками. Вакуум из камеры Н через окна во вставке-диффузоре З переходит в
камеру В через канал Г, перетекает на камеру Д блока С. Давление воздуха на мембрану 5С со стороны камеры К при этом перемещает мембранноклапанный механизм блока С, и клапан 2С перекрывает камеру постоянного атмосферного давления Р, отделяя ее от камеры Е, в которой образовался
вакуум. Камера Е связана с камерой Д окнами во вставке 4, через них открывается путь вакууму к распределительной камере коллектора через патрубок Т и шланг переменного вакуума. В межстенных пространствах стаканов образуется рабочий вакуум и происходит такт сосания.
Рисунок 2.8 – Схема пульсатора АДУ- 02.200
В ходе такта сосания вакуум через канал О в корпусе блока С, его кольцевую выточку крышки 4, короткий дроссельный канал Л переходит на
камеру К. Со снижением давления в камере К давление воздуха на клапан 2С от канала Р, соединенного с воздушным фильтром 2, переместит
клапан 2С и воздух поступит в патрубок Т и межстенные камеры стаканов, создавая промежуточный такт сосания. При этом воздух из патрубка
Т перетекает в камеру К по каналу О и дроссельному каналу Л, создавая
давление на мембрану и мембранно-клапанный механизм блока С, закрывает клапаном 2С сообщение между камерой Е и каналом Р. Происходит
повторно вакуумирование патрубка Т и межстенных камер с переходом
вакуума в камеру К.
Блок С обеспечивает несколько таких переключений с колебаниями вакуума в межстенных камерах стаканов в период перехода вакуума из канала Г в камеру Ж по выточке в крышке блока П через отверстие в мембране 5П и по дросселю И, так как сопротивление перетеканию воздуха
по длинному дросселю И значительно больше, чем по короткому дросселю Л. Вследствие вакуумирования камеры Ж воздух из канала Р переме-
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стит клапан 2П и поступит в камеру В, канал Г, камеру Д. Воздух из канала Р и камеры Д, имея свободный путь в патрубок Т, проходит в межстенные камеры стаканов. Происходит такт сжатия. Одновременно в камере К
исчезает остаточный вакуум и блок С находится под атмосферным давлением. В блоке П в ходе такта полного сжатия воздух, переходя из канала Г
по дросселю И в камеру Ж, повышает в ней давление и вследствие постоянства вакуума в камере Н перемещает мембрану 5С с клапаном 2П и перекрывает канал Р. Открывается путь вакууму по линии Н-В-Г-Д-Е-Т и далее в межстенные камеры стаканов, формируя такт сосания. Вакуум проникает по каналу О и дросселю Л в камеру К с повторением вибрационного
цикла. Повторяемость полных (глубоких) пульсаций 1,1±0,1 Гц. Частота вибраций за период одного полного пульса может быть переменной в зависимости от интенсивности молокоотдачи, влияющей на объем межстенного
пространства доильных стаканов в ходе такта сосания. Разница между рабочим вакуумом, равным 48±1 кПа, и колебанием вакуумметрического давления, стимулирующего процесс, составляет 4...6 кПа.
При сборке пульсатора следят, чтобы вставка диффузора блока П была с
гнездом большого клапана диаметром 22 мм и с подпятником меньшего диаметра 26 мм. Камера Ж должна иметь длинный дроссель И. Со стороны патрубка Т (на блоке С) ставится диффузор с гнездом клапана диаметром 20 мм
и с большим подпятником 31 мм. Камера К имеет малый дроссель. Основные детали маркируются буквами П и С, остальные взаимозаменяемы.
Любой доильный аппарат (двух- или трехтактный) будут стимулирующими, если обычный пульсатор заменить на вибропульсатор.
Доильный аппарат «Нурлат», производимый ОАО «Маяк» (г. Киров), предназначен для комплектации систем машинного доения в молокопровод (рис. 2.9, а) и в ведро (рис. 2.9, б), имеющих вакуумметрическое давление 50±1 кПа. Аппарат контролирует характер молокоотдачи, и
в соответствии с этим автоматически регулирует уровень вакуумметрического давления: низкого (33 кПа) или высокого (50 кПа). Это позволяет максимально приблизить процесс машинного доения к естественному,
уменьшить заболеваемость коров маститом и увеличить молокоотдачу на
20…25 % (табл. 2.1).
Доильный аппарат «Нурлат» состоит из блока управления, приемника и
пульсатора, объединенных в один узел (рис. 2.10), и подвесной части – коллектора, четырех доильных стаканов, соединенных вакуумными и молочными шлангами. Пульсатор соединяется с коллектором двумя шлангами
переменного вакуума. Детали приемника и крышка коллектора изготовлены из прозрачных материалов, что позволяет оператору визуально наблюдать за процессом доения.
Блок регулирования предназначен для регулирования вакуумметрического давления, создаваемого доильной установкой в зависимости от уровня молокоотдачи (рис. 2.10). Состоит из корпуса 2, крышки 9, вставки 1, ручки 17, скобы 18, сильфона 11, заглушки 3, корпуса магнитного клапана 20 и
защелки 19.
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 2.9 – Общий вид доильного аппарата «Нурлат»:
а – для доения в молокопровод (исполнение ПАД 00.000);
б – для доения в доильное ведро (исполнение ПАД 00.000 – 1)
В крышке 9 смонтирован клапан, состоящий из штока, пружины, двух упоров
и сильфона 11. Положение сильфона 11
указывает во время работы аппарата уровень вакуума: во время фазы стимуляции
и додаивания (уровень низкого вакуума)
сильфон должен быть сжат и должно быть
легкое пощелкивание в пульсаторе; фазу
основного доениaя (уровень высокого вакуума) – сильфон в свободном состоянии.
Блок управления имеет два режима:
низкого или высокого вакуума. При обоих режимах в полости Е блока управления
(рис. 2.11) создается вакуум 50 кПа. Режим
низкого вакуума соответствует фазам стиРисунок 2.10 – Общий вид блока управления,
приемника и пульсатора:
1 – вставка; 2 – корпус; 3 – заглушка; 4 – трубка дренажная; 5 – штуцер; 6 – штуцер дренажной трубки; 7 – корпус; 8 – кожух; 9 – крышка; 10 – скоба;
11 – сильфон; 12, 13 – крышка; 14 – шток; 15 – поплавок; 16 – стакан; 17 – ручка; 18 – скоба; 19 – защелка; 20 – корпус магнитного клапана
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
муляции и додаивания. Магнит 1 находится в крайнем верхнем положении
и закрывает отверстие Б, соединяющее атмосферу с внутренними полостями блока управления. Магнит 1 удерживается в верхнем положении за счет
силы притяжения магнита 1 и магнита, расположенного в поплавке приемника. Через открытое отверстие А происходит выравнивание вакуума в полостях Е и В. Созданное в полости В разряжение сжимает сильфон 3 и отжимает в верхнее положение мембрану 2, связанную с управляющим клапаном 4. Управляющий клапан 4 при этом закрывает отверстие Д. За счет
дросселирования клапаном 5 отверстия Ж, соединяющего полости Е и Г, в
полости Г устанавливается постоянный вакуум 33 кПа. Такой же уровень
вакуума устанавливается в пульсаторе, коллекторе и надмембранной полости приемника аппарата.
а
б
Рисунок 2.11 – Схема работы блока управления:
а – режим низкого вакуума: 1 – магнит; 2 – мембрана; 3 – сильфон; 4 – клапан управляющий; 5 – клапан дроссельный; б – режим высокого вакуума: А, Б, Д, Ж – отверстия;
В, Г, Е – полости
Приемник предназначен для контроля уровня молокоотдачи, переключения блока управления на различные режимы доения, регулирования
уровня вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов и автоматического запирания вакуумной линии в случае спадания доильных стаканов с
вымени коровы. Режим высокого вакуума соответствует фазе основного доения. За счет увеличения молокоотдачи и всплытия поплавка в приемнике
силы притяжения, возникающей между магнитом поплавка и магнитом 1,
не хватает, чтобы уравновесить силу тяжести магнита 1 и удержать его в
верхнем положении. Магнит 1 падает под собственным весом, открывая отверстие Б, через которое воздух устремляется в полость В. За счет разни-
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
цы атмосферного давления, созданного в полости В, и давления в полости Е
магнит удерживается в крайнем нижнем положении, запирая отверстие А.
Из-за отсутствия разряжения в полости В мембрана 2 принимает исходное
положение. Связанный с мембраной 2 управляющий клапан 4 принимает
крайнее нижнее положение и полностью открывает отверстие Д. При этом
давление в полости Г выравнивается с давлением в полости Е и принимает вакуумметрическое давление 50 кПа. Так как в полости В устанавливается атмосферное давление сильфон 3 за счет собственной упругости примет первоначальную форму.
Приемник состоит из стакана 1 (рис. 2.12), поплавка 3, штока 2, диафрагмы 4, расположенной между крышками.
Рисунок 2.12 – Схема
работы приемника:
а
б
а – режим низкого вакуума: А – седло отверстия;
Б, Г – отверстия; В – полость надмембранная;
Д – полость подмембранная; б – режим высокого вакуума: 1 – стакан;
2 – шток; 3 – поплавок;
4 – мембрана; 5 – магнит; 6 – магнит блока
управления
Приемник работает в двух режимах: высокого и низкого вакуума. При
обоих режимах в полости Д создается вакуум 50 кПа.
Режим низкого вакуума (рис. 2.12, а) соответствует низкой молокоотдаче
(до 200 г/мин). При этом шток 2 и поплавок 3 находятся на дне стакана 1. Все
молоко успевает пройти через дренажное отверстие, расположенное в нижней
части штока 2. В этом режиме магнит 5 поплавка 3 удерживает магнит 6 блока
управления в верхнем положении, блок управления находится в режиме низкого вакуума, а в надмембранной полости В устанавливается вакуум 33 кПа.
За счет разницы давлений в надмембранной полости В и подмембранной полости Д, в которой поддерживается постоянный вакуум 50 кПа, мембрана 4
отжимается в нижнее положение и дросселирует отверстие Г. Дросселирование сечения проходного отверстия Г создает перепад давлений в живом сечении, что приводит к уменьшению вакуума в полости Б до 33 кПа. Такой же вакуум устанавливается в подсосковых камерах доильных стаканов.
Режим высокого вакуума (рис. 2.12, б) соответствует фазе основного доения. При высокой молокоотдаче (более 200 г/мин) молоко не успевает проходить через дренажное отверстие в нижней части штока 2. Набирающееся
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в стакане 1 молоко поднимает поплавок 3, который в свою очередь поднимает шток 2. Открытое отверстие А дает возможность свободному выходу
молока в молокопровод. При этом магнит 5 поплавка 3 перестает удерживать магнит 6 блока управления в верхнем положении. Блок управления переходит в режим высокого вакуума, поэтому в надмембранной полости В
устанавливается вакуум 50 кПа. Перепад давления в полостях В и Д отсутствует, мембрана 4 принимает исходное положение и полностью открывает проходное сечение отверстия Г. В полости Б, а значит и в подсосковых
камерах доильных стаканов, устанавливается вакуум 50 кПа. При случайном спадании доильных аппаратов с вымени коровы в полости Б мгновенно
устанавливается атмосферное давление. За счет перепада давлений в полостях В и Д мембрана 4 перекрывает отверстие Г.
Пульсатор состоит из корпуса 22 (рис. 2.13), основания 3, штока 7, коромысла 2, ползуна 4, пружины 1, мембраны 21, иглы 18, правой крышки 15, левой крышки 5, заглушки 19, колпачка 20, штуцеров 11 и 13. С помощью байонетного разъема на корпусе 22 пульсатор устанавливается на
блок управления.
В первоначальном положении шток 7, водило 6 и ползун 4 находятся в
Рисунок 2.13 – Схема пульсатора доильного
аппарата «Нурлат»:
1 – пружина; 2 – коромысло; 3 – основание;
4 – ползун; 5, 15 – крышка левая и правая;
6 – водило; 7 – шток; 8, 21 – мембрана; 9, 14,
16 – шайба; 10, 12 – ось; 11, 13 – штуцер левый
и правый; 17 – гайка; 18 – игла; 19 – заглушка;
20 – колпачок; 22 – корпус; 23 – ось; А, Б – полость левая надмембранная и подмембранная;
В, Г – полость правая подмембранная и надмембранная
крайнем правом положении, а коромысло 2 в крайнем левом положении.
При таком положении ползун 4 соединяет центральный паз основания 3 с
правым пазом. Коромысло 2 соединяет центральное отверстие основания 3,
связанное с центральным пазом, с правым отверстием, соединенным с правой подмембранной полостью В. Воздух отсасывается через центральное
отверстие в основании 3, что приводит к созданию вакуума в правом штуцере 13 и в полости В. В этом положении левое отверстие и левый паз в
основании 3 находятся в открытом положении. Левый штуцер 11 и левая
подмембранная полость Б находятся под атмосферным давлением.
Созданный в правой подмембранной полости В вакуум отжимает в
левое положение мембрану 21, которая перемещает в левое положение
шток 7, водило 6, ползун 4. При этом в правой надмембранной полости Г
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
создается вакуум, величина которого ниже, чем в правой подмембранной
полости В (за счет поступления воздуха через канал штока 7 из надмембранной полости А). При перемещении штока 7 из правого в левое положение коромысло 2 остается в правом положении до тех пор, пока водило 6 не займет крайнее левое положение. В момент достижения штоком 7
крайнего левого положения водило 6 выходит из зацепления коромысла 2,
которое под воздействием пружины 1 щелчком принимает крайнее правое
положение, т. е. происходит переключение каналов и отверстий в пульсаторе. В таком положении в левом штуцере 11 и в левой подмембранной полости Б создается вакуум, а правый штуцер 13 и полость В оказываются
под атмосферным давлением, т. е. движение всех частей повторяется, но в
обратном направлении.
Скорость переключения пульсатора (частота пульсаций) зависит от скорости перетекания воздуха из одной надмембранной полости в другую. Регулирование частоты пульсаций осуществляется изменением проходного
сечения дроссельного отверстия в полом штоке 7 при вращении иглы 18.
Таблица 2.1 – Технические характеристики доильного аппарата «Нурлат»
Параметры
Питающее вакуумметрическое давление, кПа
Количество ступеней регулирования вакуума
Вакуумметрическое давление, создаваемое аппаратом, кПа:
фаза стимуляции
фаза основного доения
фаза додаивания
Частота пульсаций, мин–1:
фаза стимуляции
фаза основного доения
заключительная фаза
Относительная продолжительность тактов, %:
сжатия
сосания
Масса аппарата без упаковки, кг
Величина
50–1
2
33±3
50+1
33±3
45
60
45
40…43
60…57
1,6
Коллектор доильного аппарата «Нурлат» предназначен для распределения переменного вакуума по пульсационным камерам доильных стаканов
и сбора молока из подсосковых пространств доильных стаканов в общую
молочно-вакуумную магистраль. Детали коллектора образуют две взаимно
несвязанные полости. Два штуцера распределителя коллектора предназначены для подключения к пульсатору. Два правых и два левых штуцера распределителя предназначены для подключения коллектора к пульсационным камерам доильных стаканов. Благодаря этому осуществляется попарное доение
соответствующих долей вымени животного. В зависимости от квалификации оператор может работать на трех – пяти аппаратах «Нурлат».
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При исследовательской и селекционной работе для определения продуктивности и продолжительности доения отдельных долей вымени коров,
а также их пригодности к машинному доению используют доильный аппарат ДАЧ-1 (рис. 2.14). На коллекторе и измерителе объема нанесены цифровые обозначения, соответствующие долям вымени животного: 1 – левой
передней; 2 – правой передней; 3 – левой задней; 4 – правой задней. Для записей показаний аппарата подключают отметчик времени с напряжением
питания 12 В. Распределитель в верхней части коллектора шлангами соединен с межстенными камерами доильных стаканов.
а
б
Рисунок 2.14 – Аппарат доильный ДАЧ-1:
а – общий вид; б – схема работы; 1 – коллектор; 2 – пульт; 3 – стаканы доильные; 4 – измеритель; 5 – ручка; 6 – гайка фиксации измерителя по уровню; 7 – рама измерителя;
8 – приемная камера; 9 – трубка выравнивающая; 10 – ковш
Измеритель состоит из корпуса, в котором прижимами закреплено основание. На основании размещены четыре двухкамерных измерительных ковша. Сверху корпус закрыт крышками с приемными камерами и патрубками для подключения к коллектору доильного аппарата. Наполнение ковшей
регулируется винтами.
Для приема и выдачи информации о продуктивности и продолжительности доения отдельных четвертей вымени, обработки сигналов от изме-
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рителя о необходимости додаивания или снятия подвесной части с вымени применяется пульт. Погрешность отсчета времени молокоотдачи пультом составляет ±5 %, а по каждой четверти – 5 с, предел измерения разового
удоя – 50…9950 г. Питание пульта автономное от двух батареек напряжением 4,5 В каждая. Измеритель объема и пульт закреплены на кронштейнах.
Доильный аппарат ДАЧ-1 перед доением присоединяют к доильному
ведру или молокопроводу. После подключения четвертого доильного стакана в работу на пульте нажимают кнопку «включение».
Молоко поступает в приемную камеру 8 (рис. 2.14, б), отделяется от воздуха, который отсасывается по выравнивающей трубке 9, и сливается в
одну из камер ковша 10. При наборе 50 г молока ковш опрокидывается, подставляя под струю молока вторую камеру. Во время опрокидывания магнит, укрепленный на боковой стенке ковша, замыкает контакты датчика,
сигнал от которого поступает в блок памяти пульта. В блоке памяти отдельно фиксируются надой и время доения по каждой доле вымени. При интенсивности доения менее 50 г за 30 с из любой доли отсчет времени прекращается. По окончании доения загорается световой индикатор на пульте.
В этот момент оператор нажимает кнопку «додаивание» на пульте и начинается отсчет времени додаивания по всем долям. При вторичном снижении интенсивности молокоотдачи менее 50 г за 30 с световой индикатор загорается постоянным светом. На этом доение заканчивается. На табло
пульта высвечиваются показания удоя по первой доле вымени. Последовательным нажатием соответствующих кнопок на пульте вызывают показатели надоя по другим долям вымени. Затем списывают показания продолжительности доения по каждой четверти вымени.
Основные технические характеристики доильного аппарата ДАЧ-1 следующие: производительность – 8 коров/ч; погрешность измерения удоя
из каждой четверти вымени ±5 %; погрешность отсчета времени ±1,5 %;
вместимость одной камеры ковша – 50 г; цена деления счетного указателя – 50 г; пропускная способность ковша – 0,2…2,0 кг/мин; напряжение питания – 9 В; масса – 12 кг.
Лечебный передвижной доильный аппарат ЛПДА-1УВЧ состоит из серийного доильного аппарата любого типа и медицинского аппарата УВЧ-66. Для создания электромагнитного поля УВЧ в межстенных пространствах пластмассовых доильных стаканов установлены кольцевые пластинчатые электроды, которые фидерами соединены с аппаратом УВЧ-66.
Доильный аппарат с УВЧ перевозят на модифицированной тележке ПДА-1.
Применение аппарата УВЧ дает возможность обрабатывать соски и
вымя коровы непосредственно в процессе машинного доения. Благодаря
этому у коров повышается средняя скорость молокоотдачи, увеличивается полнота выдаивания, сокращаются заболевания маститом. Особенно эффективно применение аппарата с профилактической целью в родильном отделении. За один час доярка обслуживает 6 коров.
Доильный аппарат Duovac R (Швеция), разработанный фирмой «DeLaval», работающий по двум режимам, имеет две линии вакуума (h1 = 33 кПа
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и h2 = 50 кПа). В фазе А производится стимулирование при пониженном вакууме с частотой 50 пульсаций в минуту. При возрастании интенсивности
молокоотдачи до 200 мл/мин индикатор потока молока переключает аппарат
на работу в фазе Б – доение при разрежении 50 кПа и с частотой 60 пульсаций в минуту. При уменьшении молокоотдачи до 200 мл/мин наступает фаза
В – додаивание с режимами как в фазе А.
Доильный аппарат SACCO 800S
(рис. 2.15) фирмы «S.A.C.» (Дания) обеспечивает автоматическое снятие подвесной части
доильного аппарата по окончании доения.
Электропитание осуществляется от автономного источника питания (аккумуляторной батареи) с периодом подзарядки один раз
в неделю. Аппарат состоит из электронного
блока управления 1, который контролирует,
сигнализирует и управляет дойкой; датчика
потока 2, контролирующего скорость молокоотдачи коровы; электромагнитного клапана 3,
обеспечивающего отсутствие вакуума в подсосковой камере в момент снятия подвесной
части доильного аппарата с вымени; цилиндра
с поршнем 4, обеспечивающих снятие подвесРисунок 2.15 – Аппарат
ной части доильного аппарата и удерживают
доильный SACCO 800S:
ее в подвешенном состоянии; пульсатора 5.
1 – блок управления электронДоильный аппарат производства фир- ный; 2 – датчик потока; 3 – клаэлектромагнитный; 4 – цимы «Вестфалия» (рис. 2.16) имеет попарный пан
линдр с поршнем; 5 – пульсапривод доильных стаканов, обеспечиваемый тор; 6 – коллектор; 7 – стакан
доильный
пульсатором клапанно-мембранного типа.
Рисунок 2.16 – Аппарат доильный CLASSIC фирмы «Westfalia Surge»:
1 – пульсатор; 2 – коллектор; 3 – стакан доильный
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Укомплектован аппарат доильными стаканами, имеющими различную массу. Облегченными являются стаканы, с кольцевой канавкой на
корпусе, которые должны подсоединяться к передним четвертям вымени коровы.
CLASSIC – доильный аппарат с надежным пульсатором CONSTANT.
Более утяжеленная подвесная часть доильного аппарата дает возможность
выдаивать животное со скоростью естественной молокоотдачи за 4…6 минут. Пульсация и наблюдение за потоком молока происходит механически
(без электроники и электропитания).
Сердцем доильного аппарата является коллектор CLASSIC 300. Благодаря своему объему в 300 см 3 и специально разработанной форме, коллектор гарантирует наивысшие показатели на любой фазе доения. Наклон и две направляющие плоскости в нижней части корпуса создают
эффект воронки в направлении сливного патрубка. Благоприятные условия для сбора и прохождения молока обеспечивают его быструю транспортировку в длинный молочный шланг без потерь вакуума, в то время
как интегрированные направляющие плоскости уменьшают завихрение
жидкости. Удобная форма облегчает подключение и снятие доильных
стаканов.
Сосковая резина имеет специальную запатентованную форму с демпфирующей головкой, препятствующей наползанию стакана на сосок, специальная форма резины массирует основание соска при доении. Материалом для сосковой резины может быть и наилучший по своим характеристикам силикон.
В зависимости от формы и размеров вымени, размеров и расположения
сосков выпускается два варианта коллекторов (табл. 2.2, рис. 2.17).
Таблица 2.2 – Варианты коллекторов доильного аппарата
A Исполнение:
стандартное
патрубки для малых расстояний между сосками (задними)
с высокой стойкостью к химическим веществам
Classic 300
Classic 300 E
Classic 300 C
B Перекрытие вакуума:
с запорным шариком или без запорного шарика
C Распределение воздуха по долям вымени:
слева/справа
спереди/сзади
L/R
V/H
D Подвешивание:
со снятием (проушина для снятия)
без снятия (кронштейн крепления)
Смотровые стекла на доильных стаканах позволяют контролировать
процесс доения и молокоотдачу по четвертям. Стеклянная часть коллектора имеет высокую прочность на удары, трещины и сколы.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Classic 300
Classic 300 E
Е
E
Е = 120…180 мм (оптимально)
Е = 100…250 мм (максимально)
Е = 20…100 мм (оптимально)
Е = 100…250 мм (максимально)
Рисунок 2.17 – Варианты коллекторов доильного аппарата
Применение доильных стаканов разного веса и разной длины, коротких
молочных шлангов для передних и задних четвертей вымени позволяют
уровнять скорость отдачи молока передних и задних четвертей вымени.
Облегченными являются доильные стаканы с кольцевой канавкой на
корпусе.
На аппаратах применены пульсаторы клапанно-мембранного типа, обеспечивающие попарное доение.
Одним из мировых лидеров в производстве доильно-молочного оборудования является шведская фирма «DeLaval”, преемник традиций фирмы
«Alfa Laval». Одно из направлений разработок фирмы – производство доильных аппаратов, которые контролируют характер молокоотдачи и в соответствии с этим автоматически регулирует уровень вакуумметрического давления (рис. 2.18). Это позволяет максимально приблизить процесс
машинного доения к естественному, уменьшить заболеваемость коров маститом и увеличить молокоотдачу.
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 2.18 – Блок управления
доильного аппарата фирмы «DeLaval»:
1 – пульсатор; 2 – приемник; 3 – блок
управления доением
Доильный аппарат «Дояр» выпускает ОАО «Кургансельмаш»
(рис. 2.19, 2.20, табл. 2.3), предназначен он для машинного доения коров.
Поставляется как полнокомплектный аппарат для каждого конкретного типа доильных установок и как базовый комплект для переоборудования эксплуатируемой доильной аппаратуры в доильные аппараты попарного доения.
Рисунок 2.19 – Схема доильного аппарата «Дояр»:
1 – пульсатор «Интерпульс»; 2 – коллектор; 3 – стакан доильный; 4 – адаптер; 5 – ручка;
6 – прокладка; 7 – переходник; 8 – кольцо; 9 – шланг; 10 – петля; 11, 12 – трубки
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2.3 – Техническая
характеристика доильного аппарата
«Дояр»
№
п/п
1
2
3
4
5
6
Параметры
Масса подвесной
части, кг
Рабочее вакуумметрическое давление, кПа
Частота пульсаций
при вакуумметрическом
давлении 48±1 кПа
и температуре
от 5 °С до 50 °C, мин–1
Объем
коллектора, дм3
Объем доильного
ведра, л
Вес доильного
аппарата, кг, не более:
без доильного ведра
с доильным ведром
Величина
2,4±0,1
48±1
66±6
0,28;
0,35; 0,5
20±1
4,5
10,5
Рисунок 2.20 – Общий вид
доильного аппарата
«Дояр»
Содержание отчета
1. Представить схемы работы доильного аппарата в двухтактном режиме.
2. Привести технические характеристики изученных доильных аппаратов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Как устроен двухкамерный доильный стакан и каков принцип его
работы?
2. Каково назначение коллектора и пульсатора в доильном аппарате?
3. Назовите особенности рабочего процесса доильных аппаратов,
работающих по двух- и трехтактному принципу, их преимущество и недостатки.
4. Перечислите отличительные особенности доильных аппаратов
АДС-1, ДАЧ-1 и «Нурлат».
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Т е м а:
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ
ВАКУУММЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
НА ЧАСТОТУ ПУЛЬСАЦИЙ
И СООТНОШЕНИЕ ТАКТОВ
ДВУХТАКТНОГО ДОИЛЬНОГО АППАРАТА
Цель работы
– изучить лабораторную установку;
– произвести запись кимограммы работы двухтактного доильного аппарата;
– исследовать влияние вакуумметрического давления на частоту пульсаций и соотношение тактов доильного аппарата;
– построить экспериментальные зависимости частоты пульсаций и соотношения тактов доильного аппарата от величины вакуумметрического давления.
Материально-техническое обеспечение работы
– лабораторная установка;
– доильный аппарат АДУ-1.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Рабочий цикл t ɰ доильного аппарата состоит из такта сосания и такта сжатия:
(tɫ tɫɠ ),
tɰ
где tc – продолжительность такта сосания;
tсж – продолжительность такта сжатия.
Частота пульсаций ν равна:
Q
60
.
tɰ
Для анализа рабочего процесса доильного аппарата наибольший интерес представляет величина относительной длительности такта сосания δ с:
tɫ
Gɫ
.
t ɫɠ
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Величина δс зависит от конструктивных параметров пульсатора доильного аппарата:
d
ln ɜɤ
d ɧɤ
Gɫ
Ʉ ,
D d ɜɤ ɨ ,
ln ɦ
Dɦ d ɧɤ
где d ɜɤ , d ɧɤ диаметр верхнего клапана и нижнего клапанов, м;
D ɦ – диаметр мембраны, м;
Ко – опытный коэффициент.
Величину относительной длительности такта сосания δс можно определить по осциллограмме цикла доения (рис. 3.1).
Рисунок 3.1 – Осциллограмма цикла двухтактного доильного аппарата
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1 Описание лабораторной установки
Схема лабораторной установки представлена на рисунке 3.2. Она включает в себя искусственное вымя 1, четыре доильных стакана 2, коллектор 3,
пульсатор доильного аппарата 4 и ведро 5. В межстенную и подсосковую
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
камеры одного из стаканов ввернуты тензокамеры 6 и датчик 7, которые
связаны с устройством для диагностики доильных аппаратов 8 марки УДА.
Межстенная камера с помощью шланга – с самописцем 9. Подвод разряжения из воздушной магистрали 10 к доильному аппарату осуществляется через кран 11 и шланг 12. Для изменения величины разрежения в системе служит индикатор 13 марки КИ-4840.
Рисунок 3.2 – Схема лабораторной установки:
1 – искусственное вымя; 2 – доильный стакан; 3 – коллектор; 4 – пульсатор; 5 – доильное ведро; 6 – тензокамера; 7 – датчик; 8 – устройство диагностики УДА; 9 – самописец;
10 – вакуум-провод; 11 – кран; 12 – шланг; 13 – индикатор КИ-4840
2 Методика выполнения работы
1. Собрать лабораторную установку согласно схеме (рис. 3.2).
2. Включить в сеть устройство УДА и усилитель и дать ему прогреться в течение 15 мин.
3. Включить в работу насос и доильный аппарат. Установить величину
вакуумметрического давления в системе, равную 49 кПа, и, используя устройство УДА, отрегулировать частоту пульсаций доильного
аппарата, равную 70 в минуту.
4. Меняя величину вакуумметрического давления в пределах 30...55 кПа
(с интервалом 5 кПа), произвести запись кимограмм. Для каждой величины давления снять показания с УДА с пятикратной повторностью и записать их в журнал наблюдений (табл. 3.1).
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 3.1 – Журнал наблюдений
Данные
Частота
Частота пульсаций
Соотношение
Велиобработки пульсаций
по
УДА
тактов
по
УДА,
%
№
чина
кимограмм по самоопыта вакуума,
писцу,
Показания
Показания
l,
кПа
Среднее
Среднее Кп
ν, мин–1
УДА
УДА
мм
1
30
2
35
…
…
6
55
3 Обработка экспериментальных данных
1. Определить средние значения частоты пульсаций и соотношения
тактов по показаниям устройства диагностики УДА и записать их в
журнал наблюдений.
2. Произвести обработку полученных кимограмм и результаты (рабочая длина кимограммы l и число полных пульсаций Кп) занести
в журнал наблюдений. Примерный вид кимограммы для аппарата
АДУ-1 и обозначение ее параметров показаны на рисунке 3.3.
Кп
Н, кПа
l
t, с
Рисунок 3.3 – Кимограмма работы двухтактного доильного аппарата
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Пользуясь данными кимограммы, определить частоту пульсаций
аппарата для каждой величины
ɭ разряжения по следующей зависимости:
60 Ʉ ɩ ˜X
Q
,
l
где X – скорость движения ленты записывающего механизма самописца, мм/с (X = 50 мм/с).
Результаты расчетов занести в журнал наблюдений.
4. Произвести математическую обработку результатов исследования.
Прямолинейная зависимость описывается математическим уравнением
типа
Q Ⱥɇ ɋ .
Для определения коэффициентов А и С используется метод наименьших
квадратов. С этой целью для каждого ряда данных необходимо заполнить
таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – К расчету уравнения регрессии
n
H
1
2
3
4
5
6
n=6
30
35
40
45
50
55
S1 =
H2
υ
S2 =
S3 =
H·υ
S4 =
Данные в последней строке таблицы представляют собой:
n – число опытов в эксперименте;
S1 – сумму данных аргумента;
S2 – сумму данных функций;
S3 – сумму квадратов данных аргумента;
S4 – сумму произведений данных функций и аргумента.
Величины коэффициентов А и С находятся путем решения следующей
системы уравнений:
­ AS 3 CS1 S 4
.
®
¯ AS1 Cn S 2
5. Построить график Q
f (H ) .
4 Анализ полученных данных
1. Проанализировать характер изменения частоты пульсаций и соотношение тактов доильного аппарата в зависимости от величины вакуумметрического давления в системе.
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Сравнить между собой результаты, полученные с помощью устройства УДА и самописца.
3. По данным исследования сделать выводы.
Содержание отчета
1. Зарисовать схему лабораторной установки.
2. Дать краткое описание методики проведения опытов.
3. Представить кимограмму работы доильного аппарата и результаты
ее обработки.
4. Оформить журнал наблюдений.
5. Построить зависимости частоты пульсаций и соотношения тактов
от величины вакуумметрического давления и дать их анализ.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.
2.
3.
4.
Что называется тактом и числом пульсаций доильного аппарата?
На чем основан принцип действия гальванометра датчика УДА?
Как регулируется частота пульсаций доильного аппарата?
Как влияют частота пульсаций, соотношение тактов и эксплуатационные параметры доильного аппарата на физиологию коровы?
5. Каким образом величина вакуумметрического давления в системе
влияет на частоту пульсаций и соотношение тактов доильного аппарата?
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 4
Т е м а:
ИССЛЕДОВАНИЕ
РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ
ДОИЛЬНЫХ АППАРАТОВ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ПНЕВМОТЕСТЕРА ПТД-1
Цель работы
– ознакомиться с назначением, устройством и правилами эксплуатации пневмотестера ПТД-1;
– исследовать влияние вакуумметрического давления на рабочие параметры доильных аппаратов;
– проверить герметичность сосковой резины.
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Материально-техническое обеспечение работы
–
–
–
–
действующий фрагмент доильной установки АДМ-8;
доильные аппараты АДУ-1, АДС-1, АИД-1;
пневмотестер ПТД-1;
технологические карты диагностирования доильных установок с использованием пневмотестера ПТД-1.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Осциллограммы изменения давления в межстенных камерах доильных
стаканов различных марок доильных аппаратов показаны на рисунке 4.1.
а
б
Рисунок 4.1 – Осциллограммы изменения давлений
в межстенных камерах доильных стаканов аппаратов типа:
а – АДУ-1 исполнения основного, 03, 05; б – АДУ-1 исполнения 04 и 09 (с вибропульсатором): Рм – изменение давления в межстенных камерах доильных стаканов; Рмах – максимальное давление в межстенных камерах доильных стаканов; Фр – статическая фаза разгрузки (в такт сжатия); ΔРвп – амплитуда стимулирующих импульсов
1 Описание пневмотестера ПТД-1
Пневмотестер ПТД-1 предназначен:
– для измерения статического вакуумметрического давления;
– проверки производительности вакуумных насосов;
– проверки герметичности вакуумной системы;
– измерения максимального вакуумметрического давления в межстенных камерах доильных стаканов;
– измерения основной частоты пульсаций доильного аппарата;
– измерения стимулирующей частоты пульсаций доильного аппарата;
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– измерения статической фазы разгрузки;
– измерения амплитуды стимулирующих импульсов.
Лицевая панель пневмотестера ПТД-1 показана на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Лицевая панель прибора «Пневмотестер»:
1 – дисплей; 2 – контрольные индикаторы; 3 – клавиша измерения параметров пульсаторов и вибропульсаторов; 4 – клавиша вызова индикации максимальной величины вакуума в межстенных камерах доильных стаканов; 5 – клавиша вызова основной частоты
пульсаций; 6 – клавиша вызова индикации стимулирующей частоты пульсации; 7 – клавиша вызова индикации величины статической фазы разгрузки (в такте сжатия); 8 – клавиша вызова индикации амплитуды стимулирующих импульсов; 9 – клавиша измерения герметичности молоковакуумных систем; 10 – клавиша измерения времени откачки
вакуумным насосом молоковакуумных систем; 11 – клавиша измерения величины вакуума в молоковакуумных системах; 12 – клавиша системного сброса; 13 – клавиша отключения прибора; 14 – клавиша включения прибора; 15 – индикатор разряда батарей;
16 – гнездо для подключения зарядного устройства
2 Методика выполнения работы
2.1 Исследование влияния вакуумметрического давления
на рабочие параметры доильных аппаратов
Собрать установку в соответствии с рисунком 4.3. Включить пневмотестер и вакуумную установку. Меняя с помощью индикатора КИ-4840 величину вакуумметрического давления в пределах 35...60 кПа (с интервалом
5 кПа), снять показания прибора для каждого параметра доильных аппаратов АДУ-1 и АДС-1 и записать их в журнал наблюдений (табл. 4.1).
Если во время работы пульсатора или вибропульсатора вакуумметрическое давление в межстенных камерах доильных стаканов в такте сжатия не спадает ниже уровня 1,3 кПа, то на знаковом дисплее во всех разрядах высвечиваются нули и над клавишей Фр загорается индикаторный
светодиод. Главной причиной этого является пропуск вакуума между клапаном и клапанным пояском диффузора (у вибропульсатора в основном
блоке). Нажимая клавиши индикации, проконтролировать остальные па-
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
раметры пульсатора и принять решение о целесообразности применения
данного пульсатора.
Рисунок 4.3 – Схема измерения параметров доильных аппаратов:
1 – вакуум-провод; 2 – молокопровод; 3 – ручка Д.03.001; 4 – шланг молочный; 5 – пульсатор; 6 – шланг переменного вакуума; 7 – пневмотестер; 8 – шланг присоединительный; 9 – тройник; 10 – заглушка доильного стакана; 11 – стакан доильный; 12 – коллектор; 13 – клапан коллектора
Таблица 4.1 – Журнал наблюдений
Параметры
Величина Максимальная
вакуумвеличина
метривакууммет№
ческого
рического
опыта давления
давления
по вакув межстенных
умметру, камерах Р , кПа
мах
кПа
АДУ-1
1
35
2
40
3
45
4
50
5
55
6
60
Частота
пульсаций
F, Гц
Частота Амплитуда
Величина
стимустатической лирую- стимулируюФазы
щих
щих
разгрузки импульимпульФр, мс
сов
сов
f, Гц
Pвп, кПа
АДС-1 АДУ-1 АДС-1 АДУ-1 АДС-1
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Если вакуумметрическое давление в межстенных камерах не спадает
ниже уровня 6,4 кПа, прибор ожидает 16 с и выводит на знаковом дисплее
надпись «Брак». Данный пульсатор следует отбраковать.
2.2 Проверка герметичности сосковой резины
Собрать установку в соответствии с рисунком 4.4. Включить пневмотестер и вакуумную установку, установить величину вакуумметрического давления по вакуумметру 49 кПа. После этого нажать клавишу Pст
(поз. 11, рис. 4.2).
Рисунок 4.4 – Схема контроля сосковой резины (отсутствие порывов):
1 – вакуум-провод; 2 – молокопровод; 3 – ручка Д.03.001; 4 – шланг молочный; 5 – пульсатор; 6 – шланг переменного вакуума; 7 – пневмотестер; 8 – шланг присоединительный;
9 – заглушка доильного стакана; 10 – стакан доильный; 11 – коллектор; 12 – клапан коллектора; 13 – заглушка
При нормальной сосковой резине без порывов прибор должен показывать величину не более 1,3 кПа. При наличии порывов (отсутствие герметичности) резины показания прибора постепенно повышаются. В этом случае следует разобрать стаканы, визуально оценить состояние сосковой резины. Резина, имеющая порывы (трещины), должна быть выбракована и
заменена новой.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.3 Анализ полученных данных
1. Проанализировать характер изменения рабочих параметров доильных аппаратов в зависимости от величины вакуумметрического давления.
2. По данным исследований сделать выводы.
Содержание отчета
1. Зарисовать схему лабораторной установки.
2. Оформить журнал наблюдений.
3. Построить графики зависимостей Рмах = f(H), F = f(H), Фр = f (H),
f = f (H), Рвп = f (H) и дать их анализ.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется тактом и числом пульсаций доильного аппарата?
2. Как влияет величина вакуумметрического давления на рабочие параметры доильного аппарата. Как это сказывается на физиологии
доения коров?
3. Как влияет состояние сосковой резины на рабочие параметры доильных аппаратов?
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 5
Т е м а:
ДИАГНОСТИКА СОСКОВОЙ РЕЗИНЫ
Цель работы
– овладеть приемами диагностики сосковой резины и навыками по математической обработке результатов эксперимента;
– ознакомиться с устройством прибора для определения упругости сосковой резины и правилами работы на нем;
– проверить образцы резины на упругие свойства и классифицировать
их по группам жесткости;
– обработать данные измерений, ознакомиться с устройством и назначением стенда СПДА для проверки доильных аппаратов.
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Материально-техническое обеспечение работы
– монтажный стол, прибор для определения упругости сосковой резины (8727-17.00.000);
– сосковая резина – 50 штук;
– cтенд СПДА.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Сосковая резина доильных аппаратов в процессе эксплуатации вытягивается и меняет свои упругие свойства, что служит причиной уменьшения
скорости доения коров и, возможно, заболевания маститом.
Исследованиями установлено, что сосковая резина, даже новая, имеет
далеко не одинаковые упругие свойства. Для нормальной работы доильных
аппаратов необходимо в каждый доильный стакан устанавливать сосковую
резину с одинаковой упругостью. Допускаемое отклонение на растяжение
при усилии массой 6 кг не более 5 мм в каждом стакане. В связи с этим сосковую резину перед установкой в доильные стаканы необходимо проверять на упругость и комплектовать ее по группам жесткости.
Для этой цели используется прибор КИ-4273 (ВНИИТИМЖ) или 872717.00.000. Перед проверкой упругости сосковой резины на приборе замеряют ее длину. Нормальная длина сосковой резины всех отечественных аппаратов 155 мм. Проверку упругости сосковой резины для определения характеристик распределения проводим двумя методами:
1) при проведении поискового опыта с выборкой вначале 10 единиц сосковой резины;
2) при выборке из генеральной совокупности 50 единиц сосковой резины.
Проверку упругости на приборе КИ-4273 проводим следующим образом для обоих методов:
– установить сосковую резину в держатель присоском вверх;
– другой конец резины закрепить в зажиме;
– нажать на педаль, резина под действием массы в 6 кг оттягивается
вниз; выдержать не менее 10 с;
– зафиксировать значение на шкале после растяжения;
– опустить педаль, освободить резину из зажима;
– вставить в прибор следующую сосковую резину и аналогичным образом замерить ее удлинение.
Полученные данные занести в таблицу 5.1 в графу X i.
Определим значение средней арифметической величины удлинения
ɏ , мм, по формуле
1in
Xi
Xi,
n
где X i – величина удлинения, мм;
n – число опытов.
58
¦
i 1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 5.1 – Результаты измерений
Порядковый
номер резины
1
2
…
49
50
(Xi – X)2
(Xi – X )
Xi
¦ (Xi -X)
Xi
2
Среднеквадратическое отклонение величины удлинения
i n
V
Коэффициент вариации
r
X
¦(X
i 1
i
X )2
n
V
X
.
˜ 100.
Для проведения расчетов необходимо заполнить таблицу 5.1. Подобным
образом ведется обработка массива при выборке, равной 50 штук резины.
Коэффициент вариации показывает насколько велико рассеивание величины удлинения по сравнению со средним арифметическим значением
этого удлинения.
Значения коэффициента вариации до 10 % считается незначительным, от
10 до 20 % – средним, свыше 20 % значительным. Вся партия сосковой резины, в которой коэффициент вариации величины удлинения свыше 20 % считается низкого качества. Если удлинение после 3…4 месяцев эксплуатации
резины составляет величину меньше 20 мм, то такая резина выбраковывается. Полученный массив удлинений резины классифицируется по величине
удлинений в интервале через 5 мм. Для этого заполняется таблица 5.2.
Таблица 5.2 – Группы сосковой резины по величине удлинений
Количество
удлинений
Величина удлинения, мм
10–14
15–19
20–24
25–29
30–34
35–39
40–44
N
N – означает, сколько удлинений данного интервала получили в процессе замеров.
По данным таблицы 5.2 строится гистограмма распределения удлинения сосковой резины.
Гистограмма позволяет визуально оценить характер распределения удлинений сосковой резины.
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание отчета
1. Оформить журнал наблюдений.
2. Выполнить необходимые расчеты и сделать выводы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Почему возникает необходимость проверки резины на упругость и
комплектования ее по группам жесткости?
2. Как комплектуют резину по группам жесткости?
3. Как оценить качество упругих свойств партии сосковой резины, какие для этого надо иметь показатели?
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 6
Т е м а:
ОБОРУДОВАНИЕ
ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
ДЛЯ ДОЕНИЯ КОРОВ В СТОЙЛАХ
Цель работы
– ознакомиться с классификацией доильных установок;
– изучить назначение, устройство и работу установок со сбором молока в доильные ведра АД-100Б, ДАС-2В и УДС-3В;
– изучить общее устройство и работу доильной установки со сбором
молока в молокопровод АДМ-8А;
– изучить устройство и работу следующих узлов доильной установки:
– вакуумного насоса;
– молокоприемного узла;
– группового счетчика молока;
– автомата промывки;
– устройства зоотехнического учета молока;
– ознакомиться с особенностями доильных установок УДМ-200 и
УДВ-Ф-15.
Материально-техническое обеспечение работы
– фрагменты и узлы доильной установки АДМ-8А;
– вакуумная установка УВУ-45(60);
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– видеофильмы;
– плакаты.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
По организации производственного процесса выпускаются установки
для доения:
– в стойлах со сбором молока в переносные ведра (АД-100Б; ДАС-2Б);
– стойлах со сбором молока через молокопровод в общую емкость
(АДМ-8А; УДМ-200);
– на пастбищах и площадках со сбором молока в общую емкость (УДС3Б; УДЛ-Ф-12; К-Р-10);
– в доильных залах со сбором молока в общую емкость («Тандем»;
«Елочка»; «Карусель»; «Параллель»);
– в передвижные доильные установки со сбором молока в доильное ведро (УДП-1; АИД-2; УДИ-1).
Классификация доильных установок показана на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 – Классификация доильных установок
Доильные установки АД-100Б, ДАС-2В и УДС-В предназначены
для машинного доения коров в переносные доильные ведра при привязном содержании коров. Установка АД-100Б (рис. 6.2) включает в
себя девять доильных аппаратов, вакуум-провод, тележку для перевозки фляг, устройство промывки, шкаф запасных частей, вакуумную
установку (УВУ-60/45). Обслуживают установку четыре дояра с дву-
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мя доильными аппаратами каждый. Технологический процесс работы
состоит из следующих операций: подготовка к доению; доение; транспортировка молока в молочное отделение; промывка и дезинфекция доильного аппарата.
Рисунок 6.2 – Установка доильная со сбором молока
в доильные ведра АД-100Б:
1 – вакуум-провод; 2 – доильный аппарат; 3 – шкаф для хранения сосковой резины и запасных частей; 4 – установка для промывки аппаратов; 5 – вакуум-регулятор; 6 – вакуумная установка; 7 – вакуум-баллон; 8 – вакуумметр
Вакуумные установки. Для создания разрежения при работе доильной машины используют воздушные установки, состоящие из вакуумного балона-ресивера, вакуум-регулятора, вакуумметра, системы трубопроводов с арматурой, двигателя и вакуумного насоса, которые делятся на
ротационные, поршневые и эжекторные. В свою очередь ротационные вакуумные насосы подразделяются на лопастные, водокольцевые, типа Рутс
и другие. Наибольшее распространение на фермах получили ротационные
лопастные вакуумные установки марки УВУ-60/45 и водокольцевые воздушные насосы ВВН-3, ВВН-6, ВВН-12.
Ротационная лопастная вакуумная установка типа УВУ включает в
себя (рис. 6.3) электродвигатель 1, вакуумный баллон 3, регулятор вакуума 4, вакуумметр 6, вакуум-провод 5, вакуумный насос 2. При частом отключении электроэнергии может комплектоваться резервным двигателем 7
внутреннего сгорания. Унифицированный насос УВУ-60/45 работает при
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вакууме 53 кПа с воздухопроизводительностью 60 и 40 м3/ч. Для получения
требуемого расхода изменяют частоту вращения ротора постановкой шкивов разного диаметра на вал электродвигателя.
Рисунок 6.3 – Общий вид вакуумной установки УВУ-60/45:
1 – электродвигатель; 2 – насос вакуумный; 3 – баллон вакуумный; 4 – регулятор вакуума; 5 – вакуум-провод; 6 – вакуумметр; 7 – двигатель внутреннего сгорания резервный
Насос вакуумный пластинчато-роторный предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом на открытом воздухе в диапазоне
температур от минус 10° до плюс 40 °С и высоте над уровнем моря не более
1000 м, выпускается в четырех исполнениях. Внутри чугунного цилиндрического корпуса 22 (рис. 6.4) с ребристой поверхностью для лучшей теплоотдачи вращается ротор 17. Ротор имеет четыре паза, в которых свободно
перемещаются текстолитовые лопатки 16. Ротор вращается в шарикоподшипниках 14, установленных в посадочных отверстиях крышек 12 и 19,
расположенных эксцентрично относительно оси корпуса. Подшипники со
стороны внутренней полости насоса закрыты шайбами 15. Для ориентации
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
крышек относительно корпуса при сборке насоса установлены штифты 5.
Направление вращения ротора указано стрелкой на корпусе насоса. В зависимости от исполнения насос имеет один или два выходных конца ротора.
В средней части цилиндрического корпуса имеются выхлопные окна, которые соединяются с выхлопной трубой рамы. На конец выхлопной трубы насаживают глушитель, корпус которого заполнен стекловатой для задержки
отработавшей смазки.
Рисунок 6.4 – Насос вакуумный:
1, 20 – болты; 2, 15 – шайбы; 3 – кольцо стопорное; 4 – шкив; 5 – штифт; 6 – шпонка;
7 – винт; 8, 22 – крышки; 9 – пробка; 10, 11 – прокладки; 12, 19 – крышки правая и левая;
13 – манжета; 14 – шарикоподшипник; 16 – лопатка; 17 – ротор; 18 – корпус; 21 – втулка;
22 – корпус
Технологический процесс работы вакуумной установки происходит
следующим образом. При вращении ротора 17 (рис. 6.4) лопатки 16, под
действием центробежных сил прижимаются к корпусу 22 и образуют замкнутые пространства, ограниченные ротором 17, корпусом 22 и торцевыми стенками 12 и 21, объем которых за один оборот сначала увеличивается, создавая разрежение между лопатками на стороне всасывания, а затем
уменьшается. При этом воздух сжимается и вытесняется в атмосферу через
выпускное отверстие. Для смазки подшипников и трущихся поверхностей
насос снабжен масленкой фитильного типа, которая обеспечивает равномерную и непрерывную подачу масла в насос.
Устройство промывки (рис. 6.5) предназначено для циркуляционной
(с поступательно-возвратным движением раствора) промывки молокопроводящих путей доильного аппарата, крышки и доильного ведра. Состоит из
пластмассового ведра 1 (емкость 10…12 л), насадки 2, разбрызгивателя 3,
коллектора 4, пульсоусилителя 5, пульсатора 6, клапана 7.
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 6.5 – Устройство промывки ДПР 35.000-01:
1 – ведро; 2 – насадка; 3 – разбрызгиватель; 4 – труба коллекторная; 5 – пульсоусилитель;
6 – пульсатор; 7 – клапан
Устройство промывки монтируют в моечном или молочном помещении фермы. Для обмыва наружных поверхностей аппаратов и ополаскивания доильной аппаратуры имеются два разбрызгивателя, которые рукавами
(длиной 2,5 м) соединяются с водопроводом.
Процесс промывки осуществляется следующим образом. По окончании
дойки доильную аппаратуру, поверхности ведер и крышек от молока обмывают из разбрызгивателей. Затем доильные стаканы аппаратов опускают в
ведра 1 (по два в каждое ведро) и фиксируют шайбы коллектора доильного
аппарата в положение «Промывка». На штуцер с внутренней стороны крышек устанавливают насадки 2, опускают их в ведра и фиксируют крышки
дугами на горловине ведра. Устанавливают их на кронштейны коллекторных труб 4, а магистральные вакуумные шланги подключают к кранам кол-
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лекторной трубы 4 вакуум-провода пульсоусилителей. В пластмассовые ведра 1, установленные на полу, заливают по 8 л горячей воды (55…65 °С) с
моющедезинфицирующим средством и открывают краны на коллекторной
трубе 4.
Вакуумметрическое давление от пульсатора 6 через клапан 7 будет подаваться к пневмокамерам пульсоусилителей 5, которые соединят коллекторы 4 с вакуум-проводом. Вакуумметрическое давление от вакуумпровода будет подаваться в доильные ведра, установленные на коллекторной трубе 4.
Моющедезинфицирующий раствор из пластмассового ведра засасывается при такте сосания через доильный аппарат в доильное ведро (рис. 6.6 а).
При такте слива раствор через вырезы в центральном штуцере в крышке
вытекает по шлангу через доильный аппарат обратно в пластмассовое ведро. Управление процессом промывки осуществляется пульсоусилителем
в зависимости от поступления или отключения вакуума, который создает
клапан, управляемый пульсатором ДПР.35.050 (рис. 6.6, б). Частота пульсаций – 2 пульса в минуту.
В режиме доения работа доильного агрегата основана на принципе отсоса молока доильным аппаратом из молочной цистерны вымени коровы
под действием разрежения (вакуума), создаваемого в системе трубопроводов вакуумным насосом.
При вводе в эксплуатацию и по мере необходимости в процессе эксплуатации необходимо регулировать вакуумный режим следующим образом:
– убедиться в правильности монтажа вакуумной линии и отсутствии
подсоса воздуха в местах соединений;
– присоединить к вакуум-проводу доильные аппараты с доильными
ведрами;
– зажимами доильных аппаратов перекрыть отсос воздуха;
– включить вакуумный насос;
– провести регулировку вакуумного регулятора с индикатором, обеспечив величину вакуумметрического давления на вакуумметре в
коровнике 50±1 кПа.
Регулирование величины разряжения в системе осуществляется путем
увеличения или уменьшения количества регулировочных шайб.
Доильная установка ДАС-2В предназначена для тех же целей, что и
установка АД-100Б. Отличие состоит в том, что ДАС-2В комплектуется
унифицированными доильными аппаратами АДУ-1 и вакуумными насосами УВУ-60/45.
Доильная установка УДС-В отличается от установок ДАС-2В и АД100Б наличием водокольцевой вакуумной станции СН-60А. Вместо четырех пластмассовых ведер установок АД-100Б и ДАС-2В для промывки доильных аппаратов в установке УДС-В используются две металлические
ванны из нержавеющей стали.
Техническая характеристика доильных установок для доения в доильные ведра представлены в таблице 6.1.
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 6.6 – Схемы устройства промывки (а) и пульсатора ДПР.35.050 (б):
1 – дно; 2 – пробка; 3 – гайка; 4 – кольцо; 5 – камера; 6 – мембрана; 7 – кольцо; 8 – мембрана; 9 – обойма; 10 – клапан; 11 – крышка; 12 – гайка; 13 – корпус; 14 – кожух; 15 – гайка
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 6.1 – Техническая характеристика доильных установок
для доения в переносные ведра
Показатели
Обслуживаемое поголовье, гол.
Количество дояров, чел.
Количество доильных аппаратов, которыми
одновременно может работать один дояр
Производительность, коров/ч:
дояр
установка
Марка доильного аппарата
Вакуумметрическое давление
в вакуум-проводе, кПа
Марка доильной установки
АД-100Б
100
4
ДАС-2В
100
3…4
УДС-3В
100
3
3
2…3
2…3
15
60
«Волга»
15…20
60…72
АДУ-1
20
60
«Волга»
53
45
48
Доильная установка с молокопроводом АДМ-8А (рис. 6.7, табл. 6.2)
предназначена для машинного доения коров в стойлах, транспортировки
выдоенного молока в молочное отделение, группового учета выдоенного
молока, фильтрации, охлаждения и сбора его в резервуар. Установка АДМ8А-2 предназначена для обслуживания 200 коров, а АДМ-8А-1 – для обслуживания 100 коров. Установка АДМ-8А-1 исполнения 06 предназначена для
обслуживания до 100 голов на малых фермах с механизированной промывкой молокопроводящих путей и устройствами подъема ветвей молокопровода и группового учета молока, а исполнения 05 – для тех же целей, но без
устройств группового учета молока и подъема ветвей молокопровода.
Молокоприемник (рис. 6.8, а) предназначен для разделения молоковоздушной смеси и выведения молока или моющего раствора из под вакуумметрического давления. К раме 20 прикреплены молокосборник 9 с поплавковым датчиком, предохранительная камера 17, молочный насос 21
и блок управления молочным насосом 18. На блоке управления находится кнопка ручного управления молочным насосом. Над крышкой 11 молокосборника установлен распределитель 12. К верхнему штуцеру распределителя подсоединяется шланг для промывки предохранительной камеры и охладителя.
Воздух из молокосборника отсасывается через предохранительную камеру и вакуум-провод. В нижней части молокосборника установлен молокоотвод 2, имеющий два штуцера: большой – для отвода молока к насосу 21
и малый – для отсоса моющей жидкости из предохранительной камеры 17
при промывке.
Во время доения и промывки вакуумный кран 14 открыт. Вакуум из
вакуум-провода 16 распространяется в предохранительную камеру 17, молокосборник 9 и далее в молокопровод 7. Молоко при доении (моющий раствор при промывке) из молокопровода 7 поступает в молокосборник 9 и накапливается в нем. По мере заполнения молокосборника молоком или мо-
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ющим раствором поплавок 6 с встроенным в него магнитом всплывает,
соединяет магнитоуправляемые контакты и подает сигнал в блок 18 управления молочным насосом 21, который включает насос для откачки порции
молока или моющего раствора. Датчик включения молочного насоса работает так, что определенная порция молока всегда находится в молокоприемнике, предотвращая попадание воздуха в молочный насос.
Рисунок 6.7 – Установка доильная АДМ-8А:
1 – вакуум-провод; 2 – переключатель; 3 – молокопровод; 4 – устройство подъема;
5 – кран вакуумно-молочный; 6 – устройство промывки; 7 – электроводонагреватель;
8 – устройство учета молока (УЗМ-1А); 9 – аппаратура доильная; 10 – автомат промывки;
11 – резервуар молочный; 12 – насос НМУ-6; 13 – молокоприемник; 14 – фильтр; 15 – дозатор молока; 16 – охладитель молока; 17 – шкаф запасных частей; 18 – установка вакуумная УВУ-60/45А
В случае невключения молочного насоса жидкость (молоко или моющий раствор) из молокосборника засасывается в предохранительную камеру. При заполнении предохранительной камеры поплавок 1 всплывает и через шток 3 перемещает в гнезде 4 клапан, прекращая доступ вакуума из
вакуум-провода 7 в молокосборник, и далее в молокопровод, а значит прекращается процесс доения (промывки) (рис. 6.8, б). Далее следует закрыть
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вакуумный кран 14 (рис. 6.8, а) и кнопкой ручного управления на блоке 18
включить молочный насос 21. Молоко или моющий раствор откачивается
из молокоприемника и одновременно вытекает из предохранительной камеры. Поплавок 1 (рис. 6.8, б) опускается и открывает вакуум-провод 7.
а
б
Рисунок 6.8 – Оборудование молочной:
а – молокоприемник АДМ24.000: 1 – датчик поплавковый; 2 – молокоотвод; 3 – колпачок
защитный; 4 – переходник; 5 – шланг; 6 – поплавок; 7 – молокопровод; 8 – уплотнитель;
9 – молокосборник; 10 – разбрызгиватель; 11 – крышка; 12 – распределитель; 13 – шланг;
14 – кран; 15 – муфта; 16 – вакуум-провод; 17 – камера предохранительная; 18 – блок
управления молочным насосом; 19 – переключатель; 20 – рама; 21 – насос молочный;
б – предохранительная камера: 1 – поплавок; 2 – камера; 3 – шток; 4 – гнездо клапана;
5 – разбрызгиватель; 6 – крышка; 7 – вакуум-провод
Автомат промывки (рис. 6.9) состоит из бака 3, блока управления 13 с
дозирующим устройством 12 и блока вентилей подачи холодной и горячей
воды.
В баке 3 размещены: пневмокран 5 для переключения направления моющей жидкости (на циркуляцию или в канализацию) и поплавковый регулятор 17 уровня жидкости в баке.
Программа промывки делится на две части: преддоильное полоскание и
промывка после доения.
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Во время преддоильного полоскания происходит:
– пуск холодной воды в бак;
– регулировка уровня воды;
– засасывание воды через патрубки распределителя и доильные аппараты в молокопровод и далее через дозаторы в молокосборник, откуда вода молочным насосом чрез пневмокран бака выводится в канализацию.
Рисунок 6.9 – Автомат промывки АДМ23.000:
1 – труба сливная; 2 – переходник; 3 – бак; 4 – чаша; 5 – кран пневматический; 6 – пробка;
7 – шланг; 8 – шнур капроновый; 9 – шланг; 10 – выключатель электросети; 11 – клапан
обратный; 12 – устройство дозирующее; 13 – блок управления; 14, 15 – краны холодной и
горячей воды; 16 – переходник; 17 – регулятор поплавковый; 18 – распределитель
После преддоильного полоскания программный процесс промывки прерывается (лампочка гаснет) и можно начинать доение.
Во время последоильной промывки происходит:
– прополаскивание молокопроводящих путей теплой водой (холодное + горячее);
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– циркуляционная промывка: в камеру пневмокрана подается вакуум,
кран переключается, и жидкость циркулирует обратно в бак через
чашу моющего концентрата. Смешиваясь с дозированным в чаше концентратом, жидкость переливается через края чаши обратно в бак;
– прополаскивание молокопроводящих путей в конце цикла промывки: в бак подается теплая вода, проходит через доильный аппарат и
сливается в канализацию;
– просушка молокопроводящих путей при помощи засасывания воздуха;
– кратковременное включение молочного насоса в конце просушки
для удаления остатков воды из молокосборника;
– выключение вакуумной установки и командного прибора.
В случае неполадок для ручного управления пневмокраном бака служит
шланг 7 с пробкой 6. Для переключения пневмокрана в положение «Циркуляция» необходимо отсоединить шланг 9 от пневмокрана и на штуцер надеть шланг 7, предварительно сняв пробку 6, которую вставить в свободный конец отсоединенного шланга. При переключении пневмокрана в положение «Слив» все операции повторить в обратной последовательности.
Для отключения автомата промывки при аварийной ситуации служит выключатель 10.
Для автоматического учета молока предназначен групповой счетчик молока объемного типа СМГ-1 (АДМ-52.000). Он состоит из приемной 7 и мерной 10 камер (рис. 6.10), изготовленных из прозрачной пластмассы поплавка 8, клапана 9, трубки 6, счетного механизма 2 и соединительных шлангов.
Приемная камера отделена от мерной перегородкой с отверстием, перекрываемым клапаном 9.
а
б
Рисунок 6.10 – Схема работы счетчика молока АДМ – 52.000:
а – период наполнения мерной камеры: 1 – молокосборник; 2 – механизм счетный;
3 – трубка гофрированная; 4 – шланг; 5 – отверстие калиброванное; 6 – трубка; 7 – камера приемная; 8 – поплавок; 9 – клапан; 10 – камера мерная; 11 – шланг; б – период опорожнения мерной камеры
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работает счетчик следующим образом. Поступающее из молокопровода молоко заполняет мерную камеру 10 и далее накапливается в приемной
камере 7. Поплавок 8 всплывает, перемещая вверх трубку 6 и клапан 9, который отсекает мерную камеру от приемной. Одновременно через калиброванное отверстие 5 и трубку 6 мерная камера соединяется с атмосферным
воздухом, под действием которого молоко из мерной камеры по шлангу 11
поступает в молокосборник 1. После опорожнения мерной камеры поплавок
под собственным весом опускается вниз, молоко заполняет мерную камеру
и цикл повторяется вновь. При каждом перемещении трубки 6 отверстие 5
оказывается то в зоне атмосферного давления, то в зоне вакуума, которые
передаются в гофрированную трубку 3, которая, сжимаясь и разжимаясь,
приводит в действие через тягу счетный механизм 2, который указывает количество прошедшего через счетчик молока в литрах.
Устройство зоотехнического учета молока УЗМ-1А (рис. 6.11)
предназначено для измерения количества молока при зоотехническом
контроле удоя от 1 до 15 кг от одной коровы и отбора молока для определения его качества при доении на доильных установках при температуре окружающего воздуха от +5 °С до +40 °С. Цена деления шкалы
мензуры 0,1 кг.
Устройство состоит из колпака 5, разделителя 6, камеры 15 и мензуры 12.
Колпак 5 образует приемную камеру 1, которая заполняется молоком
через патрубок Р. Отвод молока происходит через патрубок И. Колпак
5 имеет канавку Г для установки хомута, при помощи которого устройство может закрепляться на доильной установке. Разделитель 6 отделяет камеру I от камеры II и имеет трубки В, Д, Т и отверстие Ж.
Трубка В предназначена для отвода воздуха из камеры II, а трубка
Д – для отвода молока из камеры Н. На ней закреплен наконечник с двумя отверстиями Б и Л. Трубка Т предназначена для отвода определенной
части молока в мензуру 12. Колпак 5 прижат к камере 15 дугой 1 .
При работе устройство устанавливается между доильным аппаратом
и молокопроводом, при этом молочный шланг от доильного аппарата
подсоединяется к патрубку Р, а от патрубка И устройство присоединяется к молокопроводу.
Молоко с воздухом из доильного аппарата через отверстие патрубка Р (рис. 6.11, а) поступает в приемную камеру I и далее через отверстие Ж в камеру II, заполняя ее. Воздух, засасываемый в приемную камеру I, устремляется в ее верхнюю часть, а воздух, поступающий через
отверстие К в отмерную камеру II, устремляется по воздушной трубке В в камеру I, из которой через патрубок И отсасывается в молокопровод. По мере наполнения камеры II поплавок 18 всплывает и перекрывает отверстие Ж с трубкой В (рис. 6.11, б). Воздух, поступающий через К, создает в камере повышенное давление по сравнению с камерой I.
Под действием этого давления поплавок 18 плотно прижимается к от73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
верстию Ж, и молоко вытесняется по трубке Д. В верхней части трубки
Д имеется сужение, поэтому здесь создается повышенное давление молока на стенки трубки Д и через калиброванное отверстие Л и трубку Т
2 % от общего количества молока подается в мензуру 12. Остальное молоко через верхнее отверстие Б поступает в патрубок И и отсасывается в молокопровод.
а
б
Рисунок 6.11 – Схема устройства зоотехнического учета молока УЗМ-1А:
а – I, II – камеры приемная и отмерная; 1, 11 – скоба; 2, 14 – клапан; 3, 7, 8, 10 – уплотнитель; 4, 9 – отверстие калиброванное; 5 – колпак; 6 – разделитель; 12 – мензура;
13 – заглушка; 15 – корпус; 16 – камера; 17 – отверстие впуска воздуха; 18 – поплавок;
19 – патрубок входа молока; 20 – наконечник; б – Л, Ж, К – отверстия; В, Д – трубки;
Г – канавка; Р, И – патрубки
Как только молоко опорожнится, из камеры II, через трубку Д, начинает отсасываться воздух, поступающий через отверстие К. Давление в
камере II выравнивается с давлением в камере I, поплавок 18 под дей74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ствием своей массы перемещается вниз, и при продолжении поступления молока вышеописанный процесс повторяется.
По окончании доения для удаления остатков молока из камеры II,
открывают клапан 14, впущенный атмосферный воздух прижимает поплавок 18 к седлу и молоко вытесняется по трубке Д.
После выдаивания коровы мензура снимается, струя воздуха поднимает клапан 2, перекрывается отверстие выхода воздуха. Воздух, подсасываемый через калиброванное отверстие Л, очищает его от сгустков молока. Показание устройства отсчитывается по рискам шкалы мензуры.
Работа доильной установки включает следующие этапы: подготовку
доильной установки к доению, подготовку вымени к доению и установке
доильных аппаратов на соски; доение; измерение количества молока, выдоенного от каждой коровы (при контрольных дойках); транспортирование
молока в молочное отделение, измерение молока, надоенного от 50 коров;
фильтрацию и охлаждение молока; подачу молока в емкости для хранения;
промывку и дезинфекцию доильной установки.
Схема работы доильной установки при доении представлена на рисунке 6.12, а. Движок разделителя 8 во время дойки закрывает сечение молокопровода, разделяя его на две равные части. Молоко из вымени коровы под
действием разряжения из вакуум-провода 2 при такте сосания поступает в
подсосковую камеру доильного стакана, далее через коллектор и молочновакуумный кран 4 – в молокопровод 3. Через главный вакуумрегулятор 7 в
молокопровод попадает воздух, тем самым улучшая транспортировку молока. Молочно-воздушная смесь, перемещаясь по молокопроводу, через переключатель 19 поступает в дозатор молока 18. При этом происходит отделение молока от воздуха.
В дозаторе молоко измеряется порциями в 1 л и регистрируется в сумматоре 6. Из измерителя объема молоко подается в молокоприемник 17. В молокоприемнике происходит отделение молока от воздуха. Воздух вакуумным насосом 9 через предохранительную камеру 5, вакуум-регулятор 10,
баллон 11, отсасывается из молокоприемника и выбрасывается через глушитель в атмосферу. Молоко молочным насосом 16 прокачивается через
фильтр 15 и пластинчатый охладитель 12 в резервуар 13 для хранения молока. Молочный насос НМУ-6,0 работает в автоматическом режиме.
Для поддержания в молокопроводе постоянного уровня разряжения величиной 50 кПа имеются главные вакуум-регуляторы 7. Вакуум-регулятор
крепится на вакуум-проводе и присоединяется к молокопроводу при помощи резинового или полихлорвинилового шланга. В стакан главного вакуумрегулятора заливается растительное масло, в остальные – моторное. Работа
регулятора при пониженном или повышенном уровне масла, а также применение других сортов масла категорически запрещается. Для контроля величины подсоса воздуха через вакуум-регулятор имеется индикатор. Оптимальный режим транспортирования молока достигается при показании индикатором величины подсоса воздуха в пределах 5...7 дм3/с (между первым
и вторым делениями).
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 6.12 – Схема доильной установки АДМ-8А:
а – в режиме доения: 1 – доильный аппарат; 2 – вакуум-провод; 3 – молокопровод;
4 – кран молочно-вакуумный; 5 – камера предохранительная; 6 – сумматор; 7 – вакуумрегулятор главный; 8 – разделитель; 9 – насос вакуумный; 10– вакуумметр; 11 – баллон вакуумный; 12 – охладитель молока; 13 – резервуар молока; 14 – муфта; 15 – фильтр;
16 – насос молочный; 17 – молокоприемник; 18 – дозатор молока; 19 – переключатель;
20 – автомат промывки; 21 – электроводонагреватель; 22 – головка моечная; 23 – клапан
горячей воды; 24 – клапан холодной воды; 25 – бак; 26 – дозатор моющего концентрата;
б – в режиме промывки
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Схема работы агрегата при промывке молокопровода и доильного оборудования представлена на рисунке 6.12, б.
Таблица 6.2 – Технические данные доильных агрегатов АДМ-8А
Показатели
Пропускная способность за 1 ч сменного времени при условии обслуживания агрегата доярами
V-категории, соответствия коров «Правилам машинного доения» и наличия в стаде не более 10 %
коров с продолжительностью доения более 8 мин,
короводоек / ч, не менее
Максимальное обслуживаемое поголовье, коров
Максимальное количество одновременно
доящихся коров
Максимальное количество мест подключения
доильных аппаратов, шт.
Масса, кг
Установленная мощность, кВт
Максимально допустимая длина петли
молокопровода закольцованной линии
(от молочной до молочной), м
Число вакуумных насосов, шт.
Производительность одного дояра, коров/ч
Численность обслуживающего персонала, чел.
Значение
АДМ-8А-2
АДМ-8А-1
112
208
56
104
16
8
104
2700
8,75
52
1350
4,75
200
4
22*…29**
4
2
22*…29**
2
* – при работе с двумя аппаратами.
** – при работе с тремя аппаратами.
При подготовке доильного агрегата к промывке необходимо: закрыть
кран охлаждающей воды; закольцевать молокопровод 3, для чего движок
разделителя 8 перевести в положение «Открыто». Для предотвращения
попадания промывочной жидкости в масло главных вакуум-регуляторов
и подсоса воздуха через них отсоединить соединительные краны подсоса
воздуха через главные вакуум-регуляторы; переключатель 19 установить в
положение «Промывка», отключить сумматор, переключатель программы
шкафа управления перевести в положение I, отсоединить молочный шланг
охладителя от фильтра, вынуть фильтрующий элемент, шланг от охладителя 12 соединить через муфту 14 с молокоприемником 17, соединить шланг
крана циркуляционной промывки с корпусом фильтра через муфту, молочный шланг вынуть из танка и установить на переходник, доильные аппараты 1 повесить на коллекторную трубу, соединить доильные стаканы с
устройством промывки, резиновые шайбы на коллекторах установить в положение «Промывка», проверить наличие моющего и дезинфицирующего
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
концентратов в емкостях (бидоне), проверить уровень масла в вакуумной
установке и в случае необходимости долить его; включить вакуумный насос и автомат промывки 20, после заполнения бака водой открыть вакуумный кран над молокоприемником 17.
Далее процесс промывки будет протекать автоматически. Моющая жидкость промывает молокопровод и молочное оборудование следующим образом. Из бака 25 моющий раствор под действием разряжения направляется по двум линиям промывки: 1) на промывку всего основного оборудования; 2) на промывку охладителя молока.
Путь движения раствора в первом направлении: бак 25 → промывочное устройство → доильный аппарат 1 → молокопровод 3 → переключатель 19 → дозатор молока 18 → молокоприемник 17 → молочный насос 16 → фильтр 15 → муфта → бак 25.
Во втором направлении: бак 25 → переходник → охладитель 12 → муфта → молокоприемник 17 → молочный насос 16 → фильтр 15 → муфта → бак 25.
В зависимости от программы промывки кран циркуляционной промывки может направлять поток моющей жидкости не в бак, а в канализацию.
НПП «Фемакс» предлагает новую отечественную доильную установку
УДМ-200 как альтернативу импортным молокопроводам.
В комплект поставки УДМ-200 входят: молокопровод 1 из нержавеющей
стали 52×1; вакуум-провод 4 (рис. 6.13) из оцинкованной трубы dу = 40 мм;
совмещенный молочно-вакуумный кран 16, унифицированный с серийным
краном; монтажные кронштейны 2; молокоприемный узел 12; молочная арматура 11 с пыжеулавливателем; электронный автомат промывки 6; многоразовый фильтр 10; стенд для промывки доильных аппаратов 8; молокопроводная арка 5 с устройством подъема; магистральный вакуум-провод 3 из
ПВХ-труб dy = 75 мм; водокольцевая вакуумная установка 14; промывочная
труба 7; устройство управления молочным насосом и группового учета молока 13.
По желанию заказчика может комплектоваться отечественными или
импортными доильными аппаратами 15 и охладителем 9. Установка может
монтироваться как при стойловом оборудовании, так и на подвесных элементах, закрепленных на строительных конструкциях.
Для крепления молочных и вакуумных труб разработан кронштейн, позволяющий регулировать расположение труб как в горизонтальной, так и в
вертикальной плоскости.
Молокопровод состоит из двух закольцованных молоковакуумных линий, каждая из которых обеспечивает доение двух рядов коров численностью 100 голов. Для проезда тракторов и кормораздатчиков торцевые участки молокопровода над проездами выполнены в виде поворотных арок с ручным подъемом с помощью шнура, перекинутого через блоки.
По сравнению с серийной установкой АДМ-8А в 3 раза сокращено количество стыков, обеспечен стабильный вакуумный режим, увеличена надежность и сокращена трудоемкость обслуживания и ремонта. Установка
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
соответствует европейским стандартам. Молокоприемный узел имеет стеклянный молокоопорожнитель MS 8800 ВО1 и молочный насос.
Рисунок 6.13 – Установка доильная УД-М-200:
1 – молокопровод; 2 – кронштейны монтажные; 3, 4 – вакуум-провод; 5 – арка молокопроводная; 6 – автомат промывки электронный; 7 – труба промывочная; 8 – стенд промывки доильных аппаратов; 9 – охладитель; 10 – фильтр молочный; 11 – арматура молочная; 12 – узел молокоприемный; 13 – устройство управления молочным насосом и группового учета молока; 14 – вакуумная установка водокольцевая; 15 – аппараты доильные;
16 – кран молочно-вакуумный
Установка имеет совмещенные унифицированные молоковакуумные
краны, к которым подключаются доильные аппараты. Предусмотрена возможность использования доильных аппаратов отечественного и импортного производства.
Вакуумная установка может комплектоваться бессмазочным насосом
типа «Рутс» или водокольцевыми насосами.
Для обеспечения санитарной обработки имеется устройство промывки
с электронным автоматом, который обеспечивает работу по двум программам: преддоильное ополаскивание и циркуляционную промывку установки с использованием жидких моющедезинфицирующих средств.
Автомат промывки «Турбостар» фирмы «Вестфалия» контролирует подачу и распределение моющих и дезинфицирующих растворов, обеспечивает более качественную промывку всех узлов и трубопроводов доильной
установки за счет активации воздействия моющих растворов путем создания воздушных пробок и компенсации теплопотерь моющего раствора при
промывке подогреванием.
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Применение фильтров, обезжелезивателя и умягчителя воды (марок
PRS-24BFA100 или GTS-24W-8000) обеспечивают более эффективную промывку, исключают отложение солей жесткости на молокопроводящих путях доильной установки, образование «молочного камня», продлевают срок
эксплуатации вакуумной установки.
Технологический процесс доения и организация работы на доильной
установке УДМ-200 аналогичны установке АДМ-8А.
ВНИИМЖ совместно с Сухиническим АРЗ разработал и организовал
серийное производство доильной установки УДВ-Ф-15 на 30 коров. Доильная установка (рис. 6.14) предназначена для машинного доения коров,
подачи воды на ферму из открытых источников водоснабжения и подогрева
ее для поения коров или технологических нужд фермы.
Рисунок 6.14 – Установка доильная УДВ-Ф-15:
1 – клапан обратный; 2 – трубопровод для подъема воды; 3, 4 – вентили; 5 – трубопровод;
6 – кран вакуумный; 7 – вакуумметр; 8 – вауум-регулятор; 9 – аппарат доильный; 10 – насос вакуумный; 11 – вентиль регулирования подачи воды в вакуумный насос; 12 – бачок
для питания водой насоса; 13 –труба насоса выхлопная; 14 – бак для воды; 15 – труба от
источника водоснабжения; 16 – стенка промежуточная; 17 – вода; 18 – фильтр
Перед началом доения коров включают водокольцевой вакуумный насос 10 и открывают вентиль 4 (вентиль 11 закрыт). Установка работает в
обычном режиме доения коров на линейной доильной установке. После выдаивания коров и промывки доильной аппаратуры вентиль 4 закрывают, а
открывают вентиль 11. В баке 14 создается разряжение (вакуум), развивае-
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мое водокольцевым вакуумным насосом до 95 кПа, и вода по трубе 15 засасывается в бак под действием вакуума. Уровень воды в баке 14 контролируют по смотровому стеклу.
После наполнения бака 14 водой выключают вакуумный насос и закрывают вентиль 11. Как при доении коров, так и заполнении бака вода в бачке 12 при работе насоса нагревается и тепло через промежуточную металлическую стенку 16 подогревает воду в баке 14, сокращая расход энергии на
подогрев воды для технологических нужд или поения животных.
Предназначена для использования на любых доильных установках с молокопроводом.
Содержание отчета
1. Представить технологическую схему доильной установки
АДМ-8А.
2. Описать особенности доильной установки УДМ-200.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назовите типы доильных установок в соответствии с классификационной схемой.
2. Каковы назначение, устройство и принцип работы доильных
установок АД-100Б и ДАС-2В?
3. В чем заключаются особенности и каковы отличия доильной
установки УДС-В от установок АД-100Б и ДАС-2В?
4. Как происходит разделение молоковоздушной смеси и выведение
молока (или моющего раствора) из-под вакуумметрического давления?
5. Каковы отличительные особенности доильной установки УДМ200?
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 7
Т е м а:
ОБОРУДОВАНИЕ
ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ДЛЯ ДОЕНИЯ В СТОЙЛАХ
Цель работы
– ознакомиться с назначением, технологической схемой и общим
устройством доильных установок фирм «Westfalia Surge», «DeLaval»;
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– изучить назначение, устройство и работу:
– молокоприемного узла;
– автомата промывки;
– силового агрегата.
Материально-техническое обеспечение работы
– действующий фрагмент доильной установки линейного типа;
– заводские инструкции;
– плакаты.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Доильные установки для доения в стойлах предназначены для выдаивания коров в коровниках с привязным стойловым содержанием и обеспечивают сбор молока по трубам в молокоприемное отделение.
Система трубопроводов доильной установки состоит из вакуум-провода,
молокопровода и трубопровода промывки.
К вакуум-проводу подключены пульсаторы доильных аппаратов, а к молокопроводу – коллекторы.
Трубопровод промывки вместе с молокопроводом и насосным молочным
шлюзом образует кольцо и обеспечивает за счет этого автоматическую промывку установки по замкнутому контуру с использованием вакуума и подвода наружного воздуха. В этот контур входят также доильные аппараты.
Технологическая схема доильной установки и комплектация ее узлами
показана на рисунке 7.1, а схема ее размещения в коровнике на рисунке 7.2.
Рисунок 7.1 – Схема доильной установки со сбором молока по трубам:
1 – насос вакуумный; 2 – ресивер; 3, 7 – воздухопровод; 4 – патрубок измерительный; 5 – клапан-регулятор вакуума; 6 – вакуумметр; 8 – молокопровод и трубопровод промывки; 9 – пульсатор; 10 – колено-тройник; 11 – молокосборник; 12 – фильтр;
13 – шланг; 14 – танк молочный; 15 – автомат промывки; 16 – емкости для дезинфицирующих средств; 17 – трубопровод промывки; 18 – аппарат доильный; 19 – чаша приемная
для доильного аппарата
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 7.2 – Схема размещения доильной установки «Westfalia Surge»
в коровнике:
1 – насос вакуумный RPS; 2 – баллон вакуумный; 3, 7 – воздухопровод; 4 – патрубок измерительный; 5 – клапан-регулятор вакуума; 6 – вакуумметр; 8 – клапан подключения
вакуума; 9 – молокопровод; 10 – мост поворотный; 11 – кран молочный; 12 – блок доильный STIMOPULS; 13 – трубопровод промывки; 14 – колено-тройник дискового клапана;
15 – молокосборник; 16 – фильтр; 17 – шланг; 18 – танк молочный; 19 – пульт управления
системой охлаждения молока; 20 – агрегат холодильный; 21 – устройство рекуперации
тепла; 22 – автомат промывки
Часть воздухопровода от вакуумного агрегата до молокосборника называется воздушной магистралью. Этот участок воздухопровода выполняется из поливинилхлоридной трубы. Диаметр используемой трубы зависит от
мощности предусмотренного вакуумного агрегата:
– при расходе воздуха до 1500 л/мин: труба из ПВХ 2 дюйма;
– расходе воздуха до 2800 л/мин: труба из ПВХ 3 дюйма.
Имеет место вариант монтажа доильной установки, когда часть молокопровода проложена под полом. В этом случае молокосборник устанавливают в яме так, чтобы молокопровод до входа в него был проложен с уклоном (рис. 7.3).
Для промывки доильный аппарат устанавливается на приемную чашу
промывочного трубопровода (рис. 7.4).
Молокоприемный узел включает в себя молокосборник 1, молочный
насос 2 и устройство защиты от переполнения 3 (рис. 7.5).
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 7.3 – Вариант монтажа молокопровода под полом:
1 – насос вакуумный; 2 – баллон вакуумный; 3, 6 – воздухопровод; 4 – патрубок измерительный; 5 – клапан-регулятор вакуума; 7 – молокопровод; 8 – мост поворотный;
9 – трубопровод промывки; 10 – колено-тройник дискового клапана; 11 – молокосборник; 12 – фильтр; 13 – шланг; 14 – автомат промывки
Рисунок 7.4 – Чаша приемная
промывочного устройства:
1 – головки промывочные; 2 – трубопровод промывочный; 3 – кронштейн крепления; 4 – фиксатор
аппарата
84
Рисунок 7.5 – Узел молокоприемный
установки Westfalia Surge:
1 – молокосборник; 2 – насос молочный; 3 – устройство защиты от переполнения
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Молокосборник оборудован
устройством поплавкового типа
для включения молочного насоса. Устройство запускает таймер
работы насоса. Продолжительность работы насоса после включения таймера составляет 15 с.
Устройство молочного насоса
показано на рисунке 7.6.
Молочный насос может быть
установлен как с левой, так и с
правой стороны молокосборника. В случае монтажа с правой
стороны фланец и крышку насоса
необходимо повернуть на 180°.
Устройство защиты от переполнения (рис. 7.7) исключает
попадание жидкости (молока или
моющего раствора) из молочной
магистрали в вакуум-провод.
Автомат для промывки
TurboStar «Westfalia» предназначен для полностью автоматической и гигиенической мойки и
дезинфекции доильных установок. Автомат TurboStar является
агрегатом с полностью автоматической регулировкой по времени
и температуре.
Процесс промывки делится
на предварительную, основную
промывку и ополаскивание.
Количество воды, необходимое для процесса мойки, регулируется с помощью управляющих электродов, которые служат
также для компенсации потерь
воды во время процесса промывки (табл. 7.1).
Рисунок 7.6 – Насос молочный
KU 0,55 кВт:
1 – электродвигатель; 2, 6 – уплотнение;
3 – кольцо уплотнительное; 4 – крыль-чатка;
5 – крышка; 7 – шарик клапана; 8 – штифт;
9, 10 – винт
Рисунок 7.7 – Устройство защиты
от переполнения:
1 – цилиндр; 2 – крышка; 3 – поплавок;
4 – крюк предохранительный; 5 – вставка для промывки; 6 – муфта; 7 – шланг
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Автомат TurboStar обеспечивает полное автоматическое дозирование
жидкости, щелочных и кислотных моющих средств.
В качестве рабочих жидкостей применяются:
– вода (требуется безупречная в бактериологическом отношении
свежая вода по показателям соответствующая качеству питьевой
воды);
– щелочное и кислое моющие средства из серии CIRCO.
Схема автомата промывки показана на рисунке 7.8, а функциональная
схема на рисунке 7.10 .
Рисунок 7.8 – Схема автомата промывки:
1 – пульт управления; 2, 3 – магистрали горячей и холодной воды; 4 – вакуум-провод;
5 – емкости для моющих средств
Автоматы промывки TurboStar выпускаются в вариантах исполнения
12 и 24 кВт. Для промывки трубопроводных доильных установок в коровнике с привязным содержанием дополнительно требуется клапан для
губки.
Для подачи моющих растворов из канистр использован насос шлангового типа (рис. 7.9).
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 7.9 – Насос шлангового типа: а – общий вид; б – устройство:
1 – мотор-редуктор; 2, 3 – пластина переходная; 4 – ротор; 5 – корпус; 6 – шланг;
7 – шайба
Рисунок 7.10 – Функциональная схема устройства:
А, В – магистрали кислотная и щелочная; С – насосы дозирующие; D, Е, F – клапаны
перепускной, продувки, выпускной; G – молокосборник; Н – места доильные; I – слив;
J – электроды уровня; K – нагреватель; L – клапан «Подача горячей воды»; M – клапан
«Подача холодной воды»
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Управление процессом промывки осуществляется с пульта управления (рис. 7.11), расположенного на передней панели корпуса автомата промывки.
Рисунок 7.11 – Пульт управления:
1 – индикатор двухзпозиционный семисегментный: 2 – дойка (Esc в режиме программирования); 3 – промывка (вверх в режиме программирования); 4 – губка (вниз
в режиме программирования); 5 – Enter (подтверждение сообщения об ошибке. В режиме программирования: выбор параметра, передача значений); 6 – переключатель
(для моющего средства: красный слева – кислотное; 0 – без моющего средства; синий
справа – щелочное)
Таблица 7.1 – Функции автомата промывки
Функции в ждущем режиме
Перейти в режим дойки
нажать клавишу «Дойка»
(переход в режим дойки)
Переход в режим промывки
нажать клавишу «Промывка»
(переход в режим промывки. При дальнейшем
нажатии клавиши «Промывка» можно установить
фазу промывки, с которой должна быть запущена
программа промывки. Через 3 секунды без какоголибо нажатия программа промывки запускается
автоматически)
88
Кнопка
Дисплей
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Функции в режиме «Дойка»
Подача губки
нажать клавишу «Губка» и держать нажатой
(клапан губки включается во время нажатия
клавиши, и через трубопроводы подается губка)
Кнопка
Продолжение
Дисплей
Кнопка
Дисплей
Кнопка
Дисплей
Переключение в ждущий режим (окончить дойку)
нажать клавишу «Дойка»
(переход в ждущий режим)
Функции в режиме «Промывка»
Переход в ждущий режим (прервать промывку)
нажать клавишу «Промывка»
(переход в ждущий режим)
Порядок действий
при сообщениях о неисправностях
Подтверждение сообщения о неисправности
нажать клавишу «Enter» (фаза промывки три раза
показывается попеременно с неисправностью.
После подтверждения последнего сообщения →
переход в ждущий режим)
... если после этого требуется производить
промывку
несколько раз нажать клавишу «Промывка»
(с помощью клавиши «Промывка» задать фазу
промывки, с которой необходимо начать процесс
промывки. Она начнется через 3 секунды без нажатия клавиши
Предварительная промывка служит для удаления всех растворимых
остатков молока из доильных аппаратов и молокопроводной магистрали.
В автомате TURBOSTAR процесс предварительной промывки делится
на две фазы. Сначала промывка холодной водой, а затем горячей. Вода для
предварительной промывки всасывается установкой только один раз. Горячая вода во время предварительной промывки служит для предварительного подогрева установки. В качестве альтернативы можно производить предварительную промывку только холодной водой.
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фаза 1: предварительная промывка холодной водой. Холодная вода подается в резервуар за один ход, пропускается
через установку и сливается в канализацию. Положение
клапанов: L – закрыт, M – открыт (рис. 7.10).
Фаза 2: предварительная промывка горячей водой (последующие наполнения/подачи). Горячая вода подается в резервуар, за один ход пропускается через установку и сливается
в канализацию. Этот процесс повторяется, пока не будет выполнено заданное количество ходов. Положение клапанов:
L – открыт, M – закрыт (рис. 7.10).
на дисплее
показывается фаза
промывки 1
Основная промывка
Основная промывка представляет собой комбинированный процесс, в
котором установка промывается и дезинфицируется.
Горячая вода подается в резервуар, производится дозирование моющего и дезинфицирующего (М + Д) средств, и этот
раствор нагревается. Переключение в режим циркуляции.
Раствор основной промывки циркулирует партиями через
установку и нагревает ее. После достижения заданной
температуры основной промывки в установке запускается
на дисплее показывазаданное время циркуляции для промывки установки. В
конце циркуляции основной промывки раствор сливается в ется фаза промывки 2.
канализацию. Положение клапанов: L – открыт, M – закрыт. Нижняя черта слева
показывает, что время
Дозирующие насосы включены (рис. 7.10).
циркуляции (t2) еще
не запустилось
Ополаскивание
Ополаскивание предназначено для удаления остатков моющих средств
из установки.
В резервуар подается холодная вода, за один ход пропускается через установку и сливается в канализацию. Этот процесс повторяется, пока не будет достигнуто заданное число
ходов.
на дисплее
показывается цифра 3
Силовой агрегат установки «Westfalia» включает в себя водокольцевой
вакуумный насос 1, бак для воды 2, вакуумные баллоны 3 и 4 (рис. 7.12).
Вакуумный насос является жидкостно-кольцевым насосом, рассчитанным на длительный режим работы. Насос является одноступенчатым и
оптимален для рабочего вакуума 40…50 кПа. В качестве рабочей жидкости
в нем, в стандартном случае, используется мягкая или средней жесткости
вода, в случае необходимости добавляется умягчитель. Благодаря блочному принципу конструкции насос является компактным и малогабаритным
агрегатом. Насос работает по жидкостно-кольцевому принципу. Цилиндрический корпус насоса расположен эксцентрически по отношению к ра-
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
бочему колесу 5 (рис. 7.13). Благодаря вращению рабочего колеса возникает
водяное кольцо, расположенное концентрически к корпусу.
Рисунок 7.12 – Схема силового агрегата:
1 – насос вакуумный водокольцевой; 2 – бак для воды; 3 – баллон вакуумный
Из-за перемещения воды наружу образуются воздушные камеры, и воздух через
всасывающую щель 2 всасывается в рабочее колесо (левая сторона насоса), в результате во всасывающем патрубке создается разрежение (вакуум). При дальнейшем
вращении рабочего колеса камеры уменьшаются вследствие перемещения воды
внутрь. Воздух уплотняется и через напорную щель 3 вытесняется в выхлопной патрубок.
Оптимально насос работает при рабочем вакууме между 40 и 50 кПа. При продолжительной эксплуатации рабочий вакуум не может превышать 60 кПа.
Рисунок 7.13 – Схема
вакуумного насоса:
1 – корпус 2, 3 – щели всасывающая и напорная; 4 – кольцо водяное; 5 – колесо рабочее
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для обеспечения нормальной работы вакуумного насоса бак для воды
имеет датчик, который поддерживает ее постоянный уровень. При этом запас воды составляет 250 дм3.
Конструкция вакуумного баллона показана на рисунке 7.14.
Контроль над величиной давления осуществляется стрелочным вакуумметром (на схеме не показан).
Отличительной особенностью вакуумного регулятора является наличие фильтра, обеспечивающего очистку атмосферного воздуха, поступающего в вакуумную магистраль.
Вакуумный регулятор (рис. 7.15) включен в вакуумную магистраль и
обеспечивает поддержание в ней заданной величины вакуумметрического давления.
Рисунок 7.14 – Схема
вакуумного баллона:
Рисунок 7.15 – Схема вакуумного регулятора
установки «Westfalia Surge»:
1 – корпус; 2 – кронштейн;
3 – поплавок; 4 – клапан дренажный; 5, 6 – магистрали всасывающая и выпускная
1, 6 – мембраны; 2 – фильтр магистрали управления;
3, 4 – клапаны главный и управляющий; 5 – отверстие; 7 – вакуум-провод; 8 – пружина; 9 – контргайка; 10 – винт регулировочный; 11 – крышка резиновая; 12 – фильтр главный; 13 – место подключения датчика
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для доения коров в стойлах также фирмой «DeLaval» выпускаются комплекты различного оборудования на (рис. 7.16).
Рисунок 7.16 – Комплект оборудования для доения коров
в стойлах фирмы «DeLaval»:
1 – молочно-вакуумная линия; 2 – оборудование сбора и очистки молока; 3 – вакуумная
станция; 4 – автомат промывки; 5 – резервуар-охладитель
Содержание отчета
1. Привести схему, описать назначение, общее устройство и работу
одной из доильных установок.
2. Описать особенности конструкции вакуумной станции.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Как обеспечивается вывод молока из молокосборника?
2. Назовите режимы промывки доильной установки.
3. Опишите принцип работы вакуумного насоса.
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 8
Т е м а:
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ДОЕНИЯ КОРОВ
В ДОИЛЬНЫХ ЗАЛАХ
Цель работы
– ознакомиться с назначением, технологической схемой и общим
устройством доильных установок для доения в залах УДА-8А «Тандем» и УДА-16А «Елочка», «Westfalia Surge», «DeLaval»;
– изучить назначение, устройство и работу системы управления доением «Metatron»;
– ознакомиться с системами управления стадом «Dairyplan»,
ALPRO.
Материально-техническое обеспечение работы
– действующий фрагмент доильной установки «Елочка»;
– заводские инструкции;
– плакаты.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Доильная установка ОАО «Кургансельмаш» УДА-8А «Тандем»
(рис. 8.1) предназначена для машинного доения коров в индивидуальных
доильных станках. Установка выпускается в следующих компоновочных
исполнениях станков: 2×4; 2×5; 2×6; 2×7 (табл. 8.1). В состав установки
входят:
– доильные станки с пневмоуправляемым приводом ворот;
– молокопровод из стеклянных или нержавеющих труб;
– вакуум-провод из оцинкованных труб диаметром 40 мм и 50 мм;
– линия промывки;
– линия подмыва вымени;
– доильные манипуляторы, обеспечивающие машинный додой и
снятие доильного аппарата;
– система сбора молока (молокоприемник, молочный насос, фильтр,
пластинчатый охладитель);
– вакуумная система (вакуумные установки, вакуум-баллон, вакуумрегулятор).
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 8.1 – Схема установки УДА-8А «Тандем» (2х4) :
1 – установка вакуумная УВУ 60/45; 2 – оборудование промывки; 3 – линия вакуумная;
4 – ворота; 5 – счетчик; 6 – линия технологическая; 7 – линия подмыва вымени; 8 – манипулятор доения МД-Ф-1; 9 – станок; 10 – линия промывки; 11 – оборудование молочное
Таблица 8.1 – Техническая характеристика установки
№
п/п
1
2
Величина при количестве станков
Показатели
Пропускная способность,
гол/ч
Обслуживаемое стадо,
гол.
2×4
2×5
2×6
2×7
60–70
75–90
90–100
100–120
200
250
300
350
Установка выпускается в одном из следующих исполнений:
– с пневмомеханической системой управления процессом доения (манипулятором доения);
– электронной системой управления процессом доения (обеспечивает
управление работой манипулятора, регистрацию удоя от каждой коровы и учет общего надоя);
– компьютерной системой управления процессом доения (обеспечивает управление работой манипулятора, распознавание коров по индивидуальному датчику и поддержание базы данных по всему стаду).
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Доильная установка ОАО «Кургансельмаш» УДА-16А «Елочка»
(рис. 8.2) предназначена для машинного доения коров в групповых доильных станках. Установка поставляется в следующих компоновочных исполнениях станков: 2×6; 2×8; 2×10; 2×12 (табл. 8.2). В состав установки входят
доильные станки с пневмоуправляемым приводом ворот, молокопровод из
стеклянных или нержавеющих труб, вакуум-провод из оцинкованных труб
диаметром 40 мм и 50 мм, линия промывки, линия подмыва вымени, доильные манипуляторы, обеспечивающие машинный додой и снятие доильного аппарата, система сбора молока (молокоприемник, молочный насос,
фильтр, пластинчатый охладитель), вакуумная система (вакуумные установки, вакуум-баллон, вакуум-регулятор).
Рисунок 8.2 – Схема установки УДА-16А «Елочка» (2×8):
1 – ворота; 2 – станок; 3 – счетчик; 4 – линия технологическая; 5 – манипулятор доения
МД-Ф-1; 6 – линия кормушек; 7 – линия промывки; 8 – линия обмыва; 9 – оборудование
молочной; 10 – станция вакуумная; 11 – танк молочный; 12 – шкаф управления; 13 – водонагреватель
Установка снабжена автоматизированной системой промывки и дезинфекции молочного оборудования подогретым моющим раствором.
Установка выпускается в одном из следующих исполнений:
– с пневмомеханической системой управления процессом доения (манипулятором доения);
– электронной системой управления процессом доения (обеспечивает
управление работой манипулятора регистрацию удоя от каждой коровы и учет общего надоя);
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– компьютерной системой управления процессом доения (обеспечивает
управление работой манипулятора, распознавание коров по индивидуальному датчику и поддержание базы данных по всему стаду).
Таблица 8.2 – Техническая характеристика установки
№
п/п
Показатели
1
2
Пропускная способность, гол/ч
Обслуживаемое стадо, гол.
Величина при количестве станков
2×6
2×8
2×10
2×12
45–60
200
60–80
250
75–100
300
90–120
350
По заказу установки УДА-8А и УДА-16А могут комплектоваться линией раздачи концентрированных кормов (рис. 8.3).
Рисунок 8.3 – Технологическая схема кормораздатчика сухих кормов:
1 – станция приводная; 2 – бункер; 3 – вакуум-провод; 4 – пневмокамера; 5 – дозатор;
6 – накопитель трубчатый; 7 – блок поворотный; 8 – транспортер цепочно-шайбовый
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Доильная установка «Елочка» EuroClass фирмы «Westfalia Surge»,
предназначена для выдаивания коров в доильных залах (доильно-молочных
блоках) молочно-товарных ферм со сбором выдоенного молока в молочное
отделение, его фильтрацией, охлаждением и кратковременным хранением.
Установка дополнительно укомплектована резервуаром-охладителем с
непосредственным охлаждением молока.
Наилучшим условием для применения доильной установки являются
фермы с беспривязным содержанием коров. Для обеспечения эффективного
использования установки на фермах с привязным содержанием животных
необходимо применять групповые автоматические привязи (ОСП-Ф-26).
По классификационной схеме (характеристике) установка относится к
доильным машинам с групповыми станками, которые монтируются с каждой стороны рабочей траншеи (рис. 8.4). Каждый станок имеет входные и
выходные ворота. Количество мест в групповом станке определяет пропускную способность (производительность) установки в целом и может
быть равным 3, 4, 6, 8, 12, 14 и 24.
Вдоль продольных стен траншеи размещена технологическая линия с
молокопроводом и молокосборником. Заканчивается технологическая линия системой первичной обработки молока, оборудование которой монтируется в молочном отделении.
Рисунок 8.4 – Установка доильная «Елочка» типа 2×4
На установках с количеством мест в групповом станке до 12 применяется
одноконтурная схема молокопровода с одним молокопроводом (рис. 8.5, а),
а на более производительных установках – двухконтурный молокопровод с
двумя молокосборниками (рис. 8.5, б).
В зависимости от конкретных условий может быть внутреннее и боковое размещение молокосборников (рис. 8.6).
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 8.5 – Схема молокопровода:
а – одноконтурная; б – двухконтурная
Станки предназначены для фиксации коров в определенном положении во время доения. Количество мест в каждом станке определяется типоразмером доильной установки. Каркас каждого станка представляет собой сборную конструкцию из вертикальных стоек и горизонтальных труб,
скрепленных специальными соединителями. На поворотных стойках шарнирно установлены входные и выходные ворота с ручным или пневматическим приводом.
Каждое место имеет специальное устройство («механическую руку»)
для снятия доильного аппарата с вымени коровы после ее выдаивания. Различные варианты исполнения «механических рук» показаны на рисунке 8.7.
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 8.6 – Размещение молокосборников: а – внутреннее; б – боковое
Для применения в доильных залах «side-by-side» коллектор доильного
аппарата Classic 300 Е доильной установки фирмы «Westfalia Surge» необходимо переоборудовать (рис. 8.8):
– демонтировать крестообразную гайку, распределитель воздуха и
проушину для снятия или кронштейн крепления;
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– отсоединить верхнюю часть корпуса от нижней части корпуса;
– повернуть верхнюю часть корпуса на 180 градусов;
– монтаж осуществить в обратном порядке.
а
б
в
Рисунок 8.7 – Руки механические:
а, б, – рычажные; в – тросовая
Все остальные варианты можно использовать для переоборудования во
всех доильных залах.
Для отбора молока индивидуально от каждой коровы с целью определения его состава и качественных показателей установка укомплектована молокоотборниками (рис. 8.9).
К промывочному трубопроводу с помощью шлангов присоединяются приемные чаши для доильных стаканов при промывке установки
(рис. 8.10).
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
до переоборудования
после переоборудования
Рисунок 8.8 – Переоборудование коллектора доильного аппарата Classic 300Е
а
б
Рисунок 8.9 – Молокоотборник: а – общий вид; б – устройство:
1 – пробоотборник; 2 – емкость; 3 – крышка; 4 – хомут; 5 – фиксатор шланга
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 8.10 – Чаша приемная промывочного устройства:
а – схема: 1 – головки промывочные; 2 – фиксатор аппарата; 3 – кронштейн крепления;
4 – трубопровод промывочный; б – общий вид
Молокоприемный узел включает в себя молокосборник 1, молочный
насос 2 и устройство защиты от переполнения 3 (рис. 8.11).
а
б
Рисунок 8.11 – Узел молокоприемный:
а – схема: 1 – молокосборник; 2 – насос молочный; 3 – устройство защиты от переполнения; б – общий вид
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 8.12 – Устройство защиты
от переполнения:
1 – цилиндр; 2–крышка; 3 – поплавок;
4 – крюк предохранительный; 5 – вставка
для промывки; 6 – муфта; 7 – шланг
Молокосборник
оборудован
устройством поплавкового типа
для включения молочного насоса.
Устройство запускает таймер работы насоса. Продолжительность
работы насоса после включения
таймера составляет 15 с.
Устройство защиты от переполнения (рис. 8.12) исключает
попадание жидкости (молока или
моющего раствора) из молочной
магистрали в вакуум-провод.
Для очистки молока от механических примесей служит молочный фильтр.
Установка комплектуется автоматом промывки TURBOSTAR,
предназначенным для полностью автоматической и гигиенической мойки и дезинфекции доильных
установок (описан в лабораторной работе № 7).
а
б
Рисунок 8.13 – Фильтр молочный:
а – общий вид; б – схема: 1 – выход шланга; 2 – кольцо уплотнительное; 3 – втулка; 4 – пружина коническая; 5 – чулок фильтрующий; 6 – корпус фильтра; 7 – гайка
накидная
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Силовой агрегат включает в себя вакуумный насос 1, бак для воды 2,
вакуумный баллон 3 (рис. 8.14).
а
б
Рисунок 8.14 – Агрегат силовой: а – общий вид; б – схема:
1 – насос вакуумный; 2 – бак для воды; 3 – баллон вакуумный
Перечень возможных неисправностей доильной установки, их причины
и способы устранения даны в таблице 8.3.
Таблица 8.3 – Возможные неисправности доильной установки
«Елочка» EuroClass
Неисправность
Молоко
в пульсаторе
Повышенный
шум
при работе
Причина
Способ устранения
Пульсатор
Молоко может попасть
Засосать в длинный двойной
в пульсатор и другие части воздушный шланг слегка теплый
доильной установки,
моющий раствор (макс. 0,5 %).
например через дефектную После этого ополоснуть чистой
сосковую резину по
водой шланг, доильный аппарат,
длинному двойному
сосковую резину и доильные стаканы.
воздушному шлангу
При необходимости заменить
сосковую резину
Возможно, в пульсатор
Засосать в длинный двойной
попала грязь через
воздушный шланг попеременно воду
смещенные воздушные
и воздух. Если дефект при этом
шланги. Если при этом
не устраняется, необходимо разобрать
изменяется шум работы,
и прочистить пульсатор. Если дефект
то в работе пульсатора
не устранен, обратиться в сервисную
возникли сложности
службу
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Продолжение
Неисправность
Пульсатор
не включается
в работу
Пульсатор
пульсирует
в режиме
Stand By
Молочный
насос
не включается
Молочный
насос
не выключается
Снизилась
производительность
(молочный
насос
не выключается)
106
Причина
Способ устранения
Пульсатор не работает
Проверить полярность кабеля
от напряжения
питания, при необходимости поменять
постоянного тока
полярность
Не полностью зарядилась Выключить питание
электронная плата
с прибора минимум на 5 с
при настройке
(гаснет красный светодиод)
При питании напряжением Проверить полярность кабеля
питания, при необходимости поменять
переменного тока
полярность
(от блока Stimoplus)
пульсатор работает
в режиме Stand By
Молочный насос
Нет герметичности
Заменить поплавковый выключатель*
поплавка поплавкового
выключателя (поплавок
не выталкивается)
Неисправен поплавковый Заменить поплавковый выключатель*
выключатель
Отсутствует напряжение
Проверить подачу питания
питания
и предохранители
Неисправен регулятор
Заменить неисправные детали
уровня
Повышенная температура Заменить двигатель*
или неисправность
двигателя
Неисправен
Заменить поплавковый выключатель*
поплавковый выключатель
(сработал кольцевой
магнит)
Неисправен регулятор
Заменить неисправные
уровня
детали*.
Засорился чулок напорного Заменить чулок напорного фильтра
фильтра
Молочный насос потерял
Проверка герметичности: залить
герметичность
10 литров воды в молокосборник.
и подсасывает воздух
Включить вакуумный насос.
Если после 1 мин работы
в корпус насоса
в молокосборнике еще
поднимаются пузырьки воздуха,
то насос не герметичен.
Подлежащие замене детали:
1) контактное уплотнение*
2) обратный клапан или шарик
3) уплотнение крышки
Засорился крестовидный
Прочистить крестовидный вкладыш
вкладыш
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Продолжение
Неисправность
Переключатель
программ
останавливается
термовыключателем
Нагревательный
стержень
во
включенном
состоянии
был не
полностью
под водой
Автомат
TURBOSTAR
не работает
Сработал
защитный
выключатель
тока утечки
Причина
Способ устранения
Автомат промывки
Вода не достигает заданной Установить температуру ниже
температуры
или изолировать трубопроводы
Сработала защита
Нажатием кнопки сброса вернуть
от сухого хода
защиту в исходное положение,
слышимым щелчком ввести в канавку.
Обеспечить водоснабжение
Неисправно нагревательное Заменить устройство
устройство
Неисправна защита
Заменить устройство
нагревательного устройства
Недостаток воды
Открыть водяной кран
(закрыты водяные краны) Промыть водяной фильтр
Не обеспечено
Обеспечить водоснабжение
водоснабжение
Засорены фильтры
Промыть фильтры
подводящих шлангов
Неисправен водяной
Промыть или заменить клапан
клапан
Утечка воды через
спускной клапан:
– посторонние частицы
Удалить
в седле клапана
– сломана пружина
Заменить пружину
– повреждена мембрана
Заменить мембрану
Неисправен слаботочный Заменить (запасной предохранитель
предохранитель 6,3 А
в приборе). Проверить прибор на
в приборе
влажность и на короткое замыкание.
Перед открытием прибора соблюдать
меры по предупреждению несчастных
случаев
Нет напряжения питания
Проверить подключение
к электрической сети
Неправильно включен
Проверить выключатель
предохранительный
выключатель
«Дойка / Промывка»
Влажность или короткое
Проверить (при возможности)
замыкание в приборе
на другом приборе, подключенном
к этому защитному выключателю тока
утечки и имеющем вывод занулениязаземления, который и отключает
защитный выключатель тогда,
когда автомат TurboStar, например
во время фазы подогрева, потребляет
от сети большую мощность
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Продолжение
Неисправность
Двигатель
не вращается,
нет звука работы двигателя
Двигатель
не вращается,
гудение
двигателя
После
включения
срабатывает
защитный
выключатель
двигателя
Причина
Способ устранения
Вакуумный насос
Размыкание минимум двух Устранить размыкание
линий электропитания
предохранителя, клемм или
электропроводки
Размыкание одной линии
электропитания
Насос заблокирован
Повреждено рабочее
колесо двигателя
Поврежден подшипник
двигателя
Короткое замыкание
обмотки
Слишком велико противодавление в напорном
патрубке
Насос заблокирован
Слишком вели- Механические отложения
ко потребление или коррозия
электроэнергии
Насос
Нет рабочей жидкости
не создает
вакуум
Негерметичность агрегата
Неправильное направление
вращения рабочего колеса
См. п. «Двигатель не вращается,
нет звука работы двигателя»
Очистить насос от отложений,
при необходимости опорожнить
и очистить насос, проверить рабочее
колесо и отрегулировать зазор
(0,15…0,2 мм)
Заменить рабочее колесо
Заменить подшипник
Проверить обмотку
Уменьшить противодавление
См. п. «Двигатель не вращается,
гудение двигателя»
Очистить насос от отложений
Обеспечить требуемый поток рабочей
жидкости, при необходимости
открыть зажим шланга
Проверить уплотнения агрегата
Изменить направление вращения
колеса перестановкой проводов
электропитания
Насос создает Мощность насоса слишком Установить насос большей мощности
слишком
мала
низкий уровень Слишком мал поток
Проверить расход подводимой воды,
вакуума
рабочей жидкости
проверить отверстие подвода воды
в крышке насоса
Слишком большая
Охладить воду
температура рабочей
жидкости (больше 40 °C)
Эрозия
Проверить соответствующие детали
Негерметичность агрегата Проверить уплотнения
Негерметично торцевое
Заменить торцевое
уплотнение
уплотнение
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Продолжение
Неисправность
Причина
Ненормальные Кавитация насоса
вследствие слишком
резкие
шумы
высокого
вакуума > 70 кПа
Насос
Негерметично уплотнение
негерметичен корпуса насоса или
крышки насоса
Способ устранения
Уменьшить величину
вакуума
Проверить уплотнения, при
необходимости заменить
* – вызвать сервисную службу (в случае дефектов в электрооборудовании – допущенного электрика).
Доильные установки фирмы «DeLaval» Heringbone «Елочка» выпускаются с расположением станка под углом в 50° (рис. 8.15, а) и 30° (рис. 8.15, б)
к продольной оси траншеи.
а
б
Рисунок 8.15 – Установки доильные фирмы «DeLaval» Heringbone:
а – с расположением станков под углом 50°; б – с расположением станков под углом 30°
В первом исполнении доильные аппараты подключаются сзади коровы,
во втором – сбоку.
Доильная установка «DeLaval» со стойлами параллельного типа «Параллель» (рис. 8.16) обеспечивает быстрый вход и выход коров. Ее преимуществом является возможность увеличения количества доильных мест.
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 8.16 – Установка доильная «DeLaval» «Параллель»
Для учета выдоенного молока установки комплектуются либо инфракрасным, либо весовым счетчиком молока (рис. 8.17) молокоприемными
узлами со стеклянным молокосборником (рис. 8.18, а) и с молокосборником
из нержавеющей стали (рис. 8.18, б).
Компания «DeLaval» комплектует доильные установки различными типами вакуумных станций в зависимости от обслуживаемого поголовья. Ассортимент вакуумных насосов с прямым приводом серии DVP (рис. 8.19, а)
включает три модели: 800, 1200 и 1600. Насос стандартно оснащается системой рециркуляции масла с его очисткой, что снижает выбросы в атмосферу.
Три модели: LVP 3000, LVP 4500 и LVP 6000 (рис. 8.19, б) работают по
принципу насоса Рутса. В головке насоса установлены два кулачковых ротора в форме восьмерки, вращающихся в противоположных направлениях.
Поскольку роторы не касаются друг друга, внутри блока насоса смазка не
требуется. Фильтр распределительного бака задерживает все частицы размером более 10 микрон, которые могут привести к повреждению насоса.
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 8.17 – Счетчики молока:
а – счетчик инфракрасный ММ25; б – счетчик весовой ММ15
а
б
Рисунок 8.18 – Молокоприемный узел установок фирмы «DeLaval»:
а – со стеклянным молокосборником; б – с молокосборником из нержавеющей стали:
1 – молокосборник; 2 – насос молочный; 3 – камера предохранительная
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а
б
Рисунок 8.19 – Вакуумные станции фирмы «DeLaval»: а – серии DVP; б – серия LVP
Компания выпускает также станции, комплектуемые ротационным лопастным вакуумным насосом серии BVP с приводом через клиноременную
передачу (рис. 8.20), снабженный встроенным глушителем, обеспечивающим пониженный уровень шума.
Самыми высокопроизводительными доильными установками для доения в залах являются конвейерные установки типа «Карусель».
В доильной системе TURN-STYLES® PER (рис. 8.21) коровы стоят головой по радиусу к центру, а дояры находятся снаружи платформы. Коровы стоят параллельно друг другу, что позволяет разместить на платформе
от 20 до 60 доильных мест.
Вышеперечисленные доильные установки фирмы «DeLaval» оснащены
контроллерами доильного места серии МР (рис. 8.22)
Фирмой «Westfalia Surge» выпускаются установки типа «Карусель»
двух типов: с расположением коров
головой по радиусу к центру и по касательной. В первом случае оператор находится снаружи платформы и
подключает доильный аппарат сзади
животного, во втором – внутри платформы и подключает аппарат сбоку
животного. Данные установки выпускаются размером от 16 до 80 доильных мест (рис. 8.23).
В последнее время за рубежом
все большее распространение получают автоматизированные доильные
Рисунок 8.20 – Вакуумная станция BVP системы, так называемые доильные
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
роботы, исключающие вмешательство обслуживающего персонала в процесс доения животного. Всеми процессами управляет компьютер, начиная
от впуска животного в станок, обмывания вымени, подключения доильного аппарата, доения, выдачи корма и заканчивая выпуском коровы из станка (рис. 8.24, 8.25).
Рисунок 8.21 – Доильные залы типа «Карусель» DeLaval
а
б
Рисунок 8.22 – Контроллеры доильного места: а – МР-700; б – МРС-700
113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 8.23 – Схема доильного зала «Westfalia Surge»
с доильной установкой Auto Rotor Magnum
Рисунок 8.24 – Доильный робот фирмы «DeLaval»
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 8.25 – Доильный робот фирмы «Westfalia Surge»
Система управления процессом доения фирмы «Westfalia Surge».
В состав системы входят (рис. 8.26) электронный прибор управления
Metatron, управляющий клапан, измерительный прибор, механическая
рука, пульсатор.
Рисунок 8.26 – Система управления процессом доения Metatron:
1 – прибор управления Metatron электронный; 2 – клапан управляющий; 3 – прибор измерительный; 4 – пульсатор; 5 – рука механическая
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Metatron P21/S21 представляет собой прибор для управления и контроля
процесса дойки в доильных залах.
Блок управления подсчитывает надоенное количество молока и выдает
на цифровой индикатор. Клавиши блока управления служат для ввода команд, необходимых в процессе доения.
Прибор управления Metatron выпускается в двух вариантах исполнения
со светодиодным (рис. 8.27, а) и графическим (рис. 8.27, б) дисплеем (табл.
8.4, 8.5, 8.6).
Таблица 8.4 – Отличительные особенности Metatron P21 и Metatron S21
Metatron P21
Metatron S21
– графический дисплей для отображения – светодиодный индикатор исключительданных
но для отображения количества молока
– клавиши для управления и ввода параи номера животного
метров
– клавиши исключительно для управления
а
б
Рисунок 8.27 – Прибор управления:
а – со светодиодным; б – с графическим дисплеем: 1 – лампочки сигнальные (красная/
желтая); 2, 3 – дисплеи графический и светодиодный; 4 – клавиши 0…9; 5 – светодиод предупреждающего сообщения (LED2); 6 – светодиод «Hand» (LED1); 7 – клавиша
«Select»; 8 – клавиша «Hand»; 10 – клавиша «Старт/Стоп»
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 8.5 – Перечень функций / измерений
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Функции
Измерение количества молока
* Функция «Молоко экономить»
Передача данных в DAIRYPLAN
* Управления ворот по сети DPNET
Измерение проводимости
* Расширенная функция oтделения
Управление пульсаторa (со стимуляци- * Опустить доильный аппарат для проей и без стимуляции)
мывки
Управление автоматикой додаивания
* Доение с переменным и постоянным
Стимуляция в зависимости от лактатактом
ции
* Индикация «новое животное» с помоСтимуляция для каждого животного
щью встроенной желтой лампочки
Программируемое распределение кла- * Диапазон измерений кг – LBS
виш пуска
* Контроль продолжительности дойки
Обслуживание кормораздачи в доиль- * Затрудненный пуск при соответствуюном зале по сети DPNET
щих данных животного
Распознавание KICK – OFF (доильный * Внешний сигнал о неисправности
аппарат упал)
* Задержка снятия
Дистанционный старт
* Интегрированная тест-программа
Таблица 8.6 – Назначение функциональных органов
Поз.
Наименование
1
Красная сигнальная
лампочка
1
Желтая сигнальная
лампочка
Красная / Желтая
1
2
3
Графическая
индикация
Светодиоды
4
Клавиши 0–9
5
Светодиод
предупреждающего
сообщения
(LED2)
Функция
* Медленное мигание:
превышена пороговая величина потока молока
* Быстрое мигание: индикация неисправности
* Длительное свечение:
конец дойки, снять доильный аппарат
* Длительное свечение:
новое животное
* Быстрое мигание (красная/желтая):
новое животное и наличие неисправности
* Медленное мигание(красная/желтая):
активизирована функция отделения
Графическая индикация результатов
измерений, параметров, управления
Индикация количества молока и номера коровы
* Идет измерение (сигнализируется миганием
десятичной точки в первом разряде)
* Вводимый параметр уменьшить (клавиши 1–4)
* Вводимый параметр увеличить (клавиши 7–9, 0)
* Доступ к изображенной функции/меню
(пиктограмме)
* Ввод чисел
* «Горячие клавиши» (020/000/120)
Предупредительный сигнал светодиода
* Количество молока – поток слишком мал
* Остаток корма *
* Запрет на дойку *
* Надой отделить
* Обратить внимание на течку *
* Обратить внимание на проводимость
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Продолжение
Поз.
6
7
Наименование
Светодиод «Hand»
(«ручной») (LED1)
Клавиша «Select»
8
Клавиша «Hand»
«Ручной»
9
10
Клавиши F1 / F2
Клавиша
СТАРТ/СТОП
Функция
* Наблюдать животное
– медленное мигание: нормальный сигнал
– быстрое мигание: повышенный уровень сигнала
Параметры, отмеченные «*», доступны только при
подключении к компьютеру !
* Снятие заблокировано (длительное свечение)
* Включен повторный пуск (медленное мигание)
* Вызов Setup
* Ввод признака селекции
* Смена индикации «Количество молока / номер
животного»
* Режим «ручной»
Дойка без автоматического снятия доильного аппарата
* Сброс времени контроля потока молока
* Дойку продолжить (Повторный пуск)
* Переключение «Дойка / Промывка»
Функциональные клавиши
* Дойку начать / окончить
* Переключение Дойка / Промывка
* Back-Flush окончить
С помощью кнопок на приборе управления вводятся необходимые для
процесса доения команды. Автоматически производятся следующие измерения, данные о которых могут быть при необходимости выведены на дисплей:
Текущее количество молока, кг
Максимальный надой в минуту, кг/мин
Текущий надой в минуту, кг/мин
Средний надой в минуту, кг/мин
Время дойки одной коровы, мин
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Общее количество молока на данном месте за время дойки, кг
Проводимость
Для автоматического обмена данными между приборами управления
Metatron и компьютером с программой Dairyplan может применяться автоматическая идентификация животного в доильном зале. После идентификации животного данные по нему перед началом доения могут быть вызваны на приборе управления и после доения возвращаются в компьютер
программой Dairyplan уже обновленными. Каждый прибор управления
Metatron работает самостоятельно.
Графический дисплей METATRON Р21
Дисплей может иметь различное построение областей индикации
(табл. 8.7).
Таблица 8.7 – Функции графического дисплея Metatron Р21
Меню
Ввод
График (активизация
через DPSetup)
Дисплей А
Значения, единицы
Информационный
дисплей В
Функциональная область
Функциональная
область А
Органы управления,
функции
Установка параметров В
Кривые, дисплей,
параметры
Функциональная
область
Меню, функции,
органы управления
Органы управления,
функции
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Распределение клавиш:
– функции пиктограмм, отображаемых на графическом дисплее, выполняются или активизируются с помощью расположенных рядом
клавиш;
– соответствие «клавиша – место ее отображения на дисплее»
(см. табл. 8.7);
– в области ввода серые клавиши служат также для изменения введенной величины;
– клавишам 1, 2, 7, 8, 9 иногда придаются функции «горячих клавиш».
Органы управления:
Назад в главное меню. Ввод прервать
Предыдущая / Следующая страница
Ввод начать (установить курсор).
Переход от одного ввода к другому. Ввод принять
Пиктограммы показываются на белом или черном фоне.
Пиктограммы:
Фон белый
Меню (например, системная установка)
Фон черный
Непосредственно
исполняемая функция
(например, открыть
ворота)
Подменю (например,
промывка)
Вводимый параметр
(например, время опорожнения)
Индикация информации
(например, снять вручную)
Некоторые функции можно активизировать в системных установках.
Если какая-либо функция была активизирована, то в режиме «Дойка» можно нажатием клавиши при необходимости изменить режим. Эти режимы
отмечаются следующим образом:
Режимы функционирования:
120
Функция активна
Функция «Надой отделить» активна
Функция не активна
Функция «Надой отделить» не активна
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Функциональная область:
Функция
Построение меню
Пример: главное меню «Дойка».
Здесь изображаются меню, подменю и функции.
В этой области также отображаются непосредственно
исполняемые функции (черный фон)
Функциональная область (только для ввода):
Функция
Построение ввода
Пример: Меню «Система, промывка / Индикация».
Здесь показываются изменяемые
параметры и, если необходимо, единицы их измерения.
При выборе какого-либо параметра с помощью клавиши
«ОК» (пиктограмма на черном фоне) или клавиш, расположенных рядом с ним, появляется
либо:
• «+» и «–» для изменения этого параметра поэтапно или
• «0» до «9» для прямого ввода числового значения
121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Область индикации
Индикация для пользователя:
Функция
Пример: «Дойка»
* Количество молока в кг (1)
* Продолжительность дойки в
минутах и секундах (2)
* Номер животного (3)
Построение «Меню»
Индикация информации
Как только установленный режим обработан, на дисплее в данной области появляется соответствующая пиктограмма.
Функция
Индикация информации 1
Наблюдать животного
Индикация информации 2
Промывка ОК
Построение «Меню»
Графика, значения
Функция
Пример: Дойка
Графическое отображение различных величин и, в том
числе, количества молока и проводимости.
122
Построение «графики»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Показания светодиодного индикатора Metatron S21
Светодиодный индикатор Metatron S21 отображает следующие функции и параметры:
Контроль электродов / Функции FINILACTOR / Сигнализация
Количество молока / Номер животного / Номер респондера
(с десятичной точкой)
Функции настройки (например, постоянных параметров
прибора)
Функции промывки
Процесс дойки состоит, из четырех основных этапов:
– подготовка к дойке;
– распознавание животного;
– начало дойки (с возможной стимуляцией);
– окончание дойки.
Подготовка к дойке
1. Снять доильный аппарат с крепления и оставить висящим на тросе.
При этом обратить внимание, чтобы скоба молочного коллектора была направлена вверх. Благодаря этому короткие молочные шланги подвешенных
вниз молочных стаканов перегибаются и перекрывают патрубки в коллекторе, так что при включении вакуумного насоса облегчается нарастание вакуума.
METATRON S21 – на цифровом индикаторе появляется символ «Промывка» [ __*__].
METATRON Р21 – появляется основная установка «Промывка».
2. После этого нажать клавишу «Старт / Стоп» на блоках управления
METATRON. Доильные аппараты при помощи съемного цилиндра пойдут
вверх. После отпускания клавиши «Старт / Стоп» на светодиодном индикаторе METATRON S21 появится «0». METATRON Р21 покажет основную
установку «Готовность к дойке» (Melkbereitschaft).
Доильное устройство находится сейчас в готовности к дойке.
3. Общее переключение в режим готовности к дойке
При длительном нажатии клавиши «Старт» все приборы одного ряда переводятся в готовность к дойке.
Распознавание животных
Для того чтобы получить доступ в файл с данными о животных,
METATRON требуется идентификация животного через его номер (номер
определяется автоматически либо вводится вручную).
Со времени старта процесса дойки до получения файла с данными о
животных необходимо некоторое время подождать (загорается желтая сигнальная лампочка и показывается номер животного).
123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Внимание!
METATRON S21 не позволяет вручную ввести номер животного! Работа возможна только в автоматическом режиме.
– Как только животное в результате автоматического распознавания
идентифицировано, данные о животном с компьютера DAIRYPLAN
поступают на METATRON. На дисплее появляется номер животного и загораются желтые сигнальные лампочки. Если автоматическое
распознавание происходит в результате управления воротами через
DPNET, то сначала показывается номер респондера (в S21 отмечен
децимальной точной).
– При вводе номера животного вручную в METATRON Р21 (не автоматическое распознавание, животное без респондера) на основном индикаторе готовности к дойке при помощи клавиши 1 (пиктограмма
отсутствует) вызывается скрытая функция «Ввод номера животного» («Горячая клавиша»).
Начало дойки
Для запуска процесса дойки необходимо нажать клавишу «Старт / Стоп»
или дистанционный старт. Съемный цилиндр освободит доильный аппарат
для надевания на вымя.
В METATRON Р21 при помощи меню «Старт» можно выбрать одну из
перечисленных ниже опций:
Меню «Старт»
Надой разделить (стимуляция как на клавише «Старт»)
Снятие вручную (стимуляция как на клавише «Старт»)
Снизить доильный аппарат для промывки
Старт с вариантом стимуляции 1
Старт с вариантом стимуляции 2
Старт со стимуляцией по индивидуальному варианту
для животного
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Дойка может быть заблокирована из-за следующих обстоятельств
(в зависимости от установки в меню «Блокировка»):
–
–
–
–
–
–
отсутствие данных о животном;
стоит сухостойное животное;
запрет на дойку;
надой отделить;
молозиво;
постановка животного на сухостой.
METATRON S21
После запуска процесса дойки на цифровом дисплее появится «Стоп»,
мигнет светодиод «Предупреждение», быстро замигают красные сигнальные лампочки. Установить с помощью клавиши «Select» готовность к дойке
(на дисплее будет показан «0» и погаснут красные лампочки). Для запуска
процесса дойки необходимо еще раз нажать клавишу старта. На 2 секунды покажется продолжительность стимуляции. Одновременно запускается
функция «Индикация количества молока».
METATRON Р21
После запуска процесса дойки на цифровом дисплее будет показано
соответствующее предупреждающее сообщение и начнут быстро мигать
красные лампочки. Установить посредством нажатия клавиши ОК готовность к дойке (на цифровом дисплее снова появится основное состояние «К
дойке готово» Melkbereit). Для запуска процесса дойки необходимо еще раз
нажать клавишу старта.
Дойка со стимуляцией
Если в меню «Systemeinstellungen» «Системные установки» под пунктом «Anrüstvariante auf Starttaste» «Вариант стимуляции на клавише старта» установлена длительность стимуляции, то выполняется дойка со стимуляцией.
METATRON S21
Примерно на 2 секунды будет показана длительность стимуляции.
METATRON Р21
На дисплее – индикация «актуально остающаяся длительность стимуляции»
в ориентированной на пользователя области индикации 2.
В меню «Контроль»
можно уменьшить
или увеличить
длительность стимуляции на 5 секунд (функциональные клавиши
активизируются только во время стимуляции). При помощи
или клавиши «Старт» (длительно) можно окончить стимуляцию и сменить ее тактом доения.
125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Во время дойки
Индикация страниц информации о животных. Данные о животных показываются постранично. В зависимости от заданной структуры индикации информационные страницы вызываются с помощью «горячих клавиш»
(клавиш прямого доступа).
Окончание дойки
Ослабевающий поток молока сигнализируется медленным миганием
красных лампочек. Теперь можно выполнять процедуру додаивания. Как
только молоко перестает течь, красные лампочки горят постоянно и процесс дойки заканчивается:
– сначала прекращается подача вакуума на доильный аппарат;
– после этого производится снятие доильного аппарата.
Функция «Задержка снятия»
позволяет установить время задержки между перекрытием вакуума и снятием доильного аппарата.
Пульсатор еще продолжает работать в течение 6 секунд с момента перекрытия вакуума; благодаря движению сосковой резины облегчается снятие аппарата.
Если к концу дойки количество молока не превышает минимальное количество, то в METATRON Р21 это сигнализируется предупреждением.
В METATRON S21 загорается светодиод «Предупреждение», а индикация меняется между «- - □ - -» и количеством молока.
При подключении компьютера DAIRYPLAN параметры молока к концу
дойки передаются от METATRON в DAIRYPLAN.
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание дойки вручную
Окончание дойки вручную с помощью клавиши «Старт/стоп»:
Снятие доильного аппарата осуществляется без задержки.
Регистрация и обработка параметров надоя
После каждого надоя данные о количестве надоенного молока и проводимости, как и прочие, передаются из METATRON в DAIRYPLAN, где могут быть обработаны.
Новые значения количества молока сразу же поступают на расчет средней величины. Количество молока за лактацию сразу же увеличивается на
новую величину.
Система управления стадом «Dairyplan» фирмы «Westfalia Surge» позволяет с помощью компьютера вести учет, контроль за поголовьем и управлять технологическими процессами на молочной ферме.
Главное меню системы (рис. 8.28) служит центральным устройством
управления, откуда можно вызывать или выполнять все важные программы,
обработку данных, настройки системы. Оно состоит из двенадцати пунктов
меню, за которыми находятся соответствующие разбитые по темам функции.
Рисунок 8.28 – Главное меню системы «Dairyplan»
127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При нажатии на пункт меню появляется соответствующее подменю
(рис. 8.29). Находящиеся перед каждой строкой меню символы показывают,
о какой функции идет речь.
Рисунок 8.29 – Подменю «Доение»
Аналогичные функции по управлению стадом предоставляет и система
ALPRO фирмы «DeLaval».
Содержание отчета
1. Привести схему, описать назначение, общее устройство и работу доильной установки.
2. Описать особенности конструкции вакуумной установки.
3. Описать элементы автоматики доильной установки.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В чем заключаются отличительные особенности доильных аппаратов?
2. От каких факторов зависит выбор коллектора?
3. Пульсатор какого типа используется на установке?
4. Как обеспечивается вывод молока из молокосборника?
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5.
6.
7.
8.
Назовите режимы промывки доильной установки.
Опишите принцип работы вакуумного насоса.
Каким устройством обеспечивается регулирование вакуума?
Каким устройством осуществляется контроль выдоенного
молока?
9. Опишите конструкции «механических рук».
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 9
Т е м а:
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ДОЕНИЯ КОРОВ НА ПАСТБИЩАХ
И В ЛЕТНИХ ЛАГЕРЯХ
Цель работы
– ознакомиться с особенностями технологии производства молока при
доении коров на пастбищах и в летних лагерях;
– изучить назначение, устройство и работу универсальной доильной
станции УДС-3Б и и доильной установки УДЛ-Ф-12;
– ознакомиться с доильной установкой УДЛ-Ф-1 и комплектом
доильно-молочного оборудования К-Р-10.
Материально-техническое обеспечение работы
–
–
–
–
фрагменты доильных установок УДС-3Б и УДЛ-Ф-12;
мобильная доильная установка;
заводские инструкции;
плакаты.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Доение коров на пастбищах, открытых площадках и в лагерях осуществляется в летние месяцы года, отличающиеся высокой температурой
и загрязненностью атмосферного воздуха. Поэтому применяемое доильномолочное оборудование должно обеспечивать минимально возможный
контакт молока с воздухом, его качественную очистку и быстрое глубокое
охлаждение.
129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Универсальная доильная станция УДС-3Б представляет собой передвижную установку и предназначена для доения коров и первичной обработки молока на пастбищах и в доильных залах молочных ферм при беспривязном содержании животных при обслуживании стада 200 коров. Выпускается в двух исполнениях: основное исполнение обеспечивает доение
в молокопровод и первичную обработку молока, а исполнение УДС-3Б01 – доение со сбором молока в доильные ведра. Доение производится в
станках параллельно-проходного типа.
Доильная установка УДС-3Б (рис. 9.1) состоит из двух секций (по четыре доильных станка параллельно-проходного типа в каждой), четырех
бункеров 13 с дозаторами для концентрированных кормов, доильной аппаратуры 8, молокопровода 15, вакуумной линии, оборудования для первичной обработки молока, установки для промывки молочного оборудования, агрегата водоснабжения, осветительного оборудования и силового агрегата 1.
Рисунок 9.1 – Общий вид доильной установки УДС-3Б:
1 – агрегат силовой; 2 – ящик со льдом; 3 – цистерна; 4 – фильтр-охладитель; 5 – насос диафрагменный; 6 – дуга-фиксатор; 7 – разбрызгиватель; 8 – аппарат доильный;
9 – насос-смеситель; 10 – бак холодной воды; 11 – котел водогрейный; 12 – дверь выходная; 13 – бункер кормораздатчика; 14 – вакуум-провод; 15 – молокопровод; 16 – вакуумрегулятор; 17 – вакуум-баллон; 18 – камера предохранительная
Станки шириной 800 мм предназначены для фиксации коров во время
доения и крепления составных частей доильной станции. Секция станков состоит из полозьев, к которым болтами прикреплены вертикальные
рамки. К верхним концам рамок универсальными соединительными элементами присоединен вакуум-провод 14. В передней части рамок на осях
навешены дверки 12 с кормушками, а к задней части присоединены дуги
6 фиксации коров. Сверху станки закрыты брезентовым тентом.
130
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Кормораздатчики применяют для подкормки животных сухими кормами во время доения из расчета: один кормораздатчик на два стойла.
Раздаточное устройство представляет собой спирально-шнековый дозатор, приводимый во вращение вручную рукояткой с места оператора,
и размещается в нижней части бункеров. Вместимость одного бункера
0,2 м3. Количество корма, выдаваемого в кормушку, регулируют числом
оборотов рукоятки дозатора. Для переключения подачи концентрированных кормов в левую или правую кормушку рычагом поворачивают заслонку в лотке бункера.
В доильной установке УДС-3Б применен доильный аппарат АДУ-1 и
введено устройство зоотехнического учета молока УЗМ-1А. Доильная аппаратура обеспечивает выдаивание молока из вымени коровы за счет вакуума и подачу молока в молокопровод. Молокопровод 15 изготовлен из
легированных труб диаметром 42 мм, соединенных прозрачными угольниками. Он служит для транспортировки молока от доильных аппаратов
или счетчиков молока (при контрольном доении) в фильтр-охладитель 4
молока.
Вакуумная линия включает в себя вакуум-провод 14, вакуумбаллон 17, вакуум-регулятор 16. По трубопроводам вакуум от вакуумного насоса подводится к вакуумному баллону, вакуум-проводу, вакуумрегулятору, диафрагменному насосу 5, фильтру-охладителю 4, доильной
аппаратуре 8, диафрагменному насосу-смесителю 9. Для защиты от попадания жидкости в вакуумную линию имеется предохранительная камера 18.
Оборудование для первичной обработки молока включает в себя
фильтр-охладитель молока 4, охладительный ящик 2 и диафрагменный
насос 5. Фильтр-охладитель используют для охлаждения и очистки молока от механических примесей. Бак охладительного ящика на одну треть
заполняется водой и льдом. Теплая вода, поступающая из фильтра охладителя, орошает лед, охлаждается и далее, уже холодная вода, используется для охлаждения молока в процессе доения. Термоизоляция ящика со
льдом выполнена из древесно-стружечных плит.
Вакуумный оросительный охладитель состоит из корпуса 2 (рис. 9.2),
гофрированной теплообменной поверхности 3, молокоприемника 6 с патрубком 7 для перелива молока и патрубком 12 для подсоединения к вакуумной магистрали, фильтра 15, крышки 10 с патрубками 11 и 14 подвода молока. На корпусе охладителя закреплены оси 16 его подвесок,
патрубок 1 отвода охлажденного молока, а также патрубки 4 ввода и вывода охлаждающей воды. Для уплотнения мест разъема служат резиновые прокладки.
При подаче вакуума по патрубку 12 в оросителе создается разрежение,
большее, чем в молокопроводе. Под действием разности давлений по патрубкам 11 и 14 молоко из молокопровода через фильтр 15 поступает на рас-
131
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пределитель 5. По отверстиям в днище распределителя молоко сливается
на гофрированную теплообменную поверхность 3, тонким слоем стекает в
поддон охладителя, выходит через патрубок 1 и далее диафрагменным насосом перекачивается в резервуар.
Рисунок 9.2 – Вакуумный охладитель молока:
1 – патрубок отвода молока; 2 – корпус; 3 – цилиндр гофрированный; 4 – патрубки подвода и отвода воды; 5 – распределитель; 6 – приемник молока; 7 – патрубок переливной; 8, 13 – колпачки; 9 – прокладка; 10 – крышка; 11, 14 – патрубки для подачи молока;
12 – патрубок вакуумный; 15 – фильтр; 16 – ось подвески
Через нижний патрубок 4 в охладитель подается охлаждающая вода, которая движется по спиральному каналу, образованному корпусом 2 и гофрированным цилиндром 3, противотоком к молоку, отнимает теплоту у молока и выводится через верхний патрубок 4. Кратность расхода воды к молоку, равная трем, обеспечивает охлаждение молока до температуры на
3…4 °С больше, чем температура охлаждающей жидкости.
Диафрагменный насос с вакуумным приводом состоит из корпуса 1
(рис. 9. 3), крышки 2, мембран 5 и 6, а также блока пульсаторов: управляемого 8 и регулируемого 7.
132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 9.3 – Диафрагменный молочный насос:
1 – корпус; 2 – крышка; 3 – клапан всасывающий; 4 – клапан напорный; 5, 6 – мембраны; 7 – пульсатор регулируемый; 8 – пульсатор управляемый; А, Б – полости кольцевые;
В, Л, М – каналы; Г, Д – камеры переменного вакуума регулируемого пульсатора; Е – камера постоянного вакуума; Ж, К – камеры переменного вакуума управляемого пульсатора; И – камера постоянного атмосферного давления
При образовании вакуума в камерах Д и К воздух из кольцевой полости Б отсасывается и мембрана 6, а также жестко связанная с ним мембрана 5 молочной камеры сдвигаются вправо. Происходит всасывание молока
через клапан 3. Напорный клапан 4 при этом закрыт, так как его прижимает к седлу атмосферное давление.
Далее в кольцевую полость Б поступает атмосферное давление, а полость 7 через канал Л и камеру Ж сообщается с вакуумной магистралью.
Вакуумная мембрана вместе с молочной перемещается влево, а молоко, заполнившее молочную камеру, вытесняется через нагнетательный клапан.
Частота пульсаций при нормальной работе насоса должна поддерживаться в пределах 25…30 мин–1, регулируется она дросселем.
Агрегат водоснабжения состоит из водогрейного котла емкостью 0,1 м3 и
бака холодной воды вместимостью 0,175 м3. Он обеспечивает получение теплой и горячей воды, необходимой для подмыва вымени коров во время доения, а также промывки оборудования. Диафрагменный насос-смеситель,
работающий от пульсатора, осуществляет смешивание холодной и горячей
воды в заданном соотношении и подачу ее в водопровод к разбрызгивателям и линию промывки. Необходимые режимы работы насоса устанавливают поворотом ручки крана.
133
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В состав силового агрегата входит вакуумная установка УВУ-60/45, бензиновый двигатель УД-25С мощностью 8 кВт с генератором тока, водяной
насос. Установка может работать и от внешней сети электрического тока.
Принципиальные схемы работы доильной установки в режимах доения
и промывки показаны на рисунке 9.4.
Рисунок 9.4 – Схема доильной станции УДС-3Б в режимах доения и промывки:
1 – насос вакуумный; 2 – клапан предохранительный; 3 – насос водяной; 4 – баллон вакуумный; 5 – вакуум-регулятор; 6 – вакуумметр; 7 – ящик охладительный; 8 – ванна моющей жидкости; 9 – емкость для сбора молока; 10 – камера предохранительная; 11 – насос молочный; 12 – фильтр-охладитель; 13 – разбрызгиватель для обмывания вымени;
14 – аппарат доильный; 15 – кран вакуумный; 16 – счетчик молока (индивидуальный);
17 – бак холодной воды; 18 – котел водогрейный; 19 – насос-смеситель
Разрежение, создаваемое вакуумным насосом 1, распространяется через
вакуумный баллон 4, вакуум-регулятор 5 и вакуум-провод и приводит в работу насос-смеситель 19, доильные аппараты и молочный насос 11.
Для обмыва вымени теплая вода, полученная после смешивания холодной и горячей воды, насосом смесителем 19 по трубопроводу подается к разбрызгивателям 13 для подмыва вымени, при доении молоко из вымени коровы высасывается доильным аппаратом 14, проходит через индивидуальный
134
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
счетчик молока 16 (при контрольных дойках) в молокопровод, транспортируется по нему в фильтр-охладитель 12. Далее охлажденное молоко молочным насосом 11 перекачивается в емкость 9 для хранения. Охлаждение молока в фильтре-охладителе 12 производится холодной водой, засасываемой
из фригаторного ящика 7 и насосом 11 и подаваемой в охладитель. Теплая
вода сливается обратно во фригаторный ящик 7, где охлаждается льдом. При
промывке молочной линии вода (моющий раствор) засасывается из ванны 8
в трубопровод и через промывочные головки, подсоединенные к доильным
аппаратам, доильные аппараты и счетчики молока поступает в молокопровод, а по нему в фильтр-охладитель, откуда насосом 11 подается обратно в
ванну 8. В доильной установке предусмотрена циркуляционная промывка
доильных аппаратов, молокопровода и линии первичной обработки молока.
Установка УДЛ-Ф-12 (рис. 9.5) предназначена для машинного доения и
первичной обработки молока в летних лагерях и летних пастбищах с поголовьем до 200 коров (табл. 9.1).
Рисунок 9.5 – Общий вид доильной установки УДЛ-Ф-12:
1 – ведро для кислотного раствора; 2 – водонагреватель проточный; 3 – дозатор кислотного раствора; 4 – пульт управления автоматом промывки; 5 – бак автомата промывки;
6 – охладитель пластинчатый проточный; 7 – счетчик молока групповой; 8 – насос молочный центробежный; 9 – фильтр молочный; 10 – молокоприемник; 11 – камера предохранительная; 12 – вакуум-провод; 13 – пульт управления молочным насосом; 14 – молокопровод; 15 – вакуум-провод магистральный; 16 – бункер кормораздатчика; 17 – аппарат доильный; 18 – устройство зоотехнического учета молока УЗМ-1А; 19 – станок
доильный
Установка включает в себя доильные станки параллельно-проходного
типа с кормораздатчиками. Молоко от доильных аппаратов 17 по молокопроводу 14 транспортируется в молочное отделение. Устройство и работа
135
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
оборудования учета и приема молока, а также система автоматической промывки унифицированы с доильным агрегатом АДМ-8А.
Таблица 9.1 – Техническая характеристика доильной установки УДЛ-Ф-12
Показатели
Тип установки
Обслуживаемое стадо, гол.
Пропускная способность, гол/ч
Скотоместа, шт.
Доильные аппараты, шт.
Вакуумметрическое давление, кПа
Установленная мощность, кВт
Масса, кг
Дояры, чел.
Величина
Стационарная с параллельнопроходными станками
200
100
12
12
47±1
18,8
2500
4
В режиме доения молоко отсасывается из вымени коровы доильным
аппаратом 17, затем через устройство 18 зоотехнического учета молока
УЗМ-1А поступает в молокопровод 14, по которому транспортируется в молочное отделение, где поступает в счетчик молока 7 и молокоприемник 10.
Из молокоприемника молоко молочным насосом 8 через фильтр 9 и пластинчатый охладитель 6 перекачивается в емкость для хранения. Для раздачи кормов предусмотрен кормораздатчик 16. Коровы размещаются в доильных станках 19.
В режиме промывки вода и моющий раствор отсасываются из бака 5 автомата промывки, затем по трубопроводам технологической линии подается к моющим головкам, доильным аппаратам 17 и далее через всю систему
молокопроводов поступают в молокоприемник 10. Затем моющий раствор
молочным насосом 8 перекачивается через охладитель 6 в бак 5 для циркуляционной промывки или на слив в канализацию.
Доильная установка УДМ-Ф-1, выпускаемая ОАО «Кургансельмаш»,
передвижная, на полозьях, с параллельно-проходными станками, предназначена для машинного доения коров в переносные доильные ведра на пастбищах и в доильных залах малых ферм (табл. 9.2).
Выпускается в трех исполнениях: основное – с двухтактным доильным
аппаратом с периодическим впуском воздуха в коллектор для эвакуации молока (НВС), 01 – с двухтактным доильным аппаратом с пневмостимуляцией
молокоотдачи в процессе доения (с вибропульсатором), 02 – с трехтактным
доильным аппаратом «Волга». Обеспечивает раздачу сухих концентрированных кормов во время доения, доение в переносные доильные ведра, промывку и дезинфекцию доильных аппаратов. Работа установки основана на
принципе отсоса молока доильным аппаратом. Молоко по молочным шлангам поступает в доильное ведро, в котором вручную транспортируется до
места сбора и хранения. Рабочий вакуумный режим поддерживается ваку-
136
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
умным агрегатом и вакуум-регулятором. В режиме промывки в такте сосания моющий раствор засасывается из ведра промывки доильным аппаратом и по шлангу направляется в доильное ведро, где с помощью насадки
разбрызгивается и омывает внутреннюю полость ведра. В такте слива раствор через шланги и доильный аппарат вытекает обратно в ведро промывки (обслуживает дояр).
Таблица 9.2 – Характеристика доильной установки УДМ-Ф-1
Показатели
Вакуумметрическое давление при холостом режиме работы
с доильными аппаратами АДН-1, кПа
Вакуумметрическое давление при холостом режиме работы
доильными аппаратами АДС-1, кПа
Вакуумметрическое давление при холостом режиме работы
с трехтактными доильными аппаратами, кПа
Масса, кг
Пропускная способность в час основного времени
с использованием доильного аппарата АДУ-1, гол/ч
Пропускная способность в час основного времени
с использованием трехтактного доильного аппарата, гол/ч
Транспортная ширина без тентов, м
Транспортная ширина с тентами, м
Установленная мощность, кВт
Доильные аппараты, шт.
Обслуживаемые животные, гол.
Скотоместа, шт.
Величина
47
48
50
670
21
20
2,1
3,2
4
4
100
4
Комплект оборудования К-Р-10 предназначен для доения при содержании коров на открытых площадках, первичной обработке молока при
стойлово-лагерном и стойлово-пастбищном содержании коров. Выпускается в двух исполнениях: К-Р-10 – для модернизации действующих летних лагерей и пастбищ до 200 голов дойного стада, без ограждений и навесов; К-Р10-1 – при новом строительстве летних лагерей.
Все оборудование поставляется в виде блоков, позволяющих значительно снизить затраты на монтаж и наладку оборудования.
Комплект К-Р-10 включает в себя следующее технологическое оборудование (рис. 9.6): железобетонную кормушку, групповую поилку, бункер сухих
кормов, цистерну-прицеп для молока, машинный блок, бак для воды, ларь
для хранения моющих и дезинфицирующих веществ, унифицированный водораздатчик, энергогенераторную установку, блок доильных станков.
В машинном блоке (рис. 9.7) размещены: молокоприемник 2, предохранительная камера 5, пульт управления молочным насосом 6, установка 7 холодильная установка ОТ10-2-0, счетчики молока 1, молочный насос 4, молочный фильтр 3.
137
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 9.6 – Общий вид установки К-Р-10:
1 – кормушка железобетонная; 2 – ограждение; 3 – поилка групповая; 4 – бункер для
сухих кормов; 5 – цистерна-прицеп для молока; 6 – блок машинный; 7 – бак для воды;
8 – ларь для хранения моющих и дезинфицирующих средств; 9 – водораздатчик унифицированный; 10 – верстак слесарный; 11 – установка электрогенераторная; 12 – тележка
ручная; 13 – блок доильных станков
Рисунок 9.7 – Общий вид машинного блока:
1 – дозатор молока; 2 – молокосборник; 3 – фильтр молочный; 5 – камера предохранительная; 6 – шкаф управления; 7 – установка холодильная ОТ10-2-0
138
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Комплект оборудования обеспечивает выполнение следующих технологических операций и процессов: содержания и поения коров в загонах
по 100 голов; доения; группового и индивидуального учета надоенного молока; фильтрования, охлаждения, сбора и хранения охлажденного молока;
промывки и дезинфекции молочных линий и доильной аппаратуры; приема, хранения и выдачи концентрированных кормов коровам; получения горячей (до 70 °С) и теплой (до 40 °С) воды для технологических нужд; ветеринарной и санитарной обработки животных; автономного энергоснабжения при наличии резервного источника энергии.
Оборудование молочной, оборудование промывки и система первичной
обработки молока полностью унифицированы с аналогичными системами
агрегата АДМ-8А.
Таблица 9.3 – Техническая характеристика комплекта оборудования К-Р-10
Показатели
Обслуживаемое поголовье
Средняя продолжительность использования комплекта
в году, дн.
Пропускная способность, гол/ч
Установленная мощность, кВт
Трудоемкость сборочных регулировочных работ
при монтаже, чел·ч
Масса, кг
Обслуживающий персонал, чел.
В том числе
операторов машинного доения
скотников
К-Р-10
200
Марка
К-Р-10-1
200
155
100
40
155
100
40
320
16 200
5
500
24 600
5
4
1
4
1
Содержание отчета
1 Представить технологическую схему доильной установки УДС-3Б
(УДЛ-Ф-12).
2 Привести технические характеристики комплексов оборудования
К-Р-10 и К-Р-10-1.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 В чем заключается принципиальная разница между установками
УДС-3Б и УДЛ-Ф-12?
2 Объяснить принципы действия диафрагменного молочного насоса.
Перечислите его преимущества и недостатки.
3 Назначение и комплектации узлами и агрегатами стойлово-лагерного комплекта оборудования К-Р-10.
139
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 10
Т е м а:
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ВАКУУМНОГО
НАСОСА И ЕГО СООТВЕТСТВИЯ
ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ
Цель работы
– изучить устройство и работу вакуумного ротационного насоса;
– построить теоретическую характеристику исследуемого вакуумного насоса;
– ознакомиться с назначением, устройством и правилами эксплуатации индикатора КИ-4840;
– построить с помощью индикатора КИ-4840 экспериментальную
характеристику вакуумного насоса;
– определить герметичность трубопроводной системы доильной
установки;
– установить соответствие насоса доильной установке.
Материально-техническое обеспечение работы
– действующий фрагмент доильной установки с вакуумным насосом
типа УВУ или ФЦК-60/140;
– индикатор КИ-840;
– доильный аппарат;
– искусственное вымя (или 4 заглушки для доильных стаканов);
– плакаты.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Характеристикой вакуумного насоса называется графическое изображение зависимости его подачи Q от величины создаваемого вакуумметрического давления Н при постоянной частоте вращения
ɪ
Q
f (H ) .
Величину вакуумметрического давления принять равной 53 кПа. Понижение подачи вакуумного насоса по сравнению с подачей нового насоса
(по паспорту) допускается не более 25 %.
Схема лабораторной установки представлена на рисунке 10.1. Индикатор КИ-4840 подключается вместо вакуум-регулятора.
140
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 10.1 – Схема лабораторной установки:
1 – вакуумная установка; 2 – вакуумный баллон; 3 – вакуумметр; 4 – индикатор КИ-4840;
5 – кран; 6 – вакуум-провод
Применяющиеся в настоящее время на фермах доильные установки укомплектованы четырехлопастными ротационными насосами марок
УВУ-45, УВУ-60 или шестилопастными ФЦК-60/140. Подача ротационного
вакуумного насоса Q , м3/с, определяется по формуле
Q = 0,98 . e . D . L . ω . ϕн . ηн,
где е – эксцентриситет, м;
D – диаметр статора, м;
L – длина ротора, м;
ω – угловая скорость ротора, с –1;
ϕн – коэффициент, учитывающий степень наполнения всасывающей
камеры (ϕн = 0,5…0,75);
ηн – манометрический коэффициент.
При малом радиальном зазоре между ротором и статором, который в
существующих конструкциях насосов составляет 70…100 мкм, величина
эксцентриситета может быть без существенной погрешности определена по
формуле
ɟ
Dd
,
2
где d – диаметр ротора, м.
141
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Угловая скорость ротора ω определяется по формуле
ω = 2πn,
где n – частота вращения ротора, с –1.
Манометрический коэффициент позволяет учесть изменение подачи насоса в зависимости от величины вакуумметрического давления в системе.
Его определяют по формуле
ηK
Pɛ H
,
Pɛ
где Pɛ – давление окружающей среды, кПа;
Н – вакуумметрическое давление в системе, кПа.
Давление окружающей среды не является постоянной величиной и зависит от конкретных условий. Величина нормального атмосферного давления составляет 101,3 кПа. (В г. Ставрополе давление изменяется в зависимости от погодных условий. При выполнении лабораторной работы с достаточной для практических целей точностью можно принять Pɛ = 96 кПа).
Вакуумметр доильной установки показывает вакуумметрическое давление внутри трубопроводной системы. При этом, если давления в вакуумной системе нет (показания по шкале вакуумметра 0), насос имеет максимальную подачу, если же оно имеет максимальное значение (внутри системы полное разрежение), то подача насоса равна 0.
Из анализа формулы подачи насоса следует, что зависимость Q = f (Н)
представляет прямую линию. Для построения теоретической характеристики насоса, представляющей прямую линию, необходимо знать хотя бы
две точки. При Н1 = 96 кПа, Q1 = 0. Для получения второй точки, с целью
построения теоретической характеристики насоса, по формуле определим
подачу насоса Q2 при Н2 = 50 кПа. Через две точки проводим прямую, таким образом, построим теоретическую характеристику вакуумного насоса (рис. 10.2).
В таблице 10.1 приведены технические характеристики вакуумных насосов основных марок.
Таблица 10.1 – Технические характеристики вакуумных насосов
Показатели
Диаметр статора, м
Диаметр ротора, м
Длина ротора, м
Угловая скорость ротора, с–1
Установленная мощность
электродвигателя, кВт
142
Марка насоса
УВУ-45
УВУ-60
ФЦК-60/140
0,130
0,110
0,200
127
0,130
0,110
0,200
152
0,160
0,140
0,3
151
3,0
4,0
5,5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 10.2 – Характеристика вакуумного насоса:
теоретическая; 2 – экспериментальная
Перед началом работы необходимо, чтобы вакуумный насос имел номинальный тепловой режим (50…60 °С). Для этого он должен проработать
5…6 минут. При закрытом главном вакуумном кране с помощью индикатора КИ-4840 определить объемную подачу вакуумного насоса при различном вакуумметрическом давлении (5…6 значений).
Подача вакуумного насоса определяется путем умножения числа условных единиц расхода воздуха по КИ-4840 на постоянную индикатора, то
есть
Qɤɢ ɍ ˜ Ʉ ɢ ,
где У – число условных единиц расхода воздуха (показания по КИ-4840);
Ки – постоянная индикатора КИ-4840 (Ки = 20).
Полученные данные заносим в таблицу 10.2. По ним строится экспериментальная характеристика вакуумного насоса.
Для определения герметичности вакуумной системы открыть главный
вакуумный кран и, установив рабочее вакуумметрическое давление, равное Н = 53 кПа, замерить расход воздуха, проходящего через индикатор
КИ-4840.
Q53 ɍ 53 ˜ Ʉ ɢ .
По экспериментальной характеристике вакуумного насоса найти его подачу при Н = 53 кПа ( Q53ɷ ).
143
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Неплотность вакуумной системы Qɧ , м3/ч, определится следующим образом:
Qɧ Q53ɷ Q53 .
Таблица 10.2 – Журнал наблюдений
№
опыта
1
2
3
4
5
6
Величина
вакуумметрического
давления, Н, кПа
30
40
50
60
70
80
Число условных
единиц расхода воздуха, У
Подача вакуумного
насоса Q , м3/ч
Вакуумный насос будет соответствовать доильной установке в том случае, если его подача больше суммарного расхода воздуха всеми доильными
аппаратами, комплектующими установку, с учетом неплотности вакуумной системы (при номинальном вакуумметрическом давлении), то есть выполняется неравенство
Q53ɷ ! Qɧ z ˜ qɚ ,
где Z – число рабочих аппаратов в комплекте доильной установки
(Z = 8);
qa – расход воздуха одним доильным аппаратом, м3/ч.
Доильные установки укомплектованы (8...12) рабочим аппаратами. Расход воздуха доильными аппаратами определяют экспериментально в следующем порядке:
– к крану вакуум-провода подключают доильный аппарат, отрегулированный на необходимую частоту пульсаций в минуту при Н = 53 кПа,
– с помощью заглушек закрывают подсосковые камеры доильных стаканов и освобождают зажим на вакуумном шланге;
– определяют индикатором КИ-4840 расход воздуха:
Q53ɚ
ɍ 53 ˜Ʉ ɢ ..
Расход воздуха одним аппаратом:
qɚ
Q53 Q53ɚ .
Зная qа, и проведя необходимые расчеты, сделать заключение о соответствии вакуумного насоса доильной установке:
– сопоставить экспериментальную и расчетную характеристики вакуумного насоса;
144
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– сделать выводы о герметичности вакуумной системы доильной установки и соответствии насоса доильной установке.
Содержание отчета
1. Зарисовать схему лабораторной установки.
2. Начертить совмещенный график теоретической (расчетной) и экспериментальной характеристик вакуумного насоса.
3. Оформить журнал наблюдений с необходимыми расчетами.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется характеристикой вакуумного насоса?
2. От чего зависит подача вакуумного насоса?
3. Для чего применяется индикатор КИ-4840?
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 11
Т е м а:
ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ ВАКУУМНЫХ СИСТЕМ
ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
С ПРИМЕНЕНИЕМ ПНЕВМОТЕСТЕРА ПТД-1
Цель работы
– ознакомиться с назначением и устройством вакуумной системы доильной машины;
– изучить устройство и работу ротационного лопастного вакуумного
насоса;
– ознакомиться с назначением, устройством и правилами эксплуатации пневмотестера ПТД-1;
– проверить герметичность вакуумной системы, производительность вакуумного насоса и установить соответствие его доильной
установке.
Материально-техническое обеспечение работы
– действующий фрагмент доильной установки с вакуумным насосом
типа УВУ или ФЦК-60/140;
– пневмотестер ПТД-1.
145
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Характеристика вакуумного насоса представляет собой зависимость
его подачи от величины создаваемого вакуумметрического давления при
постоянной частоте вращения
Q f (H ) .
Подача (производительность) вакуумного насоса определяется по формуле (для четырехлопастных насосов)
Q = 0,98 . e . D . L . ω . ϕн . ηн,
где е
D
L
ω
ηм
φн
–
–
–
–
–
–
эксцентриситет, м;
диаметр статора, м;
длина ротора, м;
угловая скорость, с –1;
манометрический коэффициент;
коэффициент наполнения
всасывающей камеры (φн = 0,5 ...0,75).
(ij
Kмɦ
η
( Ɋɛ ɇ )
Ɋɛ
,
Ɋɛ –
барометрическое давление, кПа;
Н – вакуумметрическое давление, кПа.
где
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Описание пневмотестера приведено в работе № 4 (рис. 4.1).
Схема лабораторной установки представлена на рисунках 11.1 и 11.2.
а
б
в
Рисунок 11.1 – Схема лабораторной установки для измерения вакуумметрического
давления и герметичности вакуум-провода на доильных установках типа:
а – «Тандем», «Елочка»; б – ДАС-2Б, АД-100; в – АДМ-8: 1 – пневмотестер; 2 – вакуумпровод; 3 – молокопровод; 4 – ручка АДМ.03.001; 5 – пробка; 6 – патрубок резиновый;
7 – тройник; 8 – шланг присоединительный; 9 – кран вакуумный
146
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ɭ
а
б
Рисунок 11.2 – Схема лабораторной установки для измерения вакуумметрического
давления и герметичности молокопровода на установках типа:
а – «Тандем», «Елочка»; б – АДМ-8; 1 – пневмотестер; 2 – вакуум-провод; 3 – молокопровод; 4 – ручка АДМ.03.001; 5 – пробка; 6 – патрубок резиновый; 7 – тройник; 8 – шланг
присоединительный; 9 – шланг молочный
1 Методика выполнения работы
1.1 Определение герметичности вакуум-провода
Для проверки герметичности вакуум-провода подключить пневмотестер ПТД-1 в соответствии с рисунками 11.1, 11.2.
Включить прибор и нажать клавишу «#», через 1...1,5 мин прибор готов
к работе. Включить установку в режим доения и нажать клавишу Кгерм, после чего выключить установку. Считать показания прибора. Время заполнения молоковакуумной системы не должно превышать значений, предусмотренных техническими требованиями. Время заполнения системы воздухом не должно превышать: для установки АДМ-8А-2 – 37 с, для установки
«Тандем» – 18 с, для установки «Елочка» – 21 с.
1.2 Проверка засоренности вакуум-провода
Закрыть задвижку вакуумного крана над молокосборником – воздухоразделителем (отключить молокопровод). Включить доильную установку, после выхода на рабочий режим замерить величину вакуумметрического давления в начале и в конце ветви вакуум-провода, разность величин при этом
не должна превышать 3 кПа. Для снятия показаний нажимать клавишу Рст.
147
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1.3 Проверка производительности (подачи) вакуумного насоса
Для проверки производительности вакуумного насоса подключить
пневмотестер ПТД-1 в соответствии с рисунком 11.3. Включить вакуумный
насос, нажать клавишу Рст и считать показания прибора. По графику (рис.
11.4) определить производительность насоса.
Рисунок 11.3 – Схема контроля производительности вакуумного насоса:
1 – насос вакуумный; 2 – труба всасывающая; 3 – тройник; 4 – шланг присоединительный; 5 – пневмотестер
Рисунок 11.4 – График оценки производительности вакуумного насоса
Примечание: выбраковочная производительность насосов: УВУ-45 –
36 м3/ч, УВУ-60 – 48 м3/ч, ФЦК-60/140 – 50 м3/ч.
148
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Производительность насоса должна быть не ниже установленной техническими условиями, а запас производительности должен быть не менее
10 м3 /ч.
Для проверки скорости откачки воздуха из вакуумной системы, характеризующей производительность насоса, подключить пневмотестер ПТД-1
в соответствии с рисунком 11.3 . Нажать клавишу VОТК, включить вакуумный насос. Для насосов УВУ-60, УВУ-45 время не должно превышать 5 с,
для насоса ФЦК-60/140 – 4 с.
Содержание отчета
1. Зарисовать схему лабораторной установки.
2. Представить заключение о техническом состоянии вакуум-провода
и вакуумного насоса.
3. Сделать вывод о соответствии вакуумного насоса доильной установке.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Чем отличается фактическая подача вакуумного насоса от теоретической?
2. Каким должен быть запас производительности вакуумного
насоса?
3. Каковы основные причины засоренности вакуум-провода доильной
установки?
4. Как определить герметичность вакуум-провода и молокопровода?
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 12
Т е м а:
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ МОЛОКА
Цель работы
– ознакомиться с основными требованиями, предъявленными к качественным показателям молока;
– изучить устройства для очистки молока фильтрованием;
– изучить устройство и работу центробежных молокоочистителей;
– ознакомиться с правилами эксплуатации центробежных молокоочистителей.
149
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Материально-техническое обеспечение работы
– фильтр молочный АДМ;
– сепаратор-молокоочиститель;
– плакаты.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Целью очистки молока является удаление различных механических
примесей, которые загрязняют его и создают условия для развития микроорганизмов. Чем больше в молоке механических загрязнений, тем выше его
бактериальная обсемененность.
В настоящее время качественные показатели заготовляемого молока регламентируются ГОСТ Р 52054–2003 «Молоко натуральное коровье – сырьё» (см. работу № 1, табл. 1.2).
Очистку молока производят как непосредственно в молочной линии доильной установки, так и с использованием специального оборудования в
молочном отделении фермы.
На доильных установках отечественного производства очистка молока
от механических примесей осуществляется путем фильтрования его в цилиндрическом фильтре. В молочных отделениях ферм для этих целей наибольшее распространение получили фильтры (плоские, цилиндрические,
конические, дисковые) и центробежные очистители (с периодической и непрерывной выгрузкой осадка).
1 Фильтры
Наиболее распространенный способ очистки молока на фермах – фильтрование. Имеется большое количество разновидностей фильтров, в качестве рабочих элементов которых применяют ватные диски, марлю, фланель, бумагу, металлическую сетку, синтетические материалы и др.
Ватные диски с гладкой или «вафельной» поверхностью хорошо очищают молоко и не требуют специального ухода. После применения ватные
диски заменяют новыми, а использованные уничтожают. Медленная фильтрация молока через такие фильтры требует увеличения емкости фильтровальной камеры.
Марлевые фильтры получили широкое распространение на фермах. Однако такие фильтры быстро изнашиваются, загрязняются и не обеспечивают высокой степени чистоты получаемого молока.
Фильтры из бумаги и синтетических тканей (энанта, лавсана и др.) находят все большее применение. При правильном использовании фильтровальной ткани из лавсана 1 м ее заменяет 40 м марли.
Одноразовые бумажные фильт ры по сравнению с фильтрами многоразового использования позволяют получать молоко с меньшей механической
загрязненностью.
150
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Цедилки применяют для
фильтрования молока, поступающего порциями. Они позволяют сгладить поток фильтруемого молока.
Цедилка состоит из чашеобразного корпуса 1 (рис. 12.1),
двух конических решеток 2 и
4, фильтрующего элемента 3,
грязевого желоба 5 и распорного кольца 6.
Конусовидная форма решеток увеличивает фильтрующую поверхность, а также способствует лучшему
отделению загрязнений. Нерастворенные
загрязнения
скользят по стенкам решетРисунок 12.1 – Цедилка:
ки в желобок, откуда удаля1 – корпус; 2, 4 – решетки; 3 – элемент фильтрующий; 5 – желоб грязевой; 6 – кольцо расются при промывке или замепорное
не фильтра.
Цилиндрический фильтр
применяют для фильтрования
молока в потоке на доильных установках. Такой фильтр представляет собой цилиндрический элемент, выполненный из нержавеющей стали. Внутри корпуса 2 (рис. 12.2) фильтра имеется каркас 8, на который надевается
фильтрующий элемент 3, закрепляемый резиновым кольцом 4. Уплотнение фильтра в корпусе достигается резиновыми прокладками.
Рисунок 12.2 – Фильтр цилиндрический:
1, 7 – прокладки уплотнительные; 2 – корпус; 3 – элемент фильтрующий; 4 – кольцо;
5 – гайка; 6 – переходник; 8 – каркас
151
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работает фильтр следующим образом.
Молоко, текущее по молокопроводу, попадает в корпус фильтра, продавливается через фильтрующий материал на котором оседают механические
частицы, и поступает в охладитель. Перед циркуляционной промывкой
фильтрующий элемент удаляют из корпуса фильтра.
Дли фильтрования молока в высокопроизводительных молочных линиях применяют конические и дисковые фильтры как в одинарном, так и в
парном исполнении производительностью от 500 до 20 000 дм3/ч.
Конический фильтр состоит из корпуса 3 (рис. 12.3), который снабжен подводящим 8 и отводящим 7 патрубками, а также крышкой 2 с вентилем 1 для выпуска воздуха. Внутри корпуса помещена молокоприемная чаша 4 с фильтрующим элементом 5, в качестве рабочего элемента
которого используют лавсан. Для отсоединения фильтра во время его
промывки и чистки на отводном патрубке установлен кран 6. Герметизация прилегания крышки достигается резиновым шнуром прямоугольного сечения, уложенным в паз крышки. К корпусу крышка крепится при
помощи специальных колпачковых гаек.
Молоко через патрубок
8 поступает в корпус фильтра, просачивается через
фильтрующий элемент 5
и выходит из фильтра через кран 6 и патрубок 7. По
мере накопления осадка на
фильтрующей ткани пропускная способность фильтра уменьшается.
Длительность безразборной работы конических
фильтров в зависимости
от загрязненности молока
составляет 3…4 ч. После
засорения фильтрующего
элемента работу фильтра
прекращают и сменяют
фильтрующую ткань. Для
непрерывного процесса в
молочной линии устанавливают два попеременно
работающих фильтра, расРисунок 12.3 – Фильтр конический:
положенных параллельно
1 – вентиль; 2 – крышка; 3 – корпус; 4 – чаша моло- и соединенных трехходокоприемная; 5 – элемент фильтрующий; 6 – кран
вым краном.
спускной; 7, 8 – патрубки
152
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Дисковые фильтры отличаются от конических и
других исполнений развитой фильтрующей поверхностью, которая может регулироваться набором дисков 2 (рис. 12.4), покрытых
фильтрующими элементами 1 и закрепленных стопорами 3.
Длительность
безразборной работы фильтров такой конструкции несколько
ниже, чем конических, и для
одинарного исполнения равна 2–3 ч.
Основным недостатком
фильтров является увеличение скорости прохождения молока через фильтрующий элемент по мере его загрязнения, что способствует
возрастанию механических
воздействий на задержанные частицы загрязнений,
их размыванию и повторному попаданию в молоко, что
снижает его качество.
Рисунок 12.4 – Фильтр дисковый:
1 – элемент фильтрующий; 2 – диск;
3 – стопор
2 Центробежные очистители
Центробежные очистители используются для очистки молока в поточной технологической линии.
Центробежный очиститель состоит из следующих основных узлов: барабана 7 (рис. 12.5), приводного механизма 2, приемно-выводного устройства, электродвигателя и станины 1.
В чаше 4 станины приводного механизма укреплены два тормоза 3 для
быстрой остановки барабана после выключении электродвигателя, а также
два стопора 9, удерживающие барабан от произвольного вращения при разборке и сборке. Основание барабана закрепляется на веретене приводного
механизма с помощью фигурной гайки 5.
153
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 12.5 – Центробежный очиститель:
1 – станина; 2 – механизм приводной; 3 – тормоз;
4 – чаша станины; 5 – гайка крепления барабана;
6 – патрубок вывода молока; 7 – барабан; 8 – прижим;
9 – стопор; 10 – пробка для залива масла; 11 – пульсатор; 12 – указатель уровня масла; 13 – пробка слива
масла
Рисунок 12.6 – Барабан очистителя:
1 – тарелкодержатель; 2 – пакет тарелок; 3 – разделительная тарелка; 4 – крышка; 5 – гайка; 6 – уплотнительное кольцо; 7 – шпонка; 8 – основание барабана;
9 – штифт
154
Приемно-выводное
устройство
кренится к кожуху гайкой, а
кожух к чаше станины прижимами 8. Приводной механизм размещен в станине, масляная ванна которой
имеет отверстия для
залива масла и его выпуска,
закрываемые
соответственно пробками 10 и 13. Уровень
масла контролируется
указателем 12, а число оборотов барабана
пульсатором 11.
Основной рабочий
орган
центробежного очистителя – барабан. На его основании
8 (рис. 12.6) в специальной проточке устанавливается тарелкодержатель 1, положение
которого фиксируется
штифтом 9.
Наружная
поверхность тарелкодержателя
имеет три шлица, на которые укладывается пакет промежуточных конических тарелок 2. Для
удобства сборки все тарелки в барабане пронумерованы. На пакет
промежуточных тарелок укладывается разделительная тарелка 3.
Сверху барабан закрывается крышкой 4, которая вместе с тарелкой 3
образует напорную камеру.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Герметичность барабана между его основанием 8 и крышкой 4 обеспечивается уплотнительным кольцом 6. Положение крышки относительно
основания фиксируется шпонкой 7. Для соединения крышки с основанием служит гайка 5, имеющая левую трапецеидальную резьбу, что устраняет
возможность самоотвинчивания гайки во время работы.
Приводной механизм состоит из горизонтального вала, связанного с
вертикальным валом-веретеном винтовой парой. Вращение горизонтальному валу от электродвигателя передается через центробежную фрикционную муфту, которая обеспечивает постепенный разгон барабана до рабочей частоты.
Приемно-выводное устройство состоит из центральной трубки 7
(рис. 12.7), напорного диска 1, тройника 11, втулки 13, клапана 14 и патрубка 12. Фиксация приемно-выводного устройства относительно крышки барабана осуществляется фланцем 5, а его крепление – болтами 4.
Рисунок 12.7 – Приемно-выводное устройство:
1 – диск напорный; 2 – кожух; 3 – прокладка регулировочная; 4 – болт; 5 – фланец;
6 – кольцо уплотнительное; 7 – трубка центральная; 8 – прокладка; 9 – шайба; 10 – гайка;
11 – тройник; 12 – патрубок; 13 – втулка; 14 – клапан
155
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Технологическая схема
очистки представлена на рисунке 12.8.
Молоко через дроссель,
установленный на выходе
из насоса с заданной производительностью, поступает
в центральную трубку барабана, а затем в нижнюю
часть тарелкодержателя и
выводится к периферии барабана. Под действием напора молоко проходит по зазорам между тарелками от
периферии к центру. Центробежными силами, развиваемыми в барабане, тяжелые частицы (механические
примеси) отбрасываются к
стенкам барабана, образуя
на них плотный осадок, который удаляют из барабана
после остановки.
Очищенное молоко вытесняется к центру барабаРисунок 12.8 – Технологическая схема
на и попадает и напорную
центробежной очистки:
камеру, где захватывается
1 – диск напорный; 2 – тарелки;
3 – грязевая камера
неподвижным диском отводного устройства и подается
на дальнейшую обработку (пастеризацию, охлаждение).
Технические характеристики очистителей молока, применяемых на
животноводческих фермах, приведены и таблице 12.1.
Использование центробежной очистки молока приводит к его потерям
за счет снижения жирности до 8...12 % и ухудшению технологических
свойств за счет нарушения структуры жира.
Другим существенным недостатком центробежных молокоочистителей является ограниченный объем грязевого пространства, после заполнения которого качество очистки резко ухудшается вследствие вымывания молоком механических загрязнений, обогащенных микроорганизмами. В связи с этим возникает необходимость установки в технологической
линии двух очистителей с поочередным их включением без остановки
всей линии, что ведет к увеличению капиталовложений. Кроме того, этот
процесс является весьма энергоемким, требующим затрат 1,5...2 кВт·ч
электроэнергии на центробежную очистку 1 тонны молока.
156
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 12.1 – Технические характеристики очистителей молока
Показатели
Значения показателя
для центробежного очистителя
производительностью, дм3/ч
1000
4000
5000
Частота вращения барабана, с–1 (об/мин)
133 (8000) 120 (7200) 108 (6500)
Наличие тарелок в барабане, шт.
32
28
26
Межтарелочный зазор, мм
1,0
2,0
1,0
Продолжительность непрерывной работы, мин
150
90–120
90–120
Давление на выходе молока из очистителя, кПа
250
250–300
300
Мощность электродвигателя, кВт
1,5
2,8
4,5
Габаритные размеры, мм:
длина
700
960
900
ширина
500
665
680
высота
750
1406
1360
Масса, кг
165
310
500
На кафедре «Машины и технологии в животноводстве» Ставропольского ГАУ разработан двухступенчатый молочный фильтр (рис. 12.9).
При заполнении молокосборника доильной установки молоком, оно
насосом подается в патрубок 2, тангенциальное расположение которого
обеспечивает вращение крыльчатки 6, плотно прилегающей к поверхности корпуса 7 фильтрующего элемента, имеющего сто двадцать отверстий диаметром 1,5 мм. Задерживаемые корпусом 7 крупные механические включения постоянно снимаются с его поверхности вращающейся
крыльчаткой 6, сбрасываются к периферии, по щелевым каналам между
корпусом фильтра 1 и диффузором 5 направляются в стакан-отстойник
11 и оседают в нем (1-я ступень очистки).
Предварительно очищенное молоко продавливается через фильтрующий элемент 8 и окончательно очищенное поступает в камеру крышки 3, а далее в выходной патрубок 4 (2-я ступень очистки). Повышение
давления внутри камеры крышки 3 способствует открытию поршня 9,
чем обеспечивается свободный выход молока из фильтра. По опорожнению молокосборника доильной установки происходит отключение насоса, давление внутри крышки 3 падает, и пружина 10 возвращает поршень в исходное положение, чем обеспечивает продавливание молока через фильтрующий элемент в обратном направлении. Это способствует
очистке отверстий корпуса фильтрующего элемента от задержанных в
них механических частиц и сбрасыванию их крыльчаткой при повторном
включении насоса в стакан-отстойник. Далее цикл повторяется на протяжении всего периода работы линии.
Наличие первой ступени очистки молока от крупных механических
включений с постоянным их отводом и сбором в отстойнике, а также пе-
157
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
риодическая очистка отверстий значительно снижают нагрузку на фильтрующий элемент, увеличивая тем самым время его непрерывной работы. Это способствует получению молока, соответствующего по чистоте
его высшим сортам.
а
б
Рисунок 12.9 – Фильтр молочный двухступенчатый:
а – общий вид; б – схема: 1 – корпус; 2 – патрубок; 3 – камера; 4 – патрубок выходной; 5 – диффузор ; 6 – крыльчатка; 7 – корпус элемента фильтующего; 8 – элемент
фильтрующий; 9 – поршень ; 10 – пружина; 11 – стакан-отстойник
Правила эксплуатации центробежных очистителей. Для обеспечения надежности, долговечности и безопасности работы очистителя в
процессе его эксплуатации в соответствии с правилами техники безопасности выполняется определенный объем работ.
Смазка зубчатых зацеплений и шарикоподшипников центробежного очистителя проводится при разбрызгивании масла из масляной ванны
станины. Поэтому пускать очиститель в работу, если в масляной ванне
нет достаточного количества и соответствующего качества масла, категорически запрещается. Уровень масла не должен быть ниже контрольной линии по указателю 12 (см. рис. 12.5).
Для смазки применяют масло «Индустриальное 20» или масла, сходные с ним по физико-механическим свойствам. При заливке масла в ванну используют фильтр.
158
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В новом очистителе масло заменяют несколько раз. Первую замену
осуществляют через 15 ч работы очистителя, вторую через 30 ч, а третью через 50 ч. Через 60…80 ч поддержания нормальной работы очистителя сливают и заменяют лишь 0,1 часть масла. При сливе нижних слоев
масла предварительно дают ему отстояться. В дальнейшем масло заменяют через каждые 400 ч работы очистителя. При полной замене масла внутреннюю часть масляной ванны и приводной механизм тщательно промывают бензином.
Подготавливая очиститель к пуску, проверяют уровень масла в картере станины, правильность монтажа, состояние электропроводки и заземления. Перед сборкой барабана очистителя убеждаются в легкости вращения веретена, смазывают конусную часть веретена тонким слоем животного жира и устанавливают на него основание барабана.
Перед включением электродвигателя проверяют правильность сборки очистителя, обратив внимание на отключение тормозов.
После кратковременного включения электродвигателя по стрелке на кожухе убеждаются в правильности направления крашения его вала, а также
в отсутствии постороннего шума и стуков. Барабан должен набрать необходимую частоту вращения в течение 5…7 мин. Пониженная частота вращения свидетельствует о том, что износились накладки колодок фрикционной
муфты, или на них попала смазка. В этом случае очиститель останавливают
и удаляют попавшую на накладки колодок смазку или заменяют их.
Перед очисткой молока через очиститель пропускают подогретую до
45 °С воду в течение 5…10 мин. После этого всасывающий трубопровод
насоса подсоединяют к емкости для сбора молока.
Продолжительность работы очистителя до его остановки и выгрузки
накопленного осадка зависит от загрязненности молока.
При эксплуатации центробежного очистителя следует помнить, что
качество очистки молока зависит от следующих факторов:
– частоты вращения барабана (с уменьшением ее качество очистки
ухудшается;
– температуры и кислотности молока (наилучшая очистка достигается при температуре 45–60 °С и кислотности молока не выше 20°
по Тернеру);
– плавности хода барабана;
– продолжительности непрерывной работы очистителя.
Нарушение плавности хода барабана может быть вызвано следующими причинами:
– гайка барабана не завернута до отметки на его основании;
– ослаб пакет тарелок внутри барабана;
– тарелки вложены в барабан не по порядку номеров или от разных
комплектов;
– неправильно собрана горловая опора веретена;
– очиститель установлен не горизонтально.
159
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
После окончания очистки молока немедленно приступают к промывке всей системы. Для этого, не останавливая центробежный очиститель,
пропускают через него около 10 дм3 теплой воды. Выключают насос и
электродвигатель очистителя, а через 1…3 мин затормаживают барабан.
Вворачивают стопоры и разбирают барабан.
Мойку деталей очистителя проводят в специальной ванне. При этом
рекомендуется следующая последовательность операций промывки:
– ополаскивание водой с температурой 30…35 °С;
– промывка моющим раствором с температурой 40…45 °С;
– ополаскивание водой с температурой 30…35 °С.
Основание барабана промывают на веретене. Чтобы избежать коррозии деталей барабана, их тщательно протирают и сушат.
Периодически (летом – через день, зимой – один раз в 3–4 дня) проводят дезинфекцию деталей очистителя 0,1 %-ным раствором гипохлорита натрия или кальция. Дезинфекция заменяет в этом случае процесс промывки, имеет такую же последовательность операций и аналогичные режимы. Отличие состоит в повышении температуры воды,
предназначенной для ополаскивания деталей после их дезинфекции,
до 40…45 °С.
К эксплуатации центробежных очистителей молока допускают только обученный персонал, прошедший инструктаж по технике безопасности и имеющий документ на право работы на установках такого типа.
Запрещается работать на центробежном очистителе, установленном
не на фундаменте или с отступлениями от требований к монтажу, указанных в инструкции.
При эксплуатации центробежных очистителей необходимо обеспечить стабильное напряжение электрической сети.
Содержание отчета
1. Привести схему центробежного молокоочистителя, описать его
устройство, работу и правила эксплуатации.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назовите способы очистки молока на фермах. Дайте их сравнительную оценку.
2. Из каких материалов изготавливаются фильтрующие элементы
фильтров?
3. На каком принципе основана работа центробежного молокоочистителя?
4. Назначения обгонной муфты в приводе центробежного очистителя?
5. Назовите факторы, влияющие на качество центробежной очистки
молока.
160
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 13
Т е м а:
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ
ОБРАБОТКИ МОЛОКА
Цель работы
– Ознакомиться с классификацией оборудования для тепловой обработки молока.
– Изучить устройство, работу и правила эксплуатации пластинчатых
охладителей молока.
– Изучить устройство, работу и отличительные особенности
резервуаров-охладителей.
– Изучить назначение, устройство и работу автоматизированной
пастеризационно-охладительной установки Б6-ОП2-Ф-1.
– Ознакомиться с устройством и принципом действия оборудования
для тепловой обработки молока в резервуарах.
– Ознакомиться с пастеризационными установками с инфракрасным
нагревом (электропастеризаторами).
Материально-техническое обеспечение работы
–
–
–
–
Охладитель пластинчатый ОМ-400.
Пастеризационно-охладительная установка Б6-ОП2-Ф-1.
Видеофильмы.
Плакаты.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Тепловая обработка молока на фермах предусматривает его обязательное охлаждение и в случае необходимости пастеризацию. При охлаждении молока замедляется жизнедеятельность микроорганизмов, вызывающих его порчу и скисание, а следовательно, обеспечиваются условия для
его хранения. Пастеризация применяется для уничтожения микроорганизмов и тем самым предотвращает распространение инфекций через питьевое молоко. Тепловую обработку проводят в специально оборудованном помещении, отделенном от коровников, что гарантирует получение продукции высокого качества.
Классификация оборудования, применяемого для охлаждения и пастеризации молока, представлена на рисунке 13.1.
161
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13.1 – Классификация оборудования для охлаждения
и пастеризации молока
Охлаждение. В доильно-молочных линиях наибольшее распространение получили пластинчатые охладители. Эксплуатация этих охладителей
особенно удобна при наличии циркуляционной системы промывки молочной линии, позволяющей обходиться без ежедневной разборки и чистки аппарата.
По сравнению с погружными, оросительными, спиральными, резервуарными и другими теплообменниками пластинчатые аппараты имеют следующие преимущества:
– высокая эффективность охлаждения;
– малый рабочий объем аппарата, что способствует быстрой реакции приборов автоматики на изменения условий процесса и, следовательно, обеспечивает быстрое и точное управление процессом
(у пластинчатого теплообменника с площадью 1 м2 рабочий объем
для каждой из сред составляет около 1,7 дм3, что в 3 раза меньше, чем
у трубчатого теплообменника той же производительности);
– способность работать с достаточной эффективностью при минимальном температурном напоре;
– минимальные тепловые потери (тепловая изоляция обычно не требуется);
– технологичность конструкции основных рабочих частей аппаратов,
что создает условия для массового их изготовления при минимальной затрате материалов (удельный расход кислотостойкой нержавеющей стали на 1 м2 теплообменной поверхности составляет 12–
15 кг);
162
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– малая установочная площадь: пластинчатый теплообменник занимает примерно в 5 раз меньшую площадь помещения, чем трубчатый аппарат аналогичной производительности;
– высокая степень компактности рабочей поверхности теплообменника: 1 м3 рабочего объема включает до 200 м2 теплообменной поверхности;
– возможность оперировать разнообразными компоновками теплообменных пластин, что позволяет в каждом конкретном случае подобрать наиболее оптимальное их сочетание, соответствующее условиям технологического процесса;
– легкость и быстрота монтажа, разборки и сборки, доступность рабочих поверхностей для осмотра и чистки, что особенно выгодно для
производства, где требуется многократная чистка поверхности теплообмена;
– возможность безразборной мойки аппарата.
Определяющей особенностью пластинчатого охладителя является конструкция его теплопередающей стенки или теплообменной пластины. Формы
теплообменных пластин и профили их поверхностей очень разнообразны.
Для аппаратов молочной промышленности и сельского хозяйства выпускаются теплообменные пластины ленточно-поточного и сетчатопоточного типов.
Первый тип характеризуется тем,
что создается поток жидкости между пластинами, который по форме
подобен волнистой гофрированной
ленте (рис. 13.2, а). При использовании пластин второго типа происходит разветвление потока жидкости на смыкающиеся и расходящиеся струи (рис. 13.2, б). Это связано
с огибанием потоком опорных точек, образуемых взаимным пересечением наклонных гофр и расположенных по ширине канала подобно
сетке. Пластины сетчато-поточного
типа обладают более высокими теплотехническими показателями.
Пластинчатый охладитель (рис.
13.3) состоит из комплекта 1 теплоа
б
обменных пластин, упорной 2 и нажимной 3 плит. В упорной плите за- Рисунок 13.2 – Схема движения потока
креплены штанги 4 и патрубки 10 и 9
жидкости в канале,
соответственно подвода молока и выобразованном пластинами:
вода охлаждающей воды, а в нажима – ленточно-поточного типа;
б – сетчато-поточного типа
ной – патрубки 7 и 8. Затяжка пакета
163
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пластин между плитами осуществляется посредством шпилек 6 и гаек 5.
Молоко поступает в аппарат через
патрубок 1 и через угловое отверстие в
крайней пластине попадает в продольный канал 2 аппарата, образованный
угловыми отверстиями пластин при их
сжатии. По этому каналу оно движется
до граничной пластины, имеющей глухой угол (без отверстия) (рис. 13.4).
Из продольного канала молоко
распределяется по нечетным зазорам
между пластинами благодаря соответствующему расположению кольцевых прокладок в углах пластин.
При движении в межпластинных зазорах оно обтекает рифленые поверхности пластин, которые с обратной
стороны охлаждаются водой. Вверху молоко поступает в верхний продольный канал 3, распределяется по
зазорам между пластинами второго
пакета и через нижний продольный
канал и патрубок 4 отводится из аппарата. Вода подается в аппарат чеРисунок 13.3 – Пластинчатый
рез патрубок 5, проходит по нижнеохладитель ОМ – 400:
1 – комплект теплообменных пластин; му продольному каналу 6 до гранич2 – плита упорная; 3 – плита нажимная; ной пластины и распределяется по
4 – штанга; 5 – гайка; 6 – шпилька; 7, четным зазорам между пластинами.
10 – патрубки для подвода и отвода мо- Затем она поступает в верхний пролока; 8, 9 – патрубки для подвода и отводольный канал, распределяется по
да хладоносителя
зазорам между пластинами второго
пакета и через нижний продольный канал 7 и патрубок 8 выводится из
аппарата.
Наиболее распространенными металлами для изготовления теплообменных пластин и деталей, соприкасающихся с молоком, являются никелесодержащая нержавеющая сталь и титан.
Ряд пластинчатых аппаратов имеют легкоразборную конструкцию, позволяющую быстро ослаблять пакет пластин и сливать остаток жидкости
без полной разборки аппарата. Так, пластинчатый аппарат (рис. 13.5) имеет
откидную штангу 4, которая после ослабления гайки 5 может быть выведена из прорези нажимной плиты 6.
После этого любая теплообменная пластина 1 может быть выведена из
рабочего пакета, очищена, промыта и установлена на место без разборки
аппарата.
Технические характеристики пластинчатых охладителей молока приведены в таблице 13.1.
164
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13.4 – Схема движения
теплообменивающихся сред
в пластинчатом охладителе:
1, 4 – патрубки для подвода и
отвода молока; 2, 3 – нижний и
верхний продольные каналы движения молока соответственно;
5, 8 – патрубки для подвода и отвода хладоносителя; 6, 7 – нижние продольные каналы движения хладоносителя
Рисунок 13.5 – Пластинчатый аппарат с откидной штангой:
1 – пластина теплообменная: 2 – плита упорная; 3 – кронштейн крепления
нижней штанги; 4 – штанга откидная;
5 – гайка; 6 – плита нажимная
165
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 13.1 – Технические характеристики пластинчатых охладителей
Показатели
Значение показателя для пластинчатых охладителей
молока производительностью, дм3/ч
360
Тип охладителя
Поверхность охлаждения, м2
Число теплообменных
пластин в секциях
охлаждения:
водой
рассолом
Тип теплообменных
пластин
Зазор между
пластинами, мм
Режимы охлаждения
в секциях, °С:
первой
второй
Начальная температура
хладоносителя, °С:
воды
рассола
Кратность циркуляции
хладоносителя:
воды
рассола
Габариты аппарата, мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг
1000
3000
5000
Трехпакетный
односекционный
Двухпакетный
односекционный
Пятипакетный
односекционный
0,85
2,0
1,45
19
–
Сетчатопоточный
42
–
Ленточнопоточный
31
–
Сетчатопоточный
24
41
25
41
Ленточнопоточный
3,5
1,4
3,5
2,5
490
250
760
35
Трехпакетный
двухсекционный
6,5
11,2
От 35 до 5
–
От 35 до 22
От 22 до 4
2,5
–
20
–5
3
–
3
3
460
270
640
35
490
250
760
40
1400
700
1330
412
1510
700
1330
503
Резервуары-охладители предназначены для сбора, охлаждения и хранения молока и выпускаются в открытом герметичном исполнении. Классификация резервуаров-охладителей представлена на рисунке 13.6.
Охлаждение молока в резервуарах-охладителях (танках) осуществляется двумя способами: а) непосредственно кипящим хладагентом; б) посредством промежуточного хладоносителя, т. е. воды от холодильной установки. В первом случае хладагент холодильной машины для своего кипения
отнимает теплоту непосредственно от молока, во втором – от воды, превращая ее в лед (ледяную воду).
166
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13.6 – Классификация резервуаров-охладителей
По энергетическим показателям второй способ охлаждения уступает
первому и характеризуется пониженным коэффициентом полезного действия холодильного агрегата. Это объясняется тем, что для аккумуляции
льда требуется более низкая температура кипения хладагента. Снижение
температуры кипения хладагента на 1°С уменьшает холодопроизводительность компрессоров в среднем на 3 %. Однако при данном способе охлаждения возможно использование естественного холода в зимние месяцы года,
что способствует снижению энергозатрат на данный процесс.
Резервуары с непосредственным охлаждением молока выпускают как со
встроенным охладителем (испарителем), так и с погружным.
По исполнению резервуары со встроенным испарителем могут иметь автономную и
встроенную холодильную установку. Резервуары емкостью до
1000 дм3, как правило, имеют
встроенный холодильный агрегат, а большей емкости – автономный.
Встроенный испаритель 2
(рис. 13.7) холодильной машины крепится к корпусу резервуара в его нижней части и в области наибольших скоростей
движения молока. В вертикальных цилиндрических резервуарах местом крепления испарителя холодильной машины явРисунок 13.7 – Схема охлаждения молока
кипящим хладагентом:
ляется днище резервуара.
Исполнение испарителя мо1 – резервуар; 2 – испаритель;
3 – термоизоляционный материал
жет быть трубчатым или па-
167
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нельным. Трубчатый испаритель припаивается к корпусу резервуара, а
штампованный панельный с односторонним полуэллиптическим сечением – к днищу внутреннего резервуара. Материалом трубчатого испарителя обычно служит медь, а штампованного – никельсодержащая нержавеющая сталь.
Межстенное пространство резервуара со встроенным испарителем
заполняется пенополиуретановой изоляцией, плотно прилегающей к
резервуару-охладителю и обшивке. Последнее придает резервуару значительную жесткость и предохраняет продукт от нагрева.
Резервуары-охладители с промежуточным хладоносителем имеют змеевиковую, оросительную и погружную системы охлаждения.
Рисунок 13.8 – Резервуар со змеевиковой системой охлаждения:
1 – ванна; 2 – распределитель; 3 – лоток перфорированный; 4 – испаритель; 5 – канал змеевиковый; 6 – насос подачи хладоносителя; 7 – резервуар для подогрева воды; 8 – агрегат
холодильный; 9 – электронагреватель; 10 – насос для перекачивания молока; 11 – крышка с люком для залива молока
168
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В резервуарах со змеевиковой системой охлаждения как двухсекционного, так и односекционного исполнения во многих случаях в качестве оросительного теплообменника используется боковая поверхность резервуараохладителя.
В резервуаре-охладителе, показанном на рисунке 13.8, эффект орошения используется дважды и со стороны молока, и со стороны воды. При этом
охлаждение молока в ванне 1 достигается при стекании его тонкой пленкой
из перфорированных лотков 3 по внутренним стенкам молочного резервуара. Снаружи стенки бака охлаждаются ледяной водой от холодильной установки, поступающей противотоком к молоку по змеевиковому каналу 5 снизу вверх. После выхода из верхнего конца винтового канала вода разливается по перфорированному распределителю, через отверстия которого орошает
испаритель. Охлажденная вода стекает в нижнюю часть водяной рубашки,
где засасывается насосом 6 и вновь подается в змеевиковую систему охлаждения резервуара. Чтобы ускорить процесс, перед началом цикла охлаждения
на змеевиках испарителя намораживают определенное количество льда.
Для использования теплоты конденсации перегретых паров и получения теплой воды ряд танков-охладителей оборудован резервуаром 7, через
который пропускают змеевик нагнетательного трубопровода холодильного агрегата. Для получения воды с более высокой температурой резервуар
оснащен электронагревателем 9.
Резервуары с оросительной системой охлаждения под днищем и в верхней части боковой поверхности имеют оросители 1 (рис. 13.9), через которые
охлажденная вода разбрызгивается на стенки и днище внутреннего резервуара 2. Аккумулятор холодной воды (с температурой 1…2 °С) расположен в
нижней части резервуара.
Работает такой резервуарохладитель следующим образом. Перед циклом охлаждения за 3…4 ч включают холодильную машину для того,
чтобы накопить достаточное
количество льда. Профильтрованное молоко стекает в
резервуар, где по мере его накопления перемешивается мешалкой. Вода из аккумулятора холода засасывается насосом и через сетчатый фильтр
нагнетается в оросительную
систему резервуара. Стекая
тонкой пленкой по поверхности резервуара, она нагреваетРисунок 13.9 – Резервуар
ся, охлаждая молоко. Нагревс оросительной системой охлаждения:
шаяся вода орошает лед, нако1 – ороситель; 2 – резервуар; 3 – испаритель
169
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пленный в баке-аккумуляторе, и приобретает низкую температуру. Холодная
вода вновь подается в оросительную систему, и цикл повторяется.
Параметры наиболее распространенных резервуаров-охладителей
отечественного производства представлены в таблице 13.2.
Таблица 13.2 – Характеристики резервуаров-охладителей
отечественного производства
Показатель
Исполнение
резервуараохладителя
Исполнение
системы
охлаждения
Холодопроизводительность компрессора холодильной
установки
в стандартном
режиме, кВт (ккал/ч)
Система охлаждения
Установленная
мощность
электродвигателей, кВт
Тип
мешалки
Частота вращения
мешалки с–1 (об/мин)
Габаритные
размеры, мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг
*
170
Значение показателя
для резервуаров-охладителей молока вместимостью, дм3
1000
1000
1500*
1800
2000
Герметичное
С автономной
водоаккумуляционной
холодильной
установкой
Открытое
Со встроенным
компрессорноконденсаторным
агрегатом
7,0 (6000) 3,26 (2800)
ЗмеевиЩелевая
с непоковая
средстс промежувенным
точным
охлаждехладонием
носителем
10,9
3,0
Радиальнолопастная
Со встроенной
водоаккумуляционной
холодильной
установкой
С автономной водоаккумуляционной
установкой
7,0 (6000) 9,9 (8500)
ЗмеевиОросиковая
тельная
с проме- с промежужуточным точным
хладоно- хладоносителем
сителем
7,0 (6000)
Змеевиковая
с промежуточным
хладоносителем
7,4
7,5
10,9
–
Радиально-лопастная
0,83 (50)
0,50 (30)
–
0,55 (33)
0,83 (50)
1620
1435
2320
1200
2500
1170
1210
450
3000
1620
2100
1750
4037
1667
1754
1490
2780
1370
1500
1440
– перемещение молока осуществляется с помощью насоса.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Перемешивание – важнейший технологический процесс при охлаждении молока в резервуарах-теплообменниках. При этом обеспечивается равномерное распределение жировой фазы по всему объему продукта, ускоряется охлаждение, предотвращается примораживание продукта к стенкам
при непосредственном охлаждении его кипящим при низких температурах
хладагентом и др.
Существует несколько способов перемешивания молока в резервуарахохладителях. Среди них наибольшее применение получил способ механического перемешивания с помощью мешалок.
По устройству мешалки подразделяют (рис. 13.10) на лопастные, пропеллерные и специальные.
В резервуарах-охладителях молока открытой формы наибольшее распространение получили мешалки лопастного типа. Это объясняется прежде всего тем, что они просты по устройству и при небольших затратах
энергии и низких скоростях обеспечивают достаточно эффективное перемешивание продукта. Лопастные мешалки в силу их тихоходности не оказывают заметного механического воздействия на жировую фазу свежевыдоенного молока.
Рисунок 13.10 – Классификация мешалок
Использование мешалок, имеющих высокую частоту вращения, приводит к нарушениям оболочек жировых шариков, что отрицательно сказыва-
171
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ется на технологическом качестве молока, как исходного сырья для получения молочной продукции.
Важнейшее условие эксплуатации молочных резервуаров – своевременная и качественная их промывка. Эта операция выполняется либо вручную
с помощью ершей и щеток, либо механизированной системой промывки.
В качестве рабочих органов механизированной системы промывки применяются перфорированные шаровые головки, валы (как в стационарном,
так и подвижном исполнении), специальные скоростные мешалки, а также
шприцы, вводимые через сливной патрубок.
В случае применения перфорированных шаровых головок (рис. 13.11)
моющий раствор приготовляют непосредственно в резервуаре 2. После этого насосом 4 через трубопроводы 5 и 3 раствор подается в распылительную
головку 1 и разбрызгивается на стенки резервуара. Отражаясь от крышек
и стенок резервуара, он собирается у днища и вновь засасывается насосом.
Таким образом, осуществляется циркуляция моющего раствора, обеспечивающая хорошее качество промывки.
Рисунок 13.11 – Схема промывки резервуара
с применением перфорированной шаровой головки:
1 – головка распылительная; 2 – резервуар; 3 – трубопровод нагнетательный; 4 – насос;
5 – трубопровод всасывающий
Более совершенной является автоматическая система промывки молочных резервуаров, представленная на рисунке 13.12.
Моющие и дезинфицирующие растворы, циркулирующие в определенной последовательности в системе, разбрызгиваются на стенки резервуаров
под давлением через моющее устройство 1, обычно расположенное в верхней части резервуара 2.
172
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13.12 – Схема автоматической системы промывки резервуаров:
1 – устройство промывочное; 2 – резервуар; 3, 4, 10, 11 – вентили автоматически управляемые; 5 – устройство распределительное; 6 – насос; 7 – механизм часовой; 8 и 9 – резервуары для моющего и дезинфицирующего растворов
Разбрызгивающее устройство представляет собой один или два соединенных между собой шара с отверстиями по всей сферической поверхности.
Установка оборудована центробежным насосом 6, соединенным всасывающей стороной со сливным патрубком танка, а нагнетательной – с разбрызгивающим устройством. К всасывающей стороне насоса через автоматически управляемое распределительное устройство 5 подведены вода, пар, а
также моющий и дезинфицирующий растворы от соответствующих резервуаров 8 и 9. Подача того или иного моющего средства регулируется соответствующими автоматически управляемыми вентилями 3, 4, 10 и 11.
В зависимости от емкости резервуара-охладителя устанавливается часовая производительность моющего устройства и давление разбрызгивания.
Последовательность операций промывки задается часовым механизмом 7 при помощи программных дисков, отградуированных на определен-
173
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ную длительность операций. Изменение программы процесса промывки
достигается сменой дисков.
Обычно применяется такая последовательность операций: а) ополаскивание холодной водой; б) циркуляция горячего моющего раствора; в) ополаскивание холодной водой; г) циркуляция раствора гипохлорита натрия или
кальция; д) ополаскивание холодной водой.
Пастеризация. Одним из способов уничтожения микробов в молоке является широко применяемый в молочной промышленности и на животноводческих фермах способ – нагревание молока до 63…90 °С и выдерживание его при такой температуре в течение определенного времени. По имени
выдающегося французского ученого Луи Пастера, впервые предложившего
этот способ, такая обработка называется пастеризацией.
Эффект пастеризации зависит не только от степени нагревания, но и от
времени, в течение которого продукты, нагретые до температуры пастеризации, выдерживаются (рис. 13.13).
Температура и время пастеризации определяют режим процесса. В производственной практике применяют следующие режимы:
– моментальную, или мгновенную, пастеризацию – нагревание до
85…90 °С без выдержки (верхнее без контроля выдержки);
– кратковременную пастеризацию – нагревание до и 77…78 °С с выдержкой при этой температуре 15…20 с в специальном поточном выдерживателе;
– длительную пастеризацию – нагревание до 63…65 °С с последующей выдержкой в танках или ваннах до 30 мин.
При производстве особо стойкого в хранении цельного молока и молочных консервов, предназначенных для длительного хранения, необходимо нагревать продукт
до температуры не менее
110 °С. Такая тепловая обработка называется стерилизацией.
Пастеризацию проводят
в специальных тепловых
аппаратах-пастеризаторах.
Исходя из сущности технологии обработки молока,
к пастеризаторам предъявляются следующие основные требования:
–
полное уничтожение
микробов всех форм;
–
универсальность, т. е.
пастеризация, не только моРисунок 13.13 – Диаграмма пастеризационного
лока, но и других молочных
процесса
продуктов;
174
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– обработка в аппарате не должна ухудшать иммунобиологические, физические и химические свойства обрабатываемого продукта;
– пастеризатор должен быть прост по устройству и в эксплуатации;
– рабочие органы, соприкасающиеся с продуктом, должны быть
стойкими к химическим воздействиям продукта и моющих жидкостей.
На животноводческих фермах и комплексах пастеризацию молока осуществляют в пастеризационных аппаратах следующих типов:
– пластинчатых пастеризационно-охладительных установках;
– ваннах длительной пастеризации;
– паровых пастеризаторах с вытеснительными барабанами.
Пластинчатые пастеризаторы предназначены для тепловой обработки молока с целью его обеззараживания. Схема автоматизированной пластинчатой установки с электронагревом промежуточного теплоносителя
представлена на рисунке 13.14. Установка работает следующим образом.
Из молокосборника молоко самотеком или с помощью насоса подается в
уравнительный бак 4, уровень в котором должен быть не менее 300 мм во
избежание подсоса воздуха в молочный насос. Насосом 3 молоко подается в секцию I пластинчатого теплообменника-регенератора, где оно нагревается за счет теплообмена с горячим молоком, движущимся от секции пастеризации III через выдерживатель 6. Нагретое до температуры 37...40 °С
молоко выходит из секции I в молокоочиститель. Далее оно подается в секцию регенерации II, где дополнительно нагревается пастеризационным молоком, прошедшим предварительный теплообмен в секции регенерации I.
Из секции регенерации II молоко подается в секцию пастеризации III, где
за счет теплообмена с горячей водой нагревается до температуры 76 °С или
до 90 °С.
Пастеризационное молоко проходит через выдерживатель 6 в секции регенерации I и II, где оно отдает часть теплоты холодному молоку, и температура первого снижается до 20...25 °С. Затем молоко проходит последовательно секции охлаждения IV и V, после чего температура понижается до
5...8 °С в зависимости от начальной температуры охлаждающей воды или
рассола. Охлажденное молоко поступает для хранения в танки.
Электрическая схема управления установкой включает в себя электронный мост для регистрации температуры молока, устройство защитного отключения электродвигателей, датчики температуры и сигнализатор уровня.
Комплект контрольно-измерительных и регулирующих приборов включает в себя пульт управления 10, клапан 5 возврата недопастеризованного молока, электронный мост для регистрации температуры пастеризации
молока, устройство защитного отключения для мгновенного отключения
электродвигателей, датчики температуры, сигнализатор уровня.
Установка обеспечивает кратковременный режим пастеризации молока
при нагреве его до температуры + 77…78 °С с выдержкой по времени 20 с.
175
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13.14 – Технологическая схема автоматизированной пластинчатой
пастеризационно-охладительной установки Б6-ОП2-Ф-1:
1 – аппарат пластинчатый; 2 – молокоочиститель; 3 – насос центробежный; 4 – бак уравнительный; 5 – клапан перепускной; 6 – выдерживатель; 7 – насос горячей воды; 8 – бойлер; 9 – инжектор; 10 – пульт управления; I , II – секции первой и второй регенерации;
III – секция пастеризации; IV – секция водяного охлаждения; V – секция рассольного
охлаждения
Перепускной электрогидравлический клапан (рис. 13.15) служит для автоматического переключения потока молока на повторную пастеризацию
при снижении температуры молока в секции пастеризации. Он состоит из
клапана с гидрокамерой и электрогидравлического реле.
176
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13.15 – Клапан перепускной электрогидравлический:
1 – корпус; 2, 24 – гайки ; 3, 13 – штоки; 4 – камера перепускного клапана; 5, 12 – пружины; 6, 7 – тарелки гидрокамеры; 8 – мембрана; 9 – грибок; 10 – камера гидрореле; 11 – корпус гидрореле; 14 – манжета; 15 – колпак; 16 – крышка; 17 – электромагнит; 18 – опора;
19 – винт; 20 – стакан; 21 – втулка; 22 – шпилька; 23 – шайба; 25 – прокладка; 26 – штуцер; 27, 30, 31 – патрубки; 28 – золотник; 29 – фиксатор
177
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Клапан имеет корпус 1 с патрубками 31 для ввода молока и 30 для вывода его на повторный нагрев (при температуре ниже заданной). Внутри клапана расположен золотник 28, один конец которого соединен со штоком 3,
а другой с фиксатором 29. Уплотнение клапанов золотника к седлам корпуса достигается резиновыми кольцами. Фиксатор 29 оснащен двумя шпильками, поддерживающими золотник в определенном положении по оси патрубка 30.
Корпус соединен с камерой 4, имеющей патрубок 27 для вывода молока к выдерживателю. Верхний конец штока ввертывается в грибок 9, прижимаемый пружиной 5 к мембране 8. Последняя закреплена болтами между тарелками 6 и 7 гидрокамеры. В центре верхней тарелки имеется штуцер 26 для подачи воды от электрогидравлического реле.
Гидравлическое реле состоит из корпуса 11, снизу соединенного с камерой 10, а сверху – с электромагнитом 17. К сердечнику электромагнита шарнирно присоединен шток 13 с пружиной 12. В нижний торец штока ввернута
шпилька 22 с втулкой 21 и шайбой 23, которые закреплены на шпильке посредством гайки 24. Во втулке 21 имеются каналы, с помощью которых камера 10
соединяется с отверстиями корпуса 11 и штуцера 26 верхней тарелки гидрокамеры. В корпус камеры 10 ввернут патрубок для подачи воды к гидрореле.
Принцип работы перепускного клапана заключается в следующем. При
включении установки в работу температура пастеризации в начальный момент ниже заданной, поэтому на электромагнит 17 гидрореле подается напряжение. Под действием электромагнита сердечник втягивается и, преодолевая давление пружины 12, тянет за собой шток с втулкой и шайбой. Последние закрывают проход воды к гидрокамере и одновременно открывают
отверстие для слива воды в основную трубу. Шток 3 под действием пружины 5 поднимается вверх и тянет за собой золотник 28, который перекрывает верхнее отверстие в корпусе клапана и перепускает молоко на повторный
нагрев. В этом положении клапана молоко поступает из секции пастеризации в уравнительный бак, из которого вновь направляется в секции рекуперации, а затем в секцию пастеризации.
При достижении заданной температуры пастеризации цепь электромагнита размыкается. Шток 13 под действием пружины 12 перемещается вниз
и открывает вход воде в гидрокамеру клапана. Вода давит на мембрану 8 и,
преодолевая усилие пружины 5, перемещает шток 3 с золотником 28 в нижнее положение. Золотник при этом закрывает проход молока к патрубку 30
и открывает выход молока к выдерживателю через патрубок 27. В таком положении клапана установка работает в заданном температурном режиме.
При падении температуры пастеризации ниже заданной цепь катушки электромагнита замыкается, сердечник втягивается и, преодолевая усилие пружины гидрореле, перемещает шток в верхнее положение. Проход
воды в гидрокамеру закрывается и одновременно открывается отверстие
для ее слива. Вода под действием пружины 5 выталкивается из гидрокамеры в сливную трубу, а шток перемещается в верхнее положение, перекрывая проход молока к выдерживателю и открывая на повторный нагрев.
178
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пульт управления предназначен для ручного и автоматического
управления процессом обработки молока. На лицевой панели пульта
управления расположены электронный мост 1 (рис. 13.16) для регистрации температуры пастеризации молока, переключатель 14 для перевода
управления работой установки с автоматического на дистанционный и
наоборот, переключатель 13 управления перепускным клапаном на режимы «Возврат» и «Выпуск» молока, кнопки 12, 11 и 10 включения электродвигателей соответственно насосов горячей воды, молокоочистителя и подачи молока, кнопки 17 и 9 включения нагревателей основной и
пусковой групп, выключатель 6 для подачи напряжения к пусковым элементам установки, кнопка 5 отключения звукового сигнала, лампы 7 и 8
сигнализации подачи напряжения в цепи управления электродвигателей
и групп нагревательных элементов, лампа 2 сигнализации подачи напряжения в цепи управления, лампы 3 и 4 сигнализации нарушения режима пастеризации.
Внутри пульта управления находятся автоматические выключатели,
трансформатор 220/36В, сигнализатор уровня, магнитные пускатели с тепловыми реле для включения электродвигателей насосов и молокоочистителя, магнитные пускатели для включения групп нагревательных элементов, переключатель для групп нагревательных элементов при пастеризации молока в режимах 76 ±1 и 92 ±1 °С, реле, клеммники для монтажа цепей
управления.
На правой панели пульта расположены устройства защитного отключения 16, 18 и 19 (по одному на каждую группу нагревательных элементов),
предназначенные для мгновенного отключения электронагревателей при
неисправностях. Время срабатывания устройства 0,05 с.
Схема расположения сборочных единиц установки с электронагревом
промежуточного теплоносителя представлена на рисунке 13.17.
Требования по уходу за пастеризационно-охладительными установками в основном сводятся к следующему.
Периодически нужно чистить несущие штанги и смазывать их тонким
слоем густой смазки, чтобы скольжение теплообменных пластин при сборке аппарата было плавным.
Резьба на штангах должна содержаться в чистоте и периодически смазываться техническим вазелином.
Стойку, промежуточные и нажимную плиты, распорные накладки необходимо часто протирать салфеткой, смазанной консистентной смазкой,
чтобы придать аппарату аккуратный внешний вид и защитить пигментное
покрытие.
Во избежание засорения каналов электрогидравлических реле, а также подводящих и отводящих трубок один раз в неделю следует прочищать
фильтр, установленный на трубопроводе горячей воды.
Детали барабана молокоочистителя тщательно промывают, просушивают и только после этого собирают барабан. Станину молокоочистителя и
колпак после работы протирают вначале влажной, а затем сухой тряпкой.
179
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13.16 – Пульт управления:
1 – мост электронный регистрации температуры пастеризации молока; 2, 3, 4,
7, 8 – лампы сигнальные; 5 – кнопка отключения звукового сигнала; 6 – выключатель; 9, 17 – кнопки включения электронагревательной пусковой и основной
групп; 10, 11, 12 – кнопки включения электродвигателей насоса подачи молока,
молокоочистителя и насоса горячей воды; 13 – переключатель управления перепускным клапаном; 14 – переключатель режимов работы; 15 – винт заземления; 16, 18, 19 – устройства защитного отключения; 20 – устройство звуковое
сигнальное
180
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13.17 – Схема расположения сборочных единиц установки
с электронагревом промежуточного теплоносителя:
1 – аппарат пластинчатый; 2 – молокоочиститель; 3 – насос молочный; 4 – молокоприемник; 5 – клапан перепускной; 6 – выдерживатель; 7 – пульт управления; 8 – насос подачи
горячей воды; 9 – бак уравнительный; 10 – водонагреватель
Перед пуском молокоочистителя необходимо проверять уровень масла
в картере привода. Во избежание разбалансировки барабана молокоочистителя запрещается устанавливать на него детали с другого барабана.
Два раза в год следует осматривать механизм привода молокоочистителя: состояние подшипников, шестерни, червяка, пружин горловой опоры.
При осмотре проводят промывку картера и заполняют его свежим маслом.
Резервуары для тепловой обработки молока. Наиболее совершенной
конструкцией резервуара-теплообменника для тепловой обработки молока
и других пищевых продуктов является универсальный танк.
Он может быть использован для охлаждения молока с 35 до 5…6 °С и его
хранения; для подогрева и пастеризации молока в интервале температур
75… 90 °С; для тепловой обработки сливок и выдержки их при низкой температуре в процессе созревания и подогрева перед сбиванием; для охлаждения молока и других жидких молочных продуктов с 90 до 20 °С.
Универсальный танк состоит из внутреннего резервуара 1 (рис. 13.18),
заключенного в корпус 2. Пространство между этим резервуаром и корпусом служит водяной рубашкой, в которой для повышения интенсивности
движения рабочей жидкости (холодной и горячей воды) установлена трубаводогон 10. Через нее насосом 9 вода из нижней части водяной рубашки подается под напором в боковое кольцевое пространство.
181
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13.18 – Универсальный танк:
1 – резервуар внутренний; 2 – корпус; 3 – обшивка танка; 4 – термометр; 5 – кран сливной; 6 – опора; 7 – теплообменник трубчатый; 8 – барботер; 9 – насос; 10 – труба-водогон;
11 – электродвигатель; 12 – мешалка; 13 – крышка
Между корпусом резервуара и обшивкой имеется воздушная прослойка,
которая выполняет роль термоизоляции, предохраняющей обшивку 3 танка от нагревания или охлаждения, а также снижающей потерн тепла и холода в окружающую среду.
Между днищами внутреннего резервуара и корпуса смонтирован трубчатый теплообменник, который соединяется с рассольной магистралью
или водоаккумуляционной холодильной установкой. Под теплообменником смонтирован барботер 8 для подогрева воды паром. В нижней части
внутреннего резервуара вмонтированы датчик дистанционного термометра 4, патрубок сливного крана 5 и лопастная мешалка 12, которая приводится во вращение от вала электродвигателя 11.
Танк размещается на полу без фундамента на четырех регулируемых по
высоте опорах 6. Для лучшего стока молока и моющих средств днище ван-
182
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ны выполнено с уклоном 2° в сторону сливного крана. В верхней части танка имеются две сегментные крышки 13 и поплавковый выключатель, который при соответствующем уровне молока отключает насос.
Работает универсальный танк следующим образом.Перед началом пастеризации межстенное пространство танка заполняют водой до появления
ее из переливной трубы. Затем наполняют танк молоком, включают мешалку и насос циркуляции воды. После этого в барботер пускают пар и доводят
температуру воды до 90…96 °С. Излишняя вода (от конденсации пара) сливается через переливную трубу.
После нагревания до заданной температуры, которую контролируют
с помощью дистанционного термометра, молоко выдерживают в течение
определенного времени, а затем прекращают подачу пара и пускают холодную воду. Циркуляционный насос при этом отключают. После вытеснения
горячей воды через переливную трубу вновь включают насос и охлаждают
молоко до температуры на 2…3 °С выше температуры водопроводной воды.
Для охлаждения молока до более низкой температуры водопроводную воду
отключают, а в змеевик подают ледяную воду или рассол.
Мешалка и циркуляционный насос, перемешивая молоко и промежуточный хладоноситель, ускоряют процесс охлаждения молока. Чтобы предотвратить нагревание охлажденного молока в период длительного хранения, мешалку и циркуляционный насос включают в работу через каждые
1,5…2 ч.
Отсутствие рекуперации теплоты, а также постоянный контакт обрабатываемого продукта с воздушной средой являются существенными недостатками резервуарных теплообменников.
Технические характеристики универсальных молочных танков представлены в таблице 13.3.
Таблица 13.3 – Характеристики универсальных молочных танков
Значение показателя для универсальных
танков вместимостью, дм3
Показатели
Система нагревания и охлаждения
Форма резервуара
Вместимость системы нагревания
и охлаждения, дм3
Тип мешалки
–1
Частота вращения мешалки, с (об/мин)
Установленная мощность
электродвигателя мешалки, кВт
Давление пара, кПа
800
1200
Змеевиковая
Горизонтальный
цилиндр
Рубашечная
Вертикальный
цилиндр
12
Радиальнолопастной
0,55 (33)
190
Лопастной
0,4
10
0,6
20–30
25 (1500)
183
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Показатели
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг
Продолжение
Значение показателя для универсальных
танков вместимостью, дм3
800
1200
2500
800
800
200
2000
1730
2000
650
Примечание. Температура пастеризации равна 63…85 °С, температура хранения
молока 4…5 ° С.
В пастеризационных установках с инфракрасным излучением (УОМ;
ИК-1; А1-ОПЭ и др.) нагревание молока до температуры пастеризации осуществляется концентрированным и управляемым потоком инфракрасного
излучения, который, взаимодействуя с продуктом, преобразуется в тепловую энергию.
Однако проницаемость этого потока мала, что требует обработки
продукта в тонких слоях, близких к размеру молекулы. Для этой цели в
пастеризационно-охладительных установках секция инфракрасного облучения оснащена стеклянными (кварцевыми) трубками, по которым молоко
прогоняется с большой скоростью. При такой скорости движения продукта
молекулы его движутся хаотично, и каждая из них, попадая в зону облучения, поглощает определенное количество световой энергии.
Пастеризационно-охладительная установка с инфракрасным излучением (рис. 13.19) состоит из блока облучения 1, блока рекуперации и охлаждения 2, насосов 3 и 4, приборов контроля и автоматического регулирования процесса.
Блок облучения имеет две секции: ультрафиолетового и инфракрасного
облучения. Первая выполнена из тонких кварцевых трубок, которые скомпонованы в несколько параллельных секций. Над ними установлена группа
ламп, являющихся источником ультрафиолетового излучения. Молоко облучается ультрафиолетовыми лучами при температуре 35 °С, которая считается наиболее благоприятной для воздействия этих лучей.
Секция инфракрасного облучения расположена над секцией ультрафиолетового облучения и выполнена из кварцевых трубок 1, на которые навита
спираль 2 – источник инфракрасного излучения. Участки спирали защищены от перегрузки посредством комбинированных плавких предохранителей. Температура продукта на выходе из секции инфракрасного облучения
контролируется и регулируется при помощи двухконтактного термометра,
связанного с конечным участком спирали. Точность автоматического регулирования температуры облучения продукта составляет ±1 °С.
Секции рекуперации и охлаждения смонтированы в одном блоке и имеют аналогичную конструкцию теплообменного аппарата (типа «труба в
трубе»). При наличии свободного доступа к аппарату внутренние трубы
184
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
при чистке можно вынимать. Материалом этих трубчатых аппаратов служит нержавеющая сталь.
Рисунок 13.19 – Установка для пастеризации молока инфракрасным излучением:
1 – блок облучения; 2 – блок рекуперации и охлаждения; 3, 4 – насосы
На боковой поверхности блока облучения смонтированы приборы
управления, сигнализации и регулирования. Для предохранения установки от чрезмерного перегрева, возможного при прекращении подачи молока или выходе из строя насоса, в нагнетательный трубопровод вмонтирован
электроконтактный манометр. Питание установки осуществляется от электрической сети с напряжением 220/380 В.
Технологическая схема электропастеризатора приведена на рисунке 13.20.
Рисунок 13.20 – Технологическая схема электропастеризатора МЗ-ОСП-75:
1 – бак приемный; 2 – насос для молока; 3 – секция регенерации; 4 – секция пастеризации; 5 – выдерживатель; 6 – секция охлаждения; 7 – щит управления; 8 – бак горячей
воды; 9 – насос для воды; 10 – клапан возврата молока
185
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Теплообменные аппараты, смонтированные из элементов типа «труба в
трубе», позволяют сократить время цикла пастеризации, расход электроэнергии и воды.
Содержание отчета
1. Привести схему, описать устройство и работу автоматизированной
пастеризационно-охладительной установки.
2. Описать назначение элементов автоматики постеризационноохладительных установок.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какова цель и значение тепловой обработки молока?
2. Назовите основные способы охлаждения молока.
3. Как влияет направление движения теплообменивающихся сред на
эффективность процесса теплообмена?
4. Охарактеризуйте системы охлаждения, применяемые в резервуарах-охладителях.
5. Каково назначение секций рекуперации теплоты в пастеризационных установках?
6. Какую функцию выполняет выдерживатель пастеризационной
установки?
7. Перечислите функции приборов автоматики пастеризационноохладительной установки.
8. В чем заключаются достоинства электропастеризаторов с инфракрасным нагревом молока?
9. Назовите основные правила техники безопасности при эксплуатации оборудования для тепловой обработки молока.
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 14
Т е м а:
ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Цель работы
– ознакомиться с общим устройством и принципом действия паровой
компрессорной холодильной машины (установки);
– изучить назначение, устройство и работу основных узлов холодильной машины:
– компрессора;
186
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– конденсатора;
– терморегулирующего вентиля;
– испарителя;
– изучить назначение, устройство и работу приборов автоматического
регулирования;
– ознакомиться с основными правилами эксплуатации холодильных
установок.
Материально-техническое обеспечение работы
–
–
–
–
узлы и агрегаты холодильных установок;
приборы автоматического регулирования;
видеофильмы;
плакаты.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Для непрерывного получения искусственного холода на животноводческих фермах применяют установки, использующие холодильные агенты, которые при атмосферном давлении имеют низкие температуры кипения.
Установки, обеспечивающие получение охлаждающего эффекта при кипении холодильного агента, называются паровыми холодильными машинами. В зависимости от способа осуществления замкнутого цикла их делят на
компрессионные, пароэжекторные, абсорбционные и тепловые.
Вещество (рабочее тело), циркулирующее в системе холодильной машины и участвующее в обратимом процессе, называют холодильным агентом, в качестве которого чаще всего используются хладон (фреон) и аммиак (табл. 14.1).
Международный стандарт ИСО 817 «Органические хладагенты» допускает несколько обозначений хладагентов: условное (символическое), торговое название (марка), химическое название, химическая формула. При
этом условное обозначение хладагентов является предпочтительным и состоит из символа R и определяющего числа. Например: хладон-12 имеет
обозначение R12, хладон-22 – R22.
В компрессионных холодильниках хладагентом служит хладон-12 (R12дифтордихлорметан) – бесцветный газ со слабым запахом четыреххлористого углерода, сжиженный под давлением. Хладон взрывобезопасен, негорюч и неядовит. При накоплении паров хладона в закрытом помещении может наступить удушье вследствие вытеснения им кислорода воздуха.
На международном совещании в Копенгагене (ноябрь 1992 г.) было принято решение о прекращении производства озоноопасных хладагентов R11,
R12 и R502 с 1 января 1996 года, допускается замена их хладагентами R22,
R401А.
187
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 14.1 – Свойства холодильных агентов
Показатели
Температура кипения
при нормальном атмосферном давлении, К
Давление насыщенных паров, кПа:
при 293 К
258 К
Максимальная допустимая температура, К:
конденсации
кипения
Минимальная допустимая температура
кипения, К
Минимальная температура испарения, К
Удельный объем при температуре 273 К, л/кг:
жидкость
пары
Холодильный агент
Аммиак Хладон-12 Хладон-22
NН3
CF2Cl2
CHF2Cl
240
243
232
854
236
567
179
962
298
31 3
273
323
283
313
273
243
203
243
203
233
193
1,566
0,290
0,717
0,057
0,779
0,047
Основу холодильной установки составляют компрессор, терморегулирующий вентиль и испаритель, соединенными между собой трубопроводами, в результате чего образована замкнутая герметичная система, заполняемая холодильным агентом (рис. 14.1).
Рисунок 14.1 – Принципиальная схема компрессионной холодильной установки:
1 – компрессор; 2 – конденсатор; 3 – вентиль терморегулирующий; 4 – испаритель;
5 – бак-аккумулятор; 6 – вентилятор
188
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Компрессор откачивает пары хладагента из испарителя и подает их в
конденсатор при давлении, обеспечивающем условия конденсации.
Конденсатор – это теплообменный аппарат, обеспечивающий превращение хладагента из парообразного состояния в жидкое за счет снижения
его температуры.
Терморегулирующий вентиль, как один из четырех основных узлов холодильной установки, обеспечивает дросселирование жидкого хладагента перед поступлением его в испаритель.
Испаритель – это теплообменный аппарат, в котором осуществляется
процесс кипения хладагента при низких температурах.
С целью повышения коэффициента полезного действия и эксплуатационной надежности холодильная установка дополнительно комплектуется
фильтром-осушителем, теплообменником и приборами автоматического
регулирования (рис. 14.2).
Рисунок 14.2 – Схема холодильной установки:
1 – компрессор; 2 – конденсатор; 3 – испаритель; 4 – ресивер; 5 – фильтр-осушитель;
6 – теплообменник; 7 – вентиль терморегулирующий; 8 – термореле; 9 – реле давления;
10 – окно смотровое
189
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Компрессоры. Наибольшее распространение в холодильных установках получили поршневые компрессоры (сальниковые и бессальниковые).
Общее устройство сальникового поршневого компрессора показано на рисунке 14.3. К блоку цилиндров крепится клапанная плита 1, разделенная перегородкой на две полости: всасывающую и нагнетательную
(рис. 14.4).
Рисунок 14.3 – Компрессор холодильной установки:
1 – крышка блока цилиндров; 2 – плита клапанная; 3 – блок цилиндров; 4 – палец; 5 – вал
коленчатый; 6 – сальник; 7 – подшипник шариковый; 8 – картер; 9 – подшипник роликовый; 10 – шатун; 11 – поршень
190
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 14.4 – Плита клапанная:
1 – плита; 2 – штифт; 3 – пластина всасывающего клапана; 4 – седло; 5 – розетка; 6 – пластина нагнетательного клапана; 7, 8 – втулки; 9 – пружина; 10 – пружина буферная;
11 – палец; 12 – траверса
Для уплотнения выходящего из картера компрессора приводного конца коленчатого вала применяются сильфонные или графитовые
сальники (рис. 14.5, 14.6). В последних модификациях компрессоров используются, как правило, графитовые
сальники.
На холодильных установках серии
МКТ и МВТ использованы бессальниковые компрессоры типа 2ФУБС9 и
2ФУБС12, которые могут работать на
хладоне R12, R22 и R142 (рис. 14.7).
Рису нок 14.5 – Сальник
сильфонный:
Рисунок 14.6 – Сальник графитовый:
1 – стакан направляющий; 2 – пружина; 3 – сильфон; 4 – пята; 5 – кольцо;
6 – уплотнение
1 – крышка; 2 – прокладка; 3 – кольцо
графитовое; 4 – кольцо упорное; 5 – кольцо установочное; 6 – шайба; 7 – пружина
191
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 14.7 – Вертикальный одноступенчатый бессальниковый компрессор:
1 – фильтр газовый; 2 – вентиль всасывающий; 3 – блок-картер; 4 – плита клапанная; 5 – крышка цилиндров; 6 – поршень; 7 – гильза; 8 – шатун; 9 – разбрызгиватель;
10 – крышка передняя; 11, 14 – подшипники качения; 12 – противовес; 13 – вал коленчатый; 15 – статор; 16 – ротор; 17 – крышка задняя
Компрессор состоит из блок-картера 3 (рис. 14.7), коленчатого вала 13,
шатунно-поршневой группы, клапанной плиты 4, газового фильтра 1, всасывающего 2 и нагнетательного вентилей, электродвигателя и клеммника.
Блок-картер компрессора представляет собой сложную чугунную отливку, объединяющую в единое целое блок цилиндров, корпус электродвигателя и картер. Всасывающая полость блока цилиндров объединена с
корпусом электродвигателя, что позволяет через отверстия в перегородке
охлаждать просасываемыми парами хладагента встроенный в компрессор
электродвигатель.
Вентили компрессора (рис. 14.8) позволяют поочередно отсоединять
компрессор от системы холодильной установки или от приборов автоматики и соединять его с баллоном для сбора хладагента. Необходимость в этом
возникает при заполнении системы холодильной установки хладагентом, а
также при удалении его из системы.
Конденсаторы холодильных машин – это теплообменные аппараты, в
которых за счет отвода тепла от паров холодильного агента охлаждающей
192
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
средой (водой или воздухом) происходит процесс его конденсации при соответствующих давлении и температуре.
Конденсатор водяного охлаждения (рис. 14.9) состоит из трубчатого кожуха 1 и змеевикового
теплообменника 2.
Нижняя часть кожуха оборудована вентилем 4 и служит
накопителем, где при остановке системы собирается весь хладагент, а во время работы находится его запас.
Конденсатор снабжен плавкой пробкой для сброса холодильного агента при аварийном
повышении давления. Удельная
тепловая нагрузка таких конденРисунок 14.8 – Вентиль компрессора:
саторов достигает 3 кВт/м2.
Работает кожухотрубный кон- 1 – штуцер; 2 – шпиндель; 3 – тройник;
денсатор следующим образом. 4 – пробка сальниковая; 5 – гайка сальника;
6 – колпачок; 7 – корпус
Горячие пары хладона поступают в конденсатор через верхний
патрубок и, проходя в межтрубном пространстве, охлаждаются при соприкосновении с холодными трубами, конденсируются и через нижний запорный вентиль поступают в жидкостную линию холодильной машины. Рабочее давление в водяной системе
допускается не более 600 кПа, а в хладоновой не более 1600 кПа.
Рисунок 14.9 – Конденсатор водяного охлаждения:
1 – кожух; 2 – теплообменник; 3 – крышка
193
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для охлаждения оборотной воды, выходящей из водяных конденсаторов холодильных машин, промышленность выпускает компактные градирни, которыми комплектуются холодильные установки типа MKT и АВ-30.
Градирня представляет собой сварную конструкцию, состоящую из корпуса (рис. 14.10), коллектора, каплеотделителя, форсунок, оросителя, вентилятора, бака для воды. В ее состав входят также щит управления и насос для воды.
Рисунок 14.10 – Схема градирни с принудительной подачей воздуха:
1 – корпус; 2 – коллектор; 3 – каплеотделитель; 4 – форсунка; 5 – ороситель; 6 – вентилятор; 7 – бак
Корпус градирни коробчатой формы, основанием его является сварной
бак для сбора охлажденной воды. Градирня комплектуется осевым вентилятором, установленным в боковой части корпуса и обеспечивающим принудительную циркуляцию воздуха. Воздух проходит через градирню противотоком воде снизу вверх. Для отключения вентилятора при понижении
температуры воды до заданных пределов на боковой стенке корпуса установлены два датчика реле температуры.
Градирня работает в таком порядке. Вода из конденсатора 6 (рис. 14.11)
холодильной машины по трубопроводу 2 поступает к коллектору и с помощью форсунок равномерно распределяется на решетке оросителя. Стекая
по решеткам оросителя, она охлаждается встречным потоком воздуха и собирается в бак. Охлаждение воды происходит за счет испарения с ее поверхности и конвективного теплообмена между водой и воздухом при их непо-
194
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
средственном контакте. Воздух в градирню поступает через жалюзи, проходит через решетки оросителя и выбрасывается наружу. Капельки воды,
уносимые потоком воздуха, задерживаются каплеотделителем. Охлажденная в градирне вода центробежным насосом 7 подается в конденсатор 6 холодильной машины, нагревается и вновь поступает в градирню.
Рисунок 14.11 – Схема линии охлаждения оборотной воды:
1 – градирня; 2 – трубопровод; 3 – вентиль; 4 – термоизоляция; 5 – манометр; 6 – конденсатор холодильной машины; 7 – насос; 8 – труба переливная; 9 – фильтр; 10 – бак;
11 – устройство поплавковое; 12 – трубопровод магистральный
При работе градирни в зимнее время вентилятор отключают, а в отапливаемом помещении устанавливают промежуточный бак 10 для слива
охлажденной воды. Для подпитки промежуточного бака его оборудуют поплавковым устройством 11. Насос в этом случае устанавливают ниже уровня воды в промежуточном баке, а трубопровод для соединения его с градирней покрывают слоем термоизоляции 4.
Градирни существенно увеличивают капиталовложения в холодильное
оборудование, а также не решают проблему энергосбережения, т. к. тепловая энергия выбрасывается в атмосферу.
195
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Конденсатор воздушного охлаждения состоит из ребристой батареи и
кожуха. Батарея имеет ряд теплообменных секций, установленных параллельно друг другу и объединенных коллекторами: газовым 5 (рис. 14.12) и
жидкостным 7. Конденсаторы различных установок отличаются размерами
секций и конструкцией вентиляторов.
Рисунок 14.12 – Конденсатор воздушного охлаждения:
1 – батарея; 2 – калач; 3 – кожух; 4 – вентилятор; 5 – коллектор газовый; 6 – ребро;
7 – коллектор жидкостный
Для освобождения воздушного конденсатора от жидкого хладагента и
обеспечения постоянного гидравлического затвора перед терморегулирующим вентилем ниже конденсатора устанавливают ресивер. По конструктивному выполнению он может быть резервуарным или трубчатым. В ряде
водоаккумуляционных холодильных машин для ферм трубчатый ресивер
одновременно выполняет роль рамы, на которой смонтировано все оборудование холодильной машины.
Работает воздушный конденсатор следующим образом.
Горячие пары хладагента (хладона) из компрессора поступают в верхнюю часть первого ряда секций и по ним опускаются вниз в промежуточный коллектор, откуда по второму ряду секций направляются в нагнетательный коллектор.
Для охлаждения наружной поверхности конденсатора в диффузоре
установлен осевой вентилятор, который просасывает холодный воздух через батареи. Хладон движется в направлении, перпендикулярном движению воздуха, и, превратившись в жидкость, через жидкостный коллектор
поступает из конденсатора в ресивер.
196
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Терморегулирующий вентиль (рис. 14.13) обеспечивает дросселирование и автоматическое регулирование подачи хладагента в испаритель холодильной установки.
Рисунок 14.13 – Терморегулирующий вентиль:
1 – клапан; 2 – седло; 3 – винт регулировочный; 4 – гайка: 5 – пружина; 6 – сильфон;
7 – корпус; 8 – мембрана; 9 – трубка капиллярная; 10 – термобаллон; 11 – штуцер;
12 – втулка; 13 – шестерня; 14, 15 – фланцы
197
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Термоэлемент вентиля, состоящий из термобаллона 10, капиллярной трубки 9 и мембраны 8, представляет собой герметичную систему, заполненную
определенным количеством хладона. В зависимости от температуры термобаллона в этой системе создается давление, которое воздействует на мембрану сверху, а снизу на нее действует усилие регулировочной пружины и давление паров в испарителе. Последнее передается в подмембранное пространство
по уравнительной трубке и штуцеру 11.
Клапанный механизм регулирует поток хладагента через вентиль и состоит из клапана 1, седла 2 и пружины 5.
С помощью механизма регулировки проводится настройка терморегулирующего вентиля на заданный перепад температур (перегрев) паров хладагента. Для увеличения разности температур, входящих и выходящих из испарителя паров, регулировочный винт 3 вращают по часовой стрелке. При этом
втулка 12, на внутренней поверхности которой нарезана резьба, перемещается по направляющей шестерне 13 вверх и поджимает регулировочную пружину 5. Для уменьшения перегрева регулировочный винт 3 вращают против часовой стрелки.
Термобаллон крепится на всасывающем трубопроводе у испарителя и должен иметь с ним хороший контакт и надежную изоляцию.
Работа терморегулирующего вентиля заключается в следующем. Жидкий
хладон с давлением, соответствующим давлению конденсации, поступает к
вентилю, а выходит из него под давлением кипения. Снижение давления в терморегулирующем вентиле достигается дросселированием хладона в отверстии между седлом 2 и клапаном 1. При этом часть жидкого хладона испаряется, охлаждается и в виде парожидкостной смеси поступает в испаритель. По
мере продвижения по испарителю парожидкостная смесь превращается в пар,
отнимая теплоту от охлаждаемой среды. В конце испарителя пар из насыщенного переходит в перегретый, поэтому на выходе из испарителя температура
хладона выше, чем на входе.
Термобаллон, прикрепляемый к выходной трубе испарителя, воспринимает температуру выходящих паров из испарителя. Нагреваясь в термобаллоне,
хладон расширяется и создает в надмембранном пространстве вентиля давление больше, чем давление кипящей парожидкостной смеси хладона, подводимой через уравнительную линию в подмембранное пространство. Этим достигается увеличение открытия отверстия подачи хладона в испаритель. По мере
заполнения испарителя парожидкостной смесью пары на выходе из испарителя приобретают заданную температуру, и подача этой смеси уменьшается
до требуемого количества. При дальнейшем снижении перегрева, вследствие
уменьшения теплопритоков к испарителю, вентиль полностью прекращает подачу хладона до момента повышения перегрева. В случае равенства давлений
в термоэлементе и в испарителе клапан терморегулирующего вентиля полностью закрыт.
Действие механизма терморегулирующего вентиля происходит следующим образом. При повышении температуры термобаллона 10 давление паров
198
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в нем увеличивается и передается по капиллярной трубке на мембрану 8, которая, прогибаясь, давит на шток клапана 1, сжимает регулировочную пружину 5 и открывает отверстие для прохода жидкого хладона. При понижении
температуры термобаллона процесс идет в обратном направлении. Клапан в
этом случае закрывает отверстие.
Испарители. Испарители холодильных машин – это теплообменные аппараты, в которых охлаждение происходит за счет кипения в них холодильного
агента. По конструктивному исполнению испарители подразделяют на кожухотрубные, кожухозмеевиковые, змеевиковые, панельные и др.
Испаритель может быть вмонтирован в молочный резервуар, непосредственно отбирая теплоту от охлаждаемого молока, как это сделано в резервуарахохладителях с непосредственным охлаждением (МКА-2000Л; РНО-2,5 и др.).
Наибольшее распространение в водоаккумуляционных холодильных установках получили панельные испарители. Они могут быть с верхней и с нижней подачей хладоагента.
Испарители с верхней подачей хладагента имеют специальный распределитель 1 (рис. 14.14), к которому припаяны подводящие трубки 5. Другими
концами эти трубки соединены со змеевиковыми каналами панелей 3. Каждая
панель пакета состоит из двух стальных листов, в которых предварительно выштампован профиль канала змеевика. Нижние концы каналов панелей испарителя соединены со всасывающим коллектором 2.
а
б
Рисунок 14.14 – Панельные испарители водоаккумуляционных холодильных машин
с верхней (а) и нижней (б) подачей холодильного агента:
1 – распределитель; 2 – коллекторы; 3 – панель; 4 – распорка; 5 – трубки
Испарители с нижней подачей хладагента состоят из таких же панелей со змеевиковым каналом, объединенных распорками и коллекторами. В отличие от испарителя с верхней подачей они не имеют распре-
199
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
делителя. Парожидкостная смесь хладагента из терморегулирующего
вентиля направляется в панели испарителя через нижний жидкостный
коллектор, а образующиеся пары отсасываются через верхний всасывающий коллектор.
В водоохлаждающих установках АВ-30 использован испаритель змеевикового типа 8 (рис. 14.15). Он выполнен из медных труб диаметром
36 мм и толщиной стенки 1,5 мм. Подача хладона в испаритель после терморегулирующего вентиля 6 через распределитель осуществляется снизу (в три захода), а отвод парообразного хладона производится сверху через коллектор.
Рисунок 14.15 – Водоохлаждающая установка АВ-30:
1 – компрессор; 2 – реле давления; 3 – реле температуры; 4 – теплообменник;
5 – фильтр-осушитель; 6 – вентиль терморегулирующий; 7 – насосы центробежные;
8 – испаритель; 9 – бак; 10 – охладитель молока; 11 – градирня; 12 – фильтр; 13 – насос молочный; 14 – конденсатор; 15 – ресивер; 16 – манометры
Кожухотрубный испаритель с внутритрубным кипением хладона применяется на проточных водоохлаждающих машинах MKT и МВТ.
Такой испаритель выполнен в виде горизонтального кожухотрубного теплообменного аппарата. Корпус 1 (рис. 14.16) состоит из обечайки, на концах которой приварены трубные решетки 3. В них способом развальцовки
закреплен пучок медно-алюминиевых труб. Для интенсификации теплообмена между хладоном и трубами внутри них имеются алюминиевые звездообразные сердечники, которые разделяют внутренний объем трубок на десять секторов-каналов.
200
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Теплообменник служит для подогрева паров, всасываемых из испарителя, и одновременного снижения температуры жидкого хладагента перед
подачей его в испаритель. Теплообменник состоит из герметичного корпуса, внутри которого помещен змеевик из медной трубки. Концы змеевика выходят через отверстия в донышках и присоединяются с одной стороны к жидкостной линии системы охлаждения, а с другой – к фильтруосушителю.
Рисунок 14.16 – Кожухотрубный испаритель:
1 – корпус; 2 – изоляция; 3 – решетка трубная; 4, 9 – крышки; 5, 6 , 8, 10 – патрубки;
7, 11 – пробки; 12 – перегородка; 13 – трубка
Ресивер предназначен для предотвращения затопления конденсатора
с воздушным охлаждением жидким холодильным агентом, подачи хладагента в испаритель при различных режимах работы, а также для сбора и
накопления его во время ремонта машины или длительных ее остановках.
Он состоит из корпуса, двух запорных и заправочного вентиля, верхнего и
нижнего смотровых устройств и плавкой пробки. При полной заправке машины холодильный агент находится на уровне верхнего смотрового стекла. Если в процессе работы холодильной машины уровень опустится ниже
середины смотрового устройства, то в систему добавляют необходимое количество хладона.
Фильтр-осушитель применяется для удаления случайно попавших в
систему посторонних частиц, которые могут привести к нарушению работы приборов автоматики, повреждению клапанов компрессора, задирам и
рискам на деталях механизмов. Кроме того, он также используется для удаления из хладона влаги.
201
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фильтр-осушитель представляет собой металлический корпус 5
(рис. 14.17), в котором находится сетчатый фильтр 7 и гильза 6 осушителя.
Рисунок 14.17 – Фильтр-осушитель:
1 – крышка; 2 – пружина; 3, 9 – трубка; 4, 10 – бобышка; 5 – корпус; 6 – гильза; 7 – фильтр;
8 – влагопоглотитель; 11 – кронштейн; 12 – болт
Гильза наполнена силикагелем, обладающим свойством поглощать влагу. Влага в системе холодильной машины вызывает усиленную коррозию
частей машины и может образовывать ледяную пробку в терморегулирующем вентиле при работе на минусовом режиме кипения. В случае засорения фильтра или потери силикагелем поглотительной способности фильтр
и гильзу вынимают, промывают фильтр чистым бензином, а силикагель
прокаливают при температуре не менее 250 °С в течение 2 ч.
Приборы автоматического регулирования и контроля. В водоохлаждающих холодильных машинах автоматически управляются такие рабочие
процессы: а) поддержание заданной температуры хладоносителя в бакахаккумуляторах, а также регулирование толщины льда, намороженного на
панелях испарителя; б) регулирование потока холодильного агента, поступающего в испаритель, и поддержание постоянного перегрева паров; в) предохранение установки от чрезмерного повышения давления нагнетания и
понижения давления всасывания, а электродвигателей – от перегрузки и
короткого замыкания.
202
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для автоматизации работы холодильных машин применяют следующие
основные приборы:
– терморегулирующий вентиль – для дросселирования и автоматической подачи жидкого холодильного агента в испаритель с регулированием его поступления в соответствии с тепловой нагрузкой испарителя;
– вентиль с электромагнитным приводом (соленоидный вентиль) – для
предотвращения перетекания жидкого хладона из конденсатора в
испаритель;
– реле давления – для выключения холодильного агрегата при чрезмерном повышении давления нагнетания или понижении давления
всасывания;
– термореле – для управления работой холодильного агрегата при поддержании необходимой температуры воды в баке-аккумуляторе, а
также при намораживании льда;
– термодатчик – для поддержания заданной температуры хладоносителя (воды) в автоматическом режиме.
К приборам контроля и наблюдения за рабочим процессом холодильной
машины относятся манометры, вакуумметры и мановакуумметры, которые
предназначены для измерения избыточного или вакуумметрического давления в системе холодильной установки.
Соленоидный вентиль, является запорным вентилем автоматического
действия. Он предотвращает перетекание жидкого хладона из конденсатора в испаритель при остановке компрессора.
Принцип действия вентиля основан на том, что при пуске компрессора
электрический ток поступает в катушку соленоида, представляющую собой электромагнит. Последний втягивает в себя сердечник с золотником и,
поднимая клапан, открывает вентиль. В случае остановки компрессора под
действием собственного веса сердечник опускается; клапан при этом закрывает вентиль. Для ручного открывания вентиля он оборудован специальным отжимным винтом.
Реле давления включается в цепь магнитной катушки пускателя и обеспечивает защиту системы от чрезмерного повышения давления нагнетания и чрезмерного понижения давления всасывания.
Элементами, воспринимающими изменение давления в системе, являются сильфоны высокого 1 (рис. 14.18) и низкого 13 давлений, которые воздействуют двумя различными рычажными механизмами на электроконтактную пластину 4. Датчик низкого давления (прессостат) автоматически
отключает электродвигатель холодильной машины при давлении в линии
всасывания компрессора ниже допустимого. Датчик высокого давления
(маноконтроллер) автоматически выключает холодильную машину при образовании в конденсаторе давления выше допустимого и включает ее при
снижении этого давления до заданного значения. Прессостат присоединяется к штуцеру всасывающего вентиля, а маноконтроллер – к штуцеру на
корпусе нагнетательного вентиля.
203
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 14.18 – Реле давления:
1 – сильфон высокого давления; 2 – рычаг датчика высокого давления; 3 – магнит;
4 – электроконтактная пластина; 5 – контакт главный; 6 – винт прессостата регулировочный; 7 – винт дифференциала; 8 – тяга дифференциала; 9 – винт упорный; 10 – пластина
упругая; 11 – пружина прессостата регулировочная; 12 – рычаг прессостата; 13 – сильфон низкого давления; 14 – пружина
Работает реле следующим образом. Под действием возрастающего давления в испарителе сильфон 13 прессостата сжимается и поворачивает рычаг 12 вокруг оси по часовой стрелке, растягивая тем самым пружину 11.
Головка тяги 8 через упорный винт 9 поворачивает рамку вместе с электроконтактной пластиной 4; при этом контакты замыкаются. Постоянный магнит 3 обеспечивает мгновенное замыкание контактов, устраняя искрообразование.
204
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
С уменьшением давления во всасывающем трубопроводе сильфон растягивается и головка тяги, переместившаяся вверх, упирается в край паза
рамки. При этом рамка отжимает пластину 4, размыкая контакты. Давление включения прессостата регулируется натяжением пружины 11 с помощью винта 6. Если винт 6 вращается по часовой стрелке, прибор настраивается на повышенное давление включения, а если против часовой
стрелки – на пониженное. Срабатывание прессостата определяется положением тяги 8 в пазе рамки и устанавливается винтом 7, который изменяет размер свободного хода головки тяги 8 в рамке от края паза до подвижного упора – винта 9. При вращении винта 7 по часовой стрелке разность
давлений от момента включения до момента выключения уменьшается,
при вращении в обратном направлении – увеличивается.
Маноконтроллер работает следующим образом. Давление нагнетания
воздействует на сильфон 1 маноконтроллера и, сжимая пружину, поворачивает рычаг 2 против часовой стрелки. При этом рычаг 2, воздействуя на
пластину 4, размыкает контакты. Если давление нагнетания уменьшается ниже заданного значения, механизм срабатывает в обратную сторону
и контакты вновь замыкаются под действием пружины 11. Маноконтроллер регулируется гайкой, которая воздействует на пружину 14. Давление
срабатывания маноконтроллера увеличивается вращением гайки по часовой стрелке.
Термореле служит для поддержания заданного значения температуры
в аккумуляторе холода, а также необходимого слоя льда на панелях испарителя (рис. 14.19). Толщина наморозки льда на панелях испарителя регулируется при помощи реле температур косвенным образом: включением и
выключением холодильной машины в зависимости от температуры паров
хладагента, движущихся по всасывающему трубопроводу.
Термореле работает по такому же принципу, что и прессостат реле давления. Однако сильфон 5 термореле связан не с трубопроводом, как прессостат, а с термобаллоном 2, воспринимающим температуру хладагента
на выходе из испарителя. Изменение температуры хладагента на всасывании воспринимается наполнителем и преобразуется в давление. Оно передается через сильфон на рычаг 11 и переключающее устройство, которое
замыкает или размыкает электрические контакты. Сильфон 5, капиллярная трубка 7 и термобаллон 2 представляют собой герметичную систему,
заполненную определенным количеством наполнителя.
Изменение давления паров в этой системе, связанное с деформацией сильфона, через шток 4 передается на рычаг 11. Верхний конец рычага 11 через пружину 15 связан с контактами 13. Пружина 15 осуществляет резкий переброс контактов 13 из положения «Разомкнуто» в положение
«Замкнуто» и обратно. Давление паров в термосистеме уравновешивается
пружиной 9 настройки температуры. При равенстве температур, измеряемой и установленной по шкале 3, контакты 13 переключающего устройства разомкнуты.
205
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 14.19 – Термореле:
1 – винт регулировочный: 2 – термобаллон; 3 – шкала; 4 – шток сильфона; 5 – сильфон;
6 – корпус сильфона; 7 – капиллярная трубка; 8 – колпак клеммника; 9, 15, 18 – пружины: 10 – ось; 11, 19 – рычаги; 12, 13 – контакты неподвижные и подвижные; 14 – корпус;
16 – рукоятка; 17 – винт
Термодатчик предназначен для поддержания в автоматическом режиме заданной температуры промежуточного хладоносителя. Термодатчик состоит из термоконтактора 3 (рис. 14.20), который заключен в металлический
корпус 1, имеющий специальное ушко для крепления к
раме холодильной машины. Контактор соединен с электрической схемой управления холодильной машины. При
температуре воды, равной 2 °С, ртуть размыкает контакты и выключает холодильную установку.
При повышении температуры охлаждаемой среды до
2,5 °С контакты замыкаются и включают электродвигатели компрессора и вентилятора.
При техническом обслуживании холодильных установок необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
– перед вскрытием системы холодильный агент собрать в ресивер;
Рисунок 14.20 – Термодатчик:
1 – корпус; 2 – держатель верхний; 3 – термоконтактор; 4 – держатель нижний
206
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– при разборке и сборке узлов принимать меры, предохраняющие детали и систему холодильной установки от загрязнения и попадания
влаги;
– паронитовые прокладки при разборке соединений заменять новыми;
– после устранения дефектов из системы удалить воздух;
– масло для смазки трущихся частей компрессора и влагопоглотитель
содержать в чистой, сухой и герметично закрытой таре;
– при подготовке трубок к монтажу предохранять их от попадания
опилок.
Способы выявления утечек хладона. Нарушение герметичности системы работающей холодильной машины можно определить по появлению масляных пятен или подтеков в местах соединений. На неработающей установке утечки хладагента могут происходить и без явно выраженных внешних признаков. Поэтому система обязательно должна быть
проверена путем обмыливания соединений и обследована определителем
утечки.
Проводя испытания путем обмыливания мест соединений, следует помнить, что успех этой операции зависит от качества приготовленной мыльной пены. Устойчивость мыльных пузырей обеспечивается при большой
вязкости жидкости. Вязкая жидкость медленно стекает, и утончение пленки происходит не так быстро. Для увеличения вязкости мыльного раствора
к нему добавляют глицерин, яичный желток, желатину.
Широкое распространение при определении утечек хладона из системы
холодильной машины получили специальные лампы – спиртовые, бензиновые и пропановые горелки. В них использовано явление окрашивания пламени горелки в присутствии накаленной до 600…700 °С меди, если в воздухе, потребляемом для горения, содержатся галогены (галоиды): фтор, хлор,
бром и йод. Для этого достаточно присутствия в воздухе какого-либо одного элемента. Хладоны всех марок обязательно имеют в своем составе галогены. С помощью указанных горелок проверяется воздух около предполагаемых мест утечки хладона из системы холодильной машины.
Спиртовые горелки имеют наибольшее распространение. Они способны
указывать наличие утечки величиной 15 г в год. Спиртовая галоидная лампа состоит из двух основных частей: корпуса-резервуара для горючей жидкости (96 %-ного спирта) и горелки. Снаружи корпус 11 (рис. 14.21) защищен пластмассовым кожухом 2, предохраняющим руки от ожогов о горячий
корпус, а снизу закрыт крышкой 1. Внутри корпуса запрессована обойма 3
с фитилем, над которым расположена испарительная камера с вентилем 10
и капсюлем 9.
Электронный галоидный течеискатель – наиболее точный прибор для
определения утечек хладонов. Он позволяет выявить неплотность, которая
пропускает десятые доли грамма хладона в год. Принцип действия течеискателя основан на свойстве накаленной платины выделять положительные
ионы и резко увеличивать ионный ток в присутствии веществ, в состав которых входят галогены.
207
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 14.21 – Спиртовая галоидная лампа:
1 – крышка; 2 – кожух; 3 – обойма с фитилем; 4 – патрубок для подвода воздуха; 5 – наконечник; 6 – насадка медная; 7 – сетка разделительная; 8 – камера эжекторно-смесительная;
9 – капсюль; 10 – вентиль; 11 – корпус
208
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Усиленный ионный ток фиксируется стрелочным и звуковым индикаторами, что свидетельствует о наличии утечки хладонов. Частота звуковых колебаний пропорциональна полному току датчика: чем больше ионный ток, тем выше частота.
Галоидный течеискатель состоит из трех основных частей: выносного
щупа 2 (рис. 14.22), измерительного блока 1 и наушников 3.
Рисунок 14. 22 – Электронный галоидный течеискатель:
1 – блок измерительный; 2 – щуп выносной; 3 – наушники
Выносной щуп предназначен для обследования мест предполагаемой
утечки. Конструктивно он выполнен в виде пистолета, соединяющегося с
измерительным блоком.
Измерительный блок усиливает ионный ток датчика, измеряет его и преобразует в звуковой сигнал. Конструктивно измерительный блок выполнен
в виде переносного настольного прибора с наклонной передней панелью.
На ней расположены основные ручки управления прибором и микроамперметр, по отклонению стрелки которого можно судить о величине утечки.
Включение и настройка течеискателя должны проводиться только в атмосфере чистого воздуха. Это объясняется высокой чувствительностью
прибора к присутствию галогенов в воздухе независимо от их происхождения. Он реагирует на концентрацию галогенов, равную 0,0001 %. Поэтому
помещение, в котором проводится настройка течеискателя, тщательно проветривается. Нельзя настраивать течеискатель в помещении, где имеются
табачный дым или сосуды с галоидсодержащими газами или жидкостями.
Основные правила техники безопасности. К эксплуатации и техническому обслуживанию хладоновых холодильных установок допускаются
лица, которые прошли курс специального обучения, имеют на руках свидетельство квалификационной комиссии, дающее право работать на машинах
такого типа, и ознакомились с заводской инструкцией.
209
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Периодическая проверка знаний персонала по техническому обслуживанию холодильной установки проводится не реже одного раза в год.
На каждую холодильную установку, заводится журнал, где записываются показатели ее работы, а также все операции по устранению неисправностей в работе установки.
Запрещается добавлять к хладону R-12, хладону R-22 или их смесям
другие холодильные агенты без разрешения организаций, утверждающих
правила техники безопасности.
Смазочные масла должны применяться в соответствии с инструкциями
заводов-изготовителей хладоновых компрессоров и отвечать требованиям
соответствующих ГОСТов.
Запрещается пользоваться неисправными автоматическими приборами.
Автоматические приборы должны проверяться не реже двух раз в год с составлением акта.
Нельзя снимать ограждения с работающего оборудования.
Запрещается прикасаться к движущимся частям машин и аппаратам как
при работе, так и при автоматической остановке до устранения возможности их автоматического включения.
При заполнении системы хладоном запрещается нагревать баллоны каким бы то ни было способом. Для присоединения баллонов к системе разрешается применять только отожженные медные трубки. Нельзя оставлять
баллоны с хладоном присоединенными к холодильной установке.
При заполнении баллонов хладоном из холодильной установки разрешается использовать лишь баллоны с непросроченной проверкой. Норма заполнения хладоном R-12 одного литра емкости не должна превышать 1,1 кг.
Перед сваркой или пайкой хладоновых аппаратов или трубопроводов
следует удалять из них хладон и соединять их с атмосферой.
Содержание отчета
1. Привести принципиальную схему холодильной установки, описать
ее устройство и работу.
2. Описать назначение приборов автоматики холодильной установки.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назовите способы охлаждения молока, применяемые на животноводческих фермах и комплексах.
2. Перечислите основные узлы компрессионной холодильной установки.
Каково их назначение?
3. На каком принципе основана работа холодильной установки?
4. Каково назначение конденсаторов? Назовите их типы.
5. Каково назначение и устройство фильтра-осушителя?
210
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. На какие типы подразделяются испарители холодильных установок?
7. Какие приборы автоматики используются в холодильных машинах?
Их назначение.
8. Какие приборы используются для определения мест утечки хладона
из системы холодильной установки?
9. Назовите основные правила техники безопасности при обслуживании холодильных установок.
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 15
Т е м а:
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ СЕПАРИРОВАНИЯ МОЛОКА
Цель работы
– ознакомиться с сущностью процесса сепарирования и классификацией сепараторов;
– изучить устройство и работу сепаратора, а также ознакомиться с
конструктивными особенности сепараторов разных видов; технику
сепарирования и управления качеством получаемых в процессе сепарирования продуктов;
– ознакомиться с процессом нормализации молока;
– изучить основные правила эксплуатации сепараторов и техники безопасности.
Материально-техническое обеспечение работы
–
–
–
–
сепараторы Г9-ОСП; СОМ-3-1000; ОМА-3М;
барабаны сепараторов-очистителей и сливкоотделителей;
плакаты;
видеофильмы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Процесс разделения на фракции жидких неоднородных смесей в поле
центробежных или гравитационных сил называется сепарированием. Его
относят к механической обработке молока и молочных продуктов, также
211
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в результате проведения процесса не изменяется химический состав исходного продукта. При этом условием, обеспечивающим процесс сепарирования, является разность между плотностями жира (Ѕж) и плазмы (Ѕп) молока,
так называемая эффективная плотность
Ѕ э = Ѕп – Ѕ ж.
Сепарирование молока осуществляют на предприятиях молочной
промышленности, а также на фермах и комплексах с целью частичной
переработки молока в сливки или сливочное масло. Получаемые в этом
случае обезжиренное молоко (обрат) и пахта используются на скармливание животным или при производстве заменителей цельного молока
(ЗЦМ).
Жир в молоке содержится в виде шариков, размер которых колеблется
от 0,5 до 10 мкм.
Под действием центробежной силы во вращающемся барабане сепаратора молоко разделяется на фракции в зависимости от их плотности: плазма, как более тяжелая фракция, отбрасывается к стенке барабана, а жировые шарики – к оси вращения.
На скорость сепарирования влияет не только размер жирового шарика,
но и плотность фракций и температура молока (табл. 15.1).
Таблица 15.1 – Изменение скорости всплывания жирового шарика
в зависимости от плотности температуры и вязкости молока
Температура
молока t, °С
212
Плотность, г/см3
Вязкость
молока μ, г/см·с
Приращение
скорости
всплывания
шарика, %
Плазма
Жир
Разность
5
1,0365
0,9612
0,0753
0,0296
-
10
1,0359
0,9528
0,0831
0,0247
33
15
1,0348
0,9421
0,0924
0,0210
33
20
1,0338
0,9304
0,1034
0,0179
30,9
25
1,0322
0,9208
0,1114
0,0154
25,9
30
1,0306
0,9119
0,1187
0,0133
24,9
35
1,0288
0,9082
0,1206
0,0117
15,9
40
1,0266
0,9050
0,1216
0,0104
13,4
50
1,0223
0,8982
0,1241
0,0085
10,4
60
1,0171
0,8913
0,1258
0,0071
9,4
70
1,0117
0,8848
0,1269
0,0062
7,1
80
1,0051
0,8778
0,1276
0,0057
3,9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Оптимальная температура молока перед сепарированием должна составлять 30…35 °С.
Нагревание молока до более высоких температур нецелесообразно, так
как не приводит к существенному увеличению скорости сепарирования.
Устройства, в которых осуществляется процесс сепарирования, называются сепараторами.
В основу классификации сепараторов положены следующие признаки:
технологическое назначение сепараторов, тип сепараторов по конструкции
барабана, способ выгрузки осадка (шлама), принцип и характер выгрузки
осадка, конструкция устройства для выгрузки осадка, способ подвода исходной гетерогенной системы и отвода продуктов сепарирования, область
применения (отрасль промышленности), а также вид привода сепаратора.
1. По основным процессам (по назначению), протекающим в сепараторах, их можно разделить:
– на сепараторы-молокоочистители (сепараторы-осветлители), предназначенные для выделения твердых частиц из жидкости;
– сепараторы-разделители (сепараторы-сливкоотделители), применяемые для разделения смеси жидкостей, не растворимых одна в другой, и для концентрирования суспензий и эмульсий;
– для получения высокожирных сливок;
– сепараторы-нормализаторы;
– универсальные (комбинированные).
2. По способу подачи молока и отвода продуктов сепарирования аппараты бывают открытые, полузакрытые и закрытые.
В открытых сепараторах производительностью до 0,3 кг/с подача молока, отвод сливок и обезжиренного молока происходят в соприкосновении с
воздухом. В этом случае образуется молочная пена, ухудшающая условия
эксплуатации сепараторов.
В полузакрытых сепараторах производительностью 0,5…1 кг/с молоко
подается открытым способом, а отвод продуктов – закрытым способом под
напором.
В закрытых сепараторах производительностью свыше 1 кг/с подача молока и отвод продуктов сепарирования происходят без доступа воздуха под
давлением по трубам.
3. По способу удаления из барабана механических примесей и белкового сгустка сепараторы могут быть с ручной выгрузкой осадка (остановка сепаратора, разборка и очистка барабана), с периодической выгрузкой осадка
через окна в корпусе барабана (саморазгружающиеся) и с непрерывной выгрузкой осадка через сопла по периферии корпуса барабана (творожные).
4. По типу привода сепараторы подразделяют на три группы: с ручным,
комбинированным и электромеханическим приводами.
5. По конструкции барабана сепараторы разделяют на две группы: тарельчатые и камерные. Ротор тарельчатых сепараторов укомплектован пакетом конических вставок (тарелок), которые делят поток обрабатываемой
жидкости на параллельные тонкие слои; ротор камерных сепараторов име-
213
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ет реберную вставку (при одной камере) или комплект концентричных цилиндрических вставок, разделяющих его объем на кольцевые камеры, по
которым обрабатываемая жидкость протекает последовательно.
Основные требования, предъявляемые к сепараторам:
– высокая степень обезжиривания молока;
– минимальная энергоемкость;
– возможность регулирования жирности сливок в заданных пределах;
– не допускать изменения технологических свойств молока и продуктов сепарирования;
– отсутствие пены в сливках и обезжиренном молоке;
– полное соответствие санитарным требованиям;
– непрерывность и возможность автоматизации процесса сепарирования;
– удобство обслуживания и высокая эксплуатационная надежность.
Принцип действия сепаратора-сливкоотделителя заключается в следующем (рис. 15.1). Из поплавковой камеры сливкоотделителя молоко через центральную
трубку 8 и каналы тарелкодержателя 3 поступает к каналам
пакета тарелок 4 и движется от
центра барабана к его периферии по зазорам между тарелками. Более легкая фракция
(жировые шарики) выделяется из молока и всплывает в направлении оси барабана. Освобожденное от жира молоко
под воздействием центробежных сил при вращении барабана поступает к его периферии,
где из него выделяются механические примеси как наиболее тяжелые частицы и собираются в грязевом пространстве (кольцевая камера между
внутренней стенкой основания барабана и пакетом тареРисунок 15.1 – Схема работы барабана тарель- лок). Очищенное от механичечатого сепаратора- сливкоотделителя:
ских примесей и обезжирен1 – основание; 2 – кольцо уплотнительное; 3 – та- ное молоко (обрат) проходит
релкодержатель; 4 – пакет тарелок; 5 – крыш- над разделительной тарелкой
ка барабана; 6 – канал для обрата; 7 – гайка накидная; 8 – трубка; 9 – винт регулировочный; барабана 10 к отверстиям для
10 – тарелка разделительная; 11 – отверстие вывода. Обрат выводится в мотарелки
лочную посуду и собирается в
214
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
емкость для хранения обрата. Сливки поднимаются вдоль центральной
трубки барабана, проходя под разделительной тарелкой 10, и выводятся
через отверстие регулировочного винта 9 в емкость для сливок. Выход и
жирность сливок изменяют поворотом этого винта.
Установленные друг над другом с минимальным зазором тарелки способствуют более быстрому подъему жировых шариков и движению их к
центру барабана. Деление объема барабана тарелками снижает образование завихрений в сепарируемой среде, повышая тем самым эффективность
сепарирования.
Конструктивные различия промышленных центробежных тарельчатых
сепараторов заключаются в способе выгрузки твердой отсепарированной
фракции, а также в конструктивных особенностях подводящих и отводящих устройств. Принцип действия и конструкция пакета тарелок барабана
всех существующих промышленных центробежных сепараторов в
основном одинаковы.
Промышленностью нашей страны в настоящее время выпускаются
следующие марки сепараторов:
– с еп а р а т о ры- с л и вко о тде лители: А1-ОС-Б – производительностью 1000 л/ч,
Г9-ОСП-ЗМ – 3000 л/ч, Ж5ОСТ-3 и А1-ОЦР-5 – 5000
л/ч, Ж5-ОС2-НС – 10000 л/ч,
ОСН-С – 10000 л/ч;
– для производства высокожирных
сливок:
Ж5ОС2-Д-500 производительностью от 350 до 1800 л/ч,
Г9-ОСК – от 700 до 2500 л/ч;
– для очистки молока: А1-АХО
производительностью 10000
л/ч, Г9-ОМА-ЗМ – 5000 л/ч;
А1-ОЦП-5 и А1-ОЦМ-10 – соответственно, 5000 и 10000
л/ч, Г9-ОЦМ-15 – 15000 л/ч;
– для производства творога: Ж5-ОТРМ-3500 – 6000
л/ч, Я9-ОДТ-5000–6000 л/ч;
Рисунок 15.2 – Сепаратор Г9-ОСП:
ОСЯ – 7000 л/ч; для освет- 1 – воронка приемная; 2 – устройство
ления молочной сыворотки приемно-отводящее; 3 – крышка; 4 – вал горизонтальный; 5 – указатель уровня масла;
Ж5-ОТС – 5000 л/ч.
6 – пробка спуска масла; 7 – вал вертикальПолузакрытый сепаратор Г9- ный; 8 – станина; 9 – винт упорный; 10 – баОСП (рис. 15.2) имеет станину 8, рабан; 11 – планка прижимная; 12 – колпак
215
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в которой смонтирован привод, состоящий из горизонтального 4 и вертикального 7 валов. В чаше станины на вертикальном валу 7 установлен барабан 10. Последний закрыт сверху колпаком 12, прижатым к станине планками 11. На колпаке помещено приемно-отводящее устройство 2 с приемной
воронкой 1. В станине расположены окно с крышкой 3, указатель уровня
масла 5 и отверстие с пробкой 6.
На горизонтальном валу (рис. 15.3) приводного механизма этого сепаратора установлена фрикционная центробежная муфта с бандажом 13,
шестерня 10, привод к тахометру 1 и шестерня 5 указателя оборотов барабана. Вал вращается в двух шарикоподшипниках 7. Один из них установлен в выточке станины, а другой – во фланце 12. На конце вала 8
имеется нарезка, с которой зацепляется шестерня 5 указателя оборотов
барабана. Вращение вала 8 через поводок 25 передается шпинделю тахометра 1.
Рисунок 15.3 – Горизонтальный вал сепаратора Г9-ОСП:
1 – тахометр; 2 – шестерня указателя оборотов барабана; 3 – шарикоподшипник; 4 – вал;
5 – шестерня; 6 – вал электродвигателя; 7 – колодка
В нижней опоре вертикального вала (рис. 15.4) сепаратора имеются два
радиально-упорных шарикоподшипника 9.
Они насажены на конец веретена 1 и установлены в стакане 18, а через
упор 17 опираются на пружину 15, расположенную в стакане между упорными шайбами 10 и 11.
В верхней части вертикального вала находится радиально-сферический
подшипник 8, установленный в обойме 21 горловой опоры. Эта опора выполнена упругой и обеспечивает барабану сепаратора при разгоне и остановке переход резонансного числа оборотов, а также обеспечивает устойчивый спокойный ход при рабочей частоте его вращения. Упругость горловой опоры достигается тем, что обойма с подшипниками и валом заключена
216
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
между шестью радиально расположенными цилиндрическими пружинами 6, которые установлены
в стаканы 5, помещенные в гнезда
корпуса 20. Пружиной 15 воспринимается вертикальная нагрузка
от шеек барабана (с сепарируемым
молоком) и вала в сборе.
Барабан сепаратора Г9-ОСП
(рис. 15.5) имеет основание 2, тарелкодержатель 8, комплект рабочих тарелок 4, уплотнительное
кольцо 5, большое затяжное кольцо 6, верхнюю тарелку 7 с диском 11, разделительную тарелку 9
и крышку 10.
Камера барабана, в которой
вращается диск напора для сливок, образована верхней 7 и разделительной 9 тарелками. Камера
для обезжиренного молока образована верхним диском барабана и
разделительной тарелкой.
Приемно-отводящее устройство (рис. 15.6) сепаратора Г9ОСЦ содержит приемник сливок 3
Рисунок 15. 4 – Вертикальный вал
с патрубком и регулирующим венсепаратора Г9-ОСП:
тилем 5, приемник обрата 9 с регулирующим вентилем 4 и маноме- 1 – веретено; 2 – крышка верхняя; 3 – крышка корпуса; 4, 12, 19 – прокладки; 5 – стакан
тром, диски напора 7 и 8.
пружины; 6, 15 – пружины; 7 – пробка резьбоРегулирующие вентили 4 и 5 вая; 8, 9 – шарикоподшипники; 10, 11 – шайимеют в корпусе пробку, с помо- бы упорные; 13 – пробка; 14 – крышка;
16 – штифт; 17 – упор; 18 – стакан; 20 – корщью которой посредством гайки
пус; 21 – обойма; 22 – болт
изменяют проходное сечение отверстий обрата и сливок.
Сепаратор-сливкоотделитель ОСН-С (рис. 15.7) состоит из станины
17 с приводным механизмом, приемно-отводящего устройства 12, гидроузла, чаши с приемником осадка 7, глушителя, пробки спуска масла 1, указателя уровня масла 2, горизонтального вала 3, тахометра 4, пробки залива
масла 5, трубки подвода воды в сепарирующее устройство 6, зажима 8, гайки 9, крышки 11, штуцера подвода воды 16, вертикального вала 18, а также
пульта управления.
По трубопроводу и центральной трубке 15 приемно-отводящего
устройства молоко подается во вращающийся барабан 10 (сепарирующее устройство). В это время поршень сепарирующего устройства закрыт.
217
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 15.5 – Барабан сепаратора Г9-ОСП:
1 – штифт; 2 – основание барабана; 3 – тарелка нижняя; 4 – тарелки; 5 – кольцо уплотнительное; 6 – кольцо затяжное; 7 – тарелка верхняя: 8 –тарелкодержатель; 9 – тарелка разделительная; 10 – крышка барабана; 11 – диск верхней тарелки
Рисунок 15.6 – Приемно-отводящее устройство сепаратора Г9-ОСП:
1 – воронка приемная; 2 – поплавок; 3 – приемник сливок; 4, 5 – вентили регулирующие
выхода обрата и сливок; 6 – трубка центральная; 7, 8 – диски напора сливок и обрата;
9 – приемник обезжиренного молока
218
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 15.7 – Сепаратор ОСН-С с пульсирующей выгрузкой осадка:
1 – пробка; 2 – указатель уровня масла; 3 – вал горизонтальный; 4 – тахометр; 5 – пробка залива масла; 6 – трубка подвода воды; 7 – приемник осадка; 8 – зажим; 9 – гайка;
10 – барабан; 11 – крышка; 12 – устройство приемно-отводящее; 13 – диск напора обрата;
14 – диск напора сливок; 15 – трубка центральная; 16 – штуцер подвода воды; 17 – станина; 18 – вал вертикальный
219
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В полости под поршнем находится вода. При работе сепаратора происходит незначительное ее вытекание из сепарирующего устройства и патрубка
станины при подпитке. Для герметизации системы поршень поджимается
к прокладке силой гидростатического давления. Молоко подается в сепарирующее устройство, проходит через отверстия в тарелкодержателе и вертикальные каналы пакета, распределяется в межтарелочных зазорах, разделяясь на сливки, оттесняемые к оси вращения, и обезжиренное молоко, оттесняемое к периферии сепарирующего устройства. Сливки и обезжиренное
молоко выводятся через камеры напорных дисков 13 и 14.
Твердые частицы и тяжелые примеси, выделяющиеся из молока, поступают в периферийный объем сепарирующего устройства, где происходит
их накопление и уплотнение. Во избежание потерь молока применяют только частичную выгрузку осадка при открытии каналов.
Разгрузку сепараторов осуществляют в один или два этапа. При одноэтапной разгрузке осадок выгружается без перекрытия
устройства для подачи исходного продукта. Однако во
избежание потерь продукта в
период раскрытия сепарирующего устройства выгружается не весь осадок, а лишь его
часть. При двухэтапной разгрузке сначала перекрывается устройство для подачи исходного продукта и удаляется
жидкость из межтарелочного
пространства, а затем уже открываются щели для выгрузки, в результате чего осадок
выбрасывается из сепарирующего устройства в приемник
под действием центробежной
силы.
Сепаратор-нормализатор-молокоочистителъ Г9ОМ-4А (рис. 15.8) предназначен для непрерывной нормализации молока по жиру с
Рисунок 15.8 – Сепаратор-нормализатородновременной очисткой его
молокоочиститель Г9-ОМ-4А:
от загрязнений. Он позволяет
1 – устройство приемно-отводящее; 2 – колпак; производить только частич3 – барабан; 4 – тормоз; 5 – вал вертикальный; ное сепарирование с выделе6 – станина; 7 – пробка спуска масла; 8 – указатель
уровня масла; 9 – вал горизонтальный; 10 – крыш- нием необходимого количека; 11 – винт стопорный
ства жира в виде сливок для
220
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
получения нормализованного молока жирностью 3,2 %. Сочетание частичного выделения сливок из молока с его очисткой дает возможность проводить непрерывный процесс нормализации при пастеризации молока с последующей расфасовкой в пакеты или стеклянную тару. Конструкция сепаратора в случае необходимости позволяет осуществлять только очистку
молока. В этом случае вентиль на выходе сливок закрывается, а клапан для
возврата сливок полностью открывается.
Сепаратор Г9-ОМ-4А создан на базе сепаратора-молокоочистителя
ОМА-ЗМ и сепаратора-сливкоотделителя ОСП-ЗМ. Он отличается от них
конструкцией барабана и приемно-отводящего устройства, но имеет такое
же устройство станины 6, вертикального вала 5, тормоза 4, горизонтального вала 9 и других частей.
Барабан сепаратора имеет пакет, состоящий из тридцати девяти тарелок,
расстояние между которыми 2 мм. Размеры тарелок определяются условиями очистки молока. На конусной части тарелок на определенном расстоянии от оси сделаны продолговатые отверстия, которые разделяют барабан
на две части: от отверстия до периферии – часть очистки молока и от отверстий до оси – часть образования сливок.
Пакет тарелок накрыт верхней и распределительной тарелками, в которых также имеются продолговатые отверстия, совпадающие с отверстиями в тарелках. Между верхней и разделительной тарелками расположена
камера для сливок. Наличие отверстий в тарелках и камере сливок является основным отличием конструкции сепаратора-нормализатора-очистителя
от барабана молокоочистителя.
Приемно-отводящее устройство обеспечивает подачу молока в барабан,
выход нормализованного молока и сливок, регулирование жирности нормализованного молока. Наличие приемника сливок отличает этот сепаратор от сепаратора-молокоочистителя.
На выходном патрубке нормализованного молока смонтированы манометр и регулировочный вентиль, на выходном патрубке сливок – сливкомер и регулировочный вентиль. Жирность нормализованного молока регулируется согласно заданной норме его жирности.
Перед сепарированием молока через сепаратор целесообразно пропустить горячую воду. Одновременно с прогреванием составных частей барабана уточняется правильность сборки сепаратора, герметичность соединений, после чего в сепаратор подается молоко. От его качества (жирность,
количество инородных включений) зависит и производительность сепаратора. Кроме того, в устаревших моделях некоторых сепараторов частота
вращения барабана не контролируется, самопроизвольное снижение оборотов барабана приводит к снижению производительности и ухудшению
обезжиривания молока.
При заданной жирности сливок и известной жирности молока планируемое количество сливок, которое возможно при этом получить, определяется по данным таблицы 15.2 с учетом производительности конкретного сепаратора.
221
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 15.2 – Определение количества выхода сливок
в зависимости от их жирности и жирности молока (по И. И. Волчкову)
ЖирКоличество сливок (л) в 1000 л молока жирностью, %
ность
моло- 10
12
15
18
20
22
25
28
30
32
35
38
40
ка, %
2,6
2,7
2,8
2,9
3,0
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
3,6
3,7
3,8
3,9
4,0
255
265
275
285
295
305
315
325
335
345
355
365
375
385
395
212
220
229
238
246
254
252
271
280
288
297
306
314
322
330
170
177
183
190
197
203
210
217
224
230
237
244
250
257
254
142
147
153
158
164
170
175
181
196
192
197
203
208
213
218
128
133
138
143
148
153
158
163
168
173
178
183
188
193
198
116 102 91
129 106 95
125 11О 98
130 114 102
134 118 105
139 122 109
143 126 113
148 130 116
152 134 120
157 138 123
161 142 127
166 146 130
170 150 134
175 154 137
179 158 140
85
88
92
95
98
102
105
108
112
115
118
122
125
128
132
80
83
86
89
92
95
98
101
104
107
110
113
116
119
122
73
79
82
84
87
90
93
96
99
102
104
107
ПО
113
116
67
70
72
75
78
80
83
86
88
91
94
96
99
102
105
64
66
69
71
74
76
79
81
84
86
89
91
94
96
98
Например, чтобы определить возможное количество получения сливок
жирностью 30 % из молока жирностью 3,8 % на сепараторе производительностью 300 л/ч необходимо по таблице 15.2 на пересечении строки «3,8» и
столбца «30» определить содержание сливок в 1000 л молока:
А = 125 л. Количество сливок, производимых сепаратором за час, определяется по формуле
ɋ
Ⱥ˜ Ɇ
,
1000
где С – количество сливок, л;
А – табличное значение, л.
М – производительность сепаратора, л/ч.
Тогда ожидаемое количество сливок, выходящих из сепаратора за один
час, будет 37,5 л [С= 125·(300/1000х)].
Фактический выход сливок С, л/ч, определяется из соотношения количества молока, сливок и обезжиренного молока:
ɋ
Ʉ
U ɦ ( ɀ ɦ ɀɨ )
,
Uɫ ( ɀ ɫ ɀ ɨ )
удельный вес молока и сливок, г/см3;
где U ɦ , U –
Ж м , Жс, Жо – жирность молока, сливок и обезжиренного молока, %;
К – коэффициент, учитывающий потери сливок при сепарировании
(К=0,95).
222
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Объемное отношение сливок и обезжиренного молока определяется выражением
ɋ Uɨ ( ɀ ɦ ɀ ɨ )
,
Ɉ Uɫ ( ɀ ɫ ɀ ɨ )
где О – количество обезжиренного молока, л/ч.
В бытовых сепараторах с ручным или электрическим коллекторным
приводом жирность сливок регулируется полым винтом, расположенным в
горловине разделительной головки барабана. Более жирные сливки получаются, если винт несколько ввернуть, при этом он попадает в слой более густых сливок. В процессе сепарирования уточняется его положение по объемному соотношению выхода сливок и обезжиренного молока. Для этого
во время сепарирования на одинаковое время подставляются под оба рожка (выхода сливок и обрата) отдельные емкости. По весовому или объемному показателю фракций определяется их соотношение и приблизительная
жирность сливок.
Состав молока характеризуется различным процентным содержанием
компонентов и зависит от породы коров, состояния их здоровья, рациона
кормления, периода лактации и др.
Разброс значений компонентов достаточно существенен: по сухому веществу он составляет почти 30, по жиру – более 47, а по белкам – более 48 %.
Однако числовое значение компонентов молока регламентировано действующими стандартами. Это обусловлено требованиями технологических процессов производства. Получение молока и молочных продуктов стандартного состава обеспечивается его нормализацией. Она проводится путем
добавления, удаления и смешивания (компонентов) составных частей – сливок, обезжиренного молока, пахты периодически или непрерывно в потоке.
В производстве операция по нормализации позволяет получить продукт с
требуемым содержанием жира и сухих веществ. По этим же показателям и
в малых фермерских хозяйствах нормализация молока целесообразна, если
большое его количество направляется в реализацию или по договорам на
приемные пункты молокозаводов по ценам, не учитывающим фактическую
жирность поставляемого молока. При этом наиболее доступна нормализация молока по массовой доле жира. Если в цельном молоке больше жира, чем
определено требованиями стандарта или договорными обязательствами, то
снизить содержание жира возможно путем частичного сепарирования.
В производственных условиях нашел распространение способ нормализации молока в потоке с применением специальных сепараторовнормализаторов, в которых:
– сливки или обезжиренное молоко в необходимых количествах добавляют в цельное молоко и смешивают;
– часть цельного молока сепарируют, оставшуюся часть цельного молока смешивают с обезжиренным молоком или сливками до получения заданного значения жирности;
223
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– все молоко нормализуют на сепараторе-нормализаторе, оставшиеся
при этом сливки или обезжиренное молоко отводятся в емкости для
дальнейшей переработки.
Рисунок 15.9 – Наиболее распространенные способы
нормализации молока
Жирность молока и продуктов сепарирования определяется ареометром
или с помощью бутирометрического метода. В зависимости от результатов измерений принимается решение о применении способа нормализации – добавлением в цельное молоко обрата или сливок после частичного сепарирования.
Основные правила эксплуатации сепараторов:
1. Для смазки применять только рекомендуемое масло, а также постоянно следить за его количеством и чистотой. Во время сепарирования смазочное масло не должно попадать в молоко. В сепараторе, пущенном в эксплуатацию, первые дна месяца масло заменяют через
5–10 дней. В последующем масло заменяют через 600–800 часов работы сепаратора. При смене масла внутреннюю часть масляной ванны и приводной механизм, находящийся в ней, тщательно промывают бензином.
2. При питании электродвигателя от индивидуальной станции необходимо следить за тем, чтобы частота тока была постоянной и соответствовала паспортной.
224
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Разбирать сепаратор должен только специалист с соблюдением всех
указаний инструкции.
4. Техническое обслуживание и капитальный ремонт сепаратора проводить строго по графикам.
5. Не разбирать сепаратор полностью без особой необходимости. Разборку и сборку для осмотра и замены изношенных деталей можно
проводить по частям. Шарикоподшипники, шестерни и полумуфты
сепараторов снимать с посадочных мест только при необходимости,
пользуясь специальным инструментом.
6. При каждой разборке и сборке барабана следить за появлением возможных дефектов на его деталях (трещин, вмятин, забоин, задиров,
раковин, износа посадочных поверхностей). Выявленные недопустимые дефекты барабана немедленно устранять. В случае замены деталей заново отбалансировать барабан.
7. При ослаблении пакета тарелок барабана для его уплотнения добавить 1–2 тарелки из числа запасных. Гайку барабана затягивать только до совпадения рисок на основании и гайке барабана.
8. Складирование деталей барабана и приемно-выводного устройства
проводить только на мягкие подкладки (резину, брезент, дерево и др.).
9. Заменять шарикоподшипники при обнаружении их износа независимо от срока службы сепаратора. Шарикоподшипники вертикального
вала можно заменять шарикоподшипниками класса не ниже, указанного в инструкции. Перед монтажом шарикоподшипников убедиться
в отсутствии на них загрязнений. Устанавливать шарокоподшипники на валы без ударов, только в нагретом до температуры 70–80 °С
состоянии. Нагрев проводить в чистом масле. Снимать шарикоподшипники специальными съемниками за внутреннюю обойму. Запасные шарикоподшипники должны храниться в заводской упаковке. Не рекомендуется нарушать заводскую консервацию шарикоподшипников до их установки на сепаратор.
10. Обслуживать сепаратор может только специалист, изучивший
устройство и принцип его работы, прошедший инструктаж по технике безопасности и имеющий документ на право работы на установках такого типа.
11. Сепараторы, электродвигатели и пусковая аппаратура должны быть
тщательно заземлены. Систематически необходимо проверять исправность заземляющих устройств.
12. Кнопку управления электродвигателем следует располагать вблизи
сепаратора, а подходы к ней должны быть свободными. Провода от
электродвигателя должны быть заключены в металлические трубы
или рукава, а в местах соединений хорошо изолированы.
13. Перед пуском сепаратора необходимо проверить правильность сборки барабана. Запрещается работать на сепараторе при неправильно
собранном или разбалансированном барабане. Включать сепаратор в
работу разрешается только после проверки уровня масла.
225
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
14. Сепараторы, электродвигатели и пусковая аппаратура должны быть
тщательно заземлены. Систематически следует проверять исправность заземляющих устройств.
15. Работа на сепараторе с неудовлетворительно отбалансированным
барабаном или с нарушенной балансировкой категорически запрещается. Тарелки барабана сепаратора собираются в строгой последовательности согласно их номерам. При замене тарелок барабана необходимо произвести его балансировку заново. Запрещается применять комплектующие детали других марок сепараторов.
16. Разбирать сепаратор можно только после остановки барабана. Работать на сепараторе при снятых ограждениях и защитных кожухах
воспрещается. Барабан после отключения электродвигателя не рекомендуется тормозить.
17. Запрещается пользоваться во время сборки и разборки сепаратора
случайными инструментами.
18. Перед пуском машины в работу необходимо вывести стопорные винты из пазов барабана и поставить тормоза в нерабочее положение.
Обязательно надо проверить уровень масла в ванне.
19. Барабан сепаратора должен вращаться по часовой стрелке, если смотреть на него сверху.
20. После окончания работы барабан, не останавливая, надо промыть,
пропустив вначале небольшое количество обезжиренного молока
или воды (для сбора оставшегося в барабане жира), затем холодную
воду для охлаждения барабана. После этого, остановив барабан, разбирают машину, тщательно чистят и моют все детали, а затем просушивают.
21. В сепараторах линий производства масла поточным способом для
удаления остатков жира пропускают через барабан вначале пахту, а
затем воду.
22. Сепарирование надо начинать только после набора барабаном рабочей скорости.
23. Резиновое уплотнительное кольцо барабана следует мыть в теплой
воде. Кольцо рекомендуется просушивать в горизонтальном его положении, не подвешивая его, во избежание растяжения.
24. Станину и другие окрашенные детали сепаратора после его работы
надо тщательно протереть вначале влажной, а затем чистой сухой
тканью.
25. Смазку сепаратора производить чистым, бескислотным маслом следующих марок: сепараторное Л, сепараторное Т или веретенное 2.
После заливки масла в картер его уровень должен быть немного
выше середины смотрового стекла. Первый раз масло заменяют через 250...300 часов работы сепаратора. Последующую замену масла
производят через 600...800 часов работы машины.
26. Регулярно, не реже двух раз в месяц, нужно чистить накладки фрикционных колодок муфты.
226
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание отчета
1. Привести классификационную схему сепараторов.
2. Описать общее устройство, работу и правила эксплуатации сепараторов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. На чем основан принцип разделения молока на фракции в барабане
сепаратора?
2. Назовите факторы, влияющие на процесс сепарирования.
3. Как подразделяются сепараторы по названию?
4. Как повысить эффективность процесса сепарирования?
5. Как регулируют барабан сепаратора на высоте?
6. Какова периодичность замены масла в сепараторе?
7. Назовите основные неисправности сепараторов и способы их устранения.
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 16
Т е м а:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОЛОКА
И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
АНАЛИЗАТОРА ЛАКТАН 1- 4
Цель работы
– ознакомиться с назначением, устройством и принципом действия
анализатора «Лактан 1-4»;
– изучить методику проведения измерений;
– произвести измерение массовой доли жира, сухого обезжиренного
молочного остатка (СОМО) и плотности цельного, нормализованного, пастеризованного и обезжиренного молока;
– обработать и оформить полученные результаты измерений.
Материально-техническое обеспечение работы
– анализатор качества молока «Лактан 1-4»;
– шприц для промывки;
227
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– термометр;
– моющее средство;
– вода дистиллированная.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1 Устройство прибора и подготовка к выполнению работы
1.1 Описание анализатора молока «Лактан 1-4»
Анализатор качества молока Лактан 1-4 исполнения мини-М (далее анализатор) предназначен для измерения массовых долей жира, сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), плотности и содержания воды в
цельном свежем, консервированном, пастеризованном, нормализованном,
восстановленном, обезжиренном молоке и молоке длительного хранения.
Массовая доля добавленной воды определяется только для натурального молока (ГОСТ 25101-82). Для других типов молока показания добавленной воды будут некорректные. Анализатор может использоваться для проведения экспресс-анализов при заготовке, приемке и переработке молока, а
также в селекционной работе.
Условия для проведения измерений:
– температура окружающего воздуха (20 ±5) °С;
– относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;
– атмосферное давление от 84 до 106 кПа;
– кислотность анализируемого молока – не более 25 °Т ;
– напряжение питания переменного тока 110...240 В, частота 50…60 Гц;
– напряжение питания постоянного тока 12...13,2 В;
– эксплуатация анализатора осуществляется при отсутствии внешних
электрических и магнитных полей (кроме магнитного поля Земли) и
вибраций.
Данные по плотности отображается в сокращенном виде. Например, показание 27,32 понимать нужно как 1027,32 кг/м3.
– время измерения – не более 3 мин.;
– время прогрева анализатора перед измерениями – не более 5 мин.;
– время непрерывной работы анализатора – не менее 8 час;
– потребляемая мощность – не более 40 ВА;
– габаритные размеры анализатора – не более 130×170×220 мм;
– масса анализатора – не более 1 кг;
– индикация результатов производится на дисплее в буквенноцифровой форме.
В таблице 16.1 приведены данные с использованием при градуировке
проб, химический состав которых определен по методу:
– для жира по ГОСТ 22760–77;
– для СОМО по ГОСТ 3626–73;
– для плотности по ГОСТ 3625–84.
228
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 16.1 – Технические характеристики анализатора
Измеряемый показатель качества молока
Показатели
Диапазоны
измерений
Пределы
допускаемых
абсолютных
погрешностей
Массовая
доля
жира, %
Массовая
доля
СОМО, %
Плотность,
кг/м3
Массовая доля
добавленной
воды, %
0…9
6…12
1000…1040
0…100
0,1
0,2
0,3
5
Все значения, указанные в таблице 16.1, обеспечиваются при нормальных условиях измерений.
Анализатор должен устанавливаться на горизонтальной плоскости в
условиях обеспечения естественной вентиляции и должен быть защищен
от прямого попадания солнечных и тепловых лучей.
1.2 Условия выполнения измерений
При выполнении измерений должны соблюдаться следующие условия: температура анализируемого продукта (20±5) °С; температура окружающего воздуха (20±5) °С; относительная влажность воздуха до 80 % при температуре 30 °С; атмосферное давление от
84 до 106 кПа.
На рисунке 16.2 показана нижняя часть
задней панели анализатора:
Рисунок 16.1 – Передняя панель
анализатора
Рисунок 16.2 – Нижняя часть
задней панели
229
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2 Работа с анализатором
2.1 Требования к измеряемым образцам
К измеряемым образцам предъявляются следующие требования:
– к анализу допускается свежее, консервированное, пастеризованное,
нормализованное, восстановленное, обезжиренное молоко и молоко
длительного хранения;
– отбор и подготовка проб проводятся по ГОСТ 13928 и ГОСТ 26809
(для молока и сливок), по ГОСТ 3622 (для сухого молока, концентрированного молока и мороженого) в соответствии с указаниями методики выполнения измерений (далее МВИ) № ВНИМИ-01-2000;
– рабочий объем анализируемой пробы молока – 25 мм3;
– кислотность анализируемого молока – не более 25 °Т.
Соедините анализатор с блоком питания. Установите пробоприемник в
держатель. Установите анализатор на горизонтальной плоскости, обеспечив удобство работы и условия естественной вентиляции. Подсоедините
источник питания к сети 220 В или кабель для питания от бортовой сети
автомобиля (12 В) к прикуривателю автомобиля 12 В. Затем подсоедините
выходной разъём источника (или кабеля) к гнезду питания анализатора 1
(рис. 16.2). На дисплее появится надпись:
ɅȺɄɌȺɇ 1-4 Ɇɂɇɂ
Ver.: m19_15f
Через 2 секунды в нижней строке появляется серийный номер вашего
анализатора, а затем номер текущего анализируемого продукта (номер градуировки).
Анализатор включит режим прогрева и на дисплее появится надпись:
ɉɈȾɈɀȾɂɌȿ…
Время прогрева анализатора не более 5 минут.
После прогрева на дисплее появится надпись:
Ɂɚɥɟɣɬɟ ɩɪɨɛɭ - >
2.2 Измерение
Убедитесь, что анализатор готов к работе – на дисплее будет выведено
сообщение:
Ɂɚɥɟɣɬɟ ɩɪɨɛɭ - >
230
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Залейте пробу в воронку. Анализатор начнет измерение автоматически.
На дисплее появится сообщение:
ɂɁɆȿɊȿɇɂȿ
Во время измерения нижняя строка индикатора будет заполняться прямоугольниками. Процесс измерения завершится, когда вся нижняя строка
заполнится прямоугольниками. После окончания измерения на дисплее появятся результаты:
ɀ: 1.77
8.54
ȼ:
0
32.87
ɋ:
ɉ:
Сокращения, принятые на индикаторе:
Ж – жир;
С – СОМО;
В – вода;
П – плотность.
Все величины отображаются в %.
Помните! Если молоко отстоялось и поверх него имеется слой сливок,
необходимо разогреть такую пробу до 35...40 °С и перемешать в сосуде, путём переворачивания, пока сливки не распределятся по всему объёму, затем
охладить пробу до +20...25 °С.
Если перерыв между измерениями более часа, то необходимо произвести промывку анализатора.
По окончании работы необходимо также произвести промывку анализатора.
Примечание: после промывки первое измерение в расчет не брать, т. к.
в анализаторе остались капли воды, и данные первой пробы будут некорректными.
2.3 Сервисное меню
Вход в сервисное меню осуществляется следующим образом: нажмите
одновременно кнопки «Ввод» и «Старт», затем отпустите кнопку «Старт»,
продолжая удерживать кнопку «Ввод», пока на индикаторе не появится
надпись:
*** Ɇȿɇɘ***
Нажмите кнопку «←» или «→» для выбора пункта меню.
231
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Меню состоит из двух пунктов:
1. Выбор продукта (выбор градуировки). Если ваш прибор отградуирован для измерения более чем одного типа продуктов (или имеет несколько вариантов градуировки), вы можете выбрать нужный продукт (один из пяти).
2. Язык сообщений. В данном пункте можно поменять язык сообщений, выводимых на индикатор (русский/английский).
При работе с меню используются следующие кнопки:
«ВВОД» – подтверждение выбранного пункта.
«←» или «→» – выбор нужного пункта. Для выхода из меню нажмите
кнопку «Старт».
2.4 Промывка
После окончания работы необходимо промыть анализатор. Помните,
что остатки молока в измерительном тракте могут привести к поломке
анализатора. Последовательность процесса промывки:
– подогрейте проточную воду
до 60...70 °С. Разведите в ней
стиральный порошок в пропорции 3 г порошка (чайная ложка) на 0,5 л воды или
CMC «FAIRY» (1 капля на
20 мл воды).
– отсоедините шнур питания
от сети;
– налейте промывочную жидкость в пробоприемник;
– подсоедините шприц для промывки к штуцеру (рис. 16.3)
и сделайте 5…7 перекачек
шприцем;
– смените промывочную жидкость и повторите промывку;
– смените промывочную жидкость на чистую проточную
воду и промойте еще раз;
– меняйте воду до тех пор, пока
вода не станет чистой;
– промойте измерительный канал анализатора дистиллированной водой;
– продуйте канал пустым
Рисунок 16.3 – Промывка анализатора
шприцем.
232
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3 Подготовка и выполнение измерений
3.1 Подготовку анализатора к работе проводят согласно руководству по эксплуатации, прилагаемому к прибору.
3.2 Подготовка пробы
3.2.1 Подготовка пробы молока
При наличии слоя отстоявшихся сливок молоко нагревают в водяной
бане до температуры (40±5) °С и тщательно перемешивают путем переливания из сосуда в сосуд (не менее 3-х раз). Затем пробу охлаждают до температуры (20±4) °С.
3.2.2 Подготовка пробы сухого молока
Дистиллированную воду нагреть на электрической плитке до температуры 40...42 °С. Подготовить прибор к измерению согласно инструкции,
прилагаемой к прибору. Нагреть водяную баню до температуры 45 °С.
Стакан вместимостью 50 см3 помещают на чашу весов и уравновешивают. В стакан помещают испытуемый продукт (сухое молоко) до достижения
массы образца 12,50 г.
Полученную навеску при помощи воронки и стеклянной палочки переносят в мерную колбу. Стакан не менее 3 раз ополаскивают теплой водой
(приблизительно 20 см3), переливая каждый раз ополоски в мерную колбу
вместимостью 100 см3.
Содержимое колбы охлаждают до комнатной температуры, доводят водой до метки и тщательно перемешивают до полного растворения молока.
Полученную таким образом пробу нагревают на водяной бане до температуры 40…42 °С и гомогенезируют при помощи лабораторного гомогенезатора. Затем пробу охлаждают до комнатной температуры.
3.2.3 Подготовка пробы сливок
Предварительная подготовка к измерению производится по ГОСТ 13928
и ГОСТ 26809.
Пробу анализируемых сливок с массовой долей жира от 10 до 20 % нормализуют обезжиренным молоком одним из рекомендуемых способов:
а) если сливки предположительно должны содержать массовую долю
жира не менее 20 %, то 20 г сливок нормализуют 80 г обезжиренного молока. Масса нормализованного молока 20 г + 80 г = 100 г;
б) если сливки предположительно должны содержать массовую долю
жира 20 % и более, то 10 г сливок нормализуют 90 г обезжиренного
молока. Масса нормализованного молока 10 г + 90 г = 100 г.
Примечание: для сливок меньшей жирности используют способ подготовки пробы для молока.
233
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.2.4 Подготовка проб мороженого и концентрированного молока
Предварительная подготовка к измерению производится по ГОСТ 3622.
Поместить на чашу весов стакан и уравновесить его. В стакан поместить
20,0 г концентрированного молока или 10,0 г жидкой смеси для мороженого. Затем в стакан поместить 20,0 г (при анализе концентрированного молока) или 30,0 г (при анализе мороженного) воды и тщательно перемешать.
Подготовленную пробу помещают в приемное устройство прибора.
Через 2,5…3,5 мин считывают результаты анализа с показывающего устройства прибора. При анализе проб значения измеряемых величин, перечисленных в таблице 16.1, снимаются непосредственно по показаниям анализатора. По окончании измерений прибор промывают водой и моющим средством согласно инструкции, прилагаемой к прибору.
4 Обработка результатов измерений
В сухом молоке массовую долю жира ɀ ɫɦ , %, вычисляют по формуле
ɀ ɫɦ
ɀ ɝ (100 ȼ)
,
12,5
где Жг – массовая доля жира в гомогенезируемой пробе согласно показаниям прибора, %;
В – масса влаги в 100 г сухого молока согласно паспортным данным
или измеренная по ГОСТ 8764, г;
12,5 – навеска сухого молока, г.
Аналогичным образом вычисляют массовую долю СОМО (сухого обезжиренного молочного остатка) Ссм, заменяя массовую долю жира Ж, в формуле массовой долей СОМО, полученной согласно показаниям прибора.\
В сливках массовую долю жира ɀ ɫ , %, вычисляют по формуле
ɀɫ
Ɇ ɧɫ
( ɀ ɧɫ ɀ ɨ ) ɀ ɨ ,
Ɇɫ
где Мнс, Мс – массы нормализованной смеси и анализируемых сливок, г;
Жс, Жнс, Жо – массовая доля жира в анализируемых сливках, нормализованной смеси, обезжиренного молока, %.
Ɇ ɧɫ
Ɇɫ
Ɇ ɧɫ
Ɇɫ
234
5, если Ж < 20 %;
10, если Жс ≥ 20 %.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пример 1.
Анализируемые сливки предположительно должны содержать массовую долю жира около 10 %. 20 г сливок нормализуют 80 г обезжиренного
молока. В результате измерений на приборе массовая доля жира в нормализованной смеси получается равной Жнс = 2,00 %; массовая доля жира в обезжиренном молоке Жо = 0,05 %. Подставляя эти значения в формулу, получаем массовую долю жира анализируемых сливок
Жс = 5 . (2,00-0,05)+0,05 = 9,80 %.
Пример 2.
Анализируемые сливки предположительно должны содержать массовую долю жира около 25 %. 10 г сливок нормализуют 90 г обезжиренного
молока. В результате измерений на приборе массовая доля жира в нормализованной смеси получается равной Жнс = 2,5 %; массовая доля жира в обезжиренном молоке Жо = 0,05 %. Подставляя эти значения в формулу, получаем массовую долю жира анализируемых сливок
Жс = 10 . (2,50 – 0,05) + 0,05 = 24,55 %.
Примечание: значения Жс приведены без округления.
В мороженом и концентрированном молоке массовую долю жира
ɀ ɦɨɪ (ɤɦ ) , %, вычисляют по формулам:
Ɇ ɧɫ
ɀ ɦɨɪ ( ɤɦ )
ɀ ɧɫ ,
Ɇ ɦɨɪ ( ɤɦ )
где Мнс, Ммор(км) – массы нормализованной смеси и анализируемого продукта (мороженного или концентрированного молока), г;
Жнс – измеренное значение массовой доли жира нормализованной
смеси, %;
для концентрированного молока:
Ɇ ɧɫ
2,
Ɇ ɤɦ
для мороженого:
Ɇ ɧɫ
4.
Ɇ ɦɨɪ
Аналогичным образом вычисляют массовую долю СОМО (сухого обезжиренного молочного остатка) Смор(км) и белка Бмор(км), заменяя массовую
долю Жнс массовой долей СОМО (Снс) и массовой долей белка (Бнс), полученными по показаниям прибора.
За окончательный результат измерений принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений. Разность
между результатами определений не должна превышать значений, указанных в разделе «Контроль погрешности».
235
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5 Контроль погрешности
При выполнении каждого измерения контролируют сходимость результатов параллельных определений, полученных для двух проб.
Допускаемые значения разности между результатами двух параллельных определений приведены в таблице 16.2 (для доверительной вероятности 0,95).
Таблица 16.2 – Погрешность измерений
Показатель
Массовая доля
жира
Массовая доля
белка
Массовая доля
СОМО
Плотность
Контролируемый объект
Молоко
Сухое молоко
Сливки
Мороженое
и концентрированное молоко
Молоко
Мороженое
Концентрированное молоко
Молоко
Сухое молоко
Мороженое
и концентрированное молоко
Молоко
Норматив контроля
сходимости результатов
определении
0,17 %
0,8 %
0,8 %
0,4 %
0,28 %
0,70 %
0,33 %
0,5 %
0,7 %
0,8 %
0,6 кг/м3
6 Оформление результатов измерений
Результаты измерений представляют в следующем виде:
– массовая доля жира в молоке (Ж м ±δ) %, Р = 0,95 (аналогично для
Жсм, Жс, Ж мор, Жкм);
– массовая доля белка в молоке (Бм ±δ) %, Р = 0,95 (аналогично для
Бмор, Бкм);
– массовая доля СОМО в молоке (См ±δ) %, Р = 0,95 (аналогично для
Ссм, Ммор, Скм);
– плотность молока (ρм ±δ) кг/м3, Р = 0,95,
где δ – границы абсолютной погрешности, указанные в таблице 16.3
для n = 2.
Количество знаков после запятой при записи результатов измерений
должно соответствовать количеству знаков для δ (табл. 16.3).
Результаты измерений занести в журнал наблюдений (табл. 16.4).
236
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 16.3 – Диапазоны измерений и границы относительной погрешности
результатов измерений при доверительной вероятности Р = 0,95
и числе параллельных определений n = 2
Показатель
Контролируемый
объект
Массовая
доля жира
Молоко
Сухое молоко
Сливки
Мороженое
Концентрированное
молоко
Массовая
Молоко
доля белка Мороженое
Концентрированное
молоко
Массовая
Молоко
доля СОМО Сухое молоко
Мороженое
Концентрированное
молоко
Плотность Молоко
Обозначение
Диапазоны
измерений
Границы
абсолютной
погрешности (δ)
Жм
Жсм
Жс
Жмор
0,5…6 %
0,5…30 %
10…30 %
10…20 %
0,15 %
0,5 %
0,5 %
0,3 %
Жкм
Бм
Бмор
0…20 %
1,5…3,5 %
3…14 %
0,3 %
0,25 %
0,30 %
Бкм
См
Ссм
Смор
3…14 %
6…12 %
60…70 %
12…48 %
0,30 %
0,4 %
0,5 %
0,6 %
Скм
ρм
12…48 %
1000…1040 кг/м3
0,6 %
0,5 кг/м3
Таблица 16.4 – Журнал наблюдений
Качественные показатели
Отклонение, %
Фактический
СОМО, %
Исходный
Отклонение, %
Фактическая
Плотность,
кг/м3
Исходная
Отклонение, %
Фактический
Белок, %
Исходный
Отклонение, %
Фактическая
Исходная
Виды
продукции
Повторность
Жирность, %
Молоко
цельное
1
2
ср.
Молоко
1
пастери2
зованное
ср.
Молоко
1
нормали- 2
зованное
ср.
Молоко
1
обезжи2
ренное
ср.
237
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание отчета
1. Оформить журнал наблюдений.
2. Написать заключение.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какова последовательность подготовки прибора к работе?
2. Назовите допускаемую кислотность молока для проведения его анализа на приборе.
3. Каков порядок промывки прибора после измерений?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17
Т е м а:
ДОИЛЬНО-МОЛОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ЛИЧНЫХ ПОДСОБНЫХ
И ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ
Цель работы
– ознакомиться с особенностями производства продукции животноводства в личных подсобных и фермерских хозяйствах;
– изучить устройство и работу доильных установок для малых ферм
УДМ-Ф-1, УДИ-1;
– ознакомиться с устройством и работой мобильных доильных агрегатов и установок; с конструктивными особенностями оборудования
для очистки, охлаждения и пастеризации молока; с технологией и
оборудованием для переработки молока в сливочное масло; с процессом энергосбережения в доильно-молочных линиях личных подсобных и фермерских хозяйств.
Материально-техническое обеспечение работы
– доильный аппарат АИД-1 фирмы «Westfalia»;
– фрагменты доильной установки УДМ-Ф-1;
– сепараторы СОМ-600, «Сатурн-2», «Плава-3»;
– плакаты по теме.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Технология производства молока в личных подсобных и фермерских
хозяйствах представляет собой систему знаний о совокупности способов
238
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
получения, обработки молока, а также производства отдельных видов
молочных продуктов. Она включает в себя: доение, учет надоя, очистку, охлаждение (в ряде случаев производство отдельных видов продукции), хранение молока и продукции до отправки потребителю. Технология производства и организация обработки переработки молока должны
обеспечить максимальное сохранение всех его качественных и технологических свойств с момента получения до поступления на дальнейшую
переработку.
Смещение удельного веса в производстве молока в сторону индивидуального сектора вызвало острую необходимость целенаправленной разработки и создания новой техники с учетом интересов и особенностей малых производств. В тех случаях, когда молоко направляется в реализацию
или по договорам на приемные пункты молокозаводов по ценам, не учитывающим фактическую жирность поставляемого молока, его целесообразно нормализовать до базисного показателя по жиру. Также для удовлетворения личных потребностей молоко сепарируют и перерабатывают в сливочное масло.
Как правило, новые машины и аппараты доильно-молочных линий для
фермерских хозяйств разрабатываются в соответствии с зооветеринарными требованиями, а также требованиями прогрессивных технологий. При
правильной эксплуатации данное оборудование обеспечивает достаточно
высокие технико-экономические показатели производства при высоком качестве получаемой продукции.
Передвижная доильная установка УДМ-Ф-1 предназначена для машинного доения коров в переносные доильные ведра на пастбищах и в доильных залах коровников малых ферм. Может использоваться коллективными семейными подрядами и кооперативами. Доение производится в станках параллельно-проходного типа при температуре окружающей среды не
ниже 5 °С.
Выпускаются установки в трех исполнениях:
– УДМ-Ф-1 – основное исполнение с 2-тактным доильным аппаратом
с периодическим впуском воздуха в коллектор для эвакуации молока («НВС» – низковакуумная система);
– УДМ-Ф-01 – с двухтактным доильным аппаратом с вибропульсатором, обеспечивающим стимуляцию молокоотдачи в процессе доения;
– УДМ-Ф-02 – с доильным аппаратом АДУ-1 в трехтактном исполнении.
Доильная установка обеспечивает раздачу сухих концентрированных
кормов во время доения, доение в переносные доильные ведра, промывку и
дезинфекцию доильных аппаратов.
В режиме доения работа доильной установки основана на принципе отсоса молока доильным аппаратом из соска коровы. По молочным шлангам
оно поступает в доильное ведро, в котором транспортируется вручную до
239
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
места сбора и хранения. Рабочий вакуумный режим доильной установки
обеспечивается вакуумным агрегатом и вакуум-регулятором.
В режиме промывки в такте сосания моющий раствор из ведра промывки засасывается доильным аппаратом и через шланг подается в доильное
ведро, где при помощи насадки разбрызгивается и смывает внутреннюю
полость доильного ведра. В такте слива раствор через шланг и доильный
аппарат поступает опять в ведро промывки.
На рисунке 17.1 представлен общий вид, а на рисунках 17.2…17.6 представлены основные узлы и агрегаты, входящие в комплект установки
УДМ-Ф-1.
Рисунок 17.1 – Общий вид установки УДМ-Ф-1
Рисунок 17.2 – Кормораздатчик:
1 – бункер; 2 – козырек; 3 – заслонка;
4 – лоток; 5 – рычаг; 6 – шнек; 7 – рукоятка; 8 – тент
240
Рисунок 17.3 – Устройство промывки:
1 – ведро; 2 – насадка; 3 – пульсоусилитель;
4 – пульсатор; 5 – коллектор
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 17.4 – Баллон
вакуумный:
1 – вакуум-баллон; 2 – клапан;
3 – гнездо; 4 – ниппель; 5 – штуцер; 6 – крышка
Рисунок 17.5 – Вакуум-регулятор:
1 – шайба; 2 – масло; 3 – шайба-груз; 4 – колпак; 5 – стержень; 6 – пружина; 7 – крышка; 8 – клапан; 9 – шкала;
10 – флажок
Рисунок 17.6 – Агрегат вакуумный:
1 – выключатель автоматический; 2 – шкив; 3 – глушитель; 4 – насос вакуумный; 5 – электродвигатель;
6 – рама; 7 – кожух; 8 – ремень; 9 – крыша
Доильная
установка
УДИ-1 (рис. 17.7), выпускаемая ПО «Кургансельмаш»
предназначена для машинного доения коров в коровнике в переносные доильные ведра, установленные
на тележке. Комплектуется
двухтактным доильным аппаратом АДУ-1.
Для механизации доения
коров в индивидуальных
хозяйств выпускаются передвижные доильные агрегаты отечественного производства АИД-1 (рис. 17.8), а
также зарубежных производителей.
241
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 17.8 – Агрегат
для индивидуального доения
коров АИД-1-01:
1 – установка вакуумная; 2 – аппарат доильный; 3 – ведро доильное,
4 – тележка
Рисунок 17.7 – Доильная установка
УДИ-1
Техническая характеристика установки УДИ-1
Число:
– обслуживаемых животных
до 10
– доильных аппаратов
2
Установленная мощность, кВт
1,5
Габаритные размеры, мм
1290×160×220
Масса, кг
200
Аппарат (агрегат) индивидуального доения АИД-1 предназначен для
машинного доения коров в фермерских и личных подсобных хозяйствах.
Сбор молока осуществляется в доильное ведро. Все узлы аппарата
смонтированы на тележке. Контроль за величиной вакуума и его регулирование обеспечивается вакуум-регулятором. Мобильная установка
предназначена для выдаивания коров на фермах, в летних лагерях и пастбищах со сбором молока в ведро. При доении коров в летних лагерях и на
пастбищах установка должна быть защищена от воздействия атмосферных осадков.
Аппарат работает при вакуумметрическом давлении 48±1 кПа, создаваемом вакуумным насосом НВ-12. Привод насоса обеспечивается электродвигателем мощностью 0,75 кВт при напряжении в сети 220 В.
242
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Мобильная установка MOBIMELK фирмы «Westfalia Surge» (Германия)
(рис. 17.9) выпускается в двух исполнениях: с приводом вакуумного насоса от электродвигателя и от двигателя внутреннего сгорания. Тележка сварной конструкции установлена на двух опорных колёсах и снабжена поворотным колесом с тормозом. К вертикальной стойке тележки крепится два
поворотных рукава, обеспечивающих фиксацию доильных аппаратов в их
нерабочем положении.
а
б
Рисунок 17.9 – Мобильная установка MOBIMELK:
а – общий вид: 9 – агрегат силовой; 10 – ведро; 11 – аппарат доильный; б – схема:
1 – тележка; 2 – рукав поворотный; 3 – насос вакуумный; 4 – глушитель; 5 – резервуар
вакуумный; 6 – вакуумметр; 7 – клапан предохранительный; 8 – отстойник предохранительный; 12 – колесо поворотное с тормозом
На тележку устанавливается доильное ведро из нержавеющей стали в
сборе с крышкой объемом 27 литров.
Узлы установки смонтированы таким образом, что промывка и опорожнение предохранительного отстойника (промывочной водой) может производиться беспрепятственно.
Технические данные различных вариантов исполнение мобильных доильных установок в таблице 17.1.
Поскольку силовой агрегат установки комплектуется четырехтактным
бензиновым двигателем внутреннего сгорания заправку топливного бака
производить только неэтилированным чистым бензином с октановым числом не ниже 95.
243
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 17.1 – Технические данные установок MOBIMELK
Показатели
Тип двигателя
Величина
ДВС
(бензиновый)
электрический
Расход воздуха (л/мин) при разряжении, кПа:
50
40
200
260
Частота вращения ротора насоса, мин–1
1400
Мощность двигателя, кВт/л.с.
При частоте вращения вала двигателя, мин–1
Модель двигателя
Диаметр шкива клинового ремня, мм
Размер клинового ремня, мм
1,1/1,5
2,6/3,5
1450
2700
–
Briggs&Stratton
125
58
13×950
13×850
Для подачи бензина к двигателю открыть кран бензобака, при этом флажок крана (рис. 17.10) должен быть расположен вертикально.
Перевести выключатель (рис. 17.11) в положение включено (On).
Рисунок 17.10 – Кран бензобака
Рисунок 17.11 – Выключатель
Закрыть воздушную заслонку, переведя рычаг ее управления в положение CHOKE (рис. 17.12).
Перевести рычаг управления дроссельной заслонкой 1 в положение минимальных оборотов коленчатого вала двигателя (рис. 17.13).
Запустить двигатель, потянув рукоятку стартера (рис. 17.14). Для прогрева двигателя дать ему поработать в течение одной минуты на холостых
оборотах.
После прогрева установить обороты коленчатого вала двигателя рычагом управления дроссельной заслонкой (рис. 17.15), соответствующими рабочему вакуумметрическому давлению.
244
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 17.12 – Рычаг управления
воздушной заслонкой
Рисунок 17.13 – Рычаг управления
дроссельной заслонкой
в положении минимальных оборотов
Рисунок 17.14 – Рукоятка
стартера
Рисунок 17.15 – Рычаг управления
дроссельной заслонкой
в положени максимальных оборотов
Для поддержания вакуума на заданном уровне имеется вакуум-регулятор
пружинного типа. Величина вакуума в
системе определяется усилием сжатия
пружины. В крышку регулятора встроен
сетчатый фильтр, предотвращающий попадание загрязнений в вакуумную магистраль вместе с атмосферным воздухом.
Рисунок 17.16 – Отстойник
предохранительный:
1 – вакуумметр; 2 – вакуум-регулятор; 3 – бачок;
4 – разветвитель; 5 – клапан; 6 – поплавок
245
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вакуум-регулятор входит в комплект предохранительного отстойника
(рис. 17.16).
Мобильная установка ВИДУ-1 производства Староминской сельхозтехники (Краснодарский край) (рис. 17.17) комплектуется водокольцевым вакуумным насосом, с приводом от асинхронного электродвигателя от сети
220 В.
Доильная установка УДИ-2 (рис. 17.18), выпускается ПО «Кургансельмаш» и предназначена для машинного доения коров в переносные доильные ведра. Смонтирована на тележке, что создает удобство передвижения. Укомплектована двумя дольными аппаратами, может обслуживать
до 25 коров, установленная мощность составляет 1,5 кВт. Масса установки 125 кг.
Рисунок 17.17 – Мобильная доильная
установка ВИДУ-1:
Рисунок 17.18 – Общий вид доильной
установки УДИ-2:
1 – насос вакуумный водокольцевой; 1 – ведро доильное; 2 – электродвигатель;
2 – бак для воды; 3 -аппарат доильный; 3 – насос вакуумный; 4 – доильные стаканы;
4 – электродвигатель; 5 – тележка
5 – вакуум-регулятор; 6 – тележка
Очистка молока. При доении коров в хозяйстве в доильные ведра фильтрование молока проводят, как правило, вручную, при переливании его из
доильного ведра во фляги или танки-охладители с помощью марлевых, вафельных, фланелевых, ватных фильтров или лавсановой ткани. Последняя
прочна, легко моется, молоко фильтруется в 4,5…5 раз быстрее, чем через
ватные фильтры. Молоко фильтруют через марлю в 4...6 слоев, а через тканевые, в том числе лавсановые, фильтры через 2 слоя. Для исключения возможности соскальзывания фильтра во флягу под тяжестью струи молока,
обычно используют цедилку с двумя металлическими сетками, между которыми кладут фильтр.
В настоящее время активно ведется работа по созданию эффективных
фильтров с фильтрующими элементами длительного пользования, что значительно снижает эксплуатационные расходы и затраты труда на обслуживание этого оборудования. Так, АО «ВНИИКОМЖ» выпускает цедилки
246
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФМЦ-0,2 и ФМЦ-0,05 для фильтрования молока в бидоны и трехлитровые
банки (соответственно). Фильтрующий элемент – сетка из нержавеющей
стали, которая промывается моюще-дезинфицирующим раствором с помощью щетки.
АО «ВНИИКОМЖ» разработаны и выпускаются фильтры ФМ-1,0, ФМ2,0 и ФМ-0,12 для очистки молока на доильных установках. Фильтроэлементы выполнены из пробивной сетки из нержавеющей стали (толщина листа 0,5 мм), что обеспечивает их долговечность, высокую эксплуатационную надежность и удобство обслуживания при высоком качестве очистки.
Техническая характеристика фильтров
Пропускная способность, л/мин
Качество очистки, группа
Номинальная тонкость фильтрации, мкм
Высота, мм
Масса, кг
ФМЦ-0,2
12
1
65
165
0,55
ФМЦ-0,05
3
1
65
75
0,1
Регенерация фильтрующей поверхности осуществляется путем предварительной очистки их поверхности щеткой и моющим раствором и последующей промывкой обратным током промывочной жидкости непосредственно в самом фильтре.
Техническая характеристика фильтров
Производительность, л/ч
Качество очистки, группа
Тонкость фильтрации, мкм
Масса, кг
ФМ-1,0
1000
1
50
8,2
ФМ-2,0
2000
1
80
8,2
При очистке сильно загрязненного молока целесообразно использовать
двухступенчатый фильтр ФМ-0,ЗМ (изготовитель – АО «ВНИИКОМЖ»).
Наличие двух ступеней очистки (на первой отделяются крупные включения, на второй осуществляется окончательная очистка) обеспечивает высокие эксплуатационные показатели фильтра даже в том случае, если количество загрязнений достигает 140 мг/л. Производительность фильтра в процессе длительной работы в составе доильной установки с молокопроводом
составляет 300 л/ч (мгновенная пропускная способность в начальный период работы – до 5 м3/ч), чистота молока – первая группа, номинальная тонкость фильтрации – 65 мкм, диаметр корпуса 960 мм, его высота 140 мм,
масса 8 кг.
НПП «Конверсцентр» и АО «Каримос» предлагают для фильтрования
молока в фермерских хозяйствах три фильтра различной конструкции: переносной ФПП-01, молочный самоочищающийся типа ФМС и зернистый
Ф-01М.
247
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Техническая характеристика фильтров
ФПП-01
Пропускная способность
максимальная, л/мин
8
Тонкость фильтрации, мкм
40
Качество очистки, группа
1
Размеры, мм:
диаметр корпуса
–
высота
–
Масса, кг
–
*
ФМС
Ф-01М
10
20
1
166
40
1
300*
–
–
240
1050
18
Диаметр фильтрующего элемента
Самоочистка и регенерация фильтрующей поверхности фильтра типа
ФМС (рис. 17.19) осуществляется организацией пленочного течения, при
котором за счет энергии столба жидкости над фильтрующим элементом
механическая примесь смывается к его периферии. Регенерация фильтрующего элемента осуществляется после фильтрования 150... 170 л молока
пропусканием обратным током промывочной жидкости (например, горячей воды).
Высокая эффективность очистки молока зернистым фильтром Ф-01М
достигается за счет последовательного прохождения его через сетку и зернистый слой. Регенерация зернистого наполнителя обеспечивается промывкой обратным током промывочной
жидкости (расход более 6 м3/ч) без разгерметизации корпуса.
Центробежную очистку молока осуществляют на центробежном очистителе (например, ОМ-1А; изготовитель – АО
«Плавский машиностроительный завод «Смычка»), в котором под действием центробежной силы, развиваемой барабаном, происходит разделение молока
и механических примесей. Очищенное
молоко отводится из очистителя, а более
тяжелые грязевые частицы осаждаются
на стенках барабана.
Центробежный очиститель позволяет удалять из молока не только мехаРисунок 17.19 – Фильтр молочный нические примеси, но и слизь, сгустки
фибрина, клетки эпителия, форменные
самоочищающийся типа ФМС:
1 – воронка; 2 – трубопровод подводя- элементы крови, а также многие микрощий; 3 – преобразователь; 4 – обтека- организмы. Количество извлекаемой
тель; 5 – крышка; 6 – фиксатор; 7 – об- примеси составляет примерно 0,06 % от
руч натягивающий; 8 – элемент фильтрующий; 9 – дно; 10 – трубопровод массы молока, прошедшего через очиотводящий
ститель.
248
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Техническая характеристика центробежного
молокоочистителя ОМ-1А
Производительность, л/ч
Установленная мощность, кВт
Качество очистки, группа
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
1260
1,5
1
1210x500x950
180
Тепловая обработка молока проводится с целью сохранения его качественных показателей и продления срока хранения.
Для порционной пастеризации молока и молочных продуктов на малых
предприятиях и в фермерских хозяйствах предназначен электрический пастеризатор АО «Оскон». Он представляет собой (рис. 17.20) термоизоляционную емкость из нержавеющей стали оборудованной вместимостью 80 л.
Время нагрева продукта от 18 до 90 °С составляет 80... 100 мин. Пастеризатор может работать в автоматическом режиме, потребляемая мощность
11,4 кВт.
Для фермерских хозяйств и кооперации фермеров, арендных и коллективных предприятий машиностроительными заводами выпускаются установки, агрегаты и узлы которых смонтированы на платформе: ОПУ-1, Е4ОКЛ-0,5, ОКЛ-1-02 и ОКЛ-1-04, Поток Терм 500 и Поток Терм 1000, а также
установки, которые конструктивно выполнены на одной раме: МЗ-ОСП-75,
А1-ОПЭ. Установка Е4-ОКЛ-1-02 отличается от установки Е4-ОКЛ-1-04 наличием сепаратора – молокоочистителя. В составе же Е4-ОКЛ-1-04 есть
фильтр предварительной очистки молока.
Для пастеризации молока на фермах с поголовьем до 100 коров служит
электропастеризатор А1-ОПЭ-250, с поголовьем до 400 коров – А1-ОПЭ, в конструкции которых используется инфракрасный электронагрев, позволяющий обеззараживать молоко от
возбудителей туберкулеза и бруцеллеза.
На небольших и средних фермах можно применять пастеризационную пластинчатую установку ОПУ-1 производительностью 100 л/ч, которая выпускается АО «Плавский машиностроительный завод «Смычка».
Использование ее эффективно при наличии
в хозяйстве 200...300 коров. Она состоит из
сепаратора-очистителя, нормализатора и сливкоотделителя, пластинчатого теплообменного
аппарата, комбинированного бака, насосов для
молока и горячей воды, трубопроводов, пульта управления. Молоко подогревается в секРисунок 17.20 –
ции регенерации пастеризатора, подается на
Пастеризатор
электрический
сепаратор, очищается (нормализуется, сепари-
249
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
руется) и по трубопроводам поступает
в охладитель. Мощность установленных
двигателей 10 кВт.
Электропастеризатор А1-ОПЭ-250 (рис.
17.21) с инфракрасным
нагревом предназначен
для пастеризации молока и его обеззараживания от возбудителей
туберкулеза с использованием инфракрасного (ИК) электронагрева
в условиях малых молочных ферм с поголовьем до 100 коров.
В состав электропастеризатора
входят
бак-накопитель
11, насос 10, пластинчатый
регенераторохладитель 3, секция
Рисунок 17.21 – Электропастеризатор А1-ОПЭ-250
ИК-нагрева 2, ящик
управления 6, 3-ходовой клапан с электроприбором 1, затвор 9, 3-ходовые краны 8, вентиль
5, смотровое стекло 4, гидроаппаратура с Ду = 25 мм, рама 7. Секция ИКнагрева представляет собой набор кварцевых трубок, последовательно соединенных металлическими переходниками. Внутри трубок циркулирует обрабатываемое молоко. На каждой трубке имеется электронагреватель
(кварцевая трубка большого диаметра с обмоткой из нихромового провода).
Режим работы ручной и полуавтоматический.
Техническая характеристика электропастеризатора А1-ОПЭ-250
Производительность, л/ч
250
10...35
Начальная температура обрабатываемого молока, °С
Температура пастеризации, °С
81 ±2
Коэффициенты регенерации теплоты
0,82
Длительность обработки молока
2...4
в секции ИК-нагрева, с
Температура молока на выходе из пастеризатора
4...6
при охлаждении ледяной водой, °С
Габаритные размеры, мм
1600x800x1500
Масса, кг
300
250
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Технологический
процесс включает в
себя
стерилизацию
гидросистемы, стерилизацию молока,
мойку гидросистемы
раствором щелочи и
кислоты с промежуточным ополаскиванием водой.
Общий вид электропастери затора
«Поток» Терм-500 показан на рисунке 17.22.
Для осуществления пастеризации молока в условиях крестьянских
(семейных) и фермерских
хозяйств также припастерименяются
Рисунок 17.22 – Электропастеризатор
зационные установ«Поток» Терм-500
ки емкостного типа.
Это ванны длительной пастеризации (ВДП), резервуары универсальные (РУМ), ванны пастеризационные универсальные (ВПУ) и др.
Техническая характеристика
Производительность, л/ч
Температура молока, °С:
на входе
пастеризации
охлаждения
Расход электроэнергии на 100 л молока, кВт
500
20…30
76... 86
2...6
1,7
Ванны длительной пастеризации ВДП-300 и ВДП-600 предназначены для длительной пастеризации молока с выдержкой в течение 30 мин
при температуре 63…65 °С, подогрева молока перед сепарированием до
35…40 °С, а также для сквашивания молока или обрата при производстве
молочнокислых продуктов.
Ванна пастеризационная универсальная ВПУ-500 (рис. 17.23) предназначена для тепловой обработки молока и других жидких молочных продуктов. Выполнена из коррозионностойких сталей и состоит из рабочей емкости 3; мешалки с электроприводом 1; термоизоляции 4; термометра 2, а
также кранов: слива продуктов 5, подвода пара 6.
251
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Технические характеристики ванн длительной пастеризации
ВДП-300
ВДП-600
Вместимость ванны, л
300
600
Температура
63/85
63/85
пастеризации/выдержки, °С
Температура теплоносителя (воды), °С
до 90
до 90
Частота вращения мешалки, мин–1
120
120
Электродвигатель:
мощность, кВт
0,6
0,6
1410
1410
частота вращения, мин–1
Внутренний диаметр ванны, мм
800
1000
Внутренняя полная высота, мм
760
890
Габаритные размеры, мм
1370×931×1275 1510×1136×1430
Масса, кг
170
220
Продолжительность, мин, нагревания
молока до температуры, °С:
45
25
30
65
40
50
80
50
60
85
60
70
90
65
85
Для нагрева молока используется пар от стороннего источника (паровой
котел типа КВ-200М), для охлаждения – проточная вода.
Техническая характеристика ванны ВПУ-500
Вместимость, л
500
95
Температура нагрева молока, °С
Расход пара, кг/ч
80
0,25
Частота вращения мешалки, с–1
Мощность электродвигателя, кВт
0,25
Для охлаждения молока в индивидуальных и фермерских хозяйствах
выпускается различное оборудование, обеспечивающее процесс как в бидонах, так и в потоке.
Универсальный молочный бидон-охладитель АДМ-18-000 (рис. 17.24) Отечественная промышленность выпускает его в комплекте оборудования молочной.
Назначение универсального бидона-охладителя – сбор, фильтрация и
охлаждение молока. При доении в молокопровод учитывается молоко от
группы коров с помощью мерной линейки. Молоко охлаждается холодной
водой из любого источника. Вместимость бидона 185 л, масса 42 кг.
Молоко, поступающее под вакуумом из молокопровода, собирается в
приемном бачке в верхней части бидона-охладителя. Из приемного бачка оно самотеком тонкими струйками распределяется по всей внутренней
поверхности, охлаждаясь на стенках бидона. Охлаждающая вода омывает
стенки снаружи, собирается в емкости под бидоном и возвращается в резервуар для охлаждения или технологических нужд.
252
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 17.23 – Ванна ВПУ-500:
Рисунок 17.24 – Бидон-охладитель:
1 – мешалка; 2 – термометр; 3 – емкость
рабочая; 4 – термоизоляция; 5, 6, – краны
1 – каркас металлический; 2 – корпус комбинированный; 3 – крышка с патрубками
Молоко охлаждается до температуры на 5…6 °С выше температуры
охлаждаемой воды при трехкратном ее расходе.
Охладитель молока ОМВ-Ф-8 (рис. 17.25) предназначен для хранения
в специальной среде в течение 20 ч свежевыдоенного молока в стандартных бидонах. Выполнен в виде открытой водяной ванны 1, подключенной
к электрической сети. В конце ванны расположен холодильный агрегат,
соединенный посредством терморегулирующего вентиля с испарителемаккумулятором трубчатого типа. Ванна имеет слой теплоизоляции 4 и облицована ударопрочным покрытием 5 из полистирола.
Рисунок 17.25 – Охладитель молока ОМВ-Ф-8:
1 – ванна водяная; 2 – испаритель-аккумулятор льда; 3 – решетка для установки бидонов;
4 – слой теплоизоляции; 5 – покрытие; 6 – ограждение холодильного агрегата; 7 – бидон
с молоком; 8 – агрегат холодильный; 9 – пульт управления; 10 – электронасос
253
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Техническая характеристика охладителя ОВМ-Ф-8
Номинальное число одновременно охлаждаемых
бидонов (вместимость 25 л)
Время охлаждения 8 бидонов,
заполненных молоком, от 32 до 5 °С
при температуре окружающей среды (25+1) °С, ч
Напряжение сети, В
Установленная мощность, кВт, не более
Электронасос:
марка
потребляемая мощность, кВт
Габаритные размеры водяной ванны, мм
Масса охладителя, кг
8
2,5
380
1,1
ВЦ-0,4-20-У1,1
0,36
1810×940×725
140±10
Работает охладитель в автоматическом режиме. Через 3…4 ч на испарителе образуется достаточное количество льда для охлаждения 200 л молока
и холодильный агрегат автоматически отключается. С этого момента можно
устанавливать в водяную ванну бидоны с молоком, после чего автоматически включается электронасос хладоносителя (хладагент R22), который работает в заданном режиме охлаждения молока. По истечении 2…2,2 ч процесс
охлаждения заканчивается и молоко готово к отправке. Охладитель продолжает работу в автоматическом режиме, и следующая остановка холодильного агрегата указывает на его готовность к новому циклу охлаждения.
Рисунок 17.26 – Емкость для охлаждения и промежуточного хранения молока на
1000 л модель МЗ-ОСП-75.05:
1 – бак; 2 – корпус механизма перемешивания; 3 – механизм перемешивания; 4 – термометр; 5, 11 – датчики верхнего и нижнего уровней молока; 6 – рама; 7 – шкаф управления;
8 – крышка; 9 – винт; 10 – мешалка; 12 – патрубок слива молока; 13 – кран слива молока;
14 – опоры; 15, 16 – штуцеры подвода и отвода охлаждающей воды
254
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Также выпускается размерный ряд емкостей для
охлаждения и хранения молока, включающий в себя
четыре модели: 1000 л молока на (рис. 17.26) (мод.
МЗ-ОСП-75.05); для охлаждения и промежуточного хранения молока, сыворотки на 2000 л (мод. МЗОСП-75.17); для охлаждения и промежуточного хранения молока, хранения и созревания сливок на 500
л (мод. МЗ-ОСП-75.22); для промежуточного хранения молока, сыворотки, обрата на 3000 л (мод. МЗОСП-75.23).
Емкости могут быть использованы под другие
жидкие продукты с аналогичной вязкостью и температурным режимом хранения и обработки. ПриРисунок 17.27 –
меняются в малых сыродельных и молочных цехах
Установка УОМ-1
и заводах.
Малогабаритная установка УОМ-1 предназначена для охлаждения молока и нагрева технологической воды в индивидуальных и фермерских хозяйствах (рис. 17.27).
Техническая характеристика установки УОМ-1
Количество охлаждаемого молока за дойку (2 ч), л
150...200
4±1
Температура охлажденного молока, °С
Количество нагреваемой воды, л
50
Температура нагрева воды. °С
55
Холодопроизводительность, кВт
3...6
Потребляемая мощность, кВт
4
Габаритные размеры, мм
1100×600×1200
Масса, кг
16
Пленочная установка молокоохлаждающая В1-ООК-600 (рис. 17.28)
предназначена для охлаждения и кратковременного хранения молока.
Рисунок 17.28 – Установка B1-OOK-600:
1 – емкость для ледяной воды; 2 – агрегат холодильный; 3 – льдоаккумулятор; 4 – насос водяной; 5 – молокоохладитель; 6 – корпус; 7 – блок-охладитель; 8 – термоизоляция; 9 – насос молочный; 10 – трубопровод; 11 – емкость для хранения молока; 12 – шкаф
управления
255
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Техническая характеристика В1-ООК-600
Производительность:
– при автоматической подаче молока
(при ручной), м3/ч
– в сутки, м3
Время непрерывной работы
в режиме охлаждения молока, ч
Рабочая вместимость емкостей, м3:
для хранения охлажденного молока
для приемки охлажденного молока (парного)
Температура молока после охлаждения, °С
Установленная мощность, кВт
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
0,1(0,05)
0,6
не более 2
0,6
0,04(0,08)
5±1
1
2520×850×2152
965
Установка может поставляться в двух исполнениях: В1-ООК-600.00.000
(блок-охладитель и шкаф управления) и В1-ООК-600.00.000-01 (блокохладитель, шкаф управления в комплекте с двумя емкостями хранения и
соединяющим молокопроводом).
Для переработки молока с целью получения сливок или сливочного
масла в условиях индивидуальных и фермерских хозяйств используются различные модели сепараторов-сливкоотделителей, маслоизготовителей (маслобоек), а также универсальное оборудование в виде сепараторовмаслобоек и молочных комбайнов.
Сепараторы-сливкоотделители. Их используют для разделения молока (цельного) на сливки и обрат (обезжиренное молоко). Аппараты состоят из
трех основных частей: привода, барабана, приемно-выводного устройства.
Электрические сепараторы-сливкоотделители в качестве привода имеют мотор-редуктор или один электродвигатель, на ручных сепараторах используется редуктор с рукояткой.
Для фермерских хозяйств, которые не специализируются на молочном
скотоводстве, повышенный интерес представляют сепараторы с ручным
приводом. Работа на них не требует больших усилий и достаточно безопасна, в ней могут принимать участие и дети.
Техническая характеристика сепараторов-сливкоотделителей
с ручным приводом
«Зорька» «Плава» «Урал» «Сатурн» «Волга»
Производительность, л/ч
30
50
50
50
100
Частота вращения
1140
9500
9700
10000
9200
барабана, мин–1
Масса, кг
6,5
8
8
5-10
22
Сепаратор-сливкоотделитель «Плава-2» (с ручным приводом) предназначен для разделения цельного молока на сливки и обезжиренное молоко
256
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(обрат) с одновременной очисткой от загрязнений. Сепаратор (рис. 17.29, а)
состоит из приводного механизма, барабана и приемно-выводного устройства. В корпусе привода размещается шестеренный механизм, собранный
на отдельном кронштейне, который крепится к корпусу тремя винтами и
герметизирован прокладкой. Вращение барабана передается от приводной
рукоятки через шестерни и веретено. Шестерни смазываются за счет разбрызгивания масла из масляной ванны. Веретено регулируют по высоте посредством шайб. Основной рабочий орган сепаратора – барабан. Он состоит из основания 17 (рис. 17.29, б), тарелкодержателя 13 с пакетом тарелок,
уплотнительного кольца, крышки 10 и гайки 9.
Рисунок 17.29 – Сепаратор-сливкоотделитель «Плава-2» (а)
и барабан сепаратора (б):
1 – кран; 2 – приемник молока; 3 – поплавок; 4 – камера поплавковая; 5 – механизм привода; 6 – приемник обрата; 7 – приемник сливок; 8 – барабан; 9 – гайка; 10 – крышка; 11 – тарелка разделительная; 12 – тарелка промежуточная; 13 – тарелкодержатель; 14 – пробка;
15 – штифт; 16 – кольцо; 17 – основание; 18 – винт
Сепараторы с электроприводом «Сатурн-2» (рис. 17.30) и «Плава-3»
имеют приемники молока 1, сливок 2, обрата 3, привод барабана 6 осуществляется от электродвигателя 8. При соединении приемники 1, 2 и 3 образует
поплавковую камеру, в которой размещается поплавок 5. Корпус сепаратора крепится на горизонтально установленной доске и опирается на эластичные амортизаторы. Привод смонтирован так, чтобы исключалось попадание жидкости на электропроводку. Питание сепаратора от сети переменного тока напряжением 220 В через гибкий шнур 10 с вилкой.
257
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Маслобойка
электрическая
МЭК10-00 предназначена для сбивания масла в домашних условиях
из созревших сливок или сметаны
собственного приготовления.
Маслобойка (рис. 17.31) состоит из двух основных частей: механизма сбивания и бачка. Механизм сбивания представляет собой
пластмассовый диск 10, на котором
установлены электродвигатель 12,
конденсатор 2, клеммная колодка 4, переключатель 3 и защитное
реле 11.
На валу электродвигателя крепится валик 8 с мешалкой 7. Для
увеличения завихрений при сбивании масла установлены два отражателя 5.
Маслобойку подключают к
сети при помощи соединительного
шнура с армированной штепсельной вилкой.
Маслобойка относится к классу
приборов, которые должны рабоРисунок 17.30 – Сепаратор-сливкотать под постоянным наблюдениотделитель с электроприводом:
ем. Прежде чем включить масло1, 2, 3, – приемники молока, сливок и обрата;
4 – кран с ручкой; 5 – поплавок; 6 – барабан; бойку, необходимо обратить вни7 – муфта; 8 – электродвигатель; 9 – выклю- мание на соответствие напряжения
чатель; 10 – шнур с вилкой; 11 – основание
сети указанному в инструкции. Все
подготовительные работы и извлечение продукта нужно проводить при отключенной вилке.
Для сбивания масла следует применять созревшие сливки или сметану (в дальнейшем продукт), т. е. свежий продукт должен быть выдержан
при комнатной температуре в течение 12…24 ч. Признак созревания – некоторое увеличение объема продукта. Затем масло охлаждают. Температура исходного продукта должна быть в пределах 10...12 °С. Правильно установленная температура способствует формированию масляного зерна достаточной плотности и упругости, минимальному отходу жира в пахту,
повышает качество масла, обеспечивает оптимальное время сбивания.
При получении масла из сливок жирностью 40 % маслобойка успешно
сбивает номинальный их объем, равный 6 л. При использовании более жирных сливок в бачок рекомендуется заливать 3...4 л продукта. После заполнения бачка сливками устанавливают механизм сбивания и закрепляют его
двумя замками на бачке.
258
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Техническая характеристика сепараторов-сливкоотделителей
с электроприводом
«Сатурн-2»
«Плава-3»
5
5
Вместимость молокоприемника, л
50
50
Производительность, л/ч
10000
9500
Частота вращения барабана, мин–1
Мощность электродвигателя, Вт
50
65
Габаритные размеры, мм
300x300x500
300x300x500
Масса, кг
5
8
В схеме маслобойки имеется реле РК1-1, предназначенное для отключения электродвигателя при перегрузке, которая технологически возникает в момент формирования масляного монолита из зерна при каждом сбивании.
Маслопроизводитель периодического действия ЯЗ-ОМЕ-0,13 предназначен для производства масла методом сбивания сливок жирностью от 25
до 40 %. Маслопроизводитель состоит из барабана 2 (рис. 17.32) оросительного устройства 4, ограждения 7, электросилового шкафа 6,пульта управления 5.
Рисунок 17.31 – Маслобойка
электрическая МЭ10-00:
Рисунок 17.32 – Маслопроизводитель
ЯЗ-ОМЕ-0,13:
1 – кожух; 2 – конденсатор; 3 – переключатель; 4 – колодка клеммная; 5 – отражатель;
6 – шнур с вилкой; 7 – мешалка; 8 – валик; 9 – ручка; 10 – диск пластмассовый;
11 – реле защитное; 12 – электродвигатель
1 – люк загрузочный; 2 – барабан;
3 – окно смотровое; 4 – устройство
оросительное; 5 – пульт управления;
6 – шкаф электросиловой; 7 – ограждение подвижное
259
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Барабан 2 через люк 1 заполняется созревшими сливками самотеком.
Сбивание сливок и образование масляного зерна происходит при вращении
барабана с установленной частотой. Для регулировки температуры во время сбивания масла служит оросительное устройство 4. Ход процесса контролируют через смотровое окно 3.
Рабочий цикл сбивания сливок длится 1…2 ч в зависимости от параметров исходного сырья, степени пастеризации, соблюденная технологического процесса и температурного режима. В течение рабочего времени проводят контрольный замер температуры исходного сырья для установления
оптимального режима работа.
После образования масляного зерна барабан 2 останавливают, удаляют
пахту через сливной кран 8. Закрывают люк 1 и включают барабан 2. Начинается формирование масляного монолита, который поднимается и падает
под собственной тяжестью, ударяясь о стенки барабана. При многократном
повторении цикла масло уплотняется, становится пластичным, так как влага в нем диспергируется.
В технологическую емкость масло выгружают вручную при боковом
положении загрузочного люка 1 или за счет собственной массы при нижнем положении люка.
Маслоизготовитель МИП-1500 (рис. 17.33) представляет собой цилиндрическую емкость, выполненную из пищевой нержавеющей стали, вращающуюся вокруг своей оси. Сбивание сливок и обработка масляных зерен
выполняются специально спрофилированными лопастями, закрепленными
на внутренней поверхности емкости.
Рисунок 17.33 – Маслоизготовитель МИП-1500:
1 – рама; 2 – емкость; 3 – крышка; 4 – привод; 5 – выключатель
260
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Техническая характеристика маслоизготовителя МИП-1500
Вместимость барабана, л
30
Коэффициент загрузки барабана
0,5
Время на получение пласта масла, мин
45...60
Частота вращения барабана в режиме, мин–1:
сбивания сливок
54
маслообработки
13
Потребляемая мощность, Вт
90
Габаритные размеры, мм
490x580x800
Масса, кг
30
Комбайн молочный Г6-ОКМ-2 (рис. 17.34) предназначен для переработки молока на сливки и масло. Комбайн смонтирован на основании 6, включает в себя сепаратор 2, маслоизготовитель 1 и их общий привод, состоящий из электродвигателя 8 с роликом 7 и дисков 4, 5 фрикционной передачи.
С помощью винта 3 электродвигатель устанавливается в соединение с диском 5 или 4 соответственно приводит в движение сепаратор или маслоизготовитель.
Рисунок 17.34 – Комбайн Г6-ОКМ-2:
1 – маслоизготовитель; 2 – сепаратор; 3 – винт; 4, 5 – диски фрикционной передачи;
6 – основание, 7 – ролик; 8 – электродвигатель
261
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Техническая характеристика комбайна Г6-ОКМ-2
Производительность сепаратора, л/ч
Частота вращения барабана сепаратора (при частоте
вращения рукоятки привода 70 мин–1), с–1
Масса заливаемых сливок в маслоизготовитель, кг
Количество масла, получаемого за цикл, кг
Установленная мощность, кВт
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
50
166
7,5
2
0,37
1120×560×730
60
Малогабаритные комплекты оборудования Я7-ОКМ и Я7-ОПМ
(рис. 17.35) предназначены для производства сливочного масла различных
видов в условиях фермерских хозяйств и малых молочных предприятий.
Рисунок 17.35 – Комплекты оборудования Я7-ОКМ и Я7-ОПМ:
1 – аппарат универсальный; 2 – пульт управления; 3 – насос роторный;
4 – маслоизготови-тель; 5 – стол
В состав комплектов входят два универсальных аппарата 1 циклического действия для пастеризации (предусмотрена возможность использования различных источников теплоты), выдерживания, охлаждения и
физического созревания сливок роторный насос 3; маслоизготовитель
периодического сбивания сливок 4; стол для фасовки и упаковки масла 5; комплект инвентаря, а также молочная арматура и пульты управления 2.
Универсальный аппарат представляет собой резервуар-теплообменник, состоящий из внутреннего рабочего сосуда с наклонным днищем, крышкой и механической мешалкой, теплообменной рубашки, термоизоляции, декоративной облицовки, запорной арматуры и устройств,
обеспечивающих возможность использования для пастеризации сливок различных источников теплоэнергии (горячая вода, пар, электричество). Наклон лопастей мешалки и наклонное расположение ее оси вращения, а также наклонное днище обеспечивают эффективное перемешивание сливок, теплообмен и полное их опорожнение.
262
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Техническая характеристика комплектов оборудования
Производительность за смену, кг:
по исходному молоку
по маслу
Установленная мощность
электродвигателей, кВт
Занимаемая площадь
(без зоны обслуживания), м2
Высота, мм
Масса комплекта, кг
Я7-ОКМ
Я7-ОПМ
1000...1500
50...80
2000...3000
100...150
1,84
3,5
2,24
3,9
1850
560
1920
650
Маслоизготовитель состоит из барабана-сбивателя, опорной стойки, рамы, привода, электрошкафа, пульта управления, оросительного и
ограждающего блокировочных устройств, а также устройства, фиксирующего барабан в требуемых положениях. Оригинальная конструкция маслоизготовителя и современная форма барабана-сбивателя, оборудованного загрузочно-разгрузочным люком с герметически закрывающейся
крышкой, смотровым окном, краном для слива пахты и клапаном для выпуска выделяемых в начале сбивания газов, а также специальная обработка внутренней поверхности барабана, исключающая налипание продукта,
и наличие двух скоростей вращения его с оптимальной частотой обеспечивают эффективное сбивание сливок и обработку масляного зерна, а также получение готового продукта (сливочного масла) хорошего качества.
Энергосбережение. Процесс охлаждения достаточно энергоемок: удельные энергозатраты достигают 30 кВт·ч на тонну охлажденного молока. Одним из направлений снижения энергозатрат на обработку молока является
использование естественного холода.
Под естественным холодом подразумеваются холод наружного воздуха с отрицательной температурой, естественного природного льда
или мерзлого грунта, а также родниковая и артезианская вода, хотя и с
более высокой температурой (до 10 °С), которую используют для предварительного охлаждения молока.
Самый простой способ охлаждения с использованием естественного
холода – во флягах, погруженных в бассейн с проточной родниковой или
артезианской водой температурой летом ниже 10 °С, а зимой 3...6 °С.
Процесс охлаждения происходит за счет передачи теплоты через
стенку фляги холодной воде, поступающей в нижнюю часть бассейна
по водопроводной трубе. Получив тепловую энергию, вода поднимается вверх и вытекает из бассейна по сливной трубе. Это самый дешевый,
но длительный способ охлаждения.
Чтобы сократить время охлаждения молока, пустые фляги с цедилками на горловине заранее погружают в бассейн с проточной водой, зафиксировав металлической решеткой и прижав сверху к дну бассейна.
По мере выдаивания молоко доливают во фляги, что обеспечивает его
частичное перемешивание.
263
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Бассейн может быть деревянным из стойких к воде пород деревьев.
При строительстве каменных бассейнов стенки и дно следует изолировать материалами, плохо проводящими теплоту (например, на дно можно устанавливать деревянную решетку). Размеры бассейна зависят от
количества помещаемых в него фляг (табл. 17.2).
Таблица 17.2 – Рекомендуемые размеры бассейна
Число фляг,
помещаемых в бассейн
4
6
8
10
12
16
20
Габаритные размеры бассейна, м
Длина
Ширина
Высота
0,8
0,8
0,6
1,2
0,8
0,6
1,6
0,8
0,6
2,0
0,8
0,6
2,4
0,8
0,6
3,2
0,8
0,6
4,0
0,8
0,6
Варианты устройства бассейнов показаны на рисунке 17.36. Молоко, как
правило, охлаждается до температуры 3…4 °С выше температуры используемой для этой цели воды.
а)
б)
Рисунок 17.36 – Устройство простейших бассейнов для охлаждения молока:
а – охлаждение молока родниковой водой из колодца; б – охлаждение молока родниковой водой (родник бьет снизу)
264
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При необходимости охлаждения молока до более низких температур целесообразно применять лед, куски которого помещают в бассейн с проточной водой.
Для охлаждения молока на фермах при минусовых температурах наружного воздуха целесообразно использовать компактные аккумуляторы
естественного холода конструкции ВИЭСХ и МГАУ им. В. П. Горячкина:
холод (в виде ледяной воды или льда) аккумулируется в паузе между доениями в емкостях (2, 3 и 4) сварной металлоконструкции (рис. 17.37), установленной за стеной молочного блока.
Под действием насоса ледяная вода движется по одному из двух замкнутых контуров: большому или малому. Если температура наружного воздуха
выше – 5 °С, то трехходовым краном воду направляют по большому контуру:
насос – охладитель молока – трехходовой кран – емкость 4 – система сливных труб – емкости 3, 2 – насос. При температуре воздуха ниже – 5 °С – по
малому: насос – охладитель – трехходовой кран – нижняя емкость – вентиль – насос. Охлаждение оборотной воды (до температуры 1...3 °С) происходит за счет контакта с намороженным в паузе между доениями льдом и
непосредственного контакта воды с морозным воздухом. Объем воды (суммарный) в емкостях аккумулятора составляет около 9 м3, что обеспечивает суточную производительность до 3,3 т охлажденного молока при расходе 3...5 кВт·ч электроэнергии.
Модернизированный вариант секционного аккумулятора естественного холода (рис. 17.38) имеет два режима работы: без льда и со льдом на поверхности воды в резервуарах.
При отсутствии льда отепленная вода из охладителя движется в верхнем резервуаре вниз, проходит под одной перегородкой, смешивается с холодной водой, стекает по наружной стенке на козырек и в нижний резервуар, где смешивается с ледяной водой, проходит под второй перегородкой,
попадает в водозаборную трубу и насосом подается в охладитель молока.
Когда на поверхности воды образуется лед, маршрут движения отепленной воды несколько изменяется. Сначала она движется по поверхности льда верхнего резервуара, стекает по поверхности резервуара на козырек, движется по поверхности льда нижнего резервуара и по переливной
трубе в бачок, откуда по подпитывающей попадает в нижний резервуар, а
затем, как и в первом режиме, подается насосом в охладитель молока. Аккумулятор естественного холода такой конструкции может заменять холодильную машину в резервуарах-охладителях (например, РПО-1,6, РПО-2,5
и др.). В этом случае уровень воды в нижнем резервуаре должен превышать
уровень сливного отверстия рубашки емкости для обеспечения подачи ледяной воды в рубашку самотеком, а насос должен быть подключен на отсос воды из нее и для подачи в верхний резервуар. Возможна также работа по комбинированной схеме с предварительным охлаждением молока в
пластинчатом охладителе, а окончательным – в емкости для охлаждения.
По этой схеме вода отсасывается насосом из водяной рубашки резервуараохладителя, подается в пластинчатый охладитель, а далее в резервуар аккумулятора естественного холода.
265
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 17.37 – Секционный аккумулятор естественного холода:
1 – рама; 2, 3, 4 – емкости для воды; 5 – труба сливная; 6 – охладитель пластинчатый;
7 – вентиль; 8 – насос; 9 – кран трехходовой
Рисунок 17.38 – Двухсекционный аккумулятор естественного холода:
1, 2 – резервуары; 3, 4 – перегородки; 5 – рама; 6 – козырек; 7 – труба переливная; 8 – бачок постоянного уровня; 9 – ввод теплоизолированный; 10, 11 – трубы водозаборная и
подпитывающая; 12 – насос водяной; 13 – труба отепленной воды; 14 – охладитель
266
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На рисунке 17.39 представлен трубчатый охладитель молока, позволяющий использовать теплоту, отбираемую от молока, для подогрева воды на
технологические нужды.
Рисунок 17.39 – Трубчатый охладитель молока:
1 – молокопровод; 2 – датчики аппарата; 3 – насос вакуумный; 4 – воздухоразделитель;
5 – насос молочный; 6 – молокопровод магистральный; 7 – насос водяной; 8 – водопровод; 9 – поилка; 10 – устройство для подмывания вымени; 11 – емкость для охлаждения
и хранения молока; 12 – емкость для холодной воды
Охладители (секциями) расположены по всей длине доильного и магистрального молокопроводов и соединены между собой перемычками из
шланга. Молоко под действием разрежения, создаваемого вакуумным насосом, из доильных аппаратов поступает в молокопровод, затем в воздухоразделитель, насосом нагнетается в магистральный молокопровод и из
него в емкость для сбора молока. При прохождении по молокопроводам молоко в результате теплообмена охлаждается до температуры 6...8 °С, а вода
в водопроводе, движущаяся навстречу ему, при этом нагревается с 2...5 °С
до 14...16 °С, подается в поилки или расходуется на хозяйственно-бытовые
нужды. Экономия электроэнергии на охлаждении молока при этом составляет 26,6 кВт ·ч и на подогреве воды для поения животных 1985 кВт· ч в расчете на одну корову в год.
На кафедре «Технологическое оборудование животноводческих и перерабатывающих предприятий» Ставропольского ГАУ разработан универсальный водонагреватель-охладитель, обеспечивающий нагрев воды в летнее время за счет использования солнечной энергии и охлаждения воды в
зимние месяцы года (рис. 17.40).
267
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 17.40 – Универсальный водонагреватель-охладитель
Содержание отчета
1. Описать оборудование для механизации доения коров в личных подсобных и фермерских хозяйствах.
2. Описать варианты энергосбережения в доильно-молочных линиях.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В чем заключаются особенности производства молока в условиях
малых предприятий?
2. Какое оборудование отечественного производства выпускается для
механизации доения коров в личных подсобных и фермерских хозяйствах?
3. Объясните принцип действия фильтра молочного самоочищающегося.
4. Каким устройством обеспечивается нагрев молока в электропастеризаторе А1-ОПЭ-250?
5. С помощью чего обеспечивается отключение энергодвигателя маслобойки МЭ10-00 при его перегрузке?
6. Назовите основные пути энергосбережения при получении и обработке молока в личных подсобных и фермерских хозяйствах.
268
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Л А БОРАТОРН А Я РА БОТА № 18
Т е м а:
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
СЛИВОЧНОГО МАСЛА, ТВОРОГА И СЫРА
Цель работы
– ознакомиться с технологиями и технологическими схемами производства масла, творога, сыра;
– изучить устройство и работу оборудования для производства масла:
– заквасочника;
– емкости для созревания сливок;
– маслоизготовителей и маслообразователей;
– изучить устройство и работу оборудования для производства творога:
– ванны для сквашивания;
– ванны для самопрессования;
– творогоизготовителей;
– коагуляторов;
– установки для прессования и охлаждения;
– сепаратора для обезвоживания сгустка;
– охладителей;
– оборудования для перетирания и перемешивания творожной
массы;
– изучить устройство и работу оборудования для производства сыра:
– сыроизготовителя;
– оборудования для формования и прессования сырной массы;
– оборудования сырохранилищ;
– оборудования для производства плавленого сыра.
Материально-техническое обеспечение работы
–
–
–
–
маслоизготовитель;
сепаратор открытого типа;
сепаратор-молокоочиститель;
плакаты по теме.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1 Технологии и технологические схемы производства масла,
творога, сыра
Основой технологии производства сливочного масла является концентрирование жировой фазы сливок и пластификация получаемого продукта.
269
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Существует два способа концентрации жировой фазы сливок: в холодном
состоянии – сбиванием и горячем – сепарированием.
Схема линии производства масла способом сбивания сливок представлена на рисунке 18.1.
Рисунок 18.1 – Схема линии производства молока методом сбивания:
1, 12, 19 – насосы; 2, 5, 11 – емкости; 3, 9 – установки пастеризационно-охладительные;
4 – сепаратор; 6 – весы; 7 – воронка приемная; 8 – теплообменник; 10 – дозатор; 13,
16 – маслоизготовители периодического и непрерывного действия; 14 – машина фасовочная; 15 – короба; 17 – камеры шнековые; 18 – блок посолки; 20 – транспортер; 21 – машина
для фасования в пачки
Существуют два способа производства творога – традиционный (обычный) и раздельный. Традиционный способ производства творога позволяет
получить требуемую жирность продукта непосредственно в процессе переработки молока соответствующей жирности (рис. 18.2).
При раздельном способе необходимая жирность продукта обеспечивается смешиванием обезжиренного творога с соответствующим количеством охлажденных пастеризованных сливок (рис. 18.3).
В процессе переработки молока на творог часть жира теряется. При
этом чем больше исходная жирность сырья, тем больше относительные
потери жира. Таким образом, несмотря на необходимость проведения дополнительных операций (сепарирование молока и смешивание обезжиренного творога со сливками), раздельный способ производства творога
имеет определенные преимущества по сравнению с традиционным. Схема технологической линии производства творога традиционным способом показана на рисунке 18.2, производства раздельным способом на рисунке 18.3.
270
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В основу производства сыра традиционным способом положен принцип
концентрирования составных частей молока путем отделения сыворотки
от молочного сгустка.
Рисунок 18.2 – Схема линии производства творога традиционным способом:
1 – емкость; 2 – бак уравнительный; 3 – насос; 4 – молокоочиститель; 5 – установка
пастеризационно-охладительная; 6 – ванна заквасочная; 7 – пресс-тележка; 8 – охладитель; 9 – машина фасовочная
Рисунок 18.3 – Схема линии производства творога раздельным способом:
1, 6, 9, 18 – емкости; 2, 7, 12, 16 – насосы; 3 – бак уравнительный; 4, 8 – установка пастеризационно-охладительная; 5 – сепаратор; 10 – заквасочник; 11 – резервуар для сквашивания; 13 – теплообменник; 14 – фильтр сетчатый; 15 – сепаратортворогоизготовитель; 17 – охладитель; 19 – машина месильная; 20 – машина фасовочная
Схема линии производства голландского сыра приведена на рисунке 18.4.
271
272
Рисунок 18.4 – Схема линии производства голландского сыра:
1, 7, 13, 15, 23 – насосы; 2 – фильтр; 3 – воздухоочиститель; 4 – счетчик; 5 – емкость; 6 – установка охладительная; 8 – сепаратор; 9 – дезодоратор; 10 – установка пастеризационно-охладительная; 11 – аппарат выработки сырного зерна; 12, 33 – пульты управления; 14 – сборник; 16 – стол передвижной; 17 – аппарат формовочный; 18 – конвейер; 19 – пресс; 20 – весы; 21 – этажер посолочный; 22 – подъемник;
24 – охладитель рассола; 25 – стеллажи передвижные; 26 – погрузчик; 27 – устройство для разгрузки сыров; 28 – машина мойки сыра;
29 – машина для сушки; 30 – парафинер; 31 – машина для мойки и обсушки полок; 32 – устройство для загрузки сыра на полки
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2 Оборудование для производства сливочного масла
Оборудование для производства сливочного масла делится на оборудование для подготовительных операций и оборудование для выработки сливочного масла.
Подготовительные операции по производству масла осуществляются с
помощью заквасочников и емкостей созревания сливок.
Для выработки масла служат маслоизготовители и маслообразователи.
В маслоизготовителях масло получают методом сбивания сливок жирностью 30...40 % путем механического воздействия на них рабочих органов аппарата.
Для получения масла методом сбивания сливок нормальной жирности
применяются маслоизготовители периодического и непрерывного действия.
Преобразование высокожирных сливок в масло осуществляется с помощью маслообразователей барабанного и пластинчатого типов, а также
вакуум-маслообразователей.
2.1 Оборудование для подготовительных операций
Заквасочники – это аппараты для производства закваски. Выпускаются односекционные заквасочники вместимостью 350...630 л, а также двух- и
четырехсекционные.
Заквасочник Г6-03-40 (рис. 18.5) представляет собой термоизолированную ванну прямоугольной формы, в которой находятся две емкости для
приготовления закваски.
Рисунок 18.5 – Заквасочник Г6-03-40:
1, 2 – стенки наружная и внутренняя; 3 – слой термоизоляции; 4 – трубка переливная;
5 – крышка; 6 – ушат; 7, 8, 9 – рукоятки слива воды, вентиля подачи пара и вентиля
подачи хладагента; 10 – пульт управления; 11 – электрошкаф; 12 – датчик БРТ и БИТ;
13 – элемент электронагревательный; 14 – парораспределительная головка; 15 – вентиль;
16 – шток вентиля
273
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Емкости-ушаты – это сосуды цилиндрической формы с ручками и крышкой. Ушаты вставляют в решетки. Ванна состоит из наружной и внутренней
стенок, между которыми находится слой теплоизоляционного материала.
Сверху ванна закрывается крышкой на специальных шарнирах, ее можно
поднимать и отводить в сторону. Внутри в нижней части ванны смонтирована парораспределительная головка. Со стороны электрошкафа в ванну
вмонтированы электронагревательный элемент мощностью 2,5 кВт и датчик блоков регулирования (БРТ) и измерения температуры (БИТ).
Пар через парораспределительную головку подается в ванну при работе заквасочника в режиме пастеризации. Охлаждение молока осуществляется подачей холодной воды, а температура сквашивания поддерживается
автоматически.
Заквасочник Г6-03-12 отличается от описанного выше числом ушатов
(3 шт.) и их вместимостью (12 л). В нем нет парораспределительной головки. Нагрев воды в ванне до температуры пастеризации достигается с помощью электронагревательного элемента.
Емкости для созревания сливок делят на горизонтальные (ванны
ВСГМ-800 и ВСГМ-2000) и вертикальные (Я1-ОСВ или емкостный аппарат
для созревания сливок Л5-OAB-6,3).
Ванна для созревания сливок вместимостью 800 или 2000 л с мешалкой и приводным механизмом представляет собой емкость полуцилиндрической формы, установленную внутри корпуса. Пространство между ними
выполняет функцию теплообменной
рубашки, которая заполняется водой. Для нагревания сливок в теплообменную рубашку через барботер
подается пар. Рабочая ванна оборудована качающейся мешалкой трубчатого типа. Концы труб соединены
коллекторами для подвода и отвода
хладоносителя (рассол или ледяная
вода). Приводной механизм обеспечивает качание мешалки с частотой
12...18 колебаний в минуту. Угол качания мешалки можно регулировать
в пределах от 60 до 100°. Для предохранения продукта от загрязнения
ванна имеет крышку.
Емкость для созревания сливок Л5-OAB-6,3 (рис. 18.6) пред-
Рисунок 18.6 – Емкость
для созревания сливок:
1 – датчик количества продукта;
2 – люк со смотровым окном; 3 – моющая головка; 4 – кожух привода; 5 – привод; 6 – змеевик; 7 – мешалка; 8 – термоизоляция; 9 – опора
274
ставляет собой теплоизолированный
цилиндрический сосуд, снабженный
рубашкой для подогрева или охлаждения внутреннего цилиндра, механической мешалкой, приводом и
приборами регулирования режима-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ми работы. Кроме рубашки внутренний цилиндр оснащен змеевиком, в который также могут подаваться теплоноситель или охлаждающая жидкость.
На крышке емкости смонтированы привод с защитным кожухом, люк со
смотровым окном, светильник, моющая головка, патрубок для наполнения
емкости и устройство для визуального контроля за уровнем сливок.
Электронная система автоматического управления контролирует время
подготовки сливок, температуру охлаждения и созревания, уровень сливок
в аппарате и т. д.
Емкости для созревания сливок и производства кисломолочных продуктов Я1- ОСВ выпускают вместимостью 1; 2,5; 4; 6,3 и 10 м3. По своему конструктивному устройству они практически одинаковы и аналогичны описанной выше.
2.2 Оборудование для выработки сливочного масла
Маслоизготовители периодического и непрерывного действия различаются между собой механизмом получения масла, способом воздействия
на сливки и конструкцией рабочих органов. Выработка сливочного масла в
маслоизготовителях периодического действия происходит в два этапа: образование из жировых шариков масляного зерна и формирование из него
пласта сливочного масла. В маслоизготовителях непрерывного действия
образование масляного зерна и пласта осуществляется в потоке.
Маслоизготовители периодического действия условно можно разделить
на три типа.
К первому относят маслоизготовители с емкостью в качестве рабочего
органа. Внутри емкость не имеет каких-либо перемешивающих приспособлений.
Ко второму типу относят маслоизготовители с вращающейся емкостью
и неподвижно закрепленными в ней спиралями, лопастями, струнами и т. д.
Эти маслоизготовители применяют наиболее часто.
К третьему можно отнести маслоизготовители с неподвижной емкостью
и вращающимися в ней какими-либо рабочими органами. Последний тип
чаще применяют в виде маслобоек небольшой производительности.
Устройство и принцип работы выпускаемых промышленностью безвальцовых маслоизготовителей периодического действия практически одинаковы и отличаются лишь некоторыми деталями.
Маслоизготовитель Р3-ОБЭ состоит из следующих основных узлов
(рис. 18.7): емкости, станины с коробкой передач и органами управления,
опорной стойки, ограждения, орошающего устройства, тележки и шкафа
управления.
Емкость представляет собой два конуса из листовой нержавеющей стали, сваренные по основанию. На вершине одного из конусов смонтирован
люк для выгрузки масла. Емкость снабжена смотровым окном и двумя кранами для спуска воздуха и пахты. Внутри емкости имеются наклонно сваренные лопасти для сбивания сливок и обработки масляного зерна.
275
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вращение емкости осуществляется от двухскоростного электродвигателя посредством клиноременной передачи и коробки передач.
Маслоизготовитель имеет ограждение из изогнутой трубы с рычагами
для противовесов. Ограждение сблокировано с концевым выключателем и
в поднятом положении не позволяет запустить электродвигатель.
При необходимости стальную емкость с помощью оросителя орошают
холодной или горячей водой для поддержания заданной температуры сбиваемых сливок.
Вместимость маслоизготовителя Р3-ОБЭ 2 м3, частота вращения емкости 0,4 и 0,6 с-1. Мощность электродвигателя 6 кВт.
Рисунок 18.7 – Маслоизготовитель периодического действия Р3-ОБЭ:
1 – стойка опорная; 2 – емкость; 3 – устройство орошающее (душ); 4 – ограждение; 5 – станина с коробкой скоростей; 6 – тележка
Маслоизготовители непрерывного действия эффективны при использовании в составе поточных технологических линий.
Маслоизготовитель А1-ОЛО/1 входит в линию для производства масла
методом непрерывного сбивания A1-OЛO или в установку для производства
масла А1- ОМИ. Он состоит из собственно маслоизготовителя, в котором
происходят непрерывное сбивание сливок, отделение и обработка масляного
зерна и удаление пахты; уравнительного бака с поплавковым регулятором
уровня, соединенного с винтовым насосом-дозатором для подачи сливок в
маслоизготовитель; бака с насосом для сбора и транспортирования пахты;
аппарата для дозирования воды (пахты) в масло при его нормализации
по содержанию влаги; вакуум-насоса для удаления воздуха из масла,
центробежного насоса для подачи ледяной воды; ленточного конвейера или
V-образной трубопроводной насадки для масла; тележки, щита управления
и трубопроводов.
276
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Собственно маслоизготовитель состоит из станины, привода сбивателя,
сбивателя, привода текстуратора, шнекового текстуратора и пульта
управления (рис. 18.8).
Привод сбивателя осуществляется от электродвигателя через вариатор.
Сбиватель – один из основных рабочих органов маслоизготовителя. Он
состоит из корпуса, цилиндра и мешалки. Внутри корпуса цилиндра
проходит вал, на котором крепится мешалка с четырьмя регулируемыми
билами.
Привод текстуратора осуществляется от электродвигателя через
вариатор, клиноременную передачу, цилиндрический редуктор и
раздаточную коробку.
Рисунок 18.8 – Маслоизготовитель A1-OЛO/1:
1 – тахогенератор; 2 – вентилятор; 3 – сбиватель; 4 – рубашка охлаждения; 5 – мешалка с лопастными билами; 6 – насадка переходная; 7 – устройство для промывки масляного зерна; 8 – переходник подъемный; 9 – вакуум-камера; 10 – ножи; 11 – насадка; 12,
13 – решетки; 14 – текстуратор; 15 – шнеки; 16 – рубашка охлаждения; 17 – устройство
для промывки фильтра-сита; 18 – коробка раздаточная; 19 – редуктор; 20 – электродвигатель текстуратора; 21 – вариатор текстуратора; 22 – вариатор сбивателя; 23 – электродвигатель сбивателя
Текстуратор состоит из трех последовательно расположенных камер,
внутри которых в противоположных направлениях вращаются два шнека.
Сливки через уравнительный бак насосом-дозатором подаются в сбиватель маслоизготовителя. Масляное зерно после образования вместе с пахтой поступает в бункер первой камеры шнекового текстуратора, где подвергается промывке и механической обработке шнеками.
Пахта вместе с промывочной водой удаляется из камеры через сифон в
бак и далее насосом подается на сепарирование для дальнейшего использования. Во второй камере происходят окончательная промывка масляного зерна и его дальнейшая обработка. В третьей – вакуум-насосом создается разрежение для удаления воздуха из пласта масла.
277
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для окончательной механической обработки масло продавливается через решетки, находящиеся на выходах второй и третьей камер. Готовый
пласт масла выходит из маслоизготовителя через насадку, поступает на
конвейер или тележку и далее на упаковку.
Производительность маслоизготовителя 800...1000 кг/ч, мощность привода 31 кВт.
Маслообразователь барабанного типа (рис. 18.9) состоит из трех
цилиндров одинаковой конструкции, установленных на станине один над
другим и соединенных планками.
Рисунок 18.9 – Маслоизготовитель барабанного типа:
1 – кронштейн; 2 – кран сливной; 3 – втулка направляющая; 4 – кран воздушный;
5, 15 – крышки передняя и задняя; 6, 14 – кольца уплотнительные; 7, 13 – фланцы цилиндра передний и задний; 8 – барабан вытеснительный; 9 – корпус; 10, 12 – обечайки
цилиндра наружная и внутренняя; 11 – спираль; 16 – редуктор; 17 – электродвигатель;
18 – нож; 19 – станина
В состав цилиндра входят две обечайки, вытеснительный барабан, передняя и задняя крышки с редуктором и электродвигателем. Обечайки цилиндра образуют теплообменную рубашку, в которой проложена направляющая спираль. По спирали под давлением движется рассол или ледяная
вода, охлаждая внутренний цилиндр и находящиеся в нем сливки.
Высокожирные сливки температурой 60...70 °С подаются в нижний цилиндр маслообразователя и, продвигаясь последовательно через три цилиндра, преобразуются в результате тепловой и механической обработок в
масло, которое при 12... 16 °С выходит через спускной кран.
Описанный маслообразователь выпускают под маркой Т1- ОМ-2Т. Его
производительность 500...600 кг/ч при мощности привода 6,6 кВт. Несколь-
278
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ко лучшие показатели имеет маслообразователь Я7-ОМ-3Т, в котором усовершенствована система механической обработки сливок. Для этого продукт дополнительно обрабатывается двумя дисками с перфорированными
лопастями, расположенными на выходе из цилиндров. В пластинчатых маслообразователях тенденция дифференцирования процесса маслообразования на операции охлаждения и механической обработки получила дальнейшее развитие. Примером этому является маслообразователь РЗ-ОУА1,
входящий в комплект автоматизированной линии производства сливочного масла П8-ОЛФ.
Основные узлы пластинчатого маслообразователя РЗ-ОУА1
(рис. 18.10) – станина, охладитель, маслообработник и электропривод.
Рисунок 18.10 – Маслообразователь РЗ-ОУА1:
1 – винт; 2, 4, 6, 21 – шкивы; 3 – ремень; 5 – ролик натяжной; 7, 24 – трубопроводы;
8 – опора; 9 – шарнир; 10 – плита; 11, 13, 25 – облицовка; 12 – редуктор; 14 – тройник;
15 – кран для спуска воздуха; 16 – маслообработник; 17 – охладитель; 18 – трехходовой
кран; 19 – вал маслообработника; 20 – станина; 22 – плита нажимная; 23 – вал редуктора;
26 – электродвигатель; 27 – доска крепежная
Охладитель представляет собой сжатый пакет пластин в комплекте с
ножами, надетыми на приводной вал редуктора.
Маслообработник (рис. 18.11) представляет собой цилиндр с отражателем и трехлопастной мешалкой.
Электродвигатель маслообразователя через клиноременную передачу и
редуктор приводит во вращение вал охладителя. Привод вала маслообработника осуществляется через двухступенчатую клиноременную передачу
от того же электродвигателя.
279
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В вакуум-маслообразователях преобразование высокожирных сливок в
масло осуществляется по такому же принципу, что и в других маслообразователях. Однако в отличие от вышеописанного оборудования охлаждение
сливок в этих установках происходит другим способом.
Рисунок 18.11 – Маслообработник маслообразователя Р3-ОУА1:
1 – конус; 2 – решетка текстурационная; 3 – цилиндр; 4 – мешалка; 5 – отражатель; 6,
8 – лопатки отражателя; 7, 9 – подшипники качения; 10, 11 – полумуфты; 12 – крышка;
13 – вал; 14 – стакан; 15, 16 – уплотнения; 17 – пружина; 18 – втулка; 19 – гайка; 20 – патрубок пробноспускного крана; 21 – кольцо уплотнительное; 22 – цапфа; 23 – патрубок
для выхода готового продукта
Вакуум-маслообразователь состоит из вакуум-камеры, шнекового текстуратора, пароструйного вакуумного насоса, ловушки, площадки для обслуживания и щита управления.
Работает вакуум-маслообразователь следующим образом. Подогретые
до 75...85 °С высокожирные сливки с помощью многосоплового распыляющего устройства подаются в вакуум-камеру. Превращаясь в мельчайшие
капли, в условиях достаточно сильного разрежения они мгновенно охлаждаются до 6...8 °С. При этом испаряется до 6...8 % влаги, молочный жир кристаллизуется и дестабилизируется, а дальнейшая его механическая обработка на шнековом текстураторе приводит к образованию готового пласта
масла.
Основным преимуществом вакуум-маслообразователя перед другими аппаратами для получения масла является возможность устранения
в нем некоторых пороков сливок в процессе получения готового продукта.
При получении масла с помощью других маслоизготовителей или маслообразователей удаление посторонних привкусов и запахов сливок осуществляется обработкой их в вакуум-дезодорационных установках.
280
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3 Оборудование для производства творога
Оборудование для производства творога и творожных изделий можно
разделить на оборудование для получения и обработки сгустка и оборудование для охлаждения, перетирания и перемешивания творожной массы (рис. 18.12).
Ɏɭɧɤɰɢɨɧɚɥɶɧɨɟ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɟ
ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɞɥɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚ
ɬɜɨɪɨɝɚ
ɉɨɥɭɱɟɧɢɟ
ɢ ɨɛɪɚɛɨɬɤɚ
ɫɝɭɫɬɤɚ
Ɉɯɥɚɠɞɟɧɢɟ
ɉɟɪɟɬɢɪɚɧɢɟ
ɬɜɨɪɨɠɧɨɣ
ɦɚɫɫɵ
ɉɟɪɟɦɟɲɢɜɚɧɢɟ
ɬɜɨɪɨɠɧɨɣ
ɦɚɫɫɵ
Рисунок 18.12 – Классификационная схема оборудования
для производства творога
Конструктивные особенности оборудования первой группы определяются способом производства творога.
При производстве творога традиционным способом нормализованное молоко сквашивается в аппаратах непрерывного или периодического действия.
К аппаратам непрерывного действия относят многосекционный творогоизготовитель и коагуляторы, периодического – творогоизготовители и творожные ванны. После сквашивания молока отделение сыворотки от образовавшегося сгустка осуществляется либо в самих творогоизготовителях, либо в
ваннах самопрессования, пресс-тележках или барабанных обезвоживателях.
При производстве творога раздельным способом сквашивание обезжиренного молока и образование сгустка осуществляются в емкостях, а для
отделения сыворотки от творожного сгустка применяют сепараторы для
обезвоживания творожного сгустка.
В линиях по производству творога малой и средней мощности вместо
сепараторов используют ванны самопрессования и пресс-тележки. В комплектных технологических линиях по производству творога, имеющих более высокую производительность (2,5...5 м3/ч по перерабатываемому молоку), творожный сгусток получают в емкостях, а затем последовательно
пропускают его через аппарат тепловой обработки и сепаратор для обезвоживания творожного сгустка.
Творог охлаждается в охладителях открытого и закрытого типов, а также комбинированных аппаратах, позволяющих совмещать эту операцию с
обезвоживанием творожного сгустка. Для перетирания и перемешивания
творожной массы используют вальцовки, смесители и куттеры.
281
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.1 Оборудование для получения и обработки сгустка
Наиболее простым оборудованием для производства творога является комплект творожных ванн, состоящий из ванны для сквашивания
ВК-2,5 вместимостью 1,5 м 3 и ванны для самопрессования ВС-2,5 вместимостью 0,7 м 3.
Ванна для сквашивания ВК-2,5 (рис. 18.13) состоит из рабочего корпуса полуцилиндрической формы с теплообменной рубашкой, патрубков
холодной и горячей воды, шиберного крана для слива продукта и четырех
ножек для стационарной установки в цехе.
Рисунок 18.13 – Ванна для сквашивания ВК-2,5:
1 – шиберный кран; 2 – теплообменная рубашка; 3 – корпус; 4 – патрубок; 5 – патрубок
наполнения; 6 – патрубок сливной
Ванна для самопрессования ВС-2,5 (рис. 18.14) состоит из тележки с
колесами и решетки.
Рисунок 18.14 – Ванна для самопрессования ВС-2,5:
1 – решетка; 2 – тележка; 3 – корпус ванны; 4 – патрубок для слива сыворотки
После заквашивания молока в рубашку подают горячую воду и поддерживают необходимую температуру сквашивания продукта. Затем горячую
воду сливают и для охлаждения сгустка в рубашку подают холодную воду.
282
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Через шиберный кран готовым сгустком наполняют мешки и укладывают
их на решетку в ванну для самопрессования. Сыворотка удаляется под действием собственной массы продукта, находящегося в мешках.
Более совершенным оборудованием для производства творога являются творогоизготовители с прессующими ваннами или перфорированными
вставками.
Творогоизготовитель с прессующими ваннами состоит из двух полуцилиндрических ванн (рис. 18.15) для сквашивания вместимостью 2 м3
каждая, с торцевых сторон которых смонтированы стойки. На них горизонтально закреплена траверса с гидравлическим цилиндром. К штоку цилиндра крепится перфорированная полуцилиндрическая прессующая ванна. В верхнем положении прессующая ванна удерживается поворотными
упорами.
Рисунок 18.15 – Творогоизготовитель с прессующими ваннами:
1 – ванна для сквашивания; 2 – ванна прессующая; 3 – траверса; 4 – стойка; 5 – цилиндр
гидравлический; 6 – плита; 7 – упор поворотный; 8 – пульт управления; 9 – насос для
откачивания сыворотки; 10 – гидросистема
В процессе работы творогоизготовителя в нижней ванне образуется сгусток, который разрезается на кубики струнными ножами. Выделившаяся
сыворотка отводится из ванны с помощью отборника. После этого верхняя
прессующая ванна с надетой на нее фильтровальной тканью опускается в
ванну с творожным сгустком.
Сыворотка проходит через фильтровальную ткань внутрь перфорированной ванны и оттуда откачивается насосом. После окончания прессования верхняя прессующая ванна поднимается в исходное положение, а тво-
283
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рог выгружается через люк в нижней части ванны в тележку и направляется в охладитель.
Поточная технологическая линия производства творога традиционным
способом в качестве основной машины включает многосекционный творогоизготовитель непрерывного действия (рис. 18.16).
Рисунок 18.16 – Многосекционный творогоизготовитель непрерывного действия:
1 – приемник молока; 2 – корпус; 3 – спираль; 4 – колесо направляющее; 5 – сетка;
6 – щитки-сегменты; 7 – поддон; 8 – устройство режущее; 9 – рама; 10 – лоток
Он имеет горизонтальный цилиндрический корпус со спиралью по его
внутренней поверхности, образующей семь отдельных секций вместимостью 0,55 м3 каждая. Двумя наружными направляющими корпус установлен на четыре опорных ролика, из которых два ведущих обеспечивают вращение корпуса с частотой 1...2 ч–1.
Частично сквашенное молоко поступает в приемник. В одной из секций
(четвертой) установлено режущее устройство. Две последние секции – фильтрующие. Их стенки собраны из съемных сеток и решетчатых щитковсегментов. Поддон служит для сбора сыворотки. Готовый продукт поступает
на лоток. Молоко постепенно проходит от приемника молока по секциям, и
в первых трех секциях за период в три оборота корпуса кислотность сгустка
поднимается до 55...65 °Т, в четвертой секции сгусток разрезается, в пятой отделяется сыворотка. В последних двух секциях за два оборота сгусток обезвоживается. Производительность творогоизготовителя 250 кг/ч.
Наряду с многосекционным творогоизготовителем к аппаратам для образования сгустка непрерывного действия относят и коагуляторы – емкостные, змеевиковые и трубчатые.
Емкостный коагулятор – это цилиндрическая емкость с коническим
днищем, в которую подают молоко, подсквашенное до кислотности 47...48 °Т.
В результате смешивания молока с кислой сывороткой (180...220 °Т) образуется сгусток, который направляют на обезвоживание.
Змеевиковый коагулятор представляет собой трубу из нержавеющей
стали в виде змеевика. В отличие от емкостного коагулятора в змеевиковом
сгусток образуется в потоке.
284
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Трубчатый коагулятор представляет собой одноходовой теплообменный аппарат, разделенный на два изолированных отсека. Первый предназначен для гидродинамической стабилизации молока, второй – для его
нагревания. Молоко, с внесенными в него дестабилизаторами (молочная
кислота, сычужный фермент и хлорид кальция), по мере продвижения по
трубам коагулятора нагревается горячей водой, в результате чего образуется сгусток, который поступает на обезвоживание.
Обезвоживание сгустка может осуществляться с помощью ванн для
самопрессования, пресс-тележки или установки УПТ для прессования и
охлаждения творога.
Установка УПТ для прессования и охлаждения творога в мешочках
(рис. 18.17) состоит из рамы, на которой смонтирован трубчатый барабан.
Снизу к раме на специальной оси подвешена съемная ванна для сбора и отвода сыворотки. Направление вращения барабана меняется реверсивным
магнитным пускателем.
Рисунок 18.17 – Установка для прессования и охлаждения творога в мешочках:
1 – рама; 2 – ванна; 3, 6 – трубопроводы входа и выхода рассола; 4 – кожух; 5 – поддон;
7 – барабан трубчатый; 8 – станция приводная
Лавсановые мешочки со сгустком загружают в трубчатый барабан,
включается электродвигатель, и барабан приводится во вращение с частотой 3,6 мин–1. Сыворотка отделяется в результате самопрессования под действием силы тяжести перекатывающихся мешочков. По истечении 1,5...2 ч в
трубопроводы барабана подают рассол, и творог охлаждается до 12...14 °С.
Влажность получаемого творога 67...70 %. За 3 ч рабочего цикла на установке обрабатывают 400 кг продукции.
Более производительным оборудованием для обезвоживания творожного сгустка являются сепараторы.
285
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Сепаратор открытого типа для производства творога (рис. 18.18) состоит из станины, приводного механизма, барабана и приемно-отводящего
устройства.
Основной рабочий орган сепаратора – барабан. Внутри его основания
установлен тарелкодержатель с насаженным на него пакетом тарелок. Тарелкодержатель и тарелки в нижней части имеют отверстия.
Корпус барабана имеет внутри поверхность в виде двух усеченных конусов, составленных основаниями. По линии сопряжения конусных поверхностей, устанавливают в гнездах барабана корпуса для сопел (как правило, 12). Они равномерно расположены по окружности. В корпус
ввинчены держатели с соплами.
Оси сопел направлены под углом
20° к касательной окружности барабана в сторону, противоположную его вращению. Такое расположение снижает вероятность их забивания, а использование реакций
струй, выходящих из сопел, позволяет уменьшить мощность привода сепаратора.
Число сопел существенно влияет на производительность сепараторов. Например, для сепаратора Ж5-ОТР при шести соплах производительность по сквашенному
молоку 5500...6000 л/ч, при четырех уменьшается до 3500...4000 л/ч.
Уменьшение диаметра отверстий
сопел позволяет снизить влажность обезжиренного творога с 85
до 78 %.
В процессе работы сепаратора творог, как более тяжелая фракция, выводится из сопел барабана в
приемник, а сыворотка поднимается в верхнюю часть барабана и отводится из него через отверстия в
выпускное отверстие. В полузаРисунок 18.18 – Сепаратор
крытых сепараторах барабан имеет
для обезвоживания творожного сгустка:
1 – патрубок подвода сквашенного моло- в горловине крышки напорную кака; 2 – тарелкодержатель; 3 – кольцо затяж- меру, в которой установлен напорное; 4 – корпус барабана; 5 – гнездо сопло- ный диск выводного устройства.
вое; 6 – пакет тарелок; 7 – приемник творога; 8 – корпус сопла; 9 – держатель сопла; В этом случае сыворотка выводит10 – сопло; 11 – ротаметр; 12 – станина
ся из сепаратора под давлением.
286
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.2 Оборудование для охлаждения творога
Для охлаждения творога применяют охладители и комбинированные установки, в которых совмещены операции обезвоживания сгустка и
охлаждения творога.
При охлаждении творога, полученного традиционным способом, используют открытые и закрытые охладители творога, выработанного раздельным способом – трубчатые и пластинчатые.
Открытый охладитель (рис. 18.19) состоит из вращающегося барабана, привода, загрузочного бункера и несущей конструкции.
Рисунок 18.19 – Открытый охладитель творога:
1 – барабан; 2 – шнек; 3 – привод; 4 – валок; 5 – бункер загрузочный; 6 – нож
Внутри барабан снабжен теплообменной рубашкой. Над барабаном расположены загрузочный бункер для творога и валок, а под барабаном – шнек.
Для снятия творога с барабана служит нож с прижимным устройством.
Привод состоит из электродвигателя, червячного редуктора и цепной передачи.
Творог из загрузочного бункера поступает тонким слоем на поверхность барабана и за неполный оборот охлаждается, снимается ножом в желоб и шнеком подается на дальнейшую переработку. Толщина слоя, а следовательно, и степень охлаждения творога регулируются валком. Производительность охладителя 400 кг/ч.
Закрытый охладитель ОТД выпускают в двух модификациях – с
односторонним и двусторонним охлаждением творога. Первый представляет собой два горизонтальных цилиндра, внутри которых вращаются
вытеснительные барабаны (рис. 18.20). Каждый цилиндр снабжен теплообменной рубашкой и змеевиком для прохождения теплоносителя. Вытеснительные барабаны с обоих концов имеют по нескольку витков шне-
287
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ка, а в средней части шарнирно закрепленные ножи. Приводной механизм охладителя состоит из цепной и клиноременной передач, редуктора
и электродвигателя.
Рисунок 18.20 – Закрытый охладитель творога:
1 – патрубок конусный; 2 – витки разгрузочные; 3 – барабан вытеснительный; 4 – рубашка; 5 – цилиндр; 6 – змеевик; 7 – ножи; 8 – приемная часть барабана со шнеком;
9 – бункер; 10 – пульт управления; 11 – передача цепная; 12 – редуктор; 13 – передача клиноременная; 14 – вариатор скоростей; 15 – электродвигатель; 16 – станина
Из бункера охладителя творог захватывается витками вытеснительных
барабанов и проталкивается между поверхностями барабанов и цилиндров.
С поверхностей цилиндров он непрерывно снимается и перемешивается
ножами. Захваченный витками шнека творог выводится наружу через конусный патрубок.
Хладоноситель поступает одновременно в теплообменные рубашки
обоих цилиндров через патрубки, соединенные коллектором. Производительность охладителя 600 кг/ч. Частота вращения барабанов регулируется
с помощью вариатора в пределах 0,13...0,21 с .
Трубчатый охладитель творога представляет собой трубчатый теплообменник. Внутри цилиндра расположены теплообменные трубки, концы которых герметично развальцованы в трубных решетках.
Между цилиндром и кожухом проложена теплоизоляция. С торцевых
сторон охладитель закрыт коническими крышками со штуцерами для присоединения трубопроводов, по которым подается в охладитель и отводится
из него творог. Для подвода и отвода хладоносителя служат патрубки. Насос для подачи творога должен иметь напор не менее 600 кПа.
Пластинчатые охладители отличаются от трубчатых типом теплообменного аппарата и позволяют иметь ту же производительность при меньших габаритах.
288
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.3 Оборудование для перетирания
и перемешивания творожной массы
Для получения необходимой консистенции творожной массы обезвоженный сгусток дополнительно перетирают на вальцовках.
Вальцовка для творога Е8-ОПУ (рис. 18.21, а) состоит из боковин,
бункера, рабочих валков, механизма регулирования зазора между валками и привода.
Рисунок 18.21 – Вальцовка для творога:
а – общий вид: 1, 3 – боковины левая и правая; 2 – бункер; 4 – механизм регулирования
зазора; 5 – вальцы рабочие; 6 – электродвигатель; 7 – нож (зона расположения); б – схема
привода: 1 – валки рабочие; 2 – передача клиноременная; 3 – электродвигатель; 4 – маховички для регулирования зазора между валками; 5 – передача зубчатая
Привод включает электродвигатель, клиноременную передачу и два цилиндрических зубчатых колеса, расположенные в левой боковине. Число
зубьев колес неодинаково, поэтому валки имеют различную частоту вращения и вращаются в противоположном направлении.
Зазор между валками (0,2...0,5 мм) регулируется маховичком. Перетертая творожная масса снимается с валков двумя ножами в лоток, располо-
289
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
женный под вальцовкой. Нанесение творога на валки осуществляется через приемный бункер.
При раздельном способе производства творога применяют различные
смесители. Простейшие из них имеют емкость с расположенным в ней перемешивающим устройством и привод. Более сложные оборудуют дозаторами для обезжиренного творога и сливок.
Смеситель творога СТ-1 смешивает обезжиренный творог с холодными сливками. Камера смесителя на выходе имеет коническую выходную
насадку. Смеситель оборудован дозаторами творога и сливок. Смеситель
обеспечивает производительность от 690 до 970 кг/ч в зависимости от жирности творога.
4 Оборудование для производства сыра
Оборудование для производства сыра делят на оборудование для выработки сырного зерна, формования и прессования сырной массы и оборудование сырохранилищ.
Оборудование для производства плавленого сыра включает оборудование для подготовки сырной массы к плавлению и для ее плавления.
4.1 Оборудование для выработки сырного зерна
В аппаратах для выработки сырного зерна осуществляются коагуляция
белков молока, разрезание сырной массы, постановка сырного зерна и отбор нужного количества сыворотки.
Аппараты для выработки сырного зерна могут быть непрерывного и периодического действия. Аппараты непрерывного действия, как правило,
применяют на крупных сыродельных предприятиях. Аппараты периодического действия обычно состоят из одной или двух специальных емкостей.
При получении сырного зерна в одной емкости в ней осуществляются
коагуляция белка, разрезка сгустка и обработка сырного зерна. Если в качестве такого аппарата применяют сыродельную ванну, то сырное зерно можно и формовать.
При использовании двух емкостей в первой получают и обрабатывают
сырное зерно, во второй его подпрессовывают и разрезают на блоки.
За рубежом на сыродельных мини-заводах и в прифермских сыродельных цехах достаточно широко используют сыродельные котлы. Они различаются размерами, формой, наличием или отсутствием механизма опрокидывания и привода для разрезания и обработки сгустка. Наиболее простые
из них имеют небольшую вместимость и выполнены одностенными. Как
правило, все операции по получению сырного зерна в таких котлах выполняют вручную. Для этих целей можно применять лиры, грабли, деревянные весла. Они предназначены для разрезки сгустка и постановки сырного
290
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
зерна, отбора сыворотки, разрезки сырного пласта, внесения сычужного
фермента и других операций.
К более совершенному оборудованию для выработки сырного зерна относятся сыроизготовители и сыродельные ванны.
Сыроизготовитель Я5-ОСЖ-1 (рис. 18.22) состоит из ванны, траверсы, привода, режуще-вымешивающего инструмента, трубопроводов, пульта управления.
Рисунок 18.22 – Сыроизготовитель Я5-ОСЖ-1:
1 – пульт управления; 2 – режуще-вымешивающий инструмент; 3 – траверса; 4 – привод;
5, 6 – трубопроводы для отвода и подачи теплоносителя; 7 – патрубок для выгрузки сырного зерна; 8 – опоры регулируемые; 9 – днище; 10 – ванна; 11 – рубашка теплообменная;
12 – коллектор для подачи теплоносителя; 13 – емкость внутренняя
Ванна представляет собой емкость с теплообменной рубашкой, имеющей коллектор для подачи теплоносителя. В центральной части днища
вмонтирован патрубок для выгрузки сырного зерна. Траверса служит опорой привода режуще-вымешивающего инструмента. Последний выполнен в виде рамы, на которой расположены вымешивающие элементы. Привод сыроизготовителя позволяет бесступенчато изменять частоту вращения режуще-вымешивающего инструмента в пределах 2...20 мин–1, а также
реверсировать направление его движения. Частичный отбор сыворотки из
ванны осуществляется через фильтр-отборник.
291
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Сыроизготовители позволяют только вырабатывать сырное зерно. Формование и разрезка сырного пласта на бруски необходимой величины осуществляются с помощью формовочных аппаратов или тележек.
Сыродельные ванны так же, как и сыроизготовители, относят к аппаратам периодического действия.
Сыродельные ванны вместимостью 5 м3 и больше могут быть оснащены прессовальным механизмом для удаления части сыворотки из ванны и
формования сырного пласта. В таких ваннах мешалки выполнены съемными, а проталкивание сырной массы от края ванны к ее середине и сам процесс прессования осуществляются с помощью перфорированных прессовальных плит и механизма их перемещения.
Технологический процесс получения сырного зерна и пласта в таких
ваннах имеет законченный цикл и не требует применения дорогостоящего
оборудования для формования сырной массы.
4.2 Оборудование для формования и прессования сырной массы
В сыроделии формование натуральных сыров может осуществляться
наливом, насыпью и из пласта. Последний является наиболее распространенным и универсальным способом, позволяющим формовать большинство твердых и полутвердых сыров.
Пласт может быть образован в сыродельной ванне или в специальном
формовочном аппарате. При этом необходимо, чтобы его образование осуществлялось под слоем сыворотки путем подпрессовывания сырной массы в течение 10...20 мин при нагрузке из расчета 1 кг груза на 1 кг сырной
массы.
Для формования сыра применяют аппараты Я5-ОФИ и Я5-ОФИ-1
вместимостью сырной массы соответственно 500 и 1000 кг. Основная их
часть – прямоугольная ванна из нержавеющей стали с подвижным перфорированным дном. В передней части ванна имеет подвижную стенку – гильотину, которая с помощью пневмопривода может перемещаться в вертикальном направлении. В нижнем положении гильотина обеспечивает герметичность ванны.
Формование сырного зерна и равномерное отделение сыворотки осуществляются нажимными складывающимися перфорированными плитами одновременно по всей длине ванны с помощью комбинированных
пневмомеханических устройств пресса. По окончании формования перфорированное дно перемещается вперед и сырный пласт разрезается на
продольные полосы специальными ножами, установленными за гильотиной. После выдвижения сырного пласта на заданную длину гильотина перемещается вниз и отсекает партию брусков сыра, готового для дальнейшей обработки.
Наряду с горизонтальными все большее распространение получают
различные виды вертикальных формовочных аппаратов. Они имеют опре-
292
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
деленные преимущества перед горизонтальными: небольшую занимаемую
площадь, универсальность в применении, возможность работы в непрерывном и автоматическом режимах, выгрузку сырной массы непосредственно
в формы. Недостаток – значительная высота (до 3,5 м), так как при верхней загрузке необходима принудительная подача сырной массы в аппарат.
В свою очередь, это влечет за собой сложности с ее транспортированием на
высоту установки.
Аппарат Р3-ОСО для отделения сыворотки и формования головок при
производстве российского большого сыра работает следующим образом
(рис. 18.23).
Рисунок 18.23 – Формовочный аппарат Р3-ОСО:
1 – трубопровод подачи сырного зерна; 2 – пульт управления; 3 – устройство ножевое
выгрузное; 4 – механизм подъема и удаления форм; 5 – насос; 6 – емкость для сыворотки и моющего раствора; 7 – трубопровод моющего раствора; 8 – корпус; 9 – вставка перфорированная; 10 – конус распределительный; 11 – бункер загрузочный; 12 – датчик
уровня; 13 – форма сырная
293
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Сырное зерно с сывороткой подается насосом по трубопроводу в загрузочный бункер и с помощью распределительного конуса равномерно распределяется по объему верхнего перфорированного участка цилиндрической вставки. В процессе опускания сырной массы вниз из нее выделяется
сыворотка, которая собирается в полости между цилиндрической вставкой и корпусом и отводится через патрубок. В нижней части вставки сырная масса уплотняется под действием собственной массы, а окончательное
отделение сыворотки осуществляется непосредственно перед выгрузкой
сырной массы в форму через нижнюю перфорированную обечайку. Подпрессованная сырная масса выгружается в формы с помощью ножевого
устройства. Высота сырной массы регулируется датчиком уровня, который
управляет работой подающего насоса. Подача пустых форм, их загрузка и
удаление осуществляются автоматически с помощью пневмосистемы.
При формовании сыров насыпью перед заполнением форм сырным зерном
его отделяют от сыворотки на специальных аппаратах барабанного типа.
Отделитель сыворотки Я7-00-23 представляет собой барабан в виде
усеченного конуса, боковая сторона которого выполнена в основном из перфорированной стали. Привод включает в себя электродвигатель, клиноременную передачу и червячный редуктор.
В отделитель сырное зерно с сывороткой подаются по трубе на внутреннюю стенку барабана. Сыворотка проходит через отверстия в барабане и
сливается через патрубок каркаса. Сырное зерно, благодаря наклонному положению и вращению барабана, ссыпается по лотку в форму.
Стол для самопрессования сыра состоит из трубчатого каркаса с четырьмя колесами, поддона и цельнолистовой групповой воронки. Сборником сыворотки служит 30-литровая емкость с отводным патрубком и заглушкой. На поддоне устанавливают сырные формы с перфорированными
вкладышами. Заполнение сырным зерном и его разравнивание осуществляют вручную. В некоторых случаях операции формования и прессования
сырной массы выполняют в одних и тех же аппаратах – баропрессах. Такие
аппараты могут быть рекомендованы в первую очередь для сыродельных
заводов малой и средней мощности.
Баропрессы для формования и прессования сыров в формах различной
вместимости, а также блочного сыра путем создания прессующей нагрузки
на сырную массу посредством перемещающихся навстречу друг другу под
действием разрежения эластичных пресс-элементов имеют две (Я7-ОБШ)
или пять (Я7-ОБП) пресс-камер общей вместимостью от 100 до 600 кг сырной массы. В зависимости от конфигурации и размеров пресс-камер, а также
числа применяемых форм в таких баропрессах можно вырабатывать головки сыра массой от 4 до 60 кг. Применяемый в баропрессах вакуум 70...75 кПа,
время полного цикла технологического процесса не превышает 4 ч.
Прессы для прессования сырной массы делят на механические и
пневматические.
Пневматические вертикальные шестиярусные прессы выпускают в
виде двух (Е8-ОПД) или четырех (Е8-ОПГ) секций, связанных вертикальными
стойками, по которым вверх или вниз перемещаются пять прессующих
294
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
полок с сырными формами. Шестой ярус секции образован неподвижной
полкой. Каждая секция снабжена индивидуальным пневмоцилиндром.
Формы с сырной массой устанавливают на полках пресса. При
включении пневмосистемы сжатый воздух подают в пневмоцилиндр, шток
которого давит на полки с формами, происходит прессование.
Туннельный пресс Я7-ОПЭ-С модульной конструкции является
более совершенным оборудованием для прессования сырной массы в цехах
малой и средней мощности. В каждом модуле располагается одна платформа
для прессования сыра. Платформа (рис. 18.24) состоит из неподвижной и
подвижной рам. Между опорными плитами этих рам находится напорный
резинотканевый рукав, соединенный штоком с прессующим диском.
Рисунок 18.24 – Модуль туннельного пресса Я7-ОПЭ-С:
1 – стол передвижной; 2 – поддон; 3 – масса сырная; 4 – крышка сырной формы; 5 – диск
прессующий; 6 – шток; 7 – стойка; 8 – скоба фиксирующая; 9 – подвеска; 10 – палец;
11 – рукав напорный; 12 – ригель; 13 – трубка; 14 – направляющая; 15, 18 – рамы подвижная и неподвижная; 16 – плита передаточная; 17 – ручка; 19 – регулятор давления;
20 – манометр; 21 – кран; 22 – рукоятка
Заполненные сырной массой формы размещают на поддоне и транспортируют его с помощью передвижного стола на участок формовки. При переключении крана на подачу сжатого воздуха в резинотканевые рукава последние расширяются и поднимают подвижную раму. Вместе с ней перемещаются подвески, которые своими упорами снимают со стола поддон с
формами и прижимают крышки сырных форм к прессующим дискам. Таким образом, усилие прессования от рукавов через штоки и диски передается на сырную массу. Освободившийся стол выкатывается из туннеля для
загрузки очередной партии форм. Пресс может иметь от одного до четырех
модулей. Вместимость их зависит от размеров форм. Для горного и российского сыров она составляет 9, 12 и 18 форм. Давление в пресс-элементах регулируется в пределах 20...120 кПа.
295
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4.3 Оборудование сырохранилищ
К оборудованию, устанавливаемому в сырохранилищах, относят контейнеры, солильные бассейны, сыромоечные машины и парафинеры.
Контейнеры предназначены для размещения сыров на период созревания и хранения.
Контейнер Т-480 состоит из сварной рамной конструкции с направляющими, в которые вдвигаются пять деревянных полок. В нижней части контейнера имеются специальные приспособления для введения вилок механических захватов электро- или автопогрузчиков. Конструкция контейнеров позволяет устанавливать их в трехъярусный штабель.
В солильные бассейны сыры помещаются в контейнерах, аналогичных
контейнерам для созревания и хранения сыров. Продолжительность посолки определяется видом сыра. Бассейны выполнены бетонными и облицованы керамической плиткой.
На прифермских сыродельных заводах малой мощности для посолки
сыров можно применять ванны различной вместимости из коррозионностойкой стали. Они могут быть укомплектованы насосами для перекачивания рассола и тележкой.
Организацию работ по уходу за сырами в период их созревания в общем
виде можно представить в виде технологической схемы (рис. 18.25).
Для мойки сыров в процессе созревания и хранения служат барабанные,
карусельные и туннельные сыромоечные машины.
В целях предотвращения пересушки сыра, а также защиты его корки от
микробов на поверхность сырных головок с помощью различных парафинеров наносят пленку из полимерно-парафинового сплава. Ванна с электронагревательными элементами, термометром и системой автоматического регулирования температуры или без нее – простейший тип парафинера.
Сырные головки обрабатывают, погружая их в сплав вручную. Более сложное устройство имеют полуавтоматический парафинер Г6-9-ОП4-А и парафинер карусельного типа Р3-ОПК-П.
При производстве бескорковых сыров на период созревания их упаковывают в полимерную пленку. В этом случае сыр обрабатывают на специальной линии, в состав которой входят машина для обсушки сыров, полуавтомат для сварки полимерных пленок, вакуум-упаковочная машина и
транспортер для подачи сыров в камеру хранения.
4.4 Оборудование для производства плавленого сыра
К данной группе оборудования относят машины для подготовки сырной
массы к переработке и аппараты для плавления сырной массы.
При небольшом объеме производства плавленых сыров значительную
часть операций по подготовке сырной массы к плавлению осуществляют
вручную: снятие парафина с головок или блоков сыра, их зачистка и мой-
296
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ка, а также разрезка сыра и блоков масла. Исключением является операция тонкого измельчения или перетирания сыра перед плавлением. Обычно для этой цели применяют трехвальцовую сыропротирочную машину,
состоящую из станины, трех рабочих валков, системы водяного охлаждения и привода.
Рисунок 18.25 – Схема организации работ при традиционном созревании сыров с
периодической мойкой и нанесением защитной полимерно-парафиновой пленки перед направлением на реализацию:
А – солильное отделение; Б – помещение для обсушки и перегрузки; В – транспортирование; Г – камера созревания сыров; Д – участок мойки и сушки сыров; Е – участок нанесения защитной пленки и подготовки сыров к реализации; 1 – солильный бассейн; 2 – контейнер для посолки сыров; 3 – электроталь; 4 – контейнер для созревания сыров; 5 – электропогрузчик; 6 – машина для мойки сыров; 7 – установка для сушки сыров после мойки;
8 – электропарафинер
Аппараты для плавления сырной массы могут быть периодического и
непрерывного действия.
Аппарат Б6-ОПЕ-400 для плавления сырной массы (рис. 18.26) состоит из следующих основных частей: станины, двух котлов, перемешивающего устройства, коммуникаций с фильтрами для очистки пара, двигатель с
приводом перемешивающего устройства для подъема и опускания котлов и
электровакуум-насосной установки и электрооборудования.
Измельченную сырную массу загружают в котел, герметично закрывают его крышкой, включают перемешивающее устройство и в теплообменную рубашку (при необходимости и в котел) подают пар под давлением
297
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 18.26 – Аппарат Б6-ОПЕ-400 для плавления сырной массы:
1 – станина; 2, 3 – электродвигатели; 4 – кронштейн поворотный; 5 – крышка котла; 6 – устройство перемешивающее; 7 – котел; 8 – отверстие
сливное; 9 – держатель; 10 – шток полый
300 кПа. Сырная масса нагревается до 85...90 °С. Плавление
осуществляется при перемешивании сырной массы в течение 15...18 мин. По окончании процесса из котла выливают расплавленную сырную
массу, второй котел заполняют исходным продуктом и к
нему поворачивается крышка
с мешалкой. Процесс плавления повторяется.
Для удаления острых запахов плавление может осуществляться под вакуумом
53...66 кПа.
Аппарат
непрерывного
действия для плавления сырной массы является более производительным оборудованием по сравнению с двухкотловым аппаратом (рис. 18.27),
состоящим из вертикального
и горизонтального котлов.
Оба котла имеют теплообменные рубашки, в которые подаются горячая вода
или пар. В вертикальном котле размещена лопастная мешалка, вращение которой передается от электродвигателя
через клиноременную передачу, редуктор, цепную и коническую зубчатую передачи.
Рисунок 18.27 – Аппарат непрерывного действия для плавления
сырной массы:
1, 2 – котлы вертикальный и горизонтальный; 3 – кран трехходовой; 4 – камера с охлаждающей рубашкой; 5 – мешалка со шнеком;
6 – станина; 7 – электродвигатель;
8 – редуктор; 9 – передача цепная; 10 – передача коническая зубчатая; 11 – механизм подъемный;
12 – нагреватель
298
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В горизонтальном котле имеется ленточная мешалка со шнеком, приводимая в действие от того же электродвигателя через клиноременную передачу, редуктор и коническую зубчатую передачу.
Перетертая сырная масса непрерывно поступает в котел, перемешивается и за счет соприкосновения с его горячими стенками плавится. Затем
она попадает в другой котел, где процесс плавления продолжается. Продукт перемешивается мешалкой и с помощью шнека подается в камеру с
охлаждающей рубашкой. Проходя через камеру, сырная масса охлаждается
и выводится из аппарата через трехходовой кран на фасование.
В отдельных случаях при больших объемах производства плавленых
сыров целесообразно применять комбинированные агрегаты, в которых измельчение, плавление и охлаждение сырной массы выполняют в одном аппарате. Такие агрегаты, например В2-ОПН, можно применять как самостоятельно, так и в составе поточно-механизированных линий плавленых сыров производительностью 1200 кг/ч и больше.
Содержание отчета
1. Описать отличие выработки масла в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия.
3. Описать отличия сепаратора для обезвоживания творожного сгустка
от сепаратора-сливкоотделителя.
2. Описать отличие сыродельных ванн от сыроизготовителей.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какими способами вырабатывают сливочное масло?
2. В какой части маслоизготовителя непрерывного действия сливки и
масляное зерно охлаждаются в наибольшей степени?
3. Как регулируется содержание влаги в масле при выработке его в
маслоизготовителях непрерывного и периодического действия?
4. Чем различаются традиционный и раздельный способы производства творога?
5. Какие существуют разновидности коагуляторов?
6. Чем различаются системы отвода сыворотки из барабанов открытых и полузакрытых сепараторов для производства творога?
7. Какими способами формуют натуральные сыры?
8. В каких аппаратах операции формования и прессования сырной массы совмещены?
299
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Библиографический список
1. Ведищев, С. М. Механизация доения коров : учебное пособие / С. М. Ведищев. – Тамбов : Издательско-полиграфический центр Тамбовского ГТУ,
2006. – 144 с.
2. Грицай, Д. И. Оборудование отечественного производства для доения коров
в стойлах : методические указания по выполнению лабораторной работы /
Д. И. Грицай, В. И. Будков, И. В. Капустин. – Ставрополь : Бюро новостей,
2011. – 20 с.
3. Грицай, Д. И. Технология производства молока : методические указания по
выполнению лабораторной работы / Д. И. Грицай, И. В. Капустин, А. Н. Федюшин. – Ставрополь : АГРУС, 2010. – 28 с.
4. Капустин, И. В. Доильные аппараты : методические указания по выполнению
лабораторной работы / И. В. Капустин, В. И. Будков, Д. И. Грицай. – Ставрополь : Бюро новостей, 2011. – 20 с.
5. Капустин, И. В. Оборудование для очистки молока : методические указания по выполнению лабораторной работы / И. В. Капустин, Д. И. Грицай,
В. И. Будков. – Ставрополь : Бюро новостей, 2011. – 20 с.
6. Капустин, И. В. Холодильные установки : методические указания по выполнению лабораторной работы / И. В. Капустин, Д. И. Грицай, В. И. Будков. – Ставрополь : Бюро новостей, 2011. – 32 с.
7. Доильно-молочное оборудование для личных подсобных и фермерских хозяйств : методические указания по выполнению лабораторной работы /
И. В. Капустин, В. И. Марченко, В. И. Будков, Д. И. Грицай. – Ставрополь :
Бюро новостей, 2012. – 40 с.
8. Курочкин, А. А. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства / А. А. Курочкин, В. В. Ляшенко ; под ред. В. М. Баутина. – М. : Колос, 2001. – 440 с.
9. Марченко, В. И. Оборудование для сепарирования молока : методические
указания по выполнению лабораторной работы / В. И. Марченко, Д. И. Грицай, В. И. Будков. – Ставрополь : Бюро новостей, 2012. – 20 с.
10. Механизация и технология животноводства / В. В. Кирсанов, Д. Н. Мурусидзе, В. Ф. Некрашевич [и др.]. – М. : КолосС, 2007. – 584 с.
11. Механизация и технология производства продукции животноводства : учебник для вузов по агроинж. специальностям / В. Г. Коба, Н. В. Брагинец,
Д. Н. Мурусидзе, В. Ф. Некрашевич. – М. : Колос, 2000. – 528 с.
12. Технологии и технические средства в животноводстве : учебное пособие /
В. И. Трухачев, И. В. Капустин, О. Г. Ангилеев, В. И. Гребенник. – Ставрополь : АГРУС, 2005. – 304 с.
Главный редактор И. А. Погорелова
Заведующий издательским отделом А. В. Андреев
Редактор А. Г. Сонникова
Техническое редактирование и компьютерная верстка Н. И. Чигиной
Подписано в печать 02.10.2012. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная.
Гарнитура «Тimes». Печать офсетная. Усл. печ. л. 17,44. Тираж 500 экз. Заказ № 172.
Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции ОК 005-93-953000
Издательство Ставропольского государственного аграрного университета «АГРУС»,
355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12.
Тел./факс: (8652) 35-06-94. Е-mail: agrus2007@mail.ru
Отпечатано в типографии издательско-полиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС»,
г. Ставрополь, ул. Пушкина, 15.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа