Основные технические данные ТХУ-14

Холодопроизводительность, кВт/ккал/ч 16, 86/14500

Мощность электропривода, кВт 7, 5

Теплопроизводительность, кВт/к кал/ч 21, 5

Температура хладоносителя на выходе из испарителя, °С 20, 2

Количество циркулирующего хладоносителя, м3/ч 6, 0

Количество нагреваемой воды за цикл

Охлаждения 3, 25ч до Т=60±5°С, м3 0, 155

Расход нагреваемой в аппаратах воды

До Т =30±5°С, м3/ч 0, 5-0, 75

Т=40±5°С, м3/ч 0, 166

Рабочий процесс ТХУ-14

Холодильный агент сжимается компрессором 2 (рис. ) до давления нагнетания и через теплообменники 3 и 4 подается в конденсатор 5, где охлаждается и конденсируется, отдавая тепло проточной воде. Из конденсатора 5 жидкий агент поступает в регенеративный теплообменник 8, затем в фильтр-осушитель 6, где осушается и очищается от примесей. Далее через мембранный вентиль с электромагнитным приводом АИС подается на терморегулирующии вентиль ТРВ-7. Проходя ТРВ хладагент дросселируется до соответствующего давления кипения и температуры и поступает в испаритель. В испарителе хладагент кипит, поглощая тепло и охлаждая теплоноситель. Пары хладона из испарителя через регенеративный теплообменник отсасываются компрессором, далее цикл повторяется.

Рис. Принципиальная схема теплохолодильной установки ТХУ-14: 1- испаритель; 2-Компрессор; 3- теплообменник проточный; 4- теплообменник конвективный; 5- конденсатор; 6- фильтр-осушитель; 7- терморегулирующии вентиль; 8- теплообменник регеративный; 9- бак-накопитель.

Холодная вода - хладоноситель, совершает замкнутый цикл в системе охлаждения молока.

Теплая вода на выходе из конденсатора 5 разделяется на два потока: часть ее (до водорегулирующего вентиля ВНР) поступает на теплообменники 3 и 4 для дальнейшего подогрева. Подогрев воды в теплообменниках осуществляется за счет теплообмена с горячими парами хладагента, движущегося противотоком: для проточного теплообменника в межтрубном пространстве, для теплообменника конвективного контура - в змеевике.

Протечной теплообменник через 10-15 мин после включения машины обеспечивает нагрев до Т=40±5°С.

Теплообменник конвективного контура 4 за цикл работы 3, 25 ч нагревает воду в емкости 0, 15 м3 до Т=60±5 °С.

Остальная часть воды конденсатора с Т=25±5 °С может быть-использована для поения скота и других технологических нужд. Схема утилизации тепла молока

Лабораторная установка по утилизации тепла при первичной обработке молока, принципиальная схема которой показана на (рис. 5) состоит из доильно-молочного блока, молокопроводной системы, автоматизированной пластинчатой пастеризационной установки и ТХУ-14.

Рис. 5.

1 - доильно-молочный бак; 2- блок промывки молокопроводной системы; 3- бак-ревнитель; 4- электропневмоклапан; 5- пластинчатый теплообменник; 6- выдерживатель; 7-сепаратор-молокоочиститель; 8- молочный насос; 9- танк-охладитель; 10- бак-аккумулятор; 11- испаритель; 12- водный насос; 13- конденсатор; 14- проточный теплообменник; 15- конвективный теплообменник; 16- проточный электроводоподагревятель; 17- подмыв вымени; 18- промывка доильных аппаратов; 19-поение; 20- канализация; 21- водопроводная вода.

Молоко из доильной установки 1 подается в уравнительный бак 3 проточного охладителя ОПФ-1 для равномерного заполнения молочного насоса 8, создающего давление для работы проточного охладителя. После насоса молоко предварительно нагревается в секции III пластинчатого теплообменника 5 и подается в сепаратор-молокоочиститель 7. Очищенное молоко нагревается в секции I пластинчатого теплообменника до температуры пастеризации.

Нагретое молоко проходит температурный контроль и через электропневмоклапан 4 подается в трубчатый выдерживатель для выдерживания молока при температуре пастеризации заданное время. Молоко, температура которого ниже технологической, посредством электропневмоклапана возвращается в уравнительный бак для повторного цикла.

Пастеризованное молоко после выдерживателя последовательно проходит секции предварительного охлаждения водопроводной водой и окончательного охлаждения – ледяной водой.

Охлажденное молоко собирается в танке-охладителе 9, в котором оно хранится до транспортировки к месту сбыта.

Ледяная вода, необходимая для охлаждения молока в проточном охладителе и танке-охладителе, вырабатывается теплохолодильной установкой ТХУ-14 в испарителе И. Линия охлаждения состоит из последовательно подключенных к испарителю теплового насоса по ходу холодной воды секции холодной воды бака-аккумулятора 10, рубашки охлаждения танка-охладителя, секции V пластинчатого теплообменника и водяного насоса 12.

Заполнение линии охлаждения осуществляется из водопроводной системы 21 непосредственно в бак-аккумулятор. В процессе охлаждения молока утилизированное тепло аккумулируется в виде горячей воды в баке-аккумуляторе. Теплонасосная установка подогревает воду до трех температурных уровней. Вода Т=25-30°С после конденсатора 13 используется для поения животных 19. Вода Т=38-40°С после проточного теплообменника 14 используется для промыва вымени животных перед доением 18. Вода 60°С подогревается в баке-аккумуляторе конвективным теплообменником 15 и используется в агрегате для промывки молокопроводов и доильной установки. При недостаточной температуре вода догревается в проточном электроводонагревателе 16. Заполнение системы горячей воды происходит из водопровода через конденсатор теплового насоса и конвективный теплообменник.

Часовой расход холода для охлаждения молока определяют по формуле:

где GM - количество молока, которое необходимо охладить в течении 1 ч, кг; См-теплоемкость молока, кДж/кг°С; tH-tK - соответственно, начальная и конечная температура молока, °С; q - потери холода в окружающую среду, кДж/ч (q =5... 10% от GMCM(tH-tK)).

Значения величин tH и tK принимаются по технической характеристике холодильной установки; См по справочным данным; Gм - задается преподавателем.

64. Сепарирование молока. Сепараторы, их устройство и принцип разделения молока на сливки и обратно.

Устройство сепаратора – молокоочистителя.

Упрощённая схема сепаратора-молокоотчистителя:
1. Подача неочищенного молока
2. Выход очищенного молока
3. Примеси
4. Слизь

Сепаратор для очистки молока представляет собой центрифугу, в которой под воздействием центробежных сил происходит разделение молока от примесей (очистка молока).

Цельное молоко подаётся в сепаратор сверху и стекает по полому каналу, который служит осью вращения стояку с дисками. Стояк с дисками представляет собой набор соосно соединённых дисков конической формы (тарелки), которые вращаясь производят разгонку молока.

Молоко в пространство между дисками (межтарелочное пространство) поступает с периферии.

Центробежная очистка молока в сепараторе становится возможной за счёт разной плотности между частицами плазмы молока и посторонними примесями. Посторонние примеси с более высокой плотностью, чем у плазмы молока, центробежной силой отбрасываются к стенками вращающегося барабана, выдавливая более лёгкую плазму к центру.

Посторонние примеси при вращении барабана оседают на внутренней поверхности корпуса сепаратора в виде слизи, которая после окончания очистки молока удаляется при разборке барабана[1].

Устройство сепаратора – сливкоочистителя.

Упрощённая схема сепаратора-сливкоотделителя:
1. Подача цельного молока
2. Выход сливок
3. Выход обрата

Устройство сепаратора-сливкоотделителя конструктивно схоже с сепаратором-молокоотчистителем, за исключением того, что в конических дисках (тарелках) имеются отверстия, по которым молоко поднимается в верхнюю часть комплекта тарелок и растекается между ними. Также зазор между дисками в сравнении с сепаратором-молокоотчистителем очень мал.

Между дисками создаётся малый зазор, в котором и будет происходить разделение фракций под воздействием центробежной силы и гравитации. Молоко разгоняется во вращательное движение и его скорость достигает скорости вращения дисков.

Небольшой зазор между тарелками создаёт относительно тонкий слой перемешиваемого молока, в котором жировые шарики быстрее и чаще сталкиваются друг с другом образуя цельную фракцию.

В небольшом зазоре между коническими дисками (тарелками) вращающиеся вокруг оси барабана жировые шарики, как более легкая фракция молока движутся к центру барабана по внутренней части конических дисков, далее по зазору между кромкой тарелки и тарелкодержателем поднимаются вверх и поступают в камеру для сливок.

Нежирная фракция (обрат) собирается у наружной части барабана. Сливки и обрат поднимаются соответственно по внутренней и наружной частям стояка с дисками.

Процесс разделения молока на фракции в сепараторе подчиняется закону Стокса:

В случае если молочный сепаратор имеет ручной привод, для создания высокой частоты вращения барабана, в нём применяется мультипликатор.

Сепаратор - это машина, предназначенная для разделения цельного молока на две фракции – сливки и обезжиренное молоко (обрат).

Процесс сепарирования представляет собой механическое разделение молока на фракции под действием центробежной силы. Сепарирование применяют для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, а также для его очистки от механических и естественных (кровь, слизь и т. п.) примесей. Кроме этого при сепарировании из сыворотки выделяют белки, получают высокожирные сливки, отделяют микроорганизмы от молока (бактериоотделение) и др. Под действием центробежной силы молоко разделяется благодаря различию плотностей фракций: плотность дисперсной фазы (жира) меньше, чем дисперсионной среды (плазмы молока), или плотность дисперсионной среды (плазмы молока) меньше, чем дисперсной фазы (частиц механических и естественных примесей).

Сепарирование молока осуществляется в специальных машинах — сепараторах. Сепараторы, предназначенные для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, называют сепараторами-сливкоотделителями, а для очистки молока — сепараторами молокоочистителями.

Скорость выделения жировой фазы из молока зависит от конструктивных особенностей сепаратора (угловой скорости барабана, числа и размеров разделительных тарелок), размеров жировых шариков и степени их дисперсности, плотности разделяемых фракций и вязкости молока. Кроме этого на эффективность выделения жировой фазы из молока влияют его чистота, кислотность, особенности количественного и качественного состава молока коров различных пород и другие свойства.

Увеличение угловой скорости вращения барабана сепаратора очень эффективно для повышения скорости выделения жировой фазы из молока. Однако требования прочности конструкции, надежности, безопасности, а также соображения износа, увеличения потерь на трение, конструктивные трудности ограничивают возрастание угловой скорости вращения барабана сепаратора. Все современные сепараторы работают на сверхкритической частоте вращения барабана — 100—150 с-1. Изменить частоту вращения барабана сепаратора можно только на заводе-изготовителе. Сепарирование молока на предприятиях начинают при поступлении молока в количестве, обеспечивающем непрерывную работу сепаратора в течение 20—30 мин, и достижении барабаном рабочей частоты вращения. Продолжительность разгона для сепараторов производительностью 1000—2000 л/ч составляет 3— 5 мин, а для сепараторов большей производительности — 6— 10 мин.

Массу сливок (кг), полученных при сепарировании, можно определить по формуле

Мся = Мм (Жм — Ж0) (100 — П) / 100 (Жся — Ж0),

Где Я— потери при сепарировании, %; Ж, м — массовая доля жира в сливках, %.

Эффективность сепарирования зависит от содержания жира в молоке, размеров и дисперсности жировых шариков. Чем крупнее шарики, тем быстрее они выделяются. Механическое и тепловое воздействия на молоко приводят к перераспределению в нем жировых шариков. Часть шариков агрегируется, образуя комочки, а крупные шарики дробятся на множество мелких. Поэтому необходимо сохранять исходные размеры жировых шариков и избегать больших механических воздействий на молоко до сепарирования при транспортировании его насосами, перемешивании, встряхивании, охлаждении, подогреве, пастеризации и т. п. Наименьшие потери жира с обезжиренным молоком наблюдаются при сепарировании парного молока, не подвергшегося механическому или тепловому воздействию.

Наряду с этим температурным режимом применяют и более жесткий — 60—90 " С. Высокотемпературное сепарирование целесообразно для получения высокожирных сливок с массовой долей жира до 82 %, так как сепарируют сливки 30—40%-ной жирности. Кроме этого сепарирование при высокой температуре упрощает технологическую схему переработки молока. Получаемые сливки и обезжиренное молоко можно использовать для дальнейшей переработки без пастеризации. Однако при высокотемпературном сепарировании усиливается дробление жировых шариков, образуется большое количество молочной слизи, резко повышается вспенивание молока, сливок и обезжиренного молока. Как следствие этого, возрастают потери жира за счет увеличения массовой доли жира в обезжиренном молоке и в пахте при выработке сливочного масла методом сбивания сливок, а также потери сухих веществ при выработке белковых продуктов (творог и др.) за счет необратимой коагуляции белковых веществ, содержащихся в пене. Пена в молоке, обезжиренном молоке и сливках отрицательно сказывается на их дальнейшей тепловой обработке. Большой объем пены в продукте уменьшает его теплопроводность, что снижает эффективность работы теплового оборудования. Пена прогревается хуже, чем основная масса продукта. Разница в температуре прогрева пены и продукта может составлять до 10—15 °С и привести к тому, что во вспененном пастеризованном продукте сохранится больше микроорганизмов, в том числе патогенных форм. Вспененное обезжиренное молоко труднее охладить до температуры заквашивания. В связи с этим возникают дополнительные затруднения при выработке обезжиренного творога. Поэтому не рекомендуется сепарировать молоко при повышенных температурах.

На практике применяют также сепарирование холодного молока температурой 4—20 " С. При сепарировании холодного молока на обычных сепараторах их производительность снижается до 50 %. Сливки, полученные при холодном сепарировании молока, имеют большую вязкость, чем после обычного сепарирования. Максимальную вязкость имеют сливки, полученные из сырого холодного молока. При сепарировании холодного молока жировые шарики дробятся меньше.

Чистота и кислотность молока существенно влияют на эффективность его обезжиривания. Сепарирование загрязненного молока с повышенной кислотностью приводит к быстрому заполнению шламом грязевого пространства барабана сепаратора, периферийной части тарелок и частично межтарелочного пространства. Нарушается движение молока между разделительными тарелками и ухудшается его обезжиривание. Длительное хранение молока приводит к нарастанию его кислотности, что также уменьшает эффективность обезжиривания. При сепарировании молока после хранения в течение суток массовая доля жира в обезжиренном молоке увеличивается на 15—20 %. Для избегания повышения кислотности молоко необходимо сразу сепарировать, а получаемые сливки и обезжиренное молоко надо перерабатывать или охлаждать в случае резервирования. Для сепарирования необходимо использовать очищенное молоко кислотностью не более 20Т.

65. Техническое обслуживание машин и оборудования в животноводстве.

Под техническим обслуживанием оборудования (ТО) следует понимать совокупность мероприятий, обеспечивающих необходимую надежность и требуемую работоспособность машин и оборудования в период их использования.

В качестве системы ТО выбираем планово – предупредительную систему, так как она обеспечивает работоспособность машин и оборудования в течении всего периода их эксплуатации.

В качестве вида ТО принимаем комбинированный вид ТО, который выполняется силами хозяйства с участием районных ремонтных организаций. Обслуживающий персонал при этом операторы, слесари, мастера – наладчики. Работы выполняются на СТО или в хозяйствах на постах и пунктах ТО непосредственно на животноводческих объектах или ЦРМ.

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: