Существует много способов охлаждения молока на фермах. Почти все способы основаны на том, что молоко отдает тепло охлаждающей жидкости через разделяющую их стенку, обычно до температуры 4 °С.
Классификация охладителей молока
Современные охладители можно классифицировать по следующим основным признакам:
- По характеру соприкосновения с окружающим воздухом: открытые оросительные и закрытые проточные;
- По профилю рабочей поверхности: трубчатые и пластинчатые;
- По числу секций: односекционные, двухсекционные и многосекционные;
- По конструкции: однорядные и многорядные;
- По форме: плоские и круглые;
- По воздействиям, вызывающим продвижение продукта: под напором, с использованием вакуума или собственной массы продукта;
- По относительному направлению движения теплообменивающихся сред: прямоточные, противоточные и перекрестным движение сред .
Объём емкости, производительность компрессорно-конденсаторного агрегата, тип исполнения холодильной установки зависят от поголовья, технологии содержания и типа доения животных. Содержание крупного рогатого скота различают на привязное и беспривязное. В настоящее время различают следующие типы доения:
- Доение в молокопровод для доения в стойлах (линейные доильные установки (рисунок 1);
- Доильные залы при беспривязном содержании (рисунок 2);
- Системы добровольного доения роботом дояром;
- Доение в ведро, для доения в стойлах, с использованием мобильных доильных установок (рисунок 3), или вакуумных линий и переносного доильного аппарата (рисунок 4).
На фермах, которые поставляют молоко на молочные заводы во флягах, применяют форсуночные или погружные охладители. В форсуночном охладителе циркулирующую холодную воду распыляют на внешнюю поверхность фляг для поддержания молока в охлажденном состоянии. Погружной же охладитель состоит из змеевика, опускаемого во флягу. По нему циркулирует холодная вода, поддерживая необходимую температуру молока.
Танки-охладители
При машинном доении молоко собирают в специальные резервуары.
Подобные резервуары выпускаются разной емкости и снабжаются встроенным охлаждающим оборудованием, обеспечивающим охлаждение молока до определенной температуры. Танки-охладители – технологическое оборудование молочных ферм, обеспечивающее глубокое охлаждение молока и его хранение в охлажденном виде в условиях ферм, которые подразделяются на танки с автономной системой охлаждения и непосредственным охлаждением. Также танки — охладители подразделяются на открытого (Рисунок 5) и закрытого типа (Рисунок 6). Открытого типа танки характеризуются меньшими объемами емкости, отсутствием люка, наличием откидных крышек, для доступа в емкость, отсутствием автономной системы промывки внутренней емкости.
Устройство танков охладителей как закрытого (рисунок 7), так и открытого типа, охлаждающие продукт фреоном имеют схожее устройство. Танк охладитель состоит из двух основных частей — фреонового холодильного агрегата и собственно емкости с мешалкой. Емкость цилиндрического типа изготавливают из пищевой нержавеющей стали, термоизолированную, с нижним расположением панельного испарителя. Также танки — охладители изготавливают, в зависимости от производственных задач, горизонтального и вертикального исполнения.
Днище емкости выполнено с уклоном в сторону сливного крана. В верхней части ванны укреплена перемычка, на которой смонтирована специальная двухлопастная мешалка с приводом, состоящим из редуктора и электродвигателя. В танках закрытого типа мешалка установлена на внешней стороне емкости. Внутри емкости имеется мерная линейка, пропущенная через отверстие в перемычке, для определения количества молока. Ванна окружена наружным сварным корпусом с термоизоляцией, покрытой защитным кожухом из листовой нержавеющей стали. На дне емкости испаритель соединен с компрессорным агрегатом медными трубками.
Танки-термосы
Танки-термосы (рисунок 8) в отличие от танков-охладителей не имеют водяных рубашек, обеспечивающих циркуляцию охлаждающей жидкости. Они имеют только термоизоляцию, обеспечивающую хранение в них охлажденного продукта. Цилиндрический сосуд состоит из внутреннего корпуса и наружного, изготовленных из листовой пищевой нержавеющей стали. Пространство между корпусами заполнено термоизоляционным материалом.
В верхней части резервуара расположены моечное устройство (насос центробежный, либо лопастная мешалка), датчик верхнего уровня, воздушный клапан и смотровое окно. В нижней части резервуара имеются перемешивающее устройство, датчик нижнего уровня молока, опоры. Резервуар наполняется и освобождается через нижний патрубок.
Перемешивающее устройство включается автоматически или вручную через каждые 4 ч. После интенсивного перемешивания в течение 15 мин разность жирности молока в различных точках резервуара составляет не более 0,1 %.
Установки мгновенного охлаждения
Наряду с танками — охладителями применяются установки мгновенного охлаждения (рисунок 9), которые включают в себя генератор ледяной воды, центробежный насос, фильтр и теплообменник. Принцип действия основан на аккумуляции холода — генераторы ледяной воды, в них получают смесь холодной воды и льда с температурой 0,5…1 °С. При наличии смеси льда и холодной воды ее используют для мгновенного охлаждения через теплообменники.
Температура молока снижается до необходимого уровня, а температура охлаждающей среды соответственно возрастает. Интенсивность охлаждения зависит от количества льда в генераторе ледяной воды.
Также применяют системы мгновенного охлаждения Yukon Snep, предназначенные для охлаждения молока с температуры 32°С до 4°С . Система имеет два контура передачи тепла.
Насосная станция с двумя питающими насосами ледяной воды, служащая для проверки наличия, добавления, удаления и подачи водно-гликолевой смеси на испаритель. При приготовлении такой смеси пропорция вода-пропиленгликоль составляет 50:50. Пропиленгликоль не является ядовитым веществом. При таком соотношении жидкостей точка замерзания раствора будет – 12°С. Насосный модуль (1) прокачивает хладагент между паяным теплообменником (2) и пластинчатым теплообменником (3) и возвращает его в резервуар, который располагается в насосном модуле. Один или два компрессора (6) прокачивают хладагент между паяными теплообменниками испарителей (2) и конденсаторами (7). Каждый компрессор имеет отдельный испаритель и конденсатор. Теплое молоко поступает в пластинчатый теплообменник (4), который быстро охлаждает его до 3°С (38°F). Охлажденное молоко (5) направляется в резервуар — хранилище большого объема или непосредственно в автомобильную цистерну. Такие системы охлаждения обладают высокой энергоэффективностью, используются на больших животноводческих комплексах и имеют очень высокую стоимость в сравнении с использованием генератора ледяной воды.
Промышленностью выпускаются различные типы машин и устройств для охлаждения молока. Каждая холодильная машина или комплекс устройств имеют как преимущества, так и недостатки. Чтобы подобрать оптимальный вариант, необходимо провести детальный анализ объёмов производства, сезонного колебания надоев, а также учесть перспективы развития производства.
Загрузка...
