 |
Емкостные охладители молока
|
|
|
|
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»
Академия биоресурсов и природопользования
Кафедра технологии и оборудования,производства и переработки продукции животноводства
ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ КОНСТРУКЦИИ, РАБОТЫ И РЕГУЛИРОВОК ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРВИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К лабораторно-практическому занятию
По дисциплине «Машины и оборудование
Для животноводства» студентам 3, 4 курса
Дневной и заочной формы обучения
Факультета механизации производства и технологии
Переработки сельскохозяйственной продукции специальности направления 19.03.36 «Агроинженерия»
,
Разработал к.т.н., доцент Вербицкий А.П.
Симферополь 2015
Методические указания составлены заведующим кафедрой технологии и оборудования производства и переработки продукции животноводства, кандидатом технических наук, доцентом Вербицким А.П.
Рассмотрены на заседании кафедры ТОПиППЖ
«_23» января 2015 г., протокол № 4_.
ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ КОНСТРУКЦИИ, РАБОТЫ И РЕГУЛИРОВОК ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРВИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА
Цель работы: Изучить назначение, устройство и основные правила эксплуатации оборудования для охлаждения молока.
Материальное обеспечение: емкостные охладители, пластинчастый аппарат, плакаты, планшеты, макеты.
Порядок выполнения работы:
1. Изучить техническую характеристику оборудования. При этом обратить внимание на способ охлаждения молока в каждом изагрегатов.
2. Изучить назначение и устройство оборудования. Найти при этом общие узлы и уяснить различия в устройстве. Обратить внимание на способ циркуляции охлаждающей жидкости.
|
|
|
3. Изучить рабочий процесс оборудования для охлаждения молока. Особое внимание обратить на правила включения и контроля исправности агрегатов в процессе работы.
4.Изучить правила ежедневного и периодических ТО для оборудования. При этом обратить внимание на особенности обслуживания холодильных агрегатов, работающих на хладоне.
5. Произвести разборку и сборку пластинчатого проточного охладителя молока. Изучить его устройство и принцип работы.
6. Определить холодопроизводительность холодильного агрегата по заданным исходным данным.
7. Составить отчет.
Свежевыдоенное молоко имеет естественную устойчивость к развитию бактерий в течение трех часов. Этот период называется бактерицидной фазой.
Существующая на большинстве молочно-товарных ферм организационно-технологическая схема получения молока (дойка, транспортировка в резервуар-охладитель, охлаждение) не позволяет получить его высокого качества, так как продолжительность всех операций составляет до 4 ч и более.
Применение современных организационно-технологических схем и оборудования в местах сбора молока позволяет продлить бактерицидную фазу сырья и сохранить его качество на более длительный срок.
Резервуары-охладители предназначены для сбора, охлаждения и хранения молока. Это один из наиболее прогрессивных и находящих все более широкое применение видов оборудования. Классификация резервуаров-охладителей представлена на рисунке 21.
Резервуары охладители выпускают как в открытом, так и герметичном (вакуумном) исполнении.
Охлаждение молока в резервуарах охладителях (танках) осуществляется двумя способами: непосредственно кипящим хладагентом или 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.
|
|
|
По энергетическим показателям второй способ охлаждения уступает первому и характеризуется пониженным К.П.Д. 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% на 1 дм3 охлажденного молока. В резервуаре с непосредственным охлаждением затрачивается приблизительно 12 Вт электроэнергии, в то время как для резервуаров с промежуточным хладоносителем -30...35 Вт/дм3.
Емкостные охладители молока
Резервуары с непосредственным охлаждением молока выпускают как со встроенным охладителем (испарителем), так и с погружным.
По исполнению резервуары с встроенным испарителем могут иметь автономный и встроенный холодильный агрегат.,Резервуары вместимостью до 1000 дм3, как правило, имеют встроенный холодильный агрегат (рис. 7), а большей вместимости - автономный (рис. 8). В последнем случае требуются мощные холодильные агрегаты, которые выделяют в помещении молочной большое количество теплоты, в связи с чем возникает необходимость установки вентиляционного оборудования или рекуператоров.
Встроенный испаритель холодильной машины крепится к корпусу реэервуара и ого нижней части и в области наибольших скоростей движения молока. В вертикальных цилиндрических резервуарах местом крепления испарителя является днище резервуара.
Рис. 1. Резервуар-охладитель со встроенным холодильным агрегатом:
1 -холодильный агрегат; 2-внутренний резервуар; 3 -наружный резервуар; 4 -патрубок для подвода молока; 5-электродвигатель привода; 6-редуктор; 7 -рукоятка; 8-люк; 9-автомат промывки; 10-насос; 11 -кран; 12-опора; 13 - испаритель; 14 - форсунка; 15 - мешалка; 16 - термоизоляция.
Рис.2. Резервуар-охладитель с автономным холодильным агрегатом.
1 - соединительные трубопроводы; 2 - резервуар; 3 - крышка; 4 - крышка люка; 5 - мешалка с приводом; б- пульт управляет; 7 -компрессор; 8 - конденсатор-9-вентилятор; 10 -терморегулирующий вентиль; 11 -ре» температуры.
|
|
|
Исполнение испарителя может быть трубчатым, щелевым или капельным. Трубчатый испаритель припаивается к корпусу резервуара, а штампованный капельный с односторонним полуэлиптическим сечением и щелевой - к днищу внутреннего резервуара. Материалом трубчатого испарителя обычно служит медь, а штампованного и щелевого - 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.
Погружной охладитель по своему конструктивному исполнению и принципу работы аналогичен фляжному погружному охладителю, но имеет несколько большие габаритные размеры и развитую теплообменную поверхность.
Резервуары-охладители с промежуточным хладоносителем имеют змеевиковую, оросительную и погружную системы охлаждения.
В резервуарах со змеевиковой системой охлаждения как двухсекционного, так и односекционного исполнения во многих случаях в качестве оросительного теплообменника применяется боковая поверхность резервуара-охладителя. При этом эффект орошения используется как со стороны молока, так и со стороны воды. Охлаждение молока в ванне достигается при отекании его тонкой пленкой из перфорированных лотков по внутренним стенкам молочного резервуара. Снаружи стенки бака охлаждаются ледяной водой от холодильной установки, поступающей противотоком к молоку по змеевиковому каналу 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 поляной рубашки, где засасывается насосом и вновь подается в змеевиковую систему охлаждения резервуара. Чтобы ускорить процесс, перед началом цикла охлаждения на змеевиках испарителя намораживают определенное количество льда.
|
|
|
Рис. 3. Резервуар-охладитель открытого типа горизонтальный
Рис.4. Рехервуар-охладитель открытого типа вертикальный
Рис. 5. Резервуар-охладитель закрытого типа горизонтальный
Рис.6 Схема резервуара-охладителя
1 - внутренняя емкость; 2 - облицовка; 4 - люк смотровой; 5 - лестница; 6 - привод мешалки; 7 - опора; 8 - пульт управления; 9- мешалка; 10 - насос; 11 - моющее устройство; 12 - рукав всасывающий; 13 - рукав нагнетающий; 14-ел и в ной патрубок; 15-дыхательный клапан; 16 -патрубок возврата продукта для работы в режиме циркуляции; 17 - устройство мерное; 18 - теплоизоляция.
Конструкция теплообменной рубашки, унификация конструктивных элементов при проектировании и изготовлении позволяют использовать резервуары-охладители в различных схемах охлаждения.
Схемы охлаждения: Молоко охлаждается за счет подачи хладоносителя из холодильного агрегата в рубашку резервуара. Равномерное охлаждение достигается благодаря работе лопастной мешалки.
Преимущества: удобтво эксплуатации, высокий КПД.
Рис. 7. Непосредственное охлаждение молока
Молоко предварительно охлаждается в пластинчатом охладителе ледяной водой и затем поступает в резервуар-охладитель, в рубашку которого также подается ледяная вода. Ледяная вода генерируется установкой охлаждения жидкости или льдоаккумулятором.
Преимущества:
- использование одной установки охлаждения на несколько резервуаров;
- снижение "пикового" потребления холода во время дойки;
- снижение затрат на электроэнергию;
- молоко разных доек не смешивается.
При применении комбинированной схемы охлаждения, молоко предварительно охлаждается до температуры 10-15°С в пластинчатом охладителе артезианской водой, а затем доохлаждается в резервуаре-охладителе. Это позволяет использовать холодильный агрегат пониженной мощности и снизить затраты электроэнергии по сравнению с другими схемами при охлаждении одного и того же объёма молока. Перед второй дойкой молоко перекачивается в резервуар-термос, где и хранится до отправки. В результате не происходит смешивания молока разных доек, что положительно
сказывается на его качественных показателях.
Рис. 8. Комбинированное охлаждение молока
Рис. 9. Охлаждение молока с промежуточным хладоносителем
|
|
|
