Материал: Техника и технологии в животноводстве

мгновенный - до температуры 85...90 °C без выдержки.

Для создания тепловых режимов пастеризации и стерилизации на животноводческих фермах и комплексах применяют соответствующее оборудование.

Зооинженерные требования к пастеризаторам молока. Аппараты, применяемые для пастеризации молока и молочных продуктов, называют пастеризаторами. К ним предъявляют следующие требования:

обеспечение полного уничтожения микробов всех форм; универсальность в отношении возможности обработки различных продуктов;

работа аппарата не должна ухудшать иммунобиологические, физические и химические свойства продуктов;

высокая производительность при малом расходе пара; простота устройства и надежность в эксплуатации; рабочие органы аппарата, соприкасающиеся с продуктом, должны быть стойкими против химических воздействий продукта и моющих жидкостей;

отсутствие потерь молока и молочных продуктов при пастеризации.

Пастеризационная установка ОПФ-1 работает следующим образом. Из молокосборника молоко самотеком или с помощью насоса подается в уравнительный бак 4 (рис. 15), уровень в котором должен быть не менее 300 мм во избежание подсоса воздуха в молочный насос. Насосом 3 молоко подается в секцию / 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 °C 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 (в установке ОПФ-1-20) или до 90 °C (в установке ОПФ-1-300).

Рис.15.Схема пастеризационной установки ОПФ-1: 1-пластинчатый аппарат; 2-сепаратор-молокоочиститель; 3-центробежный насос; 4-уравнительный бак; 5-перепускной клапан; 6-выдерживатель; 7-насос горячей воды; 8-бойлер;9-инжектор; 10-пульт управления; 1 и 11 -секции первой и второй генерации; 111-секция пастеризации; IV-секция водяного охлаждения; V-секция рассольного охлаждения

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.

Выдерживатель 6 предназначен для повышения пастеризационного эффекта. При дополнительной выдержке в течение 20 с (в выдерживателе установки ОПФ-1-20) или 300 с (в выдерживателе установки ОПФ-1-300) перед охлаждением можно уничтожить микрофлору молока.

Горячая вода для пастеризации молока готовится в бойлере с использованием пара, поступающего в систему циркуляции горячей воды через инжектор 9 паропровода котельной установки. Автоматическую регулировку поступления пара в зависимости от температуры молока обеспечивает электрогидравлический клапан, установленный на паропроводе. Если температура молока, выходящего из пастеризационной секции, ниже требуемой, то перепускной клапан 5 автоматически направляет молоко в уравнительный бак для повторной пастеризации.

Рис.16. Схема электрогидравлического клапана: 1, 4, 10 и 11 -корпус; 2-гайка;3-шток с клапанами; 5 и12-пружины; 6 и 8 -нижняя и верхняя терелки; 7- мембрана; 9-грибок; 13-манжета; 14-шток; 15-кожух; 16-электромагнит; 17-опора; 18-крышка; 19-стакан; 20-шпилька; 21-втулка; 22-резиновая прокладка

Перепускной электрогидравлический клапан состоит из клапана, установленного в корпусе из нержавеющей стали, и электрогидравлического реле. Электромагнит 16 (рис. 16) соединен с мостом, контролирующим температуру пастеризованного молока. При его выходе из пастеризатора с ниже заданной температурой цепь катушки реле замкнута и шток 14 находится в верхнем положении. Клапан ввода воды в гидрореле закрыт, мембрана 7 реле с ее клапанным устройством находится в верхнем положении, и клапан перекрывает верхнее окно, оставив молоку открытым путь обратно в уравнительную камеру.

По достижении молоком температуры пастеризации контакты моста размыкаются, обесточивая катушку электромагнита 16. Под действием пружины 12 шток 14 опускается и открывает пространство для доступа воды в гидрокамеры клапана. Вода под напором, создаваемым насосом, преодолевает сопротивление пружины 5 и опускает в нижнее положение мембранно-клапанный механизм, перекрыв путь молоку в уравнительную камеру клапана и открыв выход молока в молочную посуду или на разливочно-укупорочную машину.

При понижении температуры молока в пастеризационной секции контакты моста замыкаются, шток 14 втягивается электромагнитом 16, закрывая напорный канал воды и одновременно открывая отверстие для выхода воды из гидрокамеры. Пружина 5, освобожденная от напора воды, поднимает мембранно-клапанный механизм, вытесняя остаток воды из гидрокамеры через окно слива, а шток 3 с клапаном поднимаются в верхнее положение, открыв путь молоку на повторную пастеризацию.

Клапан автоматической регулировки подачи пара работает от электронного регулятора, термометр сопротивления которого установлен на пути движения пастеризуемого молока.

Сигнал термометра, усиленный прибором, подается на электромагнит реле. Контакты замыкаются, подавая напряжение на электромагнит 15 (рис. 17). Шток 14 притягивается электромагнитом, поднимая клапан, и вода через седло 12 проходит в гидрокамеру, опуская клапанно-мембранный механизм. Его золотник 2 увеличивает проходное сечение для пара. При повышении температуры пастеризации регулирующий прибор обесточивает электромагнит 15. Шток 14 опускается вниз, открывает клапан, и вода из камеры гидрореле выходит и выталкивается под действием пружины 21 на грибок 10 и мембрану 19. Золотник 2 перекрывает канал впуска пара через инжектор в систему циркуляции горячей воды. Перекрытие происходит до установления температуры пастеризации молока.

Регулятор и электромагнит реле работают в пульсирующем режиме, что позволяет обеспечить подачу воды в гидрореле малыми дозами, создать условия для плавной регулировки - перемещения золотника. Регулировочный винт 17 предназначен для изменения периода перемещения штока клапана регулировки подачи пара.

Для управления технологическим процессом служит пульт, оснащенный приборными панелями с расположенными на них оборудованием, приборами и ключами управления. Электронный мост 2 (рис. 18) предназначен для записи температуры пастеризации молока, управления электрогидравлическим клапаном молока, световой и звуковой сигнализацией установки. Электронный регулятор 7 управляет клапаном автоматической регулировки подачи пара. Логометр 5 контролирует охлажденное молоко. За датчиком 10 устанавливают температуру пастеризации молока. Переключателем 11 систему регулирования переводят в ручной или автоматический режим управления. При ручном (дистанционном) управлении регулирующий клапан работает от ключа. Тумблер 6 управляет работой перепускного клапана, переключатель 12 - двигателя, тумблер 8 - звуковой сигнализацией. О включении пульта, двигателей и снижении температуры пастеризации сигнализируют лампы 3. К сети пульт подключают через пакетный выключатель 9.

корм животноводческий навоз

Рис.18. Схема пульта управления установки ОПФ-1: 1-корпус;2-электронный мост; 3-сигнальная лампа; 4,11 и 12 -переключатели управления; 5-логометр; 6 и 8-тумблеры; 7- электронный регулятор; 9-пакетный выключатель; 10-датчик; 13 и 14-кнопки управления

После перевода приборов на автоматический режим управления включают подачу молока из молочной емкости в уравнительный бак, сепаратор, а затем насос для подачи молока в пастеризатор и насос для подачи горячей воды.

При таком порядке включения агрегатов установки молоко из уравнительного бака вытесняет воду из аппарата после стерилизации. Ее сливают в канализацию до тех пор, пока не появится молоко. Затем шланг соединяют с трубой молочного танка.

В первый период работы установки молоко не успевает нагреться до температуры пастеризации и возвращается в уравнительный бак. При повышении температуры молока до заданного значения включают подачу холодной воды.

При срабатывании перепускного клапана молоко направляется в выдерживатель, а аппарат включается в работу в автоматическом режиме по заданной технологической схеме.

Продолжительность работы установки ограничивается объемом грязевого пространства сепараторного барабана и составляет 2,5...3 ч в зависимости от загрязненности молока механическими примесями.

При окончании работы установки или ее остановке прекращают подачу молока в уравнительный бак и после его опорожнения включают подачу воды для вытеснения остатков молока. После появления воды шланг направляют в канализацию. Перекрывают подачу пара, отключают насосы горячей и холодной воды, молочный насос, останавливают молокоочиститель.

Установку обслуживают так: включают трубопроводы от молокоочистителя, разбирают и моют барабан; штуцер входа молока секции регенерации II (см. рис. 15) пастеризатора соединяют трубкой со штуцером выхода молока из секции регенерации I; моют аппаратуру в циркуляционном режиме раствором каустической соды (1,5...2 %) в течение 15...20 мин и до полного удаления раствора в течение 20 мин.

Через каждые две недели разбирают и чистят пастеризатор, предварительно удалив осадок молочного камня с пластин 2%-ным раствором азотной кислоты, температура которого 60...65 °C в циркуляционном режиме в течение 30 мин. Промывают аппарат в том же режиме холодной водой до полного удаления кислоты (проверяют лакмусовой бумажкой).

Промытый аппарат разбирают и пластины чистят жесткими щетками, смоченными в слабощелочном растворе. Собирают аппарат и промывают горячим 2%-ным раствором каустической соды в течение 10 мин, прополаскивают холодной водой. При промывке проверяют и подготавливают уплотнения пакета пластин пастеризатора и соединительные муфты.

Во время подготовки к работе установки контролируют правильность присоединения коммуникаций (молока, воды и др.), уровень масла в масляной ванне очистителя. Во время пуска молока стрелка манометра должна плавно подниматься до показателя 146 кПа, чему соответствует производительность 1000 кг/ч. Для регулировки производительности установки служит кран, расположенный перед молокоочистителем.

По мере износа уплотнительных прокладок между пластинами пастеризатора-охладителя периодически увеличивают степень поджатая пластин пакета до допустимого, которая составляет 0,2 мм на каждую пластину за нулевую отметку степени поджатия. В местах подтекания подклеивают новые прокладки на пластинах.

При работе на установке необходимо выполнять следующие требования по технике безопасности. При проведении работ с приборами пульт предварительно обесточивают. При давлении в системе более 150 кПа установку выключают и устраняют неисправность. Постоянно контролируют исправность манометра по показаниям контрольного прибора. Запрещается снимать и ставить приемновыводное устройство на молокоочиститель при вращении его барабана. Нельзя работать при частоте вращения барабана более 133 с-1. При появлении посторонних звуков в молокоочистителе следует немедленно выключить машину.

Выдерживатель ОПФ-1 ограждают, а раствор каустической соды для мойки хранят только в стеклянной или эмалированной посуде.

. Водоподъемники: устройство и работа

Неоднократно отмечалось, что высокопродуктивного животноводства не может быть без хорошо организованного и доброкачественного поения животных. Поение не только поддерживает животных в жизнеспособном состоянии, но и способствует повышению прироста живой массы, удоя и настрига шерсти.

При выборе водоподъемно-силовых агрегатов необходимо учитывать среднесуточные нормы водопотребления животных и кратность их поения.

Ленточный водоподъемник ВЛМ-100А при высоте водоподъема 7,4-30 м. в среднем обладает подачей 4,5м³/ч, следовательно, он сможет накачать требуемый объем воды за 4,2 часа. К положительным сторонам ленточных водоподъемников следует отнести: простоту кинематической схемы и рабочего органа, надежность, легкость в эксплуатации и техническом обслуживании, ремонтопригодность в условиях мелких хозяйств, высокая экономичность агрегата и возможность его использования с ветряным двигателем. К недостаткам следует отнести хрупкость ленты и ее замерзание при температуре ниже -5⁰С, безнапорность подачи, вытяжка ленты.

Водоструйный насос ВН-2Ш при высоте подъема 10-35м обеспечивает подачу в среднем 3,6 м³/ч, для подачи необходимого количества воды ему придется работать 5,3 часа. Основное достоинство водоструйного насоса - простота системы, опускаемой в колодец, при отсутствии трущихся деталей. Недостатки - сравнительно большая масса, не полное использование рабочего объема воды в колодце, резко выраженная зависимость подачи от высоты подъема, невозможность работы при не плотности клапана водоструйного аппарата. При безнапорной подаче водоструйный насос неконкурентноспособен с ленточным водоподъемником ВЛМ-100А.

Плавающий центробежный насос ППН-25 развивает подачу воды от 2,7м³/ч до 10,8 м³/ч. Для подъема требуемого количества воды потребовалось бы от 1,8 до 7 часов работы насоса. К достоинствам агрегата можно отнести: малую массу опускаемого в колодец оборудования - 60 кг, что позволяет легко его монтировать и демонтировать на колодцах без применения подъемных механизмов; легкость утепления оголовка колодца в холодное время года; возможность напорной подачи от 2 до 6 м над оголовком колодца. Недостатками центробежных насосов является следующее: электродвигатель насоса быстро выходит из строя из-за высокой влажности, попадания воды и случайного опрокидывания, так как понтон насоса должен опускаться и подниматься при изменении уровня воды в колодце, то эти агрегаты имеют запас длины рукава и кабеля, опущенных ввиде петель в колодец, поэтому есть угроза защемления таких петель с угрозой опрокидывания. Можно отметить также сравнительно быстрый износ рабочих колес и уплотняющих текстолитовых колец особенно в пескующихся и минерализованных водах.

Вибрационный водоподъемник НЭБ-1/20. Подача насоса - 1 - 3 м³/ч при высоте подъема 1-20 м. Для подъема требуемых 19 м³ воды вибрационный водоподъемник НЭБ-1/20 должен работать от 19 до 6,3 часа. Достоинства вибрационного водоподъемника НЭБ-1/20: малая масса, что позволяет легко монтировать и демонтировать водоподъемник из колодца, легкость утепления оголовка колодца в зимнее время. Недостатки: быстро выходящие из строя резиновые детали.

Водоподъемник эрлифтный ВВЛ-3-50 обладает подачей 3,4 м³/ч при высоте водоподъема 50 м. Это позволяет поднять требуемые 19 м³ за 5,6 часа. Достоинства эрлифтов: предельная простота опускаемой в колодец части; возможность использования скважин с эксплуатационным диаметром 100 мм и более, а также в искривленных и пескующих скважинах, кроме того, длительная эксплуатация труб на минерализованных водах - до 7 лет при использовании труб из пластмасс или их антикоррозийном покрытии. К недостаткам эрлифтов следует отнести: большую металлоемкость агрегата, относительную сложность монтажа и демонтожа установки, необходимость большого рабочего столба воды в скважине, равного высоте водоподъема, возможность загрязнения поднимаемой воды компрессорным маслом.

Для подъема воды из буровых скважин, шахтных колодцев, поверхностных водоемов используют различные водоподъемные механизмы. Тип и мощность водоподъемника выбирают в зависимости от глубины водоисточника, его дебита и от количества воды, которое необходимо хозяйству.