удк
ББК
0-
Тема: ДОИЛЬНО-МОЛОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ личных подсобных и фермерских хозяйств
1 Цель работы
1.1 Ознакомиться с особенностями производства продукции животноводства в личных подсобных и фермерских хозяйствах.
1.2 Изучить устройство и работу доильной установки для малых ферм УДМ-Ф-1 и передвижного доильного аппарата АИД-1(2).
1.3 Ознакомиться с конструктивными особенностями оборудования для очистки, охлаждения и пастеризации молока.
1.4 Ознакомиться с технологией и оборудованием для переработки молока в сливочное масло.
1.5 Вопросы электросбережения в доильно-молочных линиях личных подсобных и фермерских хозяйств.
2 Материально-техническое обеспечение работы
2.1 Доильный аппарат АИД-1.
2.2 Фрагменты доильной установки УДМ-Ф-1.
2.3 Сепараторы СОМ-600; «Сатурн-2»; «Плава-3».
2.4 Плакаты по теме.
3 Содержание работы
Технология производства молока в личных подсобных и фермерских хозяйствах представляет собой систему знаний о совокупности способов 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.
Выпускается 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 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 рисунках 1…7 представлены основные узлы и агрегаты, входящие в комплект установки УДМ-Ф-1.
Рисунок 1 – Доильная аппаратура:
1 - доильное ведро; 2 - кольцо; 3 - шланг; 4 - зажим; 5 - шланг переменного вакуума; 6 - смотровое стекло; 7 - молочный шланг;
8 - коллектор; 9 - подвесная часть доильного аппарата; 10 - трубка;
11 - вставка; 12, 14 - патрубки; 13 - пульсатор; 15 - соединитель;
16 - магистральный шланг; 17 - кран; 18 - вакуум-провод станков;
19 - хомут; 20 - гайка; 21 - шайба; 22-фиксатор; 23 - корпус доильного стакана; 24 - сосковая резина; 25 - кольцо; 26 - молочный патрубок
Рисунок 2 – Вибропульсатор:
1, 7-прокладки; 2 - диффузор; 3, 14, 19 - опоры; 4 - клапан;
5, 13 - камеры; 6, 15 - корпуса; 8, 9, 17 - гайки; 10, 16 - дроссели;
11 - мембрана; 12, 18 - фильтры
Рисунок 3 – Кормораздатчик:
1 - бункер; 2 - винт; 3, 12, 16 - шайбы; 4, 17 - гайки; 5 - козырек;
6 - заслонка; 7, 13 - шплинты; 8 - чека; 9 - лоток; 10 - рычаг; 11 - шнек;
14 - рукоятка; 15 - болт; 18 - тент
Рисунок 4 – Устройство промывки:
1 - ведро; 2 -насадка; 3 - пульсоусилитель; 4, 8 – трубки; 5 - ремень;
6 - пульсатор; 7 - клапан; 9 - коллектор; 10 - кронштейн; 11 - хомут;
12 - гайка; 13 - шайба
Рисунок 5 – Баллон вакуумный:
1 - вакуум-баллон; 2 - клапан; 3 - гнездо; 4 - прокладка клапана;
5 - шайба; 6 - ниппель; 7 - штуцер; 8 - прокладка
Рисунок 6 – Вакуум-регулятор:
1 - клапан; 2 - крышка; 3 - флажок; 4 - индикатор; 5 - пружина;
6 – стержень; 7 - колпачок; 8, 10 - индикатор; 9 - трубка
Рисунок 7 – Агрегат вакуумный:
1 - автоматический выключатель; 2 - шкив; 3 - глушитель;
4 - вакуумный насос; 5 - электродвигатель; 6 - рама; 7 - кожух;
8 - ремень; 9 - крыша
Для механизации доения коров в индивидуальных хозяйств выпускаются доильные агрегаты отечественного производства АИД-1(2) (рис. 8, 9), а также зарубежных производителей, в частности мобильная установка производства фирмы «Westfalia» (рис.10).
Рисунок 8 – Агрегат для индивидуального доения коров АИД-1-01 (передвижной):
1 - вакуумная установка; 2 - доильный аппарат; 3 - доильное ведро,
4 - тележка
Рисунок 9 – Агрегат для индивидуального доения (стационарный):
1 - доильное ведро; 2 - доильный аппарат; 3 - узел вакуумметра;
4 - вакуумный кран; 5 - вакуум-провод; 6 - розетка; 7 - изоляционная вставка; 8 – вакуумный насос
Рисунок 10 – Мобильная установка производства фирмы «Westfalia»
а – общий вид; б – схема:
1 - тележка; 2 - рукав поворотный; 3 - насос вакуумный; 4 - глушитель;
5 - резервуар вакуумный; 6 - вакуумметр; 7 - клапан предохранительный;
8 - отстойник предохранительный; 9 - агрегат силовой; 10 - ведро;
11 - аппарат доильный; 12 - колесо поворотное с тормозом
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 ФМЦ-0,2 и ФМЦ-0,05 для фильтрования молока в бидоны и трехлитровые банки (соответственно). Фильтрующий элемент представляет собой сетку из нержавеющей стали, которая промывается моюще - дезинфицирующим раствором с помощью щетки.
Техническая характеристика
ФМЦ-0,2 | ФМЦ-0,05 | |
Пропускная способность, л/мин | 12 | 3 |
Качество очистки, группа | 1 | 1 |
Номинальная тонкость фильтрации, мкм | 65 | 65 |
Диаметр, мм: | ||
чаши | 300 | 105 |
фильтрующего элемента | 170 | - |
горловины | - | 65 |
Высота, мм | 165 | 75 |
Масса, кг | 0,55 | 0,1 |
В АО «ВНИИКОМЖ» разработаны и выпускаются фильтры ФМ-1,0, ФМ-2,0 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. 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
ФМ-1,0 | ФМ-2,0 | |
Производительность, л/ч | 1000 | 2000 |
Качество очистки, группа | 1 | 1 |
Тонкость фильтрации, мкм | 50 | 80 |
Масса, кг | 8,2 | 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.
Техническая характеристика
ФПП-01 | ФМС | Ф-01М | |
Пропускная способность максимальная, л/мин | 8 | 10 | 166 |
Тонкость фильтрации, мкм | 40 | 20 | 40 |
Качество очистки, группа | 1 | 1 | 1 |
Размеры, мм: | |||
диаметр корпуса | - | 300* | 240 |
высота | - | - | 1050 |
Масса, кг | - | - | 18 |
* Диаметр фильтрующего элемента
Фильтр переносной ФПП-01 (рис. 11) устанавливается на горловине приемной емкости (например, фляги). Поверхность фильтрующего элемента самоочищается в процессе фильтрования 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 150л молока пропусканием обратным током промывочной жидкости (например, горячей воды). Самоочистка и регенерация фильтрующей поверхности фильтра типа ФМС (рис. 12) осуществляются аналогичным образом.
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.
Рисунок 11 – Фильтр переносной ФПП-01 |
Рисунок 12 – Фильтр молочный самоочищающийся типа ФМС: 1 - воронка; 2 - трубопровод подводящий; 3 - преобразователь; 4 - обтекатель; 5 - крышка; 6 - фиксатор; 7 – обруч натягивающий; 8 - фильтрующий элемент; 9 - дно; 10- трубопровод отводящий |
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 механические примеси, но и слизь, сгустки фибрина, клетки эпителия, форменные элементы крови, а также многие микроорганизмы. Количество извлекаемой примеси составляет примерно 0,06% от массы молока, прошедшего через очиститель.
Техническая характеристика центробежного молокоочистителя ОМ-1А
Производительность, л/ч | 1260 |
Установленная мощность, кВт | 1,5 |
Качество очистки, группа | 1 |
Температура молока, °С | 24...36 |
Габаритные размеры, мм | 1210x500x950 |
Масса, кг | 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. 13) термоизоляционную емкость из нержавеющей стали оборудованной вместимостью 80 л. Время нагрева продукта от 18 до 90° С составляет 80мин. Пастеризатор может работать в автоматическом режиме, потребляемая мощность 11,4 кВт.
Рисунок 13 – Пастеризатор электрический
Для фермерских хозяйств и кооперации фермеров, арендных и коллективных предприятий машиностроительными заводами выпускаются установки, агрегаты и узлы которых смонтированы на платформе: ОПУ-1, Е4-ОКЛ-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 (рис. 14), 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 секции регенерации пастеризатора, подается на сепаратор, очищается (нормализуется, сепарируется) и по трубопроводам поступает в охладитель. Мощность установленных двигателей 10 кВт.
Электропастеризатор А1-ОПЭ-250 с инфракрасным нагревом предназначен для пастеризации молока и его обеззараживания от возбудителей туберкулеза с использованием инфракрасного (ИК) электронагрева в условиях малых молочных ферм (государственных, колхозных, арендных и т. д.) с поголовьем до 100 коров.
В состав электропастеризатора входят бак-накопи, насос (10), пластинчатый регенератор-охлади, секция 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 ИК-нагрева 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.
Технологический процесс включает в себя стерилизацию гидросистемы, стерилизацию молока, мойку гидросистемы раствором щелочи и кислоты с промежуточным ополаскиванием водой.
Рисунок 14 – Электропастеризатор А1-ОПЭ-250
Техническая характеристика
Производительность, л/ч | 250 |
Начальная температура обрабатываемого молока,°С | 10...35 |
Температура пастеризации, °С | 81 ±2 |
Коэффициенты регенерации тепла в теплообменном аппарате | 0,82 |
Длительность обработки молока в секции ИК-нагрева, с | 2...4 |
Температура молока на выходе из пастеризатора при охлаждении ледяной водой, °С | 4...6 |
Габаритные размеры, мм | 1600x800x1500 |
Масса, кг | 300 |
Общий вид электропастеризатора Поток Терем 500 показан на рисунке 15.
Рисунок 15 – Электропастеризатор Поток Терм 500
Техническая характеристика
Производительность, л/ч | 500 |
Температура молока, °С: | |
на входе | 20…30 |
пастеризации | 76... 86 |
охлаждения | 2...6 |
Расход электроэнергии на 100 л молока, кВт | 1,7 |
Для осуществления пастеризации молока в условиях крестьянских (семейных) и фермерских хозяйств также применяются пастеризационные установки емкостного типа. Это ванны длительной пастеризации (ВДП), резервуары универсальные (РУМ), ванны пастеризационные универсальные (ВПУ) и др.
Ванны длительной пастеризации ВДП-300 и ВДП-600. Эти ванны предназначены для длительной пастеризации молока с выдержкой в течение 30 мин при температуре° С, подогрева молока перед сепарированием доС, а также для сквашивания молока или обрата при производстве молочнокислых продуктов.
Технические характеристики ванн длительной пастеризации
ВДП-300 | ВДП-600 | |
Вместимость ванны, л | 300 | 600 |
Температура пастеризации и выдержки молока и молочных продуктов, °С | ||
63,85 | 63,85 | |
Температура теплоносителя (воды), °С | до 90 | до 90 |
Частота вращения мешалки, мин-1 | 120 | 120 |
Электродвигатель: | ||
мощность, кВт | 0,6 | 0,6 |
частота вращения, мин-1 | 1410 | 1410 |
Внутренний диаметр ванны, мм | 800 | 1000 |
Внутренняя полная высота, мм | 760 | 890 |
Габаритные размеры, мм | 1370x931x1275 | 1510x1136x1430 |
Масса, кг | 170 | 220 |
Ориентировочная продолжительность, мин, нагревания молока до температуры, °С: | ||
45 | 25 | 30 |
65 | 40 | 50 |
80 | 50 | 60 |
85 | 60 | 70 |
90 | 65 | 85 |
Ванна пастеризационная универсальная ВПУ 500 (рис. 16) предназначена для тепловой обработки молока и других жидких молочных продуктов.
Выполнена из коррозионностойких сталей и состоит из рабочей емкости (3); электромеханической мешалки (1); термоизоляции (4); термометра (2), а также кранов: слива продуктов (5), подвода пара (6), подвода воды (7); трубы слива конденсата (8).
Для нагрева молока используется пар от стороннего источника (паровой котел типа КВ-200М), для охлаждения – проточная вода.
Рисунок 16 – Ванна ВПУ 500
Техническая характеристика
Вместимость, л | 500 |
Температура нагрева молока, С0 | 95 |
Расход пара, кг/ч | 80 |
Частота вращения мешалки, с-1 | 0,25 |
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. Отечественная промышленность выпускает его в комплекте оборудования молочной.
Устройство бидона-охладителя показано на рис. 17. 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.
Молоко охлаждается до температуры на С выше температуры охлаждаемой воды при трехкратном ее расходе.
Рисунок 17 – Бидон-охладитель:
1 - металлический каркас; 2 – комбинированный корпус; 3 - крышка с патрубками
Охладитель молока ОМВ-Ф-8 (рис. 18) предназначен для хранения в специальной среде в течение 20 ч свежевыдоенного молока в стандартных бидонах. Он выполнен в виде открытой водяной ванны 1, подключенной к электрической сети. В конце ванны расположен холодильный агрегат, соединенный посредством терморегулирующего вентиля с испарителем-аккумулятором трубчатого типа. Ванна имеет слой теплоизоляции 4 и облицована ударопрочным покрытием 5 из полистирола.
Автоматический режим работы охладителя задается с пульта управления через реле температуры и датчики, установленные в водяной ванне. Решетка, размещенная над аккумулятором льда, предназначена для установки бидонов.
Охладитель работоспособен в условиях температуры окружающей среды° С и относительной влажности не более 85 %.
На животноводческой ферме до 100 коров достаточно иметь один охладитель, он гарантирует сохранность и качество молока.
Рисунок 18 – Охладитель молока ОМВ-Ф-8:
1 - водяная ванна; 2 - испаритель-аккумулятор льда; 3 - решетка для установки бидонов; 4 - слой теплоизоляции; 5 - ударопрочное покрытие;
6 - ограждение холодильного агрегата; 7 - бидон с молоком;
8 - холодильный агрегат; 9 - пульт управления; 10 - электронасос
Технические характеристики охладителя ОВМ-Ф-8
Номинальное число одновременно охлаждаемых бидонов (вместимость 25 л) | 8 |
Время охлаждения 8 бидонов, заполненных молоком, от 32 до 5 °С при температуре окружающей среды (25+1) °С, ч | 2,5 |
Напряжение сети, В | 380 |
Установленная мощность, кВт, не более | 1,1 |
Электронасос: | |
марка | ВЦ-0,4-20-У1,1 |
потребляемая мощность, кВт | 0,36 |
Габаритные размеры водяной ванны, мм | 1810x940x725 |
Масса охладителя, кг | 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 Р22), 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.
Также выпускается размерный ряд емкостей для охлаждения и хранения молока, включающий в себя четыре модели: 1000 л молока на (рис. 19) (мод. МЗ-ОСП-75.05); для охлаждения и промежуточного хранения молока, сыворотки на 2000 л (мод. МЗ-ОСП-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. МЗ-ОСП-75.23).
Рисунок 19 – Емкость для охлаждения и промежуточного хранения молока на 1000 л мод. МЗ-ОСП-75.05
Емкости могут быть использованы под другие жидкие продукты с аналогичной вязкостью и температурным режимом хранения и обработки. Применяются в малых сыродельных и молочных цехах и заводах.
Малогабаритная установка УОМ-1 предназначена для охлаждения молока и нагрева технологической воды в индивидуальных и фермерских хозяйствах (рис. 20).
Рисунок 20 – Установка УОМ-1
Техническая характеристика
Количество охлаждаемого молока за дойку (2 ч), л | 15 |
Температура охлажденного молока, 0С | 4±1 |
Количество нагреваемой воды, л | 50 |
Температура нагрева воды. °С | 55 |
Холодопроизводительность, кВт | 3...6 |
Потребляемая мощность, кВт | 4 |
Габаритные размеры, мм | 1100х600х1200 |
Масса, кг | 16 |
Пленочная установка молокоохлаждающая В1-ООК-600 (рис. 21) предназначена для охлаждения и кратковременного хранения молока.
В состав установки входят блок-охлади, трубопровод (10), емкость для хранения молока (11), шкаф управления (12), который устанавливается в любом удобном для эксплуатации месте, емкость для ледяной воды (1), насос для воды (4), молокоохлади, льдоаккумулятор (3), емкости для приемки парного (6) и охлажденного (8) молока, холодильно-компрессорный агрегат (2), насос для молока (9).
Установка может поставляться в двух исполнениях: В1-ООК-600.00.000 (блок-охладитель и шкаф управления) и В1-ООК-600.00.000-01 (блок-охладитель, шкаф управления в комплекте с двумя емкостями хранения и соединяющим молокопроводом).
Рисунок 21 – Установка B1-OOK-600
Техническая характеристика
В1-ООК-600.00.000 | В1-ООК-600.00,000-01 | |
Производительность: | ||
при автоматической подаче молока (при ручной), м3/ч | 0,1(0,05) | |
в сутки, м3 | 0,6 | |
Время непрерывной работы в режиме охлаждения молока, ч | не более 2 | |
Рабочая вместимость емкостей, м3: | ||
для хранения охлажденного молока | 0,6 | |
для приемки охлажденного молока (парного) | 0,04(0,08) | |
Температура молока после охлаждения, °С | 5±1 | |
Установленная мощность, кВт | 1 | |
Габаритные размеры, мм | 2520x850x2152 | 7680x1300x2152 |
Масса, кг | 965 | 1200 |
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 сепараторов-маслобоек 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.
Технические характеристики сепараторов-сливкоотделителей с ручным приводом
«Зорька» | «Плава» | «Урал» | «Сатурн» | «Волга» | |
Производительность, л/ч | 30 | 50 | 50 | 50 | 100 |
Частота вращения барабана, мин-1 | 1140 | 9500 | 9700 | 10000 | 9200 |
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 (обрат) с одновременной очисткой от загрязнений.
Сепаратор, показанный на рис. 22, 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. 22, б), тарелкодержас пакетом тарелок, уплотнительного кольца, крышки 10 и гайки 9.
Рисунок 22 – Сепаратор-сливкоотделитель «Плава-2» (а) и барабан сепаратора (б): 1 - кран; 2 - приемник молока; 3 - поплавок; 4 - поплавковая камера; 5 - механизм привода; 6 - приемник обрата; 7 - приемник сливок;
8 - барабан; 9 - гайка; 10 - крышка; 11 - разделительная тарелка;
12 - промежуточная тарелка; 13 - тарелкодержатель; 14 - пробка;
15 - штифт; 16- кольцо; 17- основание; 18 - винт
Сепараторы с электроприводом «Сатурн-2» (рис. 23) и «Плава-3» |имеют приемники молока 2, сливок 6, обрата 7, а также сепаратор 23 с электроприводом. При соединении приемники 2, 6 и 7 образует поплавковую камеру 5, в которой размещается поплавок 4. Корпус сепаратора 23 крепится на горизонтально установленной доске 18 и опирается на эластичные амортизаторы 17. Внутри корпуса размещен электропривод, соединенный со специальным валиком, на который надевается барабан 8 сепаратора в сборе. Привод смонтирован так, чтобы исключалось попадание жидкости на электропроводку. Питание сепаратора от сети переменного тока напряжением 220 В через гибкий шнур 15 с вилкой.
Принцип работы электрического сепаратора аналогичен описанному выше.
Рисунок 23 – Сепаратор-сливкоотделитель с электроприводом:
1 - отражатель; 2, 6 и 7 - приемники молока, сливок и обрата; 3 - кран с ручкой; 4 - поплавок; 5 - поплавковая камера; 8 - барабан; 9 - муфта; 10 и 21 - верхняя и нижняя опоры; 11 - щиток; 12 - электродвигатель; 13 - выключатель; 14 - втулка; 15 - шнур с вилкой; 16 - основание; 17 - амортизатор; 18 - фиксатор; 19 - доска; 20 - подпятник с контргайкой; 22 - щетка; 23 - сепаратор; 24 - основание барабана; 25 - тарелка; 26 - крышка барабана; 27 - зажимная гайка
Технические характеристики сепараторов-сливкоотделителей с электроприводом
«Сатурн-2» | «Плава-3» | |
Вместимость молокоприемника, л Производительность, л/ч Частота вращения барабана, мин-1 Мощность электродвигателя, Вт Габаритные размеры, мм Масса, кг | 5 50 10000 50 300x300x500 5 | 5 50 9500 65 300x300x500 8 |
Маслобойка электрическая МЭК10-00 предназначена для сбивания масла в домашних условиях из созревших сливок или сметаны собственного приготовления.
Маслобойка (рис. 24) 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.
Рисунок 24 – Маслобойка электрическая МЭ10-00:
1 - кожух; 2 - конденсатор; 3 - переключатель; 4 - клеммная колодка;
5 - отражатель; 6 - шнур с вилкой; 7 - мешалка; 8 - валик; 9 - ручка;
10 - пластмассовый диск; 11 - защитное реле; 12 - электродвигатель
Маслобойка относится к классу приборов, которые должны работать под постоянным наблюдением.
Прежде чем включить маслобойку, необходимо обратить внимание на соответствие напряжения 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 течениеч. Признак созревания — некоторое увеличение объема продукта. Затем масло охлаждают. Температура исходного продукта должна быть в пределахС. 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.
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. 25) оросительного устройства 4, ограждения 7, электросилового шкафа 6,пульта управления 5 и сливного крана 8.
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.
Рисунок 25 – Маслопроизводитель ЯЗ-ОМЕ-0,13:
1 - загрузочный люк; 2 - барабан; 3 - смотровое окно; 4 - оросительное устройство; 5 - пульт управления; 6 - электросиловой шкаф; 7 - подвижное ограждение; 8 - сливной кран
Маслоизготовитель МИП-1500 (рис. 26) 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 26 – Маслоизготовитель МИП-1500
Техническая характеристика
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-ОКН-2 (рис. 27) предназначен для переработки молока на сливки и масло.
Рисунок 27 – Комбайн Г6-ОКМ-2
Смонтирован комбайн на основании (6), включает в себя сепаратор (2), маслоизготовии их общий привод, состоящий из электродвигас роликом 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.
Техническая характеристика
Производительность сепаратора, л/ч | 50 |
Частота вращения барабана сепаратора (при частоте вращения рукоятки привода 70 мин-1), с-1 | 166 |
Масса заливаемых сливок в маслоизготовитель, кг | 7,5 |
Количество масла, получаемого за цикл, кг | 2 |
Установленная мощность, кВт | 0,37 |
Габаритные размеры, мм | 1120х560х730 |
Масса, кг | 60 |
Малогабаритные комплекты оборудования Я7-ОКМ и Я7-ОПМ (рис. 28) предназначены для производства сливочного масла различных видов в условиях фермерских хозяйств и малых молочных предприятий.
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.
Рисунок 28 – Комплекты оборудования Я7-ОКМ и Я7-ОПМ
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.
Техническая характеристика
Я7-ОКМ | Я7-ОПМ | |
Производительность за смену, кг: | ||
по исходному молоку | 1000...1500 | 2000...3000 |
по маслу | 50...80 | 100...150 |
Установленная мощность электродвигателей, кВт | 1,84 | 2,24 |
Занимаемая площадь (без зоны обслуживания), м2 | 3,5 | 3,9 |
Высота, мм | 1850 | 1920 |
Масса комплекта, кг | 560 | 650 |
Вопросы энергосбережения. 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.
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. 1).
Таблица 1 – Рекомендуемые размеры бассейна
Число фляг, помещаемых в бассейн | Габаритные размеры бассейна, м | ||
Длина | Ширина | Высота | |
4 | 0,8 | 0,8 | 0,6 |
6 | 1,2 | 0,8 | 0,6 |
8 | 1,6 | 0,8 | 0,6 |
10 | 2,0 | 0,8 | 0,6 |
12 | 2,4 | 0,8 | 0,6 |
16 | 3,2 | 0,8 | 0,6 |
20 | 4,0 | 0,8 | 0,6 |
Варианты устройства бассейнов показаны на рис. 29. Молоко, как правило, охлаждается до температуры 3…40 С выше температуры используемой для этой цели воды.
При необходимости охлаждения молока до более низких температур целесообразно применять лед, куски которого помещают в бассейн с проточной водой.
Рисунок 29 – Устройство простейших бассейнов для охлаждения молока: а - охлаждение молока родниковой водой из колодца; б - охлаждение молока родниковой водой (родник бьет снизу); в - охлаждение молока родниковой водой (родник бьет сбоку)
Для охлаждения молока на фермах при минусовых температурах наружного воздуха целесообразно использовать компактные аккумуляторы естественного холода конструкции ВИЭСХ и МГАУ им. : холод (в виде ледяной воды или льда) аккумулируется в паузе между доениями в емкостях (2, 3 и 4) сварной металлоконструкции (рис. 32), 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.
Рисунок 30 – Секционный аккумулятор естественного холода:
1 - рама; 2,3,4- емкости для воды; 5 - сливная труба; 6 - пластинчатый охладитель; 7 - вентиль; 8 - насос; 9 - трехходовой кран
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. 30) 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.
Рисунок 31 – Двухсекционный аккумулятор естественного холода:
1, 2 - резервуары; 3, 4 - перегородки; 5 - рама; 6 - козырек;
7 - переливная труба; 8 - бачок постоянного уровня;
9 - теплоизолированный ввод; 10, 11 - водозаборная и подпитывающая трубы; 12 - водяной насос; 13 - труба отепленной воды; 14 – охладитель
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 резервуара-охладителя, подается в пластинчатый охладитель, а далее в резервуар аккумулятора естественного холода.
На рисунке 32 представлен трубчатый охладитель молока, позволяющий использовать теплоту, отбираемую от молока, для подогрева воды на технологические нужды.
Рисунке 32 – Трубчатый охладитель молока:
1 - молокапровод; 2 – датчики аппарата; 3 - вакуумный насос;
4 - воздухоразделитель; 5 - молочный насос; 6 - магистральный молокопровод; 7 - водяной насос; 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. 33).
Рисунок 33 – Универсальный водонагреватель-охладитель.
4 Содержание отчета
4.1 Описать оборудование для механизации доения коров в личных подсобных и фермерских хозяйствах.
4.2 Описать варианты энергосбережения в доильно-молочных линиях.
5 Контрольные вопросы
5.1 В чем заключаются особенности производства молока в условиях малых предприятий?
5.2 Какое оборудование отечественного производства выпускается для механизации доения коров в личных подсобных и фермерских хозяйствах?
5.3 Объясните устройство и принцип действия фильтра молочного самоочищающегося.
5.4 Каким устройством обеспечивается нагрев молока в электропастеризаторе А1-ОПЭ-250?
5.5 С помощью чего обеспечивается отключение энергодвигателя маслобойки МЭ10-00 при его перегрузке?
5.6 Какие функции выполняет молочный комбайн Г6-ОКМ-2?
5.7 Назовите основные пути энергосбережения при получении и обработке молока в личных подсобных и фермерских хозяйствах?
