Выбор оборудования для первичной обработки молока

 

Для первичной обработки молока, в нашем случае лучше всего использовать комплект оборудования, поставляемой вместе с доильной установкой АДМ-8-200. Монтаж этого оборудования, прежде всего, даст экономию денежных средств, а само оборудование вполне обеспечивает качество и свойства молока соответствующие предъявляемым к нему требованиям.

 

Выбор вакуумного агрегата

 

Как показывает раздел 2 существующие на сегодняшний день вакуумные агрегаты, обладают рядом недостатков, поэтому оставляем вакуумный агрегат, который поставляется с доильной установкой АДМ-8-200.

Выбор охладительной установки произведём позже после проведения расчётов.

Технологический расчёт и подбор оборудования

 

Свежевыдаиваемое молоко подлежит немедленной очистке, охлаждению, а иногда и пастеризации. Как правило, данные процессы осуществляются на поточно-техногических линиях животноводческих ферм и комплексах. При машинном доении эффективного сокращения затрат труда достигается в том случае, если доение осуществляется в молокопровод.

В этом случае ликвидируются все ручные операции по переливу и транспортировке молока внутри фермы, что и составит основную часть достигаемой экономии в трудозатратах.

Расчёты по машинной дойке сводятся:

- к определению производительности труда доярки;

- к определению потребного числа доярок;

- к определению производительности доильной установки;

- к расчёту оптимального числа доильных аппаратов на одну доярку;

- к расчёту количества доильных установок.

Производительность труда доярки предполагает те ручные операции, которые она должна выполнять в процессе доения. Эти операции обусловлены зоотехническими требованиями ухода за животными, их недостаточно тщательное выполнение приводит к снижению молочной продуктивности (мытьё и вытирание вымени, предварительный массаж с выдаиванием первых струек молока – контрольных на мастит, машинный додой и др.). Если все эти операции в совокупности требуют затраты ручного времени доярки Т_р, мин; то производительность её труда равна [8].

(4.1)

где Т_р – время выполнения ручных операций, Т_р = 2…3 мин [8].

Таким образом:

Чтобы подоить все стадо в пределах заданного времени (ч), необходимо иметь Z операторов:

(4.2)

где K - количество коров на ферме в одном помещении;

T - время доения всего поголовья животных, по зоотехническим

требованиям £ 2,0 ч [8];

- затраты личного времени оператора.

- это для 200 голов;

- это для 400 голов.

Принимаем число дояров = 4 – для одной фермы на 200 голов [8].

Производительность установки равна:

(4.3)

Число аппаратов, необходимых одному оператору:

(4.4)

где - продолжительность выдаивания коровы машиной без

участия оператора, Т₀ = 4…6 мин [8];

- длительность начальных операций, мин (подмывание,

вытирание, предварительный массаж, выдаивание первых

струек, надевание доильных стаканов, переход к соседней

корове), t_нач = 80 с [8].

Принимаем:

Общее количество доильных установок , необходимых для доения всего стада, находят из зависимости:

(4.5)

где - время доения всех коров, ч;

_уст - производительность установки, к/ч.

- это для 200 голов;

- это для 400 голов

Определяем количество молока, поступающего в линию первичной обработки. Годовое количество молока , поступающее в молочную:

(4.6)

где - плановое количество коров;

- продуктивность одной коровы, М = 5500,0 кг/год.

- с одного коровника на 200 голов;

- это с 400 голов.

Максимальный суточный сбор молока:

(4.7)

где - коэффициент неравномерности надоя, = 1,2...2,0 [8].

- с одного коровника на 200 голов;

- это с 400 голов.

Максимальный разовый надой молока:

(4.8)

где - коэффициент, учитывающий кратность доения, = 0,4 [8].

- с одного коровника на 200 голов;

- это с 400 голов.

Часовая загрузка Q_Ч поточной линии обработки молока определится по выражению:

(4.9)

- для одного коровника на 200 голов;

- это с 400 голов.

Расчёт оборудования

Как уже показано выше, в коровнике планируется установить доильную установку АДМ-8-200. В комплект установки назначаем двенадцать работающих аппаратов «Нурлат» и два запасных. Таких коровников будет два. Каждый коровник рассчитан на 200 голов. Но с учётом задания, предполагаем, что в каждом коровнике будет по 200 голов.

Определяем расход воздуха Q доильной установкой во время доения двенадцатью аппаратами [8]:

(4.10)

где 1,05 – коэффициент несовершенства аппарата, допускающего

протечки воздуха;

R – коэффициент поправки по частоте, ;

где R_Д – действительная частота пульсации, с;

R_О – оптимальная частота пульсации,

n – число одновременно работающих аппаратов;

V – расход воздуха одним аппаратом в нормальных условиях при

частоте пульсации ,

А – коэффициент, учитывающий протечку воздуха из вакуумной

системы доильной установки вследствие недостаточной

герметичности.

(4.11)

где α₁ – коэффициент, учитывающий возможные утечки воздуха в

соединениях вакуумных трубопроводов и неплотности в

кранах, α₁ = 0,10 [8];

α₂ – коэффициент, учитывающий подсос воздуха между соском и

резиной, α₂ = 0,05 [8];

α₃ – коэффициент, учитывающий неизбежные утечки воздуха

вследствие низкой квалификации операторов, α₃ = 0,20 [8];

α₄ – коэффициент, учитывающий утечки воздуха вследствие

спадания стаканов и понижения вакуума в системе,

α₄ = 0,25 [8];

α₅ – коэффициент, учитывающий потери подачи вакуумного

насоса в жаркое время и при его нагреве, α₅ = 0,20 [8];

α₆ – коэффициент, учитывающий падение производительности

насоса из-за увеличения зазоров, α₆ = 0,20 [8].

Таким образом:

Отсюда:

Таким образом, мы определили расход воздуха доильными аппаратами вместе с доильной установкой. Полученное значение расхода мы можем использовать для определения производительности вакуумного насоса Q_нас, т.е. для определения геометрических параметров насоса. Для этого [8], что коэффициент запаса подачи вакуумного насоса α_зап = 2,0 (пределы 1,5…2,0), тогда:

Отсюда:

На основе расчёта принимаем двухроторный вакуумный насос ДВН - 1,5 производительностью 90 м³/ч [1].

Что касается технологической схемы молочной линии, то молоко из групповых счётчиков молока СМГ-1А, осуществляющих учёт молока от каждой из четырёх ветвей доильной установки идёт в воздухоотделитель, насос НМУ-6 и тканевый фильтр. Далее молоко поступает в пластинчатый противоточный охладитель ОМ-1А (в данном случае их два), где охлаждается до температуры 8…10⁰С. Кратковременное хранение молока производится в танке охладителе РО-4,0. Из резервуаров-охладителей молоко насосом НМУ-6А32 перекачивается в автоцистерну АЦПТ-3,3 и увозится на молокозавод для дальнейшей переработки.

Энергетический расчёт

Для облегчения построения графика работы оборудования обозначим через позиции всё оборудование таблица 5.1.

 

Таблица 5.1 - Данные к графику работы оборудования.

Обозначение позиций	Технологическая операция	Марка машины	Общее время работы t, час	Мощность Р, кВт
	Освещение	Лампы	6ч 30 мин	2,8 ∙ 2 = 5,6
	Доение	АДМ-8А	6,0 ч	8,75 ∙ 2 = 17,50
	Охлаждение	ОМ-1А	7 ч 30 мин	7,5 ∙ 2 = 15,0

 

Сводим все время работы оборудования в таблицу 5.2.

 

Таблица 5.2 - Время работы оборудования

Оборудование (марка)	Время работы, час
утро	день	вечер
Лампы накаливания	3ч 55мин-6ч5мин	10ч 55мин-13 ч5мин	18ч 55мин-21 ч5мин
АДМ-8А	4ч-6ч	11ч-13ч	19ч-21ч
ОМ-1А	4ч-6ч30мин	11ч-13ч 30мин	19ч-21ч 30мин

 

Далее строим график установленных мощностей по ранее проведенным расчетам и выбранным машинам.

В 3ч 55 мин включается освещение Р_осв = 2,8 кВт.

Тогда Р_сумм (3ч 55мин) = 2,8 кВт,

где Р_сумм (3ч 55мин) - суммарная мощность установленного

оборудования, работающего с 3ч 55мин до 4ч.

В 4 часа включается все оборудование и продолжает работать освещение. Все указанное оборудование работает совместно 2 ч.

 

Тогда Р_сумм (4 ч) = 2,8+8,75+7,5=19,05 кВт,

где - Р_сумм (4ч) - суммарная мощность установленного оборудования,

работающего с 4ч до 6ч.

В 6 ч выключается АДМ-8А.

Тогда Р_сумм (6 ч) = 2,8 + 7,5 = 10,3 кВт,

где Р_сумм (6 ч)- суммарная мощность установленного оборудования,

работающего с 6 ч. до 6ч 05мин.

В 6ч 05 мин выключается освещение.

Тогда Р_сумм (6ч 5мин) = 7,5 кВт,

где Р_сумм (6ч 5мин)- суммарная мощность установленного

оборудования, работающего с 6ч 05мин до 6ч30мин.

В 6ч 30мин выключается все оборудование.

Следующее включение оборудования будет в 10ч 55мин. Включается в работу освещение.