CC BY
38
Определение временных и расходных характеристик процесса промывки молочной линии доильной установки
А.С. Королев, А.А. Панин, аспиранты;
Оренбургский ГАУ
Наиболее важной операцией по уходу за доильным оборудованием является его промывка. Как видно из таблицы 1, наибольшее влияние на бактериальную обсемененность оказывает санитарное состояние доильного оборудования и охлаждение молока. Если санитарное состояние неудовлетворительно, то дальнейшее охлаждение обсемененного молока не даст ожидаемых результатов [1]. Правилами технического обслуживания (ТО) в России предусмотрено ежедневное ТО доильных установок перед, во время и по окончании доения, ТО 1 через 180—200 часов работы и ТО 2 через 2000—2500 часов работы оборудования.
1. Оценка основных причин бактериальной обсемененности молока, в 1 мл
100-1000
100-1500
500-15000
В понятие «санитарная обработка», как отмечает В. Моор, входит комплекс манипуляций, направленных на уничтожение патогенных и снижение количества непатогенных микроорганизмов до такого уровня, когда они уже не оказывают существенного влияния на качество молока при повторном использовании оборудования.
Для обеспечения эффективности санитарной обработки необходимо точно выдерживать рекомендованную производителем продолжительность операции промывки, а также концентрацию моющих средств [2].
За продолжительность операции при ополаскивании или циркуляционной промывке примем продолжительность прохождения жидкости через любое сечение молокопроводящей коммуникации. Такой подход особенно важен для коммуникаций с большой длиной, когда время их заполнения или опорожнения моющим раствором (водой) соизмеримо с общей продолжительностью операции.
Продолжительность операции для любого /-того сечения имеет три составляющих:
Х31 — продолжительность прохождения жидкости через сечение при заполнении коммуникации;
1С/ — продолжительность прохождения жидкости через сечение при сливе жидкости из коммуникации;
— продолжительность прохождения жидкости через сечение при полностью заполненной трубе.
Продолжительность прохождения жидкости в ьсечении за всю операцию будет равна:
(1)
На графике по оси абсцисс отложено время, т.е. продолжительность операции, по оси ординат — длина коммуникации от 0 до 1К. Время заполнения или опорожнения может быть определено исходя из средней скорости потока моющей жидкости вдоль коммуникации и длины коммуникации, т.е.:
(2)
где и3 и ис — среднее значение скорости потока при заполнении и опорожнении.
■
Рис. 1-График для определения продолжительности операции промывки
В общем случае численные значения и3 и ис зависят от многих факторов, а именно — от объемного газосодержания, структуры газожидкостной смеси, величины вакуума в системе, угла наклона молокопровода, температуры раствора, сечения трубы и т.д. В связи с этим численные
значения — и ~ могут существенно меняться. Тогда обеспечить заданную общую продолжительность операции ґіоп можно путем управления величиной 4.
Если принять и3 = ис = 1,5 м/с [2, 3], то для молокопроводов доильных установок типа УДМ-200 суммарная продолжительность заполнения или опорожнения составит 1,5 мин. Целесообразно принять во внимание операцию ополаскивания 4 = 3 мин., тогда общая продолжительность составит ґоп = 4,5 мин. Для определения расхода холодной и горячей воды примем следующие исходные данные: общая длина молокопровода L = 280 м; объем молокопровода Ут = 560 л; иср = 1,5 м/с; коэффициент объемного газосодержания в = 0,6. Тогда общий расход воды определим из:
Vb ~ Vm (1- ß) +r« 60г>ср(7 - ß) (3)
VB = 560(1 - 0,6) +1„ 60 1,5 (l -ß) =
= 224 + 0,6r„ 60 = (224 + 361„),
при tn = 3 мин. VB = 224 + 108 = 332 л Определим количество горячей и холодной воды, необходимой для ополаскивания, исходя из того, что на ферме имеется горячая вода температурой // = 65 °С, холодная температурой tx= 10 С° и теплая 1Т = 35 °С. Тогда, принимая во внимание, что VB = Vr+ Vx = 332 л, из уравнения теплового баланса найдем Vr = 150 л; Vx= 182 л.
Для циркуляционной промывки потребность в горячей воде составит:
.
Выполненные расчеты носят ориентировочный характер. В частности, при определении коэффициента объемного газосодержания нами учитывался лишь воздух, который поступает в систему через калиброванное отверстие в коллекторе. Между тем большинство современных доильных установок предусматривает дополнительное инжектирование воздуха в систему. Это позволяет снизить расход воды и энергии, интенсифицировать процесс промывки за счет увеличения скорости движения газожидкостной смеси с усилением механического воздействия на внутреннюю поверхность молочных коммуникаций.
Литература
1. Беленький, Н.Г. Санитарно-гигиеническое качество заготавливаемого молока и пути его улучшения / Н.Г. Беленький, Н.С. Королева, И.П. Даниленко, В.В. Молочников // Улучшение качества молока и молочных продуктов. - М.: Колос, 1980. - С. 27-37.
2. Веприцкий, А.С. Влияние режима движения раствора в зависимости от числа Рейнольдса на эффективность мойки молокопроводов / А.С. Веприцкий, А.Е. Брагина // Проектирование рабочих органов машин для животноводческих хозяйств. - Ростов н /Д, 1969. - Вып. I. - С. 104-114.
3. Жмырко, A.M. Обоснование режимов очистки молокопровода увеличенного диаметра от загрязнений / A.M. Жмыр-ко // Совершенствование процессов и технических средств в АПК. - Зерноград. - 2005. - Вып. 6. - С. 59-62.
