Общая информация

Охладители молока

Pin
Send
Share
Send
Send


Даже за большое количество молока много не заплатят, если оно будет некачественным. А как измеряют качество? По ряду показателей: чистота, кислотность, жирность и — важнейший критерий - обсемененность бактериями. Молоко с большой концентрацией микробов хорошим не будет.

Чем быстрее вы охладите молоко после дойки, тем меньше будет в нем вредоносных бактерий. При +10° С размножение этих микроорганизмов ощутимо замедляется, а при +4° С — прекращается вовсе. Если температура не будет повышаться, количество бактерий останется стабильным в течение двух суток. Этого времени вполне достаточно, чтобы довезти молоко до приемного пункта и сдать переработчику.

Как это работает?

Разберемся в устройстве охладителей. Открытые обычно имеют небольшой объем — от 500 литров до 3 тонн. Крышка у них откидывается или сдвигается в сторону на пружинах. Ими пользуются в небольших хозяйствах, где нет автоматических доильных линий, сложных электронных систем управления и специалистов, которые могут все это обслуживать. Для открытых танков не нужно автоматы промывки — всю грязь из емкости легко удалить вручную. Таким же способом проводится и обеззараживание.

Танк-охладитель закрытого типа — это изолированная система. Корпус таких емкостей замкнут, молоко подается внутрь по специальному трубопроводу или шлангам. Снаружи обычно есть термоизоляция, благодаря которой температура молока остается стабильной в течение долгого времени. Почти все закрытые танки имеют программируемый электронный блок управления.

Снижаем температуру

Как производится охлаждение? Оно может быть прямым или же с помощью промежуточного хладоносителя. В последнем случае также есть подразделение на системы с фазовым переходом (льдоаккумулирующие) и без него (чиллеры).

Обычно в льдоаккумулирующих системах резервуары для молока и для хладоносителя находятся в одном корпусе. Ледяная вода попадает на стенки емкости, где находится молоко, и охлаждает его. Затем она стекает к ледогенератору, где идет постепенное таяние льда. Если его становится слишком мало, запускается процесс повторного намораживания.

Системы прямого охлаждения устроены гораздо проще. Хладагент попадает непосредственно на стенки емкости и забирает тепло у молока. Чаще всего хладагентом является фреон.

Устройство охладителя молока

Незаменимые части танка – охладителя — это резервуар для молока, окруженный теплоизолирующим материалом, и холодильно-компрессорный агрегат. Назначение их понятно по названиям. Внешне весь танк обычно выглядит как цилиндр, эллипс или супер-эллипс. Форма выбирается не по капризу дизайнера. Танк должен без затруднений размещаться в любом помещении — большом, маленьком, квадратном, прямоугольном. И в то же время система охлаждения должна охватывать как можно большую поверхность резервуара — для эффективного и быстрого снижения температуры.

При покупке танка нужно обращать внимание на качество сборки. Емкости для молока обычно делаются из пищевой стали марки AISI-304. Материал должен быть идеально отполирован, а внешние и внутренние швы — максимально гладкие. От этого зависит эффективность промывки и дезинфекции — в грубых стыках скапливается больше молочного жира и бактерий.

Устройство рубашки охлаждения

В системах с прямым охлаждением между внутренним и внешним корпусом танка располагается контур, внутри которого циркулирует хладагент (фреон). В системах с промежуточным охлаждением в том же месте монтируется льдоаккумулятор. В нем намораживается лед и затем медленно тает. Получившаяся вода подается в верхнюю часть танка и там выпрыскивается на стенки резервуара с молоком.

В системах с прямым охлаждением есть ограничение по количеству молока. Его уровень внутри емкости должен быть достаточным для перемешивания. Обычно это не менее 5% от общего объема танка. Фреон в рубашке охлаждения имеет минусовую температуру. Если молока слишком мало, оно начинает намерзать на стенки под действием слишком сильного охлаждения. При перемешивании смерзания не происходит.
Для этого внутри емкости есть специальный агрегат — в просторечии «мешалка». Ее приводит в действие мотор-редуктор, чаще всего планетарного типа. Скорость работы агрегата можно менять — от 21 до 48 оборотов в минуту. Устанавливать ее нужно так, чтобы при движении не разрушались жировые шарики в молоке и в жидкость не попадал воздух (иначе уменьшится содержание свободных жирных кислот, и качество продукта упадет).

Компрессорный агрегат

От компрессорной установки зависит, насколько быстро охлаждается молоко. В идеале этот процесс должен длиться, даже если компрессор сломался. Для этого в блоке должна быть «аварийная» система, которая сможет поддерживать работу до прибытия инженера из сервисной службы.

Хорошо, если в компрессорном блоке есть картерный подогреватель масла, система удаления фреона из рубашки охлаждения при промывке танка, отделитель жидкости на всасывающей магистрали, автоматика для защиты от перекоса фаз и обрыва фазы, от скачков напряжения, и некоторые другие элементы. Они повышают надежность всей установки в целом.

Из производителей компрессоров, имеющих хорошую репутацию у пользователей, можно назвать Danfos, Castel, Parker, Bitzer, Copeland, Guntner, L`Unite Hermetique и другие.

Нулевой цикл

У ряда танков-охладителей есть такая функция, как предварительное охлаждение молока. Для этого используют теплообменники двух типов — пластинчатые и трубчатые. Пластинчатые встраиваются в водопроводную магистраль, где вода поступает из скважин. Молоко, проходя через такое устройство, остывает до +15° С . +17° С. Времени это занимает немного, при этом окончательное охлаждение завершается быстрее. Уменьшается нагрузка на компрессорную установку, и, соответственно, увеличивается ее ресурс.

С другой стороны, пластинчатый теплообменник и сам требует ухода. В идеале все жидкости, проходящие через него, надо фильтровать — как молоко, так и воду. Чем ниже качество проточной воды, тем более частое и сложное техобслуживание требуется обменнику. При этом повторное использование такой воды порой затруднено, и приходится ее просто сливать, а это явно не способствует экономии.

В трубчатом теплообменнике молоко и вода движутся по трубам в противоположных направлениях. Труба с молоком находится внутри трубы с водой. Для охлаждения воды используется льдогенератор танка-охладителя, для поддержания нужного напора — центробежный насос. К моменту поступления в основной резервуар молоко в трубчатом обменнике охлаждается до +8° С . +10° С. После этого конечное снижение температуры до требуемых +4° С занимает всего 1.5 часа.

Изготовители танков с промежуточным охлаждением часто предлагают покупателю трубчатый теплообменник в комплекте с основным агрегатом — охладителем. Техническое обслуживание такого обменника заключается главным образом в санитарной обработке обеих труб.

Промывание танка-охладителя

Как происходит удаление грязи из танка-охладителя? В закрытых моделях за это отвечают системы автоматической промывки. В их состав входит:

  • промывочный насос,
  • насос-распределитель, который отмеряет нужное количество моющего вещества,
  • распылитель воды и очищающих средств.

В современных моделях часто устанавливаются промывочные насосы одного и того же изготовителя, который уже хорошо себя зарекомендовал. Поэтому системы отличаются главным образом по способу распыления воды. В одних случаях это разбрызгивание воды через полый вал редуктора мешалки в то время, как привод перемешивающего устройства тоже работает. В других — установка внутри резервуара отдельных валов для промывки и распыление воды за счет подачи под давлением (разбрызгивающая головка при этом поворачивается в разные стороны). В третьих — крепление внутри резервуара стационарных форсунок. Каждая из них распыляет воду в определенной зоне, но в результате вся внутренняя поверхность охладителя оказывается чистой.

Контролирует работу всей системы автоматический блок управления. Он отвечает не только за процесс промывки, но и за начало охлаждения, а также регистрирует и хранит сведения за определенный период (50-70 дней). «Общаться» с системой достаточно легко. Температура молока в данный момент и по окончании охлаждения, вид чистящего средства, время, дата — все это отображается на дисплее блока управления. При необходимости можно отключить автоматику и управлять всеми процессами вручную.

Немного о возможностях электроники

Почти во всех современных охладителях (точнее, в их блоках управления) есть электронный журнал. Там может храниться любая нужная информация. Например, о 40 последних циклах охлаждения — при какой температуре оно началось и на какой закончилось. Или о 10 последних ошибках — остановке работы охладителя, отключениях тока, нехватке моющего вещества и т. п. Можно также собирать сведения о последних циклах промывки — их начало, окончание, число этапов промывки, их длительность и т. п. Эти данные пригодятся и тому, кто работает с охладителем, и технику из сервисной службы при появлении каких-то сбоев.

А еще работу промывочного автомата можно отслеживать в режиме реального времени. Для этого достаточно. вставить в электронный блок контроля сим-карту. И вы будете получать на мобильный телефон сведения о неполадках, а также данные о работе агрегата.

У автоматики есть функции, которые нужны не каждый день, но иногда могут быть очень полезны. Например, управление при отсутствии электропитания. Если электроэнергия внезапно отключается, промывка останавливается, но система «запоминает» этот момент. Как только подача тока возобновляется, промывка продолжается с того места, где она прервалась. В противном случае охладитель останется необработанным с момента отключения тока и до того, как придет оператор и повторно запустит промывку вручную.

Чем больше функций есть в «стандартном наборе» блока управления, тем выгоднее это его владельцам. Они могут в полной мере использовать всё, на что способен танк-охладитель.

В заключение

Нужно ли покупать для танка-охладителя какое-то дополнительное оборудование? Это зависит от ваших целей и финансовых возможностей. Мы назовем несколько наиболее полезных устройств.

Электронные счетчики молока помогают точно вычислить количество продукта, которое проходит через охладитель. Работают они очень быстро, а погрешность крайне мала.

Водонагреватели требуются, когда в танк поступает недостаточно горячая вода. Ее температура должна составлять +70°С. +80° С для хорошей промывки танка. Кроме того, для смягчения и очистки воды могут понадобиться фильтры. Это необходимо, например, в тех случаях, когда на охладителе стоит пластинчатый теплообменник.

При неравномерной подаче тока полезным будет устройство для контроля напряжения. Оно отслеживает перепады напряжения и передает вам информацию обо всех неполадках в электросети.

При покупке охладителя нужно иметь в виду, что этой технике периодически нужно техобслуживание. Чем лучше оно проводится, тем дольше будет работать ваше оборудование. Заранее соберите сведения о продавце: какую репутацию он имеет, как выполняет установку и монтаж охладителей, нет ли негативных отзывов. Большую роль играет также уровень подготовки сотрудников и собственно технического обслуживания.

Способы охлаждения молока

Способы охлаждения за несколько тысячелетий разведения крупного рогатого скота не претерпели особенных изменений. В древности ёмкость с молоком опускали в реку, колодец или глубокий подвал, температура в котором сохранялась на низком уровне, независимо от уличной температуры воздуха.

Сейчас для охлаждения можно использовать:

  • естественные способы — погружение в холодную воду или снег,
  • искусственные способы.

Естественный способ

Для снижения температуры понадобится ёмкость по размерам большая, чем ёмкость с продуктом. В неё набирают холодную воду или снег. В подготовленную среду погружают ёмкость с молоком. Недостаток этого способа в том, что так можно охладить лишь небольшое количество жидкости.

Специальные охладители

Более эффективным способом будет помещение молока в специальный холодильник или контейнер (бак). Снижение температуры такой ёмкости происходит за счёт внешнего охлаждающего контура, в котором циркулирует хладагент. Продукт помещают в такую установку, как в обычный холодильник.

Классификация охладителей:

  • молочные танки открытого и закрытого типа,
  • теплообменники пластинчатые и трубчатые.

Оборудование различается по степени автоматизации процессов его обслуживания, объёму, типу охлаждения и т. д. Пластинчатые теплообменники обычно подключены к водопроводной магистрали. Снижение температуры происходит в результате теплообмена между двумя несоприкасающимися средами — молоком и водой, движущимся по своим контурам (пластинам). Такое оборудование зачастую применяется для предварительного охлаждения молока, которое сразу же отправляют на молокозавод. Оросительные охладители используются на поточных линиях доения. В них молоко подаётся на рабочие поверхности и охлаждается, а затем движется в молокосборник. Производительность такого оборудования за 1 час работы составляет 400–450 л.

Танки-охладители по типу устройства

Танки-охладители предназначены для снижения температуры и хранения продукта. Все типы снижают температуру продукта с +35 °С до +4 °С за несколько часов и затем поддерживают её автоматически. Перемешивание слоёв для устранения градиента температур также происходит в автоматическом режиме. Устройства могут быть открытого и закрытого типов.

Состав танка-охладителя:

  • холодильно-компрессорный агрегат — основной прибор, который обеспечивает охлаждение,
  • электронная панель управления,
  • перемешивающее устройство,
  • система автоматизированной промывки,
  • теплоизолированная ёмкость цилиндрической или эллипсовидной формы.

Надёжность системы определяется надёжностью холодильно-компрессорного агрегата. Оптимальными являются устройства, в которых при выходе из строя компрессора срабатывает аварийная система, которая продолжает охлаждение до выполнения ремонта компрессора.

Закрытого типа

Устройство может быть овальной или цилиндрической формы. Материал изготовления внутренней цистерны — пищевая сталь AISI-304. Корпус герметичен и имеет надёжный теплоизоляционный слой. Танк закрытого типа используется для крупных партий продукта — от 2 до 15 тонн. Работа охладителя и последующее обслуживание полностью автоматизированы.

Устройства для охлаждения

На всех молочных комбинатах действуют определенные требования к поступающему молочному сырью. А первое и важнейшее правило — молоко, привозимое для переработки, должно быть охлажденным.

Охлаждение — обязательный процесс, позволяющий избежать быстрого и активного роста бактерий в цельном парном молоке. Свежий надой необходимо остудить в течение первых трех часов, иначе он станет не пригодным для дальнейшего использования. При температурных условиях уже в +10 градусов в молоке отмечается замедление роста бактерий, а при +4 градусов они перестают размножаться. Охлажденный продукт должен быть доставлен для обработки на молокозавод в течение 48 часов.

Устройства для охлаждения молочного продукта различаются по типу, принципу работы и техническим особенностям.

  • Пластинчатые охлаждающие устройства,
  • Молочные танки,
  • Закрытые танки,
  • Ванны или открытые танки.
  • Пластинчатый охладитель

Открытого типа

Открытые танки используются для охлаждения некрупных партий — от 430 до 2000 л. Основа конструкции — термоизолированный цилиндр с функцией автоматического перемешивания молока. Промывка оборудования проводится вручную. Особенностью конструкций открытого типа является откидная верхняя часть ёмкости.

Технические характеристики некоторых охладителей молока

Основными техническими характеристиками танков-охладителей являются:

  • габариты оборудования,
  • объём рабочей ёмкости,
  • температуры — начальная и конечная для молока, а также окружающей среды,
  • тип охладителя.

В современных установках учитывается также надёжность работы компрессора, наличие аварийного режима работы, качество выполнения работ по автоматизированной очистке.

Fresh Milk 4000

Установка выполнена из высококачественной пищевой стали AISI-304. Охладитель комплектуется компрессором Maneurop (Франция). Молоко охлаждается испарителем типа «сэндвич», что гарантирует надёжную работу конструкции в течение 7 лет. Системы обслуживания — перемешивание и мойка полностью автоматизированы.

Пластинчатый охладитель

Внутри имеет тонкие стальные полые пластины, между которыми расположены резиновые уплотнители. Внутри одних пластин течет молоко, внутри других — охлаждающая жидкость. Чаще всего это фреон. Для увеличения производительности молочные и охлаждающие пластины чередуются. Мощность устройства зависит от количества пластин с охлаждающей жидкостью.

Полученное в результате дойки молоко после прохождения системы очистительных и обеззараживающих фильтров попадает в абсолютно изолированную от внешней среды емкость, где происходит его быстрое охлаждение.

Отечественные и зарубежные производители закрытых танков для молока предлагают различные способы быстрого охлаждания, условно подразделяемого на прямое и промежуточное.

Прямое и промежуточное охлаждение

При прямом охлаждении молока на ферме со стенками внутренней емкости напрямую контактирует фреон. Операторам необходимо внимательно следить за показателями температурных датчиков и работой перемешивающей системы, чтобы не допустить переохлаждение продукта или его намерзания.

При промежуточном способе работы охладительного оборудования в нижней части молочный танк имеет емкость, в которой с помощью фреоновой установки формируется лед. В дальнейшем под воздействием тепла от молока лед тает, а холодная вода при помощи специальных разбрызгивателей наносится на стенки емкости, охлаждая ее.

При таком способе охлаждения используется ограниченное количество воды, а весь цикл является замкнутым, что значительно снижает затраты и избавляет фермера от необходимости устанавливать перемешивающий миксер. Категорически запрещается смешивать в одной емкости охлажденное и парное молоко, это способно спровоцировать бурный рост бактерий и быстро испортить ценный продукт.

Промывка емкости после удаления очередной партии охлажденного молока проводится автоматически при помощи специальной системы, подающей моющие вещества и промывочную воду.

Использование пластинчатых и трубчатых теплообменников

Учитывая, что снижение температуры молока является достаточно энергоемким процессом, животноводы используют различные способы для того чтобы уменьшить расход электроэнергии при сохранении эффективности работы подобных систем.

Одним из практичных решений является использование пластинчатых охладителей молока. Они имеют компактные размеры и могут встраиваться в систему молокопровода.

Схема их работы очень проста и чем-то напоминает обычный бытовой дистиллятор, состоящий из полых стальных пластин, между которыми установлены резиновые уплотнители. По одним полостям подается молоко, а в противоположном направлении — охлажденная вода или фреон.

Использование охладителя молока пластинчатого типа позволяет снизить температуру подаваемого по молокопроводу продукта с исходных +38+39 градусов Цельсия до температуры +15+17 градусов. Затем молоко подается в один из видов танков, где его температура доводится до требуемых параметров.

Трубчатые охладители имеют замкнутый цикл, в котором талая вода от сформированного с помощью фреона льда проходит по трубам в направлении, противоположном движению молока. Такое оборудование снижает температуру продукта до +8+10 градусов Цельсия, давая возможность охладить молоко в танке до нормативных показателей в течении полутора часов, при допустимых 3 часах.

Правильный выбор — ключ к повышению доходов

Выбор специального оборудования для сохранения качественных характеристик получаемого от крупного рогатого скота молока, является чрезвычайно важным и ответственным решением, стоящим перед мелкими, средними и крупными фермерами. Для того, чтобы определиться какие охладители молока подходят именно вам, в обязательном порядке изучите их производственные характеристики, обратив особое внимание на расход электроэнергии и воды.

Выбирая определенный танк или установку, обязательно проконсультируйтесь со специалистами и прислушайтесь к их рекомендациям. Постарайтесь собрать свою охладительную систему из элементов одного производителя, что гарантирует ее долгосрочную и бесперебойную работу, а для вас станет надежным источником постоянного дохода. А если захотите заняться изготовлением каких-либо молочных продуктов, то вам будет полезна статья «Об оборудовании для переработки молока».

Поставьте лайк, если статья была для вас интересна и полезна.

Поделитесь в комментариях собственными методами охлаждения молока и длительного сохранения его качества.

Охладитель молока закрытого типа 2000

— Габаритные размеры: 2200х1500х2200 мм

— Мощность: 4.5 кВт

— Напряжение питания: 380 В

— Минимальная заливка молока: 200 л

— Время охлаждения от +34 до +4°С при загрузке на 1/3 (tокр+25°С): 3 часа

— Точность поддержания температуры молока: ±1°С

— Масса хладагента (R22 или R404A): 8 кг

— Угловая скорость мешалки: 23-30 об/мин

— Мощность мешалки: 120 Вт

— Габариты компрессорно-конденсаторного агрегата: 1070х600х560 мм

— Тип: Охладитель молока

— Система автопромывки: Есть

Охладитель молока открытого типа УОМ S-3000

— Габаритные размеры: 2800х2050х1300 мм

— Мощность: 4,5 кВт

— Напряжение питания: 380 В

— Минимальная заливка молока: 300 л

— Время охлаждения от +34 до +4°С при загрузке на 1/3 (tокр+25°С): 3 часа

— Точность поддержания температуры молока: ±1 °С

— Масса хладагента (R22 или R404A): 9 кг

— Угловая скорость мешалки: 23-30 об/мин

— Мощность мешалки: 120 Вт

— Габариты компрессорно-конденсаторного агрегата: 1260х750х750 мм

— Тип: Охладитель молока

— Система автопромывки: Нет

Охладитель молока открытого типа УОМ R-500

— Габаритные размеры: 1600х1000х1200 мм

— Мощность: 2,5 кВт

— Напряжение питания: 380 В (возможно 220 В)

— Минимальная заливка молока: 20 л

— Время охлаждения от +34 до +4°С при загрузке на 1/3 (tокр+25°С): 3 часа

— Точность поддержания температуры молока: ±1 °С

— Масса хладагента (R22 или R404A): 4,5 кг

— Угловая скорость мешалки: 23-30 об/мин

— Мощность мешалки: 120 Вт

— Тип: Охладитель молока

— Система автопромывки: Нет

Классификация и общее устройство охладителей молока

Согласно ГОСТ Р 50803-2008 (ИСО 5708:1983) «Машины и оборудование для пищевой промышленности. Резервуары для охлаждения и хранения молока на молочно-товарных фермах и приемных пунктах. Технические требования и параметры безопасности», по способу охлаждения все установки делятся на 3 типа:

I – непосредственного охлаждения. Испаритель компрессорно-конденсаторной установки смонтирован так, что находится в прямом контакте с корпусом внутреннего резервуара или с молоком.

II – косвенного охлаждения. Для переноса тепла от холодильной установки к молоку применяется промежуточный носитель (вода или рассол).

III – комбинированного охлаждения. Подготовка молока (предварительное понижение его температуры до подачи в танк) осуществляется при помощи ледяной воды – в потоке или с аккумуляцией холода. Для этого используются теплообменники: пластинчатые, трубчатые, со спиральной обечайкой или иной формы. Они включаются в единый комплекс с танком так, что в последнем осуществляется доохлаждение молока (при необходимости) и его последующее хранение.

По форме корпуса классификация охладителей молока предусматривает два вида – вертикальные и горизонтальные. По исполнению – открытые и закрытые. По числу доений: двух-, четырех- и шестидоечные. К первым относятся установки для охлаждения количества продукта, равного 50% от вместимости танка. Ко вторым и третьим – соответственно, 25% и 16,7%. Степень защиты – не ниже IP54.

Охладитель молока открытого типа – это ванна с верхней крышкой. Корпус может быть вертикальным цилиндрическим (объемы - до 2000 л) или горизонтальным полукруглым (до 5000 л) . В общем случае, такие установки рассчитаны на меньшие объемы, чем закрытые. Причина в том, что, в процессе работы, крышку время от времени открывают. Внутрь попадает теплый атмосферный воздух, из-за чего, для поддержания необходимой температуры, надо чаще включать компрессор и, следовательно, расходовать больше электроэнергии. На малых количествах молока этот недостаток почти не заметен. Зато такие ванны, по сравнению с танками, дешевле и проще в обслуживании, с ними может работать менее квалифицированный персонал. Поэтому их охотно покупают малые предприятия.

Еще одна важная особенность ванны заключается в том, что она моется вручную. В остальном, ее устройство и принцип действия аналогичны аппаратам второго вида.

Охладитель молока закрытого типа – это герметичная цистерна (танк). Корпус делается в виде горизонтального цилиндра, эллипса или суперэллипса. Разнообразие форм получается из-за того, что производители охладителей молока стараются обеспечить максимально возможную вместимость округлой емкости, которая, в большинстве случаев, устанавливается в прямоугольных помещениях. В верхней части есть люк с уплотнением, для проведения профилактических или ремонтных работ. Мойка выполняется в автоматическом режиме. За счет того, что атмосферный воздух внутрь танка не проникает, на охлаждение молока расходуется меньше электроэнергии. Такое оборудование берут средние и крупные компании, поскольку, при больших надоях, оно выгоднее, чем установки первого вида.

Устройство резервуаров непосредственного охлаждения следующее. Агрегат состоит из цистерны (танка) с герметичным люком. Внутри имеется мешалка. Она нужна, чтобы продукт равномерно охлаждался и не примерзал к стенкам. Скорость ее вращения принимается такой, чтобы не разбивались жировые шарики, и молоко не смешивалось с воздухом. Для охлаждения применяется компрессорно-конденсаторная установка, аналогичная тем, которые используются в промышленных холодильных системах. Испаритель смонтирован внутри корпуса так, чтобы, касаться, либо внутренних стен, либо молока. Для санитарной обработки танка служит СИП-мойка. Ванны, как было сказано выше, дезинфицируются и моются вручную. Для управления агрегатом есть блок автоматики. Он реагирует на сигналы терморегулятора, включая компрессор, когда температура сырья повышается более чем на 1 град С. В современных моделях имеется защита от перепадов напряжения.

Преимущества молочных танков заключаются в сравнительно несложной конструкции, более простом обслуживании и универсальности – их можно использовать, как для сбора и охлаждения продукта, так и для его хранения. К тому же, на рынке представлен очень широкий выбор таких аппаратов. Но есть и недостатки. Для понижения температуры молока до заданной, танку нужно 3 часа. Все это время микробы, хоть и медленнее, но размножаются. Компрессор включается только после того, как заполнен минимальный объем, на что уходит где-то полчаса. В этот период число бактерий вообще растет с огромной скоростью. Теплая продукция следующих доек добавляется в уже охлажденную, что повышает кислотность.

Устройство системы с льдоаккумулятором несколько иное . Здесь емкость с молоком орошается ледяной водой, температура которой близка к нулю, и быстро охлаждается. Нагретая вода стекает в льдоаккумулятор, где отдает свое тепло. Этот узел представляет собой погруженную в воду трубчатую решетку, в которой циркулирует хладагент при температуре до -8 град С. В результате на трубках намораживается лед. Его толщина регулируется автоматически, максимально до 3,0 – 3,5 см. Больше – можно, но это экономически не выгодно, потому что на дальнейшее намораживание единицы льда требуется больше энергии.

В молочной промышленности в течение дня тепловая нагрузка неравномерна. Пиковая длится всего несколько часов в сутки. Покупать молочный танк под эти значения не слишком выгодно. Система косвенного охлаждения способна намораживать лед ночью, во время низких нагрузок и более дешевых тарифов. А вырабатывать ледяную воду – в пиковые периоды.

Кроме льдогенераторов, существуют чиллеры - аналогичные устройства, в которых отсутствует фазовый переход хладагента.

Преимущества систем с льдогенератором не только в компенсации пиковых нагрузок. За счет уменьшения необходимой мощности оборудования, сокращаются капитальные затраты. По этой же причине, оборудование реже ломается и более долговечно. Работа по ночным тарифам снижает расходы на электроэнергию. Среди основных недостатков – высокая (от 25% до 100% больше, чем у танков) стоимость, не смотря на то, что мощность требуется меньше. И это не считая того, что к льдогенератору надо брать еще предварительный охладитель и танк-термос для хранения молока после понижения температуры. Кроме того, такие системы, по сравнению с устройствами прямого охлаждения, имеют более низкий КПД и, в общем, рассчитаны на меньший объем (максимально – до 7-8 тыс. л). При отсутствии ночных тарифов на электроэнергию, они не выгодны. По поводу размеров – эта проблема решена. Если раньше подобные агрегаты требовали много места, то современные модели, благодаря измененной компоновке, достаточно компактные.

Принцип действия охладителей молока

Принцип работы охладителей молока имеет смысл рассмотреть на примере герметичного танка, поскольку этот вид намного более распространен, чем установки с льдогенераторами.

В нижней части цистерны смонтирован испаритель, наружная поверхность которого контактирует с продуктом. Жидкий фреон, попав в этот узел, начинает переходить в газообразное состояние. Данный процесс сопровождается поглощением большого количества тепла – оно забирается из окружающей среды, то есть, из молока. Продукт охлаждается, а фреон перекачивается компрессором в конденсатор. Там он снова переходит в жидкое состояние, что сопровождается выделением тепла. Для его отвода в атмосферу, конденсатор делается в виде металлического радиатора с вентиляторами, чтобы обеспечить максимально быстрое удаление избыточной энергии. Цикл повторяется до тех пор, пока молоко не охладится до нужной температуры и автоматика не отключит компрессор.

Компрессоры ставятся, в основном, спиральные или поршневые. Первые процентов на 10 экономят электроэнергию. Но сильно «не любят», когда случаются фазовые перекосы, скачки напряжения и прочие перебои. Имеют небольшую мощность. Их не всегда можно обслужить в удаленных регионах. Вторые – надежные, мощные, с широко развитой сервисной сетью.

Испаритель, контактирующий с молоком, является одним из наиболее сложных в изготовлении узлов по той причине, что давление хладагента внутри него может доходить до 40 кгс/кв. см. и более. Он делается в виде двух стальных листов, соединенных лазерной сваркой. Зазор между ними составляет от 0,7 мм до 2,0 мм, точное значение выбирается в зависимости от типа применяемого хладагента.

Есть вариант, при котором тепло нагретого фреона отдается в воду. Она потом используется для технических целей. В этом случае в систему включается рекуператор тепла. Он представляет собой небольшой охладитель с пластинами из меди, работающий «в обратную сторону». К одному патрубку подводится горячий хладагент, к другому – холодная, очищенная и смягченная вода. В комплекте есть терморегулирующий вентиль и изолированная емкость для накопления подогретой до 60 – 70 град С жидкости. Из сказанного выше легко понять, что охладители молока и промышленные холодильники во многом похожи, принцип их работы аналогичный.

Требования и характеристики охладителей молока

ГОСТ Р 50803-2008 определяет для охладителей молока следующие характеристики. По максимальной вместимости I тип делается от 200 л. до 5000 л., III – от 100 л. до 10000 л. Данные по второму типу аналогичны первому. Поскольку эти цифры являются не обязательными, а рекомендованными, то на рынке можно встретить танки вместимостью до 30000 л. и более. При начальной температуре продукта +35 град С, установки обязаны охлаждать молоко до +4 град С за 2 ч. или 1 ч., после чего поддерживать заданную температуру с точностью до плюс-минус 2 град С. Сырье должно храниться без потери кондиций не более 24 ч. В настоящее время оборудование выпускается с несколько иными параметрами, которые, как показала практика, более экономичны, при поддержании необходимого уровня качества. Молоко охлаждается в течение 3,0 – 3,5 ч., температура поддерживается с точностью до плюс-минус 1 град С, сырье может храниться от 48 до 72 часов.

До вместимости 1700 л. допускается ручная мойка резервуаров. Начиная с этой цифры, и до 10000 л., должна присутствовать автоматическая система управления. На входе обязателен механический фильтр. Ресурс работы до капремонта составляет от 45000 ч., срок службы – от 12 лет. Теплоизоляция считается эффективной, если, при температуре окружающего воздуха +38 град С, она обеспечивает повышение температуры молока, находящегося при +4 град С, со скоростью не более 1 град С в течение 4 ч.

Процесс предварительного охлаждения

Чтобы работа танка было более эффективной, используется предварительное охлаждение в потоке. Для этого применяются пластинчатые или трубчатые теплообменники.

К первым относятся установки в виде кассеты, набранной из тонких стальных пластин с рифленой поверхностью. Резиновые прокладки ставятся с таким расчетом, чтобы между пластинами оставался небольшой зазор – это каналы для жидкостей. Теплое молоко и холодную воду подводят так, чтобы по двум любым соседним каналам в одном направлении двигался продукт, а в другом – хладоноситель. Конструкция фиксируется в собранном положении прижимной плитой и крепежом «болт-гайка».

Вторые предлагаются в виде двух концентричных труб – меньшая расположена внутри большей. Для увеличения длины, при сохранении относительной компактности, они сворачиваются в спираль или делаются многосекционными. Вся конструкция помещена в теплоизолированный кожух. По меньшей трубе прокачивается молоко, по большей – вода, в обратную сторону.

Преимущество пластинчатых теплообменников заключается в том, что молоко течет очень тонкими слоями и потому быстро охлаждается. Оборудование меньших размеров. Недостаток, по той же причине – продукт и воду надо фильтровать, иначе каналы скоро засорятся. Кроме того, необходимо регулярно менять прокладки и чистить осадок.

У трубчатых теплообменников таких минусов нет. Зато эффективность работы намного ниже, из-за большого сечения канала. Для ее повышения увеличивают длину трубы или ставят много тонких трубок в одном цилиндре – их концы на трубных решетках герметично развальцовывают.

Предварительные теплообменники включаются в систему охлаждения по одной из трех схем. Первая предусматривает использование льдогенератора . В теплообменник подается ледяная вода, молоко охлаждается до +4 град С и сливается в танк для хранения в течение 2 – 3 дней. Цистерна в данном случае работает только как термос.

Согласно второй, в предварительный теплообменник подается артезианская или водопроводная вода. На выходе из него температура продукта, по сравнению с хладоносителем, получится на 2 – 4 град С выше и составит 14 – 18 град С. Далее молоко сливается в танк, где выполняется его доохлаждение и хранение.

Третья схема комбинированная, представляет собой сочетание первой и второй. В первую секцию теплообменника подается водопроводная или артезианская вода. Здесь выполняется предварительное охлаждение. Во вторую – из льдогенератора. Температура молока падает до +4 град С, после чего оно сливается в танк-термос.

Быстрое охлаждение молока сразу после дойки – это необходимый этап производственного процесса. В настоящее время промышленность имеет эффективное оборудование для того, чтобы сохранить высокие кондиции сырья и тем самым обеспечить производство качественной продукции для населения.

Общие сведения

Свежее молоко обладает высокими вкусовыми и питательными свойствами. Однако при благоприятных условиях в молоке размножаются бактерии, способствующие его скисанию. Скорость размножения бактерий зависит главным образом от температуры молока. Так, у свежевыдоенного молока, обладающего бактерицидными свойствами, период задержки развития бактерий длится до трёх часов, у быстро охлаждённого молока до температуры 10 С – 24 часа, а у охлаждённого до 5 С – 36 часов. Поэтому в целях более длительного сохранения бактерицидной фазы необходимо свежевыдоенное молоко как можно скорее охладить.

Существует несколько способов охлаждения молока. Выбор того или иного способа зависит от многих факторов, в частности от количества молока, наличия артезианской воды, обеспеченности хозяйства электроэнергией для получения "искусственного" холода, типа охладителя и т.д.

Наибольшее распространение получили оросительные охладители и танки – охладители. Охладители бывают плоские, круглые, открытого или закрытого типа, одно– и двухсекционные, прямоточные (параллельные) или противоточные.

На рабочие поверхности оросительных охладителей молоко поступает самотёком или под напором и стекает тонким слоем навстречу или параллельно хладоагенту, движущемуся по другой стороне поверхности. При этом тепло от молока передаётся охлаждающей жидкости. В качестве охлаждающей жидкости применяют холодную воду, добытую из глубоких скважин (температура такой воды не выше 10С), ледяную воду, охлаждённую во фригаторах или при помощи холодильных установок до температуры 0 – 4С, и рассол, охлаждённый при помощи холодильных машин и имеющий минусовую температуру.

Охладители, в которых охлаждающая жидкость движется сверху вниз в одном направлении с молоком, называют параллельным или прямоточным, а охладители, в которых охлаждающая жидкость движется под напором навстречу охлаждаемому молоку, - противоточными. Противоточный режим охладителя наиболее эффективный.

Конечная температура молока тем ниже, чем меньше начальная температура молока и воды. Разность между температурой охлаждённого молока и начальной температурой воды обычно составляет от 2 до 5С. чем лучше охладитель, тем меньше эта разность. Например, при начальной температуре воды 10С в односекционном противоточном охладителе молоко можно охладить до температуры 12…15С. для достижения глубокого охлаждения необходимо использовать воду с более низкой температурой или рассол. Например, для охлаждения молока до 8С необходима вода с температурой 3…6С, а для глубокого охлаждения молока до 4…6С применяют рассол, имеющий минусовую температуру (-10…-12С). Вода, пройдя через охладитель, получает от молока теплоту и нагревается до 16…19С, в зимнее время эту воду используют для поения коров и телят.

При помощи холодной водопроводной воды, добытой из глубоких скважин, можно "отнять" от молока до 80…85% излишней теплоты и тем самым в 4…5 раз уменьшить мощность холодильных установок и соответственно расход электроэнергии. Для глубокого охлаждения молока (до 4 - 6С) его временного хранения в охлаждённом виде на молочно-товарных фермах используют танки – охладители. Молочная цистерна танка имеет водяную рубашку, обеспечивающую циркуляцию охлаждающей жидкости между стенками танка. Теплоизоляционный слой препятствует повышению температуры внутри цистерны и обеспечивает сохранность молока с заданной температурой. Танки – охладители могут быть со встроенными холодильными агрегатами и без них. В последнем случае танк работает вместе с холодильной установкой.

Кроме танков – охладителей на фермах используют танки – термосы, имеющие только термоизоляцию, что позволяет хранить в них охлаждённое молоко. При разнице температур окружающего воздуха и охлаждённого молока, равной 20С температура молока за 12 часов хранения в таком танке – термосе повышается не более, чем на 1С.

Устройство и работа очистителя – охладителя молока ОМ – 1

Очиститель – охладитель ОМ – 1 предназначен для центробежной очистки и быстрого, тонкослойного охлаждения молока в закрытом потоке. Охлаждающей жидкостью является вода, поступающая из холодильной установки. Очиститель – охладитель молока ОМ – 1 состоит из сепаратора – молокоочистителя, пластинчатого охладителя, молочного насоса и соединительного шлангов.

Очистка и охлаждение молока происходит согласно технологической схеме (рис.1).

Рис.1. Технологическая схема очистителя-охладителя молока ОМ-1:

1-барабан, 2-приемно-выводное устройство, 3-пластинчатый охладитель.

В очиститель молоко подаётся насосом 36 МЦ 6 – 12 производительностью 1000 л / ч с температурой не ниже 25С. Молоко, пройдя между тарелками барабана сепаратора, направляется к напорному диску. Сепараторная слизь под действием центробежной силы отбрасывается к стенке грязевого пространства барабана. Пройдя напорный диск, молоко под напором поступает в пластинчатый охладитель. После охлаждения встречным потоком воды молоко отводится из охладителя в ёмкость для хранения.

По конструкции напорный диск подобен рабочему колесу центробежного насоса. Охладитель представляет собой набор теплообменных пластин, зажатых между упорной и прижимной плитами (рис.2).

Рис.2. Пластинчатый охладитель:

1-комплект теплообменных пластин, 2-упорная плита, 3-нажимная плита, 4-штанга, 5-гайка, 6-шпилька, 7 и 10-патрубки для подвода и отвода молока, 8 и 9-патрубки для подвода и отвода хладоносителя.

Охладитель имеет 39 однотипных пластин, 2 разделительные пластины и 1 крайнюю пластину, установленную у прижимной плиты.

Разделительные и крайняя пластины, в отличие от остальных, имеют два отверстия. Каждая пластина, кроме крайней, имеет приклеенную уплотнительную прокладку.

Пластины зажаты между плитами стяжными болтами.

В упорной плите установлены резиновые кольца, а в прижимной – уплотнительные. Сборку охладителя необходимо производить согласно схеме компоновке пластины. Все нечётные пластины установить против штуцера "молоко" концами с клеймом А, а всё четные концами с клеймом Б, за исключением крайней пластины, которую установить с клеймом А. Разделительные пластины установить по порядку, как 1–ю и 22–ю. После сборки охладителя пластины стягиваются до тех пор, пока расстояние между упорной и прижимной плитами не будет в пределах 97 – 109 мм.

Молоко, подлежащее охлаждению, из сепаратора – молокоочистителя поступает в охладитель через штуцер упорной плиты и попадает в продольный коллектор, образованный отверстиями пластин (рис.3).

По коллектору молоко доходит до разделительной пластины и распределяется по каналам между пластинами первого пакета. После охлаждения в межпластинных каналах первого пакета молоко через отверстие разделительной пластины попадает в продольный коллектор, образованный отверстиями второго пакета, проходит по каналам между пластинами второго пакета, попадает в нижний коллектор и выходит из охладителя через штуцер прижимной плиты по шлангу в емкость для хранения молока.

Рис.3. Схема движения теплообменивающихся сред в пластинчатом охладителе: 1 и 4-патрубки для подвода и отвода молока, 2 и 3-соответственно нижний и верхний продольные каналы движения молока, 5 и 8- патрубки для подвода и отвода хладоносителя, 6 и 7-нижние продольные каналы движения хладоносителя

Хладоноситель (вода) подается через штуцер прижимной плиты, движется в направлении, противоположном направлению движения молока и выходит из охладителя через штуцер упорной плиты.

Очистку и охлаждение молока необходимо начинать при объеме выдоенного молока, достаточном для обеспечения непрерывной подачи его в сепаратор с таким расчетом, чтобы очистка – охлаждение всего выдоенного молока закончилось не позднее чем через 10 – 15 минут после окончания доения коров. Перед очисткой молока заливают в молочную ванну воду, подогретую до температуры t = 50…60 С, включают на 3…10 минут молочный насос и прополаскивают сепараторный барабан и охладитель.

Затем устанавливают подачу охлаждающей воды при помощи крана на подводящей водопроводной трубе из расчета 300 л / ч и только после этого заливают в ванну молоко, включают молочный насос и производят очистку – охлаждение молока. Продолжительность работы очистителя – охладителя до его установки и выгрузки накопленного осадка зависит от загрязненности молока. Окончив очистку молока, немедленно приступают к опорожнению от молока всей системы. Для этого, не останавливая сепаратор, пропускают через него около 10 литров теплой воды. Затем промывают в течение 15 минут моющим раствором. Для мойки рекомендуется применять 0,5 % - ые водные растворы моющих порошков А, Б или В по МРТУ 18/173 – 67. Затем снова промывают в течение 10 минут при температуре 30С.

Дезинфекция очистителя – охладителя производится: летом – через день, зимой – один раз в пять дней 0,1 % - ым раствором гипохлорита натрия или гипохлорита кальция. Дезинфекция заменяет мойку моющим раствором, но после нее прополаскивают холодной водой при температуре 40 - 45 С.

Раз в месяц проводят тщательную ручную мойку мягкими щетками и ершами молочных шлангов, пластин охладителя, предварительно отвернув гайки стяжных болтов, отодвинув прижимную плиту и расставив пластины на направляющие штанги для удобства промывки.

Рис.4. Конструктивно-техническая схема очистителя-охладителя ОМ-1:

1-электродвигатель, 2-муфта фрикционно-центробежная, 3-указатель уровня масла, 4-кнопка пульсатора, 5-пробка заливного отверстия, 6-центрифуга, 7 и 8-шланги, 9-трубопровод, 10-водоохлаждающая установка, 11-насос подачи холодной воды, 12-молочный насос, 13-ёмкость для необработанного молока, 14-танк молочный, 15-охладитель.

Смотрите видео: Охладитель молока 200 л с водяной рубашкой, изготовитель ООО "Русская ферма" (January 2021).

Загрузка...

Pin
Send
Share
Send
Send