Описание требований технологии получения заданной продукции

Q_СУТ=50400/365*4=552,33 кг,

где     h – высота укладки навоза, равная 1,5…9,0 м;

Q^/_СУТ – суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг;

D_ХР – продолжительность хранения навоза (не менее 6 месяцев) в навозохранилище, сут;

ρ – плотность навоза, принимаемая: для крупного рогатого скота – 800…900кг/м³, для свиней – 900…1000 кг/м³, для овец – 900…950кг/м³, для птицы – 700…1000 кг/м³;

φ – коэффициент заполнения навозохранилища, равный 0,75...0,8.

На основе расчетов назначают  размеры типового навозохранилища так, чтобы его вместимость не превышала 3…4 тыс. т.

Таблица 10.3 – Типы и  примерная вместимость навозохранилищ

Форма хранилища	Строительные материалы  и способ сооружения	Вместимость хранилища, м3	Высота укладки навоза, м
Цилиндрическое высокое	Сборный железобетон	100,300, 500,750	1,5…2,5
Цилиндрическое высокое	Монолитный железобетон	3000,5000	до 5,0
Коническое низкое	Монолитный бетон, подвижная  опалубка	500,1000,3000	до 3,0
Прямоугольное низкое	Монолитный бетон, подвижная  опалубка	750…7500	до 7,0
Прямоугольное земляное	Пластмассовая облицовка	2500…50000	до 9,0

 

8.Расчет ПТЛ машинного доения и первичной обработки молока.

 

       Доение коров осуществляется в стойлах и на установках (в станках). В зависимости от поголовья молочного стада, способа содержания и уровня продуктивности коров машины и механизмы для получения и обработки молока устанавливаются по различным схемам, включающим вакуумную, молочную, водяную и моющую линии.

Количество доильных установок определяется из выражения:

 , шт,

 ШТ.

где    m_Д – количество доящихся коров;

τ_Д – длительность доения стада, равная 2…3 ч (на комплексах при сменно-поточной системе содержания животных – до 5…6 ч);

q – производительность доильных установок, гол/ч.

Количество доящихся коров определяется зависимостью:

,   голов,

 голов

 где    d_Л – число дней лактации, равное 300;

D – число дней в году.

Максимальный часовой удой подсчитывается по формуле:

 , кг,

 , кг,

 

 

 

 

где    М_О – годовая продуктивность коровы, кг;

К_Д – кратность доения, равная 2…3;

1,2 – коэффициент, учитывающий неравномерность лактации.

Количество молока, засчитываемого в план закупок, определяется из выражения:

, кг,

, кг,

 

где    Ж_М – жирность молока, равная 3,2…4,2 %;

Ж_О – жирность обрата, равная 0,05 %;

Ж_Б – базисная жирность молока, равная 3,8 %.

Количество доильных аппаратов, обслуживаемых одним  оператором, определяется по формуле:

, шт,

, шт,

где   τ_П – затраты времени на массаж вымени, подключение и снятие аппаратов, равные 45…60 с;

Общее число доильных аппаратов на установках находится из выражения

, шт,

, шт,

 

Количество операторов, одновременно работающих, определяется по формуле:

, чел

, чел

    Требуемая подача вакуумных насосов зависит от количества и типа доильных аппаратов и находится из выражения

V = V_C + V_C (α₁ + α₂ + α₃ + α₄ + α₅ + α₆ + α₇), м³/с

V=0,016+0,016(0,2+0,1+0,25+0,25+0,25+0,2+0,2)=0,0392 м³/с

где    V_С – расход воздуха доильным аппаратом, м³/с;

α₁ – коэффициент, учитывающий утечку воздуха в соединениях труб и кранов, равный 0,20;

α₂ – коэффициент, учитывающий утечку воздуха через доильные стаканы, равный 0,10;

α₃ – коэффициент, учитывающий утечку воздуха при надевании и снятии стакана, равный 0,25;

α₄ – коэффициент, учитывающий утечку воздуха при случайном спадании стаканов и шлангов, равный 0,25;

α₅ – коэффициент, учитывающий утечку воздуха в кранах и соединениях молокопровода, равный 0,25;

α₆ – коэффициент, учитывающий снижение подачи насоса при повышении его температуры и разжижения смазки, равный 0,20;

α₇ – коэффициент, учитывающий снижение подачи насоса при износе трущихся деталей, равный 0,20.

Расход воздуха доильным аппаратом определяется по формуле:

, м³/с,

, м³/с,

где    1,35 – коэффициент, учитывающий негерметичность доильных аппаратов;

V₁ – объем камер и трубок переменного вакуума доильных аппаратов, равный для «Волги» 0,0007 м³ для «Майги» – 0,001 м³;

h – рабочий вакуум, равный 52 кПа;

Р₁ – атмосферное давление, равное 101,3 кПа;

 

n – частота пульсаций, равная для «Волги» 1 Гц, для «Майги» – 1,5 Гц.

Количество вакуумнасосов определяется по формуле:

, шт,

, шт,

 

где     q_В – подача выбранной марки насоса, м³/с .

Количество сепараторов, охладителей, пастеризаторов (или охладительно-пастеризационных установок) определяется по формуле:

 , шт,

 , шт,

где     q_i – производительность соответствующего оборудования, кг/ч.

Из технологии обработки  известно, что молоко сначала нагревается до температуры пастеризации, а затем охлаждается. Теплоту можно сэкономить, если в теплообменнике горячий продукт охлаждать холодным, поступающим в обработку. Холодное молоко нагревается в этом (регенеративном) теплообменнике до температуры t_Р, определяемой из выражения:

 , °С,      t_Р = ε ∙( t_Г – t_M) + t_Х

 , °С,      t_Р = 0,45 ∙( 85-30) + 8=32,3

где    ε – коэффициент регенерации, равный 0,45…0,50;

t_Х – температура холодного молока, равная 8…10°С;

t_Г – температура пастеризации, равная 85…90°С (для барабанных) и 74…76°С (для пластинчатых пастеризаторов);

t_M – температура молока, прошедшего пастеризатор и теплообменник, равная 30…40°С.

 

Площадь поверхности регенеративного  теплообменника находится по формуле:

, м²

, м²

 

где    Q_Р = M·с·(t_Р – t_Х) – тепловой поток, сэкономленный в теплообменнике, кДж/ч;

 Q_Р = 1921*3,9*(32,3-8)=46680,3 кДж/ч;

с – теплоемкость молока, равная 3,9 кДж/(кг·К);

К – коэффициент теплопередачи, равный 4100…5200 кДж/(м²·ч·к) (для трубчатых) и 6200…8500 кДж/(м²·ч·к) (для пластинчатых теплообменников);

t_СР – средняя логарифмическая разность температур пастеризованного и холодного молока, ^оС.

,  ^оС,

,  ^оС

где    t_МАХ = t_Г – t_Р – максимальная разность температур, ^оС;

t_MIN = t_M – t_Х – минимальная разность температур, ^оС.

С учетом экономии теплоты  требуемый расход пара  на пастеризацию определяется из выражения:

, кДж/кг

, кДж/кг

 

где     i – энтальпия пара, равная 2680 кДж/кг;

λ – энтальпия конденсата, равная 1295 кДж/кг;

η – КПД пастеризатора, равный 0,7…0,8.

Для охлаждения молока требуется  поток отрицательной теплоты, т.е. холода.

Требуемый поток холода определяется по выражению:

Q_ХОЛ = 1,15 · М · с · (t_Р – t_О), кДж/кг

Q_ХОЛ = 1,15 · 1921 · 3,9· (85-6) =680639 кДж/кг

где    t_О – температура хладагента, равная для воды 5…8°С, для раствора поваренной соли 2…4°С;

1,15 – коэффициент, учитывающий потери 15% холода в окружающую среду.

Количество холодильных  установок рассчитывается из условия, что они включаются заранее, аккумулируют холод намораживанием льда (что в три раза сокращает число агрегатов). Поэтому с учетом экономии холода количество холодильных установок подсчитывается по формуле:

, шт,

, шт,

где     q_УСТ – хладопроизводительность выбранной установки, кДж/ч;

Q_Х = M · c· (t_Г – t_M) – поток холода, сэкономленного теплообменником, кДж/ч

Q_Х=1921*3,9*(85-30)=412054 кДж/ч.

 

11. Меры по охране труда и природы.

 

            Проблема рационального использования  навоза как органического удобрения  для создания собственной кормовой  базы (получение необходимого количества  дешевых полноценных кормов), при одновременном соблюдении требований охраны окружающей природной среды( почвы, воздушного бассейна, водоемов) от загрязнения отходами исключительное народно-хозяйственное значение.

            Комплексное и эффективное решение  стоящей проблемы требует системного подхода, включающую рассмотрение во взаимодействии производственных операций по всей технологической линии от стойла соблюдения требований охраны природы и обеспечения, необходимых санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала. Охрана окружающей среды в связи с развитием промышленного животноводства:

1. Охрана атмосферного воздуха;
2. Охрана почвы;
3. Охрана водоемов;
4. Санитарно-защитное зонирование – очистка вентиляционных выбросов.

      Эффективные  технологии обработки и утилизация отходов; регламентации расходов вредных веществ на комплексах. Переработка навоза перед сельскохозяйственным использованием, разделение на фракции, использование физических и химических методов: биологическая очистка и сельскохозяйственное использование – искусственная биологическая очистка; естественная биологическая очистка, приготовление удобрений и кормовых добавок.

 
12. Заключение.

 

              Важнейший фактор индустриализации  животноводства – улучшение технического  оснащения ферм. Разработаны и  производятся комплексы, агрегаты, машин и аппараты для животноводства и кормопроизводства. На основе этой техники внедряется комплексная механизация ферм и создаются крупные животноводческие комплексы с индустриальной технологией производства продукции.

             Комплексная механизация – это такой уровень механизации, при котором машинами и механизмами выполняются все основные и вспомогательные производственные процессы. На животноводческих фермах и комплексах используют не отдельные машины, а как правело комплекты оборудования, установление в поточно-технологические линии.

                Перевод животноводства на промышленную  основу, строительство и ввод  в эксплуатацию комплексов и  ферм индустриального типа, требует  повышения качества подготовки  инженеров механиков по вопросам механизации всех технологических процессов, связанных с содержанием животных, получением и обработкой продукции.