Проектирование поточно-технологической линии доения и первичной обработки молока

 

2.5 Расчёт водопотребления.

 

Общий среднесуточный расход воды на ферме определяем по формуле:

Приложение 99

,

где q - среднесуточная норма потребления воды на ферме потребителем

( л/сут)

n- число потребителей

Максимальный суточный расход воды, л,

Максимальный часовой расход воды, л/ч,

Секундный расход воды, л/с,

Суточный расход насосной станции, л/сут, должен быть равен максимальному суточному расходу воды на комплексе или ферме, а часовой расход станции:

Выбираем насосную станцию GRUNDFOS SQE 2-55

Мощность	700Вт
Производительность	2м3/час

 

 

Полученный результат округляется до стандартного - 5

Выбираем водонапорную башню системы Рожновского с характеристиками:

Полезный объём, м3	10
Объём бака, м3	5
Объём опоры, м3	5
Высота опоры, м	10

Диаметр труб выбирают так, чтобы скорость воды в них не превышала 0,4…1,25 м/с. Диаметр труб внешнего водопровода на начальном участке, по которому проходит все кол-во воды, м,

 

Выбираем автопоилку «Коллакс», рассчитанную на 10 коров. Необходимое кол-во поилок: .

 

2.6 Расчет вентиляции

 

Для того, чтобы создать такую воздушную среду в помещениях, которая обеспечивала бы нормальное пребывание в них людей и положительно влияла на технологический процесс производства, используют специальные устройства.

Они должны удовлетворять следующим требованиям: площадь для размещения вентиляционного оборудования и каналов должна быть минимальной и не ухудшать интерьеров;

Должна быть обеспечена хорошая вибро- и звукоизоляция вентиляционного оборудования от строительных конструкций.

Вентиляция производственного здания в зависимости от источника движения воздуха может быть естественной или механической; в зависимости от доли воздухообмена - общеобменной или местной в зависимости от назначения приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Для поддержания параметров микроклимата помещения в оптимальном режиме или близком к нему необходимо удалять из помещения вредные газы, тепло или влагу и обновлять воздух, те осуществлять воздухообмен.

Воздухообмен, необходимый для поддержания жизнедеятельности животных по содержанию углекислого газа и влаги, определяется по формулам:

 

 

где – кол-во , выделяемого одним животным (л/ч), m – кол-во животных, – допустимое кол-во углекислого газа в воздухе помещения (л/ ), - содержание углекислого газа в приточном воздухе, - кол-во водяного пара, выделяемого одним животным (г/ч), -  коэффициент влагоиспарения с пола, кормушек и т.д., - допустимое кол-во водяного пара в помещении, (г/ ), - средняя абсолютная влажность приточного воздуха.

На основании полученных результатов дальнейший расчет ведется для .

Определим кратность часового воздухообмена,

, где V – объем помещения ).

Т.к. k входит в диапазон (3..5), выбираем принудительную вентиляцию без подогрева подаваемого воздуха.

Сечение вытяжных и проточных каналов,

где v – скорость движения воздуха, м/с,

где h – высота канала, м (h=3); и – разность температур внутреннего и наружного воздуха, град.

Число вытяжных каналов

где f – площадь сечения одного канала,

 Расчет принудительной вентиляции  ведут из условия, что она должна  работать периодически, поэтому  подача системы должна быть в 2..3 раза больше расчетной величины воздухообмена, т.е.

Подача вентилятора,

Т.к. подача меньше 8000, принимаем схемy с одним вентилятором.

Выбираем вентилятор осевой канальный ВОК 4,0, подача воздуха м3/ч – 4500; электродвигатель - 3Ф380, 0,18 кВт, 1500 об/мин.

 

 

 

 

3. Доение коров.

 

Выбор доильных машин зависит от способа содержания коров.

Существуют три схемы технологического процесса доения коров на фермах:

1. Доение в стойлах коровников привязного содержания на небольших молочно-товарных фермах в фермерских хозяйствах со сбором молока в переносные ведра малогабаритных доильных установок УДИ-1, УДИ-2, УДВ-10, УДВ-20, агрегатов индивидуального доения АИД-1-01, установленных на тележках, и др.
2. Доение при привязном содержании коров в стойлах со сбором молока в молокопроводы унифицированных линейных доильных установок УДМ-25, УДМ-50, УДМ-100, УДМ-200, установок типа АДМ-8А-1-2 и др.
3. Доение на установках УДТ-8, УДА-8А «Тандем-автомат», УДА-16А «Елочка-автомат» и др. в доильных залах, в станках молочно-доильных блоков и площадок со сбором молока в молокопроводы при беспривязном содержании коров. По данной схеме коров можно также доить при привязном содержании коров. По данной схеме коров можно также доить при привязном содержании с использованием автоматических привязей ОСП-26Ф. Кроме отечественного доильного оборудования можно использовать аналогичное оборудование фирм De Laval (Швеция), Westphalia Lantechnik (ФРГ) и др.

Согласно приведенной схеме, на рассматриваемой ферме можно

установить УДB-30.

Индивидуальная доильная установка УДB-30

Величина обслуживаемого стада  - 100 коров; пропускная способность  - 18 коров в час; напряжение 220В, установленная мощность 1,5квт. Установка комплектуется однофазным конденсаторным электродвигателем, экологически чистым насосом, в конструкции которого используются углепластиковые лопатки, поэтому применение масла не требуется. Доильная установка "УДИ-30" отвечает по своим техническим и зоотехническим требованиям лучшим мировым образцам и позволяет получить молоко высшего качества.

 

4. Проектирование поточно-технологической  линии доения коров и первичной  обработки молока.

 

Структурная схема ПТЛ (рис.2) описывает внутреннее строение производственных потоков (животных, молока, молочных продуктов), их направление и взаимосвязь в процессе формирования последовательности технологических операций доения коров, обработки, переработки и реализации молока и молочных продуктов.

 

4.1 Составляем  структурную схему ПТЛ.

Рисунок 2 «Структурная схема ПТЛ доения и первичной обработки молока»

 

1-коровник; 6-доильных установок УДВ-30 ; 3-молочные шланги; 4-молокоприемник- аллюминивые ведра; 5-очиститель-охладитель молока ОМ-1А; 6-водоохладительная установка УОМ-Ф-500; 7-электропастеризатор «Поток Терм- 500»; 8-емкость для сбора и хранения молока Резервуар-охладитель РПО-1,6; 9-автомолокоцистерна Урал-375; 10-вакуумная система УВВ-Ф-15.

 

4.2 Определяем  производительность ПТЛ.

 

Общегодовое количество молока, подлежащее первичной обработке, кг:

Мср- среднегодовой удой, 4500 кг/год,

m – число коров на ферме (100 коров)

Максимальный суточный удой, кг:

 

-коэффициент неравномерности удоя  в течении года ( = 1,2…2,0); - коэффициент, учитывающий сухостойкость коров ( = 0,8…1,0)

 

Максимальный разовый удой за одну дойку, кг:

-число доек за день, в нашем  случае  =2 (утром и вечером);

 

Производительность поточной линии машинного доения коров и обработки молока, кг/ч,

T-продолжительность разового доения стада коров, ч

 

Продолжительность разового доения устанавливается распорядком дня фермы и для каждой фермы индивидуальна. В большинстве случаев T=1,5…2,25 ч. В нашем случае T = 1,7 часа, т.к. используется доильная установка УДВ-30 производительностью 18 коров в час каждая, следовательно за 2 часа можно выдоить 36 коров.

Часовая загрузка поточной линии первичной обработки молока должна совпадать с производительностью линии доения коров, но в некоторых случаях, например при использовании установок с доением в ведро, продолжительность обработки может отличаться от времени доения:

T0 – допустимое время обработки разового удоя, ч (T0=1…2,5ч), в нашем случае, 1,5 часа.

 

Производительность линии доения, коров в час,

 – число дойных коров на  ферме (100 коров);

 

Число доильных установок:

 

nд = , следовательно выбираем 1 установку.

- производительность доильной  установки, коров в час.

 

Средняя продолжительность доения одной коровы в зависимости от её продуктивности, мин:

Где q – разовый удой молока одного животного, кг:

 

Где – число дойных коров на ферме (100 коров);

- максимальный разовый удой, рассчитанный выше.

 

Исходя их технических характеристик установки УДВ-30:

Производительность = 100 коров в час и число станков = 2, а рекомендуемое количество персонала 1 чел., мы выбрали число установок – одна, выберем число обслуживающего персонала – 1 человека и количество обслуживаемых аппаратов одним дояром – z = 2, можно рассчитать количество циклов доения коров. Всего дойных коров 100, т к производительность 18 коров в час, 30 коров можно выдоить за tобщ = 100 60:18=300 минут или 5,5 часа.

 

Рассчитаем число циклов доения:

=> примем число циклов  = 50;

-где  - количество коров выдаевымых за одну дойку на одной УДВ-30;

-количество коров выдаеваемых  за 1 цикл на одной УДВ-30;

 

Рассчитаем время одного цикла:

;)

Время работы одной доильной установки УДВ-30:

 

Пастеризация молока. Под пастеризацией понимается нагревание молока от 63°С до температуры несколько ниже точки кипения. Молоко, получаемое от больных коров (туберкулез, я бруцеллез), пастеризуют в обязательном порядке. Различают пастеризацию длительную (нагревание до 63-65°С с выдержкой при данной температуре в течение 30 мин), кратковременное (нагревание до 72-.76°С с выдержкой в течение 15...20 мин) и мгновенную (нагревание до 85-90"С без выдержки). При пастеризации происходит гибель микроорганизмов и споровых форм.

 

 

4.3 Выбор оборудования  для ПТЛ доения и первичной  обработки молока.

 

Станочное оборудование.

 

Станочное оборудование поставляется вместе с установкой УДВ-30, в частично разобранном виде и имеет секционную сборку (по четыре головы). Угол расположения коров в станках относительно доильной траншеи — 300. Металлоконструкции имеют цинковое покрытие, выполненное методом горячего цинкования. Толщина покрытия — не менее 90мкм по ГОСТ 9.307. Открывание входных ворот — пневматическое, из траншеи. Установка комплектуется дополнительно канализационными решетками в оцинкованном исполнении.

 

Вакуумная система.

 

УВВ-Ф-15 установка состоит из водокольцевого вакуумного насоса, смонтированного на валу и фланце электродвигателя и закрепленного на корпусе водоотделителя . Вода поступает по шлангу самовсасыванием в насос, создающий разрежение во всасывающем патрубке и нагнетающий воздух и воду по рукаву обратно в водоотделитель. Рабочее вакуумметрическое давление в системе – 47+1 кПа.

 

Молочная система.

 

Молочная система состоит из молочных шлангов, изготовленных из резины; Молокоприёмник- ведро из высококачественной нержавеющей стали     (фляга) служит для выведения молока из-под вакуума и перекачки его в холодильник. Для очистки молока от механических примесей имеется молоко очиститель охладитель центробежного типа ОМ-1А.

 

Система промывки.

 

Автомат промывки "Турбостар" фирмы Вестфалия. Предназначен для промывки и дезинфекции молочных труб, доильных аппаратов и молокоприемного узла. Контролирует подачу и распределение моющих и дезинфицирующих растворов. Обеспечивает более качественную промывку всех узлов и трубопроводов доильного агрегата за счет активации воздействия моющих растворов путем создания воздушных пробок и компенсации теплопотерь моющего раствора при промывке подогреванием. Включает фильтры, обезжелезиватель и умягчитель воды, обеспечивающие более эффективную промывку, исключают отложение солей жесткости на молокопроводящих путях доильной установки, образование "молочного камня", продлевают срок эксплуатации вакуумной установки. Удельный расход электроэнергии с учетом времени промывки, кВт.ч/короводойка, не более 0,15.

Молочный насос.

Для установок типа УДВ-30 обычно используют молочные насосы НМУ-6/1-3.

Насос молочный универсальный предназначен для перекачивания молока, воды, моющих и дезинфицирующих жидкостей на доильных установках, где жидкости не содержат абразивных примесей, имеют температуру не более +750С и вязкость не более 4 сантипуаза.

Насос обеспечивает откачивание жидкости из вакууммированной системы и открытой  емкости. мощность насоса 0,55 кВт, производительность 1,5 тыс. литров в час.