Описание требований технологии получения заданной продукци

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.