Технологический расчет линии первичной обработки молока
Расчет линии первичной обработки молока проводится с учетом максимального суточного надоя молока [19].
Общее годовое количество молока, подлежащее первичной обработке, кг,
год = ср ∙ , (9.9)
где ср – среднегодовой удой фуражной коровы, составляет
4000 кг/г.;
– число коров на ферме составляет 200 гол.
Тогда
год = 4000 ∙200 = 800000 кг.
Максимальный суточный надой молока, кг,
= год ∙К н ∙К с
сут 365 , (9.10)
где Кн – коэффициент неравномерности удоев в течение года, рекомендуют Кн = 1,2–2,0 [19];
Кс – коэффициент, учитывающий сухостойность коров, ре-
комендуют Кс = 0,8–1,0 [19].
Тогда
= 800000 ∙2,0 ∙0,8 = 3500 кг.
сут 365
Разовый удой зависит от кратности доек в течение суток. Максимальный разовый удой, кг,
= сут
раз , (9.11)
где – кратность доения коров в течение суток, рекомендуют = 2–3 [19].
Тогда
= 3500 = 1170 кг.
раз 3
Производительность линии машинного доения коров и первичной обработки молока, кг/ч,
раз
п.л = = 1170 = 670 кг/ч.
Т 1,75
В соответствии со структурной схемой проектируемой поточной технологической линии для очистки и охлаждения молока в закрытом потоке принимаем центробежный очистительохладитель.
Центробежный очиститель молока совершеннее молочных фильтров, так как при их использовании часть механических примесей размывается, растворяется и, проходя через фильтр, остается в молоке. Кроме того, микроорганизмы, находящиеся на загрязнениях, смываются в молоко. При работе центробежного очистителя в поле центробежных сил инерции отделяются механические примеси в виде сепараторной слизи. Вместе с механическими примесями удаляются и бактерии, в частности спорообразующие.
Охладитель молока, входящий в комплект очистителяохладителя, представляет собой набор теплопередающих пластин, имеющих штуцеры для подвода и отвода молока и охлаждающей воды. Молоко охлаждается водой, подаваемой из артезианской скважины. Направление движения молока и охлаждающей воды – противоточное.
Расчет охладителя молока
В противоточных охладителях получают температуру обрабатываемого продукта, близкую к начальной температуре хладоносителя (охлаждающей воды).
Тепловой поток, отбираемый хладоносителем от молока, Вт
т = М п ∙С п ( нп − кп ), (9.12)
-
где Мп – массовая подача молока, кг/с; соответствует производительности линии машинного доения коров (670 кг/ч) и составляет 0,2 кг/с;
-
Сп – удельная массовая теплоемкость молока Сп = 3890 Дж/кг∙град. [14];
-
нп; кп– начальная и конечная температура молока соответст- венно, °С; нп= 36 °С; кп= 10 °С.
Без учета потерь теплоты в окружающую среду это же количество теплоты получает хладоноситель.
Процесс охлаждения молока в пластинчатых охладителях идет непрерывно, но, в зависимости от температурного режима, охлаждающей жидкости требуется больше, чем охлаждающего продукта. Это соотношение оценивают коэффициентом кратности расхода хладоносителя
х
Кх = , (9.13)
Мп
где х– расход охлаждающей жидкости (хладоносителя), кг/с.
Для водяных секций пластинчатых охладителей рекомендуют [8] К = 2,5–3,0.
Общая теплообменная поверхность охладителя, м2
= = Мп ∙Сп( нп − кп) , (9.14)
∙∆ К ∙∆ ср
где – коэффициент теплопередачи через плоскую стенку, Вт/м2 ∙град.; рекомендуют [8] = 4,18 МДж/м2 ∙град. (1160 Вт/м2 ∙град.);
∆ – средняя логарифмическая разность температур (средний градиент температур между теплообменными средами), град.;
−∆
∆ ср = ∆ , (9.15)
2,3lg ∆ ∆
