Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Порівняльна ефективність застосування звичайної енергозберігаючої технології переробки молока

Порівняльна ефективність застосування звичайної енергозберігаючої технології переробки молока

Поживна і біологічна цінність молока та вимоги до нього. Аналіз енергозберігаючих установок і їх пристосування. Характеристика природно-кліматичної та економічної зони. Порівняльна ефективність застосування пропонованої і традиційної технології обробки.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 03.06.2014
Размер файла 80,0 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМНА РОБОТА

"Порівняльна ефективність застосування звичайної енергозберігаючої технології переробки молока"

ЗМІСТ

ВСТУП

І. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

  • 1.1 Поживна і біологічна цінність молока та вимоги до нього з боку Державного Стандарту
  • 1.2 Діючі системи первинної обробки молока
  • 1.3 Енергозберігаючі установки і пристосування для обробки молока
  • РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
  • 2.1 Характеристика природно-кліматичної і економічної зони Херсонської області
  • 2.2 Завдання і умови проектування
  • РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
  • 3.1 Розрахунки надходження молока на первинну обробку на протязі року
  • 3.2 Обґрунтування пропонованого обладнання і технології первинної обробки молока
  • РОЗДІЛ 4. БІЗНЕС-ПЛАН
  • 4.1 Обґрунтування пропонованої технології первинної обробки молока
  • 4.2 Порівняльна ефективність застосування пропонованої і традиційної технології первинної обробки молока
  • РОЗДІЛ 5. ЗАХОДИ З ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
  • ВИСНОВКИ І ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
  • СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ
  • ВСТУП
  • Молоко і молочні продукти є тими продуктами харчування, які повинні займати питому вагу в добовому раціоні людини. Причина тому є його висока поживна цінність, вміст всіх важливих поживних компонентів, що необхідні для нормального росту і розвитку та біологічно активних речовин, які здатні підтримувати нормальну життєдіяльність людського організму.
  • На сучасному етапі економічного розвитку і екологічного стану країни, збільшення виробництва і споживання молочних продуктів є особливо актуальним. Тому перед тваринниками України стоїть велика і важлива проблема - при одночасному збільшенні виробництва молока, забезпечити підвищення його якості. При цьому для здоров'я людини, для можливості виробництва високоякісних і екологічно безпечних продуктів харчування необхідно забезпечити високі санітарно-гігієнічні показники молока-сировини. Саме проблема підвищення санітарно-гігієнічних показників молока-сировини є найбільш гострою. Важлива роль відводиться застосуванню передових ефективних технологічних прийомів з використанням сучасних технічних засобів і використання передового досвіду кращих підприємств. Головним важелем у вирішенні даної проблеми є кардинальне прискорення науково-технічного прогресу, технічної реконструкції підприємств. Найбільший економічний ефект дадуть ті рішення, які направленні на впровадження матеріалозберігаючої та енергозберігаючої техніки та технології. На молочних фермах до цього часу використовується таке енергоємне обладнання для охолодження молока, яке потребує невиправдано великих витрат паливно-енергетичних матеріалів. Витрати енергії на охолодження молока становлять до 40 % сумарних витрат на обробку. Враховуючи вищесказане, ми ставили за мету розробити проект первинної обробки молока для фермерського господарства з застосуванням енергозберігаючої технології охолодження молока.
  • І. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1 Поживна і біологічна цінність молока та вимоги до нього з боку Державного Стандарту

Постійне збільшення виробництва різноманітних продуктів харчування є життєнеобхідними умовами розвитку суспільства. Наш час характеризується зростанням науково-технічного прогресу, підвищенням інтелектуальної діяльності людини і тому змінюється структура харчування суспільства в сторону збільшення споживання продуктів тваринного походження. При цьому особливе місце в задоволенні потреб людини в харчуванні займає молоко і виготовленні з нього продукти.

Згідно розроблених норм інститутом харчування Академії медичних наук, третину добової потреби в їжі людина повинна задовольняти за рахунок молока та молочних продуктів.

Сучасна медицина виділяє близько 60 складових компонентів харчування, які людина повинна одержувати з їжею. За своїм універсальним складом єдиний в природі харчовий продукт - доброякісне молоко задовольняє потребу організму у всіх цих складових компонентах [7]. Річна норма потреби молока та молочних продуктів однією людиною складає, в перерахунку на молоко 3,2 %, становить 405 кг. Але на даний час в Україні виробляється 224 кг молока, що становить 56 % від встановлених норм. В склад молока входять харчові компоненти у легко засвоюваній формі: молочний жир, молочні білки, легкодоступний молочний цукор - лактоза, мінеральні речовини. До відмінних особливостей молока як сировини відноситься те, що воно є джерелом повноцінного білку. Воно багатокомпонентне по складу, неадекватне за функціонально технологічними властивостями, біологічно активне і під впливом зовнішніх чинників лабільно змінює свої властивості і параметри. В зв'язку з такими обставинами, раціональне і рентабельне використання сировини, виробництво високоякісних молочних продуктів може бути досягнуто при умові професіонального розуміння основних принципів та закономірностей процесів, які заложені в технології молока.

Молочний жир є найбільш складним із натуральних ліпідів. Однією із характерних особливостей молочного жиру, особливо коров'ячого є наявність в ньому низькомолекулярних жирних кислот, головним чином масляної, каприлової і капронової. Ця група кислот чинить великий вплив на смакові якості масла [1, 3]. Температура плавлення молочного жиру становить 25 - 30єС, тобто нижче температури тіла людини та тварини, що сприяє переходу його в перетравний тракт в найбільш благоприємному для засвоєння стані - рідкому, який необхідний для емульгування жиру перед всмоктуванням його шлунком. З вказаної норми молока 58,2 % повинно споживатися у вигляді незбираної молочної продукції, 25,1 % із цієї кількості молока повинно споживатись у вигляді питного, а решта у вигляді кисломолочних продуктів. У вигляді сиру повинно споживатись 10,6 %, а вигляді масла - 31,2% [10, 27]. В склад молочного жиру входять такі біологічно активні речовини як фосфоліпіди, стерини та вільні жирні кислоти, вміст цих компонентів визначає рівень та якість харчування. В молочному жирі більше 140 жирних кислот, деякі з них знайдені в незначних кількостях, але вони відіграють дуже важливу роль в жировому обмінні в організмі, в живленні мозку. Біологічне значення молочного жиру полягає не тільки в його енергетичній цінності, але й в тому, що він є носієм жиророзчинних вітамінів (А, Д, Е, К), а також джерелом для синтезу незамінних амінокислот. Засвоєння молочного жиру в суміші з іншими продуктами досягає 95 % [27].

Поживна та біологічна цінність молока визначаються тим, що в ньому міститься більше як 150 життєнеобхідних для живого організму речовин з високим ступенем їх засвоєння, що робить молоко дійсно незамінним дієтичним продуктом для людей незалежно від віку та професії. Сюди відносяться білки, які по своєму вмісту незамінних амінокислот відносяться до числа повноцінних білків природи. Для людини незамінними вважаються 10 амінокислот: аргінін, валін, гістидин, лейцин, ізолейцин, лізин, метіонін, треонін, триптофан, феніл, аланін. Кількість їх в молоці непостійна і залежить від багатьох чинників, в тому числі від повноцінності годівлі. Засвоєння його організмом людини становить до 98 %, а в суміші молока чи молочних продуктів з іншими продуктами - до 96 % [12].

Молочний цукор - лактоза є основним енергетичним джерелом для біохімічних процесів в організмі людей і тварин. Енергетична цінність одного граму молочного цукру становить 4,1 ккал, а його засвоюваність в організмі - 98 %. Загальна енергетична цінність 1 кг молока досягає 672 ккал.

Важливе фізіологічне значення для обміну речовин в організмі мають мінеральні солі, особливо складові його компоненти такі як: кальцій, фосфор, калій, натрій, магній, залізо. Більшість мінеральних речовин молока знаходяться в легкозасвоюваній формі і мають важливе значення для підтримання буферної системи крові, міжклітинної рідини для формування кісток та поповнення складу тканин. Винятково важливими для обміну речовин в організмі є мікроелементи: цинк, мідь, марганець, кобальт, йод і ін. Біологічна цінність молока значною мірою залежить від наявності в ньому вітамінів, найважливішими серед яких є: А, Д, Б1, Б2, Б6, С, РР.

Всі важливі компоненти молока містяться в ньому в найбільш оптимальних пропорціях, забезпечуючи високий рівень використання молочних продуктів організмом, тим самим найвищу ступінь задоволення потреби людини в енергії та основних поживних речовинах [12, 15].

Але висока та біологічна цінність молока зберігається тоді, коли воно отримане і зберігається при добрих санітарно-гігієнічних умовах. Молоко використовують, або як продукт харчування в непереробленому або в переробленому вигляді, або як сировину для молочної і харчової галузей промисловості. Для забезпечення високої якості молока необхідно використовувати певні технологічні умови його отримання та зберігання. Комплекс таких заходів називають первинною обробкою молока. Первинна обробка молока здійснюється у відповідності з галузевими стандартами ОСТ 10 141-88 "Молоко коровье. Первичная обработка, хранение и транспортирование. Основные требования", затверджений 15 червня 1988р. Вказаний стандарт встановлює основні вимоги до технологічних процесів первинної обробки, зберігання і транспортування коров'ячого молока на молочних фермах різної форми власності. При цьому первинну обробку і зберігання молока здійснюють в молочних, які розміщують в спеціальних приміщеннях при наявності в господарстві декількох малих ферм для первинної обробки молока необхідно обладнати центральну молочну. Молочні повинні відповідати діючим нормам технологічного проектування та санітарно-ветеринарним правилам для молочних ферм, які затвердженні Міністерством аграрної політики України. До первинної обробки молока яка проводиться в молочній відносяться такі операції як: фільтрація (або механічне очищення), зважування, відбір проб молока і визначення якісних показників, своєчасне охолодження, зберігання і транспортування [11].

Продуктивність обладнання молочних повинна забезпечувати приймання, первинну обробку і зберігання молока з врахуванням максимального добового надою. Машини, обладнання і матеріали, що застосовуються для первинної обробки, зберігання і транспортування молока, повинні відповідати вимогам діючої нормативної документації і змонтовані в єдину технологічну лінію, що забезпечує поточність виконання технологічних процесів отримання молока. Технологічний процес з первинної обробки і зберігання молока здійснюється в залежності від прийнятої в господарстві технології за одною із схем які використовуються на молочних фермах.

Молоко як біологічний продукт є ідеальним середовищем для розвитку мікроорганізмів, тому діючі правила передбачають на фермах обов'язкову його первинну обробку. Цей технологічний прийом включає в себе дві технологічні операції - очищення і охолодження, хоч за деякими авторами сюди віднести і пастеризацію молока.

Обробку молока в господарстві називають первиною тому, що в подальшому, при надходженні молока на переробні підприємства, воно ще раз підлягає обов'язковій обробці, яка вже називається повторною або вторинною. По діючому законодавству вторинна обробка молока на молокозаводі проводиться незалежно від умов отримання і обробки його в господарстві.

Молоко, яке призначене для технологічної переробки на харчові продукти повинно відповідати вимогам ДСТУ 3662-97 "Молоко коров'яче. Вимоги при заготівлі" [41]. У відповідності з вимогами Держстандарту, молоко повинно бути з господарств благополучних за інфекційними захворюваннями, що підтверджується довідкою ветеринарної служби. Молоко повинно бути профільтроване і охолоджене при здаванні - прийманні на молочні заводи, температура молока повинна бути не вище 10 єС, а якщо молоко приймається в господарстві - не вище 6 єС.

Молоко, що здається поставщиками на молокопереробні підприємства і відповідає вимогам вищого, І або ІІ ґатунків, але має температуру вище 10 єС, приймають як неохолоджене з відповідною скидкою до закупочної ціни. Якщо молоко відповідає всім показникам стандарту, крім щільності і кислотності (1026 кг/м3 та 15 або 19 - 21єТ), то допускається його приймання за стійловою контрольною пробою з терміном дії останньої один місяць. Не підлягає прийманню на харчові цілі молоко, яке не відповідає вимогам ІІ ґатунку, а також негатункове з неблагополучних з інфекційних захворювань господарств. Не приймається молоко з вмістом нейтралізуючих речовин, консервантів, високим вмістом остаточної кількості пестицидів, афлатоксіну М та інших шкідливих речовин.

До вищого і першого ґатунків відноситься молоко, яке уявляє собою однорідну рідину без осаду і пластівців, білого або слабо-кремового кольору, з запахом характерним для молока, без по сторонніх присмаків, І ступеню за еталоном чистоти, щільністю не нижче 1,027 кг/м3, з кислотністю на рівні 16 - 18 єТ. За бактеріальним обсіменінням до вищого ґатунку відноситься молоко з вмістом не більше 300 тисяч бактерій в 1 см3, до І першого ґатунку - з вмістом від 300 до 500 тисяч бактерій в 1 см3. Вміст соматичних клітин в 1 см3 не повинен перевищувати в молоці вищого ґатунку 400 тисяч/см3, а в молоці І ґатунку - 600 тисяч.

Якщо в молоці присутній слабий кормовий запах або сторонній кормовий прикус (у весняно-зимовий період), то таке молоко відносять до ІІ ґатунку. Ступінь чистоти за еталоном для ІІ ґатунку не повинна бути нижчою ІІ групи, кислотність не вище 20 єТ, бактеріальне обсіменіння - від 600 тисяч до 3 млн., а вміст соматичних клітин не більше 800 тисяч/см3.

Якщо молоко хоч по одному показнику не відповідає ІІ ґатунку, воно приймається як негатункове. Кислотність його не повинна бути нижчою 15 єТ і не перебільшувати 21 єТ, ступінь чистоти - не нижче ІІ групи, кількість бактерій в 1 мл - не більше 15 млн. Щільність його не повинна бути нижчою 1,026 кг/м3. Але забезпечити ці показники можна тільки при правильній організації первинної обробки молока.

Найбільш важливим елементом первинної обробки є охолодження молока, причому вирішальним моментом є швидкість охолодження, яка повинна становити не менше 16 єС за годину, а також вірно вибраний температурний режим при зберіганні молока, який повинен встановлюватись в залежності від терміну зберігання. Ця технологічна операція є енергоємною і тому слід вибирати таку схему і обладнання для охолодження, які будуть малоенергоємними, високоефективними і забезпечать високу якість молока-сировини. Зниження енергоємності технології первинної обробки на даний час має особливу актуальність [3, 8].

1.2 Діючі системи первинної обробки молока

В останні роки, що характеризуються різким зменшенням заготівлі молока в колективних господарствах і збільшенням питомої ваги молока з приватного сектору і з фермерських господарств, якість молока - сировини різко погіршилась. Це в свою чергу впливає на якість вироблених з них молочних продуктів, їх відповідність вимогам споживачів і переробних підприємств.

Згідно вимог діючого в даний час державного стандарту на молоко коров'яче (ДСТУ-3662-97), який дещо в більшій мірі наближений до міжнародного стандарту, ніж попередні, молоко повинно бути профільтрованим, охолодженим до температури не нижче 100С, мати високу термостійкість не повинно мати сторонніх домішок, інгібіторів, тощо. За кількістю бактерій, тобто показником, що найкраще характеризує умови отримання та зберігання молока, його санітарно-гігієнічний стан, виділяють: вищий ґатунок з вмістом не більше 300 тис. бактерій в 1 мл; та другий ґатунок - з вмістом до 3 мільйонів бактерій в 1 мл. При цьому ціни на молоко в залежності тільки від санітарного стану знижується на 15 - 20 %.

При реалізації молока негатункового (до 15 млн. бактерій в 1 мл.), ціна знижується на 30 % [8].

Слід звернути увагу, що в порівнянні з вимогами до молока в розвинених країнах, вимоги українського державного стандарту є дуже низькими. Так, в переважній більшості Європейських країн та в Америці, молоко групи А повинно вміщати не більше 50 - 100 тис. мікроорганізмів в 1 мл., а молоко групи В - до 150 тис. Молоко, що відповідає негатунковому може мати до 1 млн. бактерій в 1 мл, але купують його за ціну на 50 % нижчу ніж молоко групи В [19]. Зважаючи на те, що ми маємо ринкову економіку, при якій економічна доцільність виходу на європейські ринки не становить сумніву, нам якнайшвидше слід подбати про підвищення якості сировини, що надходить на переробку [18].

В Росії швидкими темпами укрупнюють колективні і фермерські господарства для впровадження сучасних технологій доїння і первинної обробки молока. Цьому сприяло і те, що вперше до ціноутворення західні фірми, які працюють на російському ринку, вони розробили свої вимоги та нормативи, де в якості вищої планки встановили або європейські, або приближені до них вимоги, як більш доступних і більш близьких до вимог ГОСТ 13264-88. Так, компанія "Данон" встановила ґатунок сировини "Данон", в якому допускається бактеріальне обсіменіння молока до 50 тис. КОЕ/см3 і гатунок "Європейський" - до 100 тис. КОЕ /см3. Такі ж вимоги при закупівлі молока ввели компанія "Кампіна" і "Онкен". Таким чином виробники поставлені в дуже жорсткі умови ринку. Виникла необхідність значного покращення якості сировини. Але автори вважають, що саме такий підхід прискорить вступ Росії до СОТ і це в свою чергу буде сприяти покращенню економічного стану молочного скотарства [19].

Щоб молоко, яке надходить на переробку відповідало підвищеним вимогам необхідно, щоб обладнання для перинної обробки і зберігання і сама технологія забезпечували його якість.

В даний період особливо актуальним є питання застосування енергозберігаючих технологій [2, 9].

На даний час для охолодження молока в сільськогосподарських підприємствах та в заготівельних пунктах використовують різні типи охолоджуючих систем. Системи охолодження складаються з холодильних машин, які виробляють холод за допомогою холодоагентів і охолоджувачів, які безпосередньо призначені для охолодження молока за допомогою холодоносіїв. Холодильні машини МВТ-14-1-ОМ та МВТ-20-10 з повітряним охолодженням конденсатора використовуються для охолодження молока після доїння. Ці машини можуть працювати в комплекті з резервуарами - охолоджувачами молока типу РПО та проточними тонкошаровими пластинчастими охолоджувачами, що дає можливість охолоджувати молоко в потоці з мінімальними витратами часу. При цьому холодопродуктивність в робочому режимі при температурі повітря на виході в конденсатор 250С для МВТ-14-10 становила 14 кВт/год , а в МВТ-20-10 -20,5 кВт/год. Встановлена потужність машин відповідно 6,5 і 11,2 кВт. [29, 31].

Холодильні машини МКТ 14-2-0, МКТ-20-2-0 та МКТ-28-2-0 призначені охолоджувати проміжний холодоносій (воду) в системах охолодження молока. Ці машини працюють на хладоні-22 і мають водяне охолодження конденсатора. Для цього використовується вода з температурою 260С.

Споживана потужність цих машин 8,6 кВт, 13,6 кВт і 17,5 кВт за годину відповідно, а холодопродуктивність в робочому режимі при температурі води на виході без випарювача - 20С і температурі конденсації - 300С.

Водоохолоджувальні установки УВ-10, УВ-10-0,1 використовуються для охолодження молока в резервуарах охолоджувачах ємністю 1600 літрів і менше, а холодильна установка АВ-30 для охолодження молока в потоці на тонкошарових пластинчатих охолоджувачах та в резервуарах-охолоджувачах ємність 2500 літрів. Всі ці машини працюють на фреоні-12. Холодопродуктивність УВ-10 -11,6 кВт/год., УВ-10-0,1 - 12,2 кВт/год. Установка УВ-10 охолоджує воду до температури 0,5 -20С, що дозволяє охолоджувати молоко до 40С. Водоохолоджувальна установка АВ-30 в концентраційному відношенні відрізняється від УВ-10. Вона призначена для ферм з річним виробництвом молока на рівні 1200 тонн і дає можливість охолоджувати молоко до 4-50С льодяною водою з 0,5 -20С [6].

Теплохолодильні установки ТХУ-14, ТХУ-23 і ТХУ-37 використовуються для комбінованого виробництва тепла і холоду. Холодопродуктивність вказаних машин відповідно їх марок становить 14 кВт/год; 23 кВт/год і 37 кВт/год, а теплопродуктивність - 19 кВт/год; 30 і 42 кВт. на год.

При цьому встановлена потужність електропривода складає відповідно - 7,2 8,2 і 18,7 кВт/год; [6, 29, 30]. Всі ці машини споживають від 8,6 до 18,0кВт за годину. Сумарні витрати на охолодження молока можуть складати до 26 % загальних витрат на виробництво продукції, а іноді і більше [22].

1.3 Енергозберігаючі установки і пристосування для обробки молока

Для зниження економічних витрат на охолодження молока господарства використовують резерви безпосереднього охолодження молока з рекуператорами тепла. Застосування рекуператорів тепла на всіх експлуатованих резервуарах охолоджувачах, що використовувались в державі типу МКА-2000 Л-2А дозволять щорічно економити 2,5 тисяч тонн умовного палива.

Крім цього економити енергію при охолоджені молока можна при використанні природного холоду, яким може бути зовнішнє повітря в холодний період року. Вченими постійно ведуться розробки систем для непрямого охолодження молока шляхом попереднього охолодження повітрям проміжного тепло-холодоносія, як наприклад "крижана" вода [22, 33].

Така система складається із двох контурів: Перший складається з двох роздільних теплообмінників з проміжними теплоносіями (водяний розчин антифризу), що перетікає по замкнутому контуру за допомогою рециркулярного насоса. Другий контур або - має бак акумулятор холодної води, рециркулярний насос і систему трубопроводів, якими охолоджена вода надходить в охолоджувач молока. В залежності від температури зовнішнього повітря ця установка забезпечує зниження енергетичних витрат в холодний період року на 30-70 %.

Однак така установка має суттєві недоліки. Значну площу теплообмінника, необхідність застосування в первинному контурі рециркуляційного насоса і антифризу та невисокий температурний коефіцієнт ефективності данної системи в цілому [38, 39].

Враховуючі вищесказане Державний російський інститут з проектування підприємств молочної промисловості розробив систему охолодження молока, в якій теплообмінник виготовляють з труб і розташовують його на даху виробничого приміщення. Вода з ємності подається насосом в теплообмінник із труб, що на даху, де вона охолоджується холодним зовнішнім повітрям, а потім повертається назад в ємності. "Крижана вода" з ємностей подається насосом в пластинчатий охолоджувач. Сюди ж іншим насосом подається молоко з приймальної ємності (бак, ванна і ін.). Охолоджене в пластинчатому охолоджувачі молока надходить в резервуар для зберігання.

Така система охолодження розроблена для молочних ферм і для молокоприймальних пунктів, які можуть охолоджувати до 20 тонн молока на добу. В залежності від територіального розташування і зовнішньої температури господарства можуть використовувати цю систему 5 - 7 місяців на рік. При її застосуванні можна охолоджувати молоко без суттєвих матеріальних і енергетичних витрат. Не менш важливо й те, що ця система надійна в роботі, проста в обслуговуванні і дозволяє не тільки економити електроенергію в найбільш напружений зимовий період, але й зберігати ресурс холодильних машин [4, 32 33].

Акумулятори природного холоду ємкісного типу знаходять все ширше застосування. Система складається з двох водоохолоджуючих машин МКТ20, акумулятора "крижаної" води з двома холодними і одною теплою ємностями загальним об'ємом 48 м3 двох градирен ГПВ-40 із зливним баком і водяних насосів. "Крижана" вода з холодильних ємностей акумулятора надходить в пластинчастий охолоджувач, де вона нагрівається і звідти надходить в теплу ємність акумулятора, а з неї у випаровувач водоохолоджувальних машин. Після охолодження вода повертається в холодні ємності і т.д.

Акумуляторне відділення знаходиться біля головного приміщення молочного цеху з боку машинного відділення і створюється з ізоляційних збірно-розбірних панелей, які закріплюються на металічному каркасі личкованому декоративним рифленим металом.

Ємності акумулятора розміщені в ізолюючому контурі. В холодну пору року простір з ємностями сполучається з атмосферою і вода охолоджується за рахунок природного холоду. При цьому холодильні машини не працюють, що сприяє зменшенню. річного використання холоду та холодоагентів.

Всі водяні труби в акумуляторному відділенні повинні бути ізольовані, щоб вода в них не замерзала. В самих акумуляторних ємностях, хоч вони й не ізолюються, замерзання води при її охолодження практично неможливе, тому що шар криги, який утворюється на стінках створює термічний супротив, який перешкоджає (становить перепону) замерзанню всього об'єму води в ємності [26, 38].

Установка природнього холоду ємкісного типу пройшла випробування в Московській області ще в 1990 році і на протязі 5 місяців на охолодження 1 тонн молока витрачалась не більше 5 кВт/год. електроенергії замість 25 - 30 кВт/год при застосуванні холодильних машин.

Економія електроенергії для ферми з 200 головами корів за рік становила 20 тис. кВт/год. На 35-40 % за рік зменшуються витрати праці на механічне обслуговування і ремонт холодильної техніки, збільшується термін використання холодильної машини.

При цьому спостерігається економічний ефект за рахунок підвищення якості молока. А витрати на організацію впровадження окуплюються менше, ніж за рік [4, 23].

Для визначення найбільш економічної схеми холодозабезпечення були розроблені чотири варіанти систем отримання "крижаної" води.

І - з панельними випаровувачами;

ІІ - з акумуляторами холоду і охолодженнями водою в денний час за рахунок криги, що заморожується в нічні години.

ІІІ- з панельними випаровувачами і акумуляторами, що мають свої компресори. В цьому випадку вода охолоджується послідовно - спочатку в акумуляторі, а потім в панельному випаровувачі;

ІV - з акумулятором, в якому одночасно охолоджується вода холодильною машиною та наморожується (або тане крига).

Мінімальні витрати на реалізацію впровадження мають варіанти ІІІ і ІV. При цьому було встановлено, що для наморожування криги менш вартісним є варіант панельного акумулятора (в 2 рази дешевший) головний елемент акумулятора - бак з пропелерною мішалкою і випаровувачем. Розроблено вісім типорозмірів таких акумуляторів: АКХ-30; 2АКХ-30; АКХ-45; 2АКХ-45; АКХ-120; 2АКХ-120; АКХ-160; 2АКХ-160 [29, 31].

Як відомо, основним споживачем холоду на молочних фермах є холодильні апарати, в яких для охолодження молока використовують проміжний холодоносій - "крижана" вода. З температурою 1 - 20С. Для системи "крижана" вода характерна нерівномірність теплових навантажень на протязі доби. В окремі години максимальне навантаження перебільшує середньо-годинну більш ніж в 2 рази. Часто це є причиною низького коефіцієнта працездатності холодильної установки з причини невисокої часового навантаження, а тому неефективності його роботи.

Державний інститут проектування молокопереробних підприємств розробив проекти молочних з використанням рідинних акумуляторів [18]. Акумулюючим устроєм тут є кригогенератори і баки. Парне молоко охолоджується в пластинчастому теплообміннику в два прийоми: спочатку водопровідною водою, яка при цьому нагрівається до 20 - 300С і надходить в один із баків акумуляторів гарячої води. Після цього охолоджується "крижаною" водою, що надходить з кригогенератора [13, 23]. Таке поетапне охолодження молока сприяє зменшенню потреби в кризі, а тому і зменшенню витрат електроенергії, що надходить на привід холодильної машини [28].

В процесі роботи холодильної установки в кригонераторі на панелях випаровувача наростає крига, а через конденсатор циркулює вода, що надходить з бака акумулятора гарячої води. Нагріта в конденсаторі вода, надходить в цей же бак - акумулятор, ємність якого вибирають з таким розрахунком, щоб до моменту накопичення необхідної кількості криги в кригогенераторі температура води в баці-акумуляторі підвищилась до 400С. Об'єм води приблизно відповідає добовому об'єму молока. Нагріту воду потім використовують на санітарні і технологічні потреби [13, 31].

Перевага такої системи охолодження молока не обмежується тільки зниженням витрат на електроенергію. За рахунок двохступеневому способу охолодження і використання більш дешевої енергії в нічний час. Додатковий економічний ефект може бути досягнутий за рахунок зниження витрат паливних матеріалів на підігрів води в спеціальних теплогенераторах на санітарні і технологічні потреби. Для ферми на 600 голів корів економія пального становить при цьому 13 тонн умовного палива.

Для більш ефективної роботи кригогенераторів їх розміщують на зовнішніх площадках під добрим навісом. При цьому їх закривають герметично ізольованими кришками і створюють умови для попередження розморожування трубопроводів і арматури взимку [22, 23].

Ми зупинились на охолодженні молока, тому, що є найбільш дорога технологічна операція в системі первинної обробки молока. Крім охолодження первинна обробка передбачає очищення молока за допомогою способу фільтрації або механічної очистки за допомогою центробіжного очисника. Наукові дослідження проведенні Олконеном в Естонії [23, 30] і тривалий практичний досвід цієї республіки свідчать, що для отримання молоко першої групи чистоти не обов'язково його центрифугувати. При дотримані санітарно-ветеринарних правил доїння на молочних фермах Естонії з поголів'ям до 400 - 600 корів користуються способом фільтрації молока через трьох-чотирьох шаровий фільтр, який уявляє собою циліндр з нержавіючої сталі ємністю приблизно на 70 - 100 л, дно в якому є металевою решіткою на яке кладеться багатошаровий фільтр за діаметром сантиметрів на п'ять більший від решітки. Фільтр фіксується розпірним кільцем. Молоко з приймальної ванни подається в циліндр, а потім за допомогою насосу прокачується під вакуумом в проміжний резервуар.

З обладнання для первинної обробки на фермі можуть користуватись сепаратором - вершковідділювачем та резервуарами для збереження, або для охолодження і збереження молока.

Продуктивність сепаратора повинна бути не меншою, ніж максимальна кількість молока, яка буде підлягати сепаруванню за 1 раз на протязі 1 - 1,5 години. Тип резервуарів для збереження повинні бути зручний для догляду, максимально утримувати температуру і мати добру працездатність і ефективно використовувати об'єм приміщення. Об'єм всіх резервуарів повинен забезпечити збирання і зберігання молока не менше, як за два доїння, а якщо молока транспортується один раз за добу, то відповідно добовим має бути загальний об'єм резервуарів [39, 25, 35].

При проектування технології і переробки молока для фермерського господарства, нам слід враховувати наукові розробки і передовий досвід кращих господарств, щоб забезпечити високу якість молока - сировини, від якої залежить економічна ефективність виробництва молока у фермерських господарствах.

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

2.1 Характеристика природно-кліматичної і економічної зони Херсонської області

Херсонська область розташована на півдні України. На півночі вона межує з Дніпропетровською областю, на заході - з Миколаївською, на сході - із Запорізькою областями, на півдні - з Автономною Республікою Крим. Омивається водами Чорного і Азовського морів. Її площа 28,56 тис. км2 (4,7 % території України). В регіоні проживає 1213 тис. осіб - це 2,5 % від кількості населення.

Клімат Херсонської області помірно-континентальний з м'якою малосніжною зимою та жарким посушливим літом. Температура січня від мінус 5 °С на півночі, до мінус 3 °С - на півдні; липня відповідно +21,5°С, +25,5°С. Період з температурою понад +10°С становить 215 - 230 днів. Сума активних температур за рік складає 3200 - 3400°С. Річна кількість опадів незначна - 300 - 410 мм, переважна їх кількість випадає влітку. Сніговий покрив нестійкий. Серед несприятливих кліматичних явищ, що завдають шкоди сільському господарству найбільш впливовими є суховії (25 - 30 днів на рік), пилові бурі (3 - 8 днів). Великої шкоди завдають весняні та осінні засухи. Область розташована у двох агрокліматичних зонах: посушливій, дуже теплій і дуже посушливій та в помірно жаркій зоні з м'якою зимою.

На території Херсонської області є два види ґрунтів: піщані і супіщані. Природні ресурси Херсонської області включають мінеральні, сировинні, лісові, а також водні та рекреаційні ресурси.

Мінерально-сировинні ресурси характеризуються незначними запасами корисних копалин, порівняно невисокою ступінню їх геологічної вивченості та освоєння.

Область володіє рядом корисних копалин: пісок, глина, вапняки, солі Сивашу, торф, а також лікувальні грязі. У цілому нараховується 90 родовищ будівельних матеріалів, в тому числі розвіданих - 55, нерозвіданих і таких, які не використовуються 35. Але Херсонська область є одним із регіонів, які недостатньо забезпечені власними паливно-енергетичними ресурсами.

Земельні ресурси області - це один з найважливіших видів природних багатств. Загальна площа земель області, які перебувають у використанні, становить 1847 тис. га - це 4,5 % від земельної площі України, у тому числі сільськогосподарських угідь - 1773,8 тис. га (94,4 % від загальної площі земель області), з них ріллі 1702,3 тис. га (відповідно 89,1%). Площа багаторічних насаджень та природних кормових угідь становила відповідно у всіх власників земель та землекористувачів (на 01.01.2001 року) 27,9 тис. га та 168,0 тис. га.

У межах області протікає 6 річок довжиною понад 10 км. Найбільша з них - Дніпро.

Ліси та інші лісовкриті землі Херсонської області займають площу близько 151,1 тис. га.

В області 69 територій та об'єктів природно - заповідного фонду (загальна площа понад 123 тис. га) - 2 біосферні заповідники (Асканія-Нова та частина Чорноморського біосферного заповідника), 5 заказників, 32 пам'ятники природи, парки-пам'ятники садово-паркового мистецтва.

Господарство Херсонської області - це розвинений аграрно-індустріальний комплекс, в складі якого багатогалузеве інтенсивне сільське господарство, потужна харчова промисловість, машинобудування, нафтопереробка, легка промисловість, будівельна індустрія, основні види транспорту.

Промисловість Херсонської області має можливості для розвитку за умови оновлення і модернізації виробництва, підтримки пріоритетних галузей виробництва.

Основою агропромислового комплексу є сільське господарство. Воно спеціалізується на молочно - м'ясному тваринництві та рослинництві зерно-олійного напрямку в поєднанні з баштанництвом, виноградарством, садівництвом.

Головна зернова культура - озима пшениця. Вирощують також кукурудзу, ячмінь, зернобобові, рис, просо. Основна технічна культура -соняшник. Серед овочевих найбільше значення мають помідори, перець солодкий, баклажани, кабачки. Баштанні (кавуни, дині) поширені у причорноморських районах. Провідні кормові культури: кукурудза на силос і зелений корм, люцерна, кормові коренеплоди, тощо. Однією з високо розвинутих галузей є виноградарство. Значні площі займають садові насадження. Переважають кісточкові культури: абрикоси, персики, черешня, сливи, вишня. Вирощують також айву, яблуні, груші.

Серед галузей тваринництва провідне місце посідає скотарство м'ясо-молочного напрямку, свинарство, тонкорунне вівчарство та птахівництво. Рибальством займаються на Чорному і Азовському морях та на річках Дніпро і Інгулець.

Для виробництва продукції тваринництва в області заготовлялось від 1341 до 1358 тис. ц кормових одиниць (табл. 2.1).

На одну умовну голову ВРХ в останній рік було згодовано 31,04 ц кормових одиниць, в т.ч. коровам 42,9 ц, а ВРХ без корів 20,9 ц кормових одиниць. При цьому валове виробництво молока по області становило 348,8-358 тис. тон, в тому числі в сільськогосподарських підприємствах 25,5-35 тис. тон. За вказаний період в цій категорії господарств зменшилось поголів'я корів і валове виробництво молока, хоча продуктивність корів зросла з 2866 до 3301 кг на 1 корову за рік, в тому числі в сільськогосподарських підприємствах цей показник збільшився з 1608 до 2947 кг або на 1338 кг. Витрати кормових одиниць на 1 кг молока становлять 1,1 кормових одиниць, в тому числі концентрованих кормів 0,3 кормових одиниць, проти 1,9 - 2,0 кормових одиниць в попередньому році.

Таблиця 2.1 - Розміри виробництва Херсонської області

Показники

2004

2005

2006

Територія, тис. км2

28,5

28,5

28,56

Площа с.-г. угідь, тис. га

12580

1970

1773,8

Продукція с.-г. (у порівняльних цінах 2000р) млн. грн.

1613,4

2269,9

2274,9

в т.ч. тваринництві

632,9

568,4

631,3

Баланс підприємств сільського та лісового господарств, млн. грн.

Прибуток, збиток(-)сільського та лісового господарств, млн. грн.

-54,2

71,6

72,7

Збиткові підприємства та організації с.-г. та лісового господарства, %

57,1

36,0

34,0

млн. грн.

125,2

74,1

88,9

Рівень рентабельності продукції галузі тваринництва, %

молоко та молочні продукти

-55,1

-42,0

28,0

м'ясо ВРХ

-46,7

-18,9

-31,9

свинина

4,8

-40,9

26,5

Середньорічне поголів'я тварин, тис. гол.

ВРХ (ум. гол)

214,3

203,8

199,7

в т.ч. в с.-г підприємствах

35,0

27,3

25,5

в т.ч. корів

111,4

107,4

100,8

в т.ч. в с.-г підприємствах

12,1

9,9

9,1

Валове виробництво молока, тис. тонн

348,8

343,9

357,5

в т.ч. с.-г підприємства

33,4

24,5

28,3

Валове виробництво м'яса, тис. с.-г.

яловичини

23,5

18,5

17,9

свинини

20,6

15,6

16,3

в т.ч. в с.-г підприємствах

3,5

1,6

1,3

свинини

2,3

1,9

2,2

Надій молока на 1 корову, кг

2866

3055

3301

в т.ч. в с.-г підприємствах

1608

2061

2947

Витрати кормів всього, тис. ц корм. од.:

1341

1349

1358

на 1 голову ВРХ (корови, бугаї)

37,95

42,91

42,9

в т.ч. на 1 умовну голову ВРХ без корів

27,7

29,6

31,7

Собівартість 1 кг молока за 2006 рік становила 0,97 грн., а за попередні роки - 0,86-0,89. Витрати праці на 1 ц молока становили 7,6-7,8 людино-годин.

На приріст живої маси великої рогатої худоби в останній рік (2006) витрачалось 16,2 ц кормових одиниць, а в 2005 - 17,2 кормових одиниці і більше. На 1 ц приросту свиней витрачалось 7,8 кормових одиниць.

На даний момент серед сільськогосподарських підприємств більше 30 % ще є збитковими. Прибутковим є виробництво молока і молочних продуктів. За 2006 рік саме виробництво молока мало рівень рентабельності 4,8 %, що є досить низьким показником. Причиною є, перш за все, підвищення вартості електроенергії та паливо-мастильних матеріалів, при практично таких же закупівельних цінах на молоко, як і в попередні роки.

Питома вага регіону у валовій продукції сільського господарства України у 2000 році становила 3,44 %, тобто залишилась на рівні 1990 року - (3,37 %). Питома вага рослинництва та тваринництва у загальному обсязі сільськогосподарської продукції області складає відповідно 64,7 % та 37,9 %. У 1990 році ці показники становили відповідно - 47,8 % та 52,3 %.

На протязі 10 років спостерігається спад продукції сільського господарства. Такий стан призвів до збиткових результатів у діяльності сільськогосподарських підприємств. У 2003 році збитковими в області було 155 сільськогосподарських підприємств.

2.2 Завдання і умови проектування

Даним проектом передбачається проведення необхідних технологічних розрахунків надходження на первинну обробку молока на протязі року у фермерському господарстві з поголів'ям 150 корів і їх продуктивністю 3500 кг молока за рік, з яких близько 12,0 % молока буде використовуватись в господарстві. Доїння корів триразове, транспортування молока - один раз на добу. На основі розрахунків максимальної кількості молока, що надходитиме на первинну обробку за один раз, та об'ємів молока, що підлягатимуть обробці в теплий і холодний пори року, необхідно запланувати комплект обладнання для первинної обробки молока і технологію обробки.

Умови проектування.

1. Запропоноване обладнання і технологія повинні бути недорогим з низькими витратами енергії і палива, швидкоокупним.

2. Запропоноване обладнання і технологія повинні забезпечити якість молока у відповідності з сучасними вимогами, тобто на рівні не нижче вищого і першого ґатунків.

3. Невисокі витрати на впровадження технології первинної обробки повинні забезпечити рентабельність виробництва молока на рівні не нижче 50 %.

РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1 Розрахунки надходження молока на первинну обробку на протязі року

В даному підрозділі нам слід провести всі технологічні розрахунки на основі яких буде розроблятися даний проект. Перш за все нам слід знати об'єм виробництва молока за рік та об'єми, які будуть надходити в окремі місяці року, в тому числі максимальні об'єми молока, що будуть підлягати разовій обробці в теплий і холодний сезони роки. З цими показниками будемо встановлювати необхідну продуктивність обладнання. Добові об'єми молока використаємо для обґрунтування об'ємів ємностей для зберігання молока в молочному господарстві до його господарювання.

Так, річне виробництво молока фермерським господарством становитиме: молоко біологічний обробка

3500 кг 150 голів = 525000 кг або 525 т за рік. Якщо взяти за основу максимальний середньомісячний показник виробництва молока для даної зони - 12,6 % в червні місяці та найбільш прийняту середньорічну структуру надходження молока, то для даного господарства ці показники будуть мати відповідні значення, що представлені в таблиці 3.1.

Таким чином, при річному виробництві молока за рік 525 тонн, в червні місяці його надходитиме 151 тонн. При використанні в господарстві 17,3 тонн, а це потреби, що необхідні для випоювання телят, в дитсадки і для непрацездатних людей та для харчування працівників польових бригад при збиранні врожаю, на первинну обробку залишається 134,7 тонн. В липні об'єм молока несуттєво знижується - до 132,8 тонн. Максимальна кількість молока за 1 добу буде отримуватись в червні місяці:

134,7 тонн : 30 = 4,49 ? 4,5 тонн.

Таблиця 3.1 - Структура виробництва і надходження молока на первинну обробку на протязі року

Місяці і квартали року

Структура надходження молока

Використання в господарстві, тонн

Надходження на обробці зберігання, тонн

%

тонн

Всього

в т.ч.

І

7,2

37,7

4,5

1,5

33,2

ІІ

7,5

39,3

5,5

2,1

33,8

ІІІ

8,0

42,0

5,2

2,5

36,8

за І кв.

22,7

119,0

15,2

6,1

103,8

ІV

7,7

40,3

4,8

2,5

35,5

V

8,5

44,4

5,0

2,5

39,4

VІ

12,6

66,3

6,5

3,5

59,8

за ІІ кв.

28,8

151,0

17,3

8,5

134,7

VІІ

11,4

59,8

6,5

3,5

53,3

VІІІ

9,0

47,2

5,2

2,7

42,0

ІХ

8,0

42,0

4,5

2,5

37,5

за ІІІ кв.

28,4

149,0

16,2

8,7

132,8

Х

7,5

39,4

4,0

1,5

35,4

ХІ

6,6

34,6

4,0

1,5

30,6

ХІІ

6,0

31,0

4,0

1,5

27,0

за ІV кв.

20,1

105,0

12,0

4,5

93,0

за рік

100,0

525,0

60,7

28,3

464,3

При транспортуванні молока один раз на добу, з метою економії пального, зберігання такого об'єму молока необхідно буде забезпечити відповідною загальною ємністю резервуарів для його одночасного зберігання. Транспортування молока в даному разі доцільно буде проводити після ранкового доїння з 10 годин.

Після цього резервуари підлягають санітарний обробці так, щоб до обіднього доїння вони були готові до приймання молока.

Для визначення продуктивності насосів, холодильних машин і охолоджувачів та інших показників, нам необхідно знати максимальну кількість молока, що буде оброблятись за 1 раз. При триразовому доїнні прийнята структура надходження молока, в якій 40 % надою відводиться на ранок та по 30 % у обід та у вечірнє доїння. Тоді ранішній об'єм молока становитиме:

4,5 тонн - 100 %

Х тонн - 40 %

Але з ранішнього надою використовується молоко на господарські потреби. В цей час вони становитимуть 210 - 220 кг, або 0,21 - 0,22 тонн. Тоді на первинну обробку залишається близько 1,6 тонн. Якщо враховувати оптимальний термін часу для обробки (перш за все зважування, фільтрацію, сепарування і охолодження в пластинчастих охолоджувачах) 60 хвилин, то при виборі відповідного обладнання продуктивність його повинна становити 1500 - 1600 кг/годину. В обіднє і вечірнє доїння об'єм молока для обробки становитиме відповідно:

4,5 тонн - 1 8 тонн = 2,7 тонн 2 доїння = 1,35 - 1,4 тонн.

тобто об'єми також близькі до значення 1,5 тонн і не потребують перегляду попереднього висновку.

Сепарування молока завжди доцільно проводити в господарстві. Відвійки необхідні для годування молодняку і вони будуть якісніші від куплених на заводі. Крім того їх можна використовувати для нормалізації молока на загальне харчування. Вершки можуть бути реалізовані працівникам господарства, або ж повертатись в молоко для збільшення його жирності при заготівлі.

Ті ж розрахунки, розрахунки, що наведені в таблиці 3.1 свідчать, що максимальна кількість молока, яка буде сепаруватись становитиме 3,5 тонн за місяць, або близько 100 кг за 1 раз. Для цього треба мати низькопродуктивний (побутовий) сепаратор на 1000 кг/год.

Крім цього, з даної таблиці ми повинні визначити кількість молока, що буде находити в окремі сезони року, а саме в холодний період року з метою можливого застосування природного холоду, а також тривалість такого періоду. В нашій зоні такий період можна вважати з січня по березень місяці та листопад-грудень, тобто близько 5 - 4,5 місяців можна використовувати зовнішнє повітря, коли температура його становитиме близько 00С і не вище 7 - 80С. Кількість молока, що буде охолоджуватись в холодний період року і становитиме в межах мінімум - максимум - 160 - 196,8 тонн, що залежить від температури в квітні і жовтні місяцях і становить 30 - 38 % від всього молока.

3.2 Обґрунтування пропонованого обладнання і технології первинної обробки молока

Згідно діючого в Україні державного стандарту до вищого і першого ґатунку відноситься молоко, якщо ступінь чистоти його за еталоном не нижче першої групи, тобто на фільтр прибору для визначення групи чистоти немає смітинок (фільтр чистий). Для досягнення такого результату користуються як способом механічного очищення на центробіжних очисниках, що більше підходять для великих ферм та к і способом фільтрації.

Наукові дослідження проведені в Естонії А.Г.Олконеном [28] показали, що молоко першої групи за чистотою можна отримувати і способом фільтрації, якщо використовувати найбільш відповідні фільтруючі матеріали при найбільш ефективному їх використанні разом з додатковим ситом.

Встановлено, що щільні неткані матеріали і бязь забезпечують очищення молока до першої групи і працюють без заміни при видоюванні 200 корів, а при збільшенні цього часу, фільтри можуть забиватись і порушувати вакуумний режим доїння.

Щоб молоко відповідало першій групі чистоти за еталоном, фільтр повинен затримувати частинки розміром більше 40 мкм. Таким вимогам відповідають два шари фланелі (проходять частинки розміром 17х25 мкм), фланель з фільтрувальною ватою (проходять частинки 21 х 27 мкм) та два шари фільтрувальної вати укладені в салфетки з марлі чи інших матеріалів.

Для використання таких комбінацій і застосовують додаткові сита до вакуумного фільтру (Рисунок 1). Але фільтрація молока без вакууму, а самопливом дає, кращий результат. На молочних фермах Естонії з поголів'ям 400 - 600 голів користувались саме таким способом очищення і отримували молока першої групи.

Для фермерського господарства з поголів'ям 150 корів ми вважаємо доцільним застосування саме такого способу очистки. В якості фільтруючих матеріалів можна використовувати два шари фланелі, або лавсану, або ці ж тканини з фільтрувальною ватою і марлею, або бязь, може бути марля, фланель і фільтрувальна вата. Фільтр складається так, як показано на рисунку 1.

Охолодження молока. В комплекті системи для охолодження молока перш за все треба визначитись з джерелом холоду і підібрати холодильну машину відповідної холодопродуктивності. Необхідно знати загальну кількість холоду, яка забезпечить охолодження молока до необхідної температури. Для цього за основу беруть максимальний разовий об'єм молока і максимальну різницю температур, тобто з якої максимальної до якої мінімальної температури слід охолодити молоко. Такими показниками є об'єм молока 1,6 тонн в червні місяці, максимальна температура молока в обіднє доїнні може становити 330С, а мінімальна, до якої треба буде охолоджувати молоко - 30С. Зрозуміло, що це буде потребувати великих витрат холоду, а значить і електроенергії.

Досвід кращих господарств та наукові дослідження свідчать, що економічно доцільно в теплий сезон року використовувати для попереднього охолодження проточну воду, якою можна буде охолоджувати молоко до температури 18 - 220С. Здійснювати таке охолодження молока можна за допомогою звичайного пластичного апарату, продуктивність 1500 л/год. Це може бути окремий пластинчастий апарат для малих ферм, або навісний пакет пластин 13000-А, на 1500 - 1600 кг/год, який забезпечить таку продуктивність, або односекційний теплообмінний пластинчастий апарат марки ПОМ-1Б-1000 кг/год в комплексі з ПОМ-1ВА-500 кг/год, які разом будуть відповідати продуктивності інших апаратів. Охолоджене проточною водою молоко буде надходити в танк-охолоджувач, в сорочці якого циркулює холодна вода, як холодоносій. Такий тип танків дає можливість максимально економити витрати електроенергії на виробництво холоду в холодний період за рахунок використання природного холоду. Вода з акумулятора холоду прокачується за допомогою центробіжного насосу НМУ-І на 1,6 т/год.

Танк повинен бути надійним в роботі, забезпечити швидке охолодження молока до температури 3 - 40С - не більше, як за 3 години, при умові його заповнення на 100 % об'єму і не більше 1,7 години при заповнені наполовину. При таких умовах можна забезпечити високу якість молока.

Таким вимогам із сучасних танків найбільше відповідають естонський танк ТО-2 на 2000 л, але він дорогий. За ціною і конструкцію більше будуть відповідати вимогам пропонованої технології танки марки РПО-1,6 - 2 штуки та РПО-2,5 - 1 танк. Це танки з проміжною системою охолодження молока, тобто "крижаною" водою. Сумарна ємність їх складатиме 5700 л. замість 4500 максимального об'єму. Але це дає можливість не заповнювати їх на 100 % об'єму і прискорювати охолодження в теплий сезон року, а в холодний, при зниженні об'єму молока - використовувати один чи два з них, в залежності від кількості продукції. Крім того це дає можливість деякого розширення виробництва.

Для вибору марки холодильної машини необхідно розрахувати потребу в холоді для охолодження 1,6 - 1,7 тонн молока за один раз з 22 до 30С (враховуючи попереднє охолодження молока проточною водою).

Необхідну кількість холоду розраховуємо за спрощеною формулою, що пропонують Б.Ф. Галат, Н.І. Машкін і Л.Г.Козача [29].

Q = М х С (t1 -t2), де (3.1)

Q - Необхідна кількість холоду, ккал; М - кількість молока, що підлягає охолодженню, кг; С - питома теплоємність молока, ккал/кг град. (для молока - 0,994), t1 - температура молока до охолодження, 0С; t2 - температура молока після охолодження, 0С.

...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены