Прифермская молочная для комплекса крупного рогатого скота. Линия сепарирования молока

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

Биологический факультет

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ТЕМА Прифермская молочная для комплекса крупного рогатого скота. Линия сепарирования молока

Выполнил: Кардаков М.С.

Группа: БзБ-212

Проверил: Косолапов Е.В.

Киров 2013



Содержание расчетно-пояснительной записи

1.Обоснование темы

2. Технологический расчет и подбор оборудования

3. Энергетический расчет

3.1 Пример энергетического расчета для молока (линия сепарирования молока)

3.2 Пример построения графика работы оборудования для молочной (линия сепарирования молока)

3.3 Пример построения графика установленных мощностей для молочной (линия сепарирования молока)

4. Техника безопасности и противопожарные мероприятия

Список используемой литературы



1.Обоснование темы

СЕПАРИРОВАНИЕ МОЛОКА

Сепарирование - это процесс разделения продукта на фракции с различной плотностью во вращающемся сепарирующем устройстве- барабане. В сепарирующем устройстве продукт распределяется тонкими слоями между тарелками. Более легкие частицы перемещаются к оси вращения сепарирующего устройства, а более тяжелые -- к его периферии. В зазоре между тарелками частицы с различной плотностью движутся в разных направлениях. Жировые частицы, поступающие в зазор между тарелками, движутся вместе с потоком молока вниз, а затем оседают на нижней тарелке и направляются по ее поверхности к оси вращения. Более тяжелая грязевая частица попадает в межтарелочный зазор с периферии сепарирующего устройства и, двигаясь с потоком молока вверх, оседает на верхней тарелке.

В зависимости от технологического назначения возможны два случая распределения потоков жидкости внутри сепарирующего устройства: в первом продукт, поступающий на разделение, направляется к межтарелочным зазорам через канал, который образован отверстиями в тарелках (при выделении легкой фракции) во втором продукт перемещается в зазоры из периферийной зоны сепарирующего устройства (при выделении тяжелой фракции). сепарирование молоко оборудование безопасность

По конструктивным признакам различают сепараторы открытого, полузакрытого и закрытого типов.

Основными узлами сепаратора являются сепарирующее устройство, приемно-отводящее устройство, «лужащее для подачи продукта в сепарирующее устройство и отвода продуктов разделения, прикидной механизм с индивидуальным электродвигателем, смонтированный на станине сепаратора.

Сепарирующее устройство сепаратора, закрыто крышкой. Корпус и крышка соединяются гайкой. Внутри корпуса установлен тарелкодержатель с укрепленным на нем пакетом тарелок. В верхней части пакета расположена разделительная тарелка, которая разделяет внутри сепарирующего устройства потоки жидкой легкой и тяжелой фракций.

Приемно-отводящее устройство имеет центральную трубку для ввода исходного продукта в сепарирующее устройство. На трубке укреплен напорные диски, для вывода под давлением продуктов разделения. Диски неподвижно расположены внутри сепарирующего устройства сепаратора в напорных камерах.

Горизонтальный вал приводного механизма вращается в подшипниках укрепленным на нем ведущим колесом мультипликатора. Движение от электродвигателя на горизонтальный вал передается через центробежную муфту, обеспечивающую разгон барабана до паспортных частот, вращением за 5--10 мин. Кодущее колесо на горизонтальном валу входит в зацепление с ведомым колесом мультипликатора, которое расположено на вертикальном валу, и приводит в движение веретено, а вместе с ним и сепарирующее устройство, размещенное на конце веретена.

Вывод твердого- осадка может быть периодическим при полной разборке сепарирующего устройства, пульсирующим при выводе осадка на ходу и непрерывным-- через стенки этого устройства.

Производительность сепараторов зависит от конструкции и технологического назначения. Так, производительность современных сепараторов составляет до 50 000 л/ч. Для обеспечения высокой эффективности разделения продукта сепарирующее устройство работает на сверхкритической частоте вращения (100-- 120 ). Температура сепарирования 35--45°С.

К сепараторам для выделения жировой фракции относятся сепараторы-сливкоотделители и сепараторы-нормализаторы, сепараторы для высокожирных сливок и сепараторы-диспергаторы.

Сепаратор-сливкоотделитель предназначен для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко. Качество работы сепаратора оценивается по массовой доле жира, остающегося в обезжиренном молоке (0,03--0,01%). Массовая доля жира в сливках составляет 10--40%.

Сепаратор-сливкоотделитель с пульсирующей выгрузкой осадка работает по программе, заложенной в систему управления.

Сепаратор бытового типа:

Сепараторы молока бытовые типа «Сатурн»: 1 -- отражатель; 2 -- молокоприемник; 3 -- кран; 4 -- поплавок; 5 -- поплавковая камера, 7 -- патрубки для выхода сливок н обрата; 8 -- барабан; 9 -- муфта; 10, 21 -- верхняя и нижняя опоры; 11 -щиток; 12 -электродвигатель; 13 -- выключатель; 14 -втулка; 15 -- шнур с вилкой; 16 -основа; 17 -- амортизатор; 18 -фиксатор; 19 -- подпятник; 20 -- контргайка; 22 -- щетка; 23 -- корпус; 24 -- основа барабана; 25 -- тарелка; 26 -- крышка барабана; 27 -- зажимная гайка

Сепарирование молока происходит при закрытых разгрузочных каналах. При накоплении на периферии сепарирующего устройства твердого осадка каналы открываются и осадок выбрасывается в приемный бункер. Отверстия для разгрузки закрываются, и процесс повторяется через промежуток времени, заложенный в программе.

В сепарирующее устройство сепаратора молоко подается по трубопроводу и центральной трубке приемноотводящего устройства. Через отверстия в тарелкодержателе и вертикальные каналы в пакете тарелок молоко распределяется в межтарелочных пространствах, где происходит разделение его. Сливки, оттесняемые к оси вращения, сначала поступают в верхнюю часть сепарирующего устройства, а затем в напорную камеру с неподвижным напорным диском, откуда под напором удаляются из сепаратора. Обезжиренное молоко направляется к периферии сепарирующего устройства в грязевое пространство, откуда поступает в верхнюю часть сепарирующего устройства, к напорной камере обезжиренного молока, и под напором выводится из сепаратора. Внутри сепарирующего устройства потоки сливок и обезжиренного молока не смешиваются, так как они разделены глухой перегородкой, образованной верхней и разделительной тарелками пакета тарелок.

Для регулирования жирности сливок предназначены регулировочный вентиль и измеритель количества сливок (ротаметр), которые установлены на трубопроводе. При постоянных количестве и массовой доле жира в поступающем молоке увеличение расхода сливок приводит к уменьшению массовой доли жира в них и, наоборот, уменьшение количества выходящих сливок влечет за собой повышение массовой доли жира в сливках.

Сепаратор-нормализатор предназначен для получения сливок нормализации молока по жиру.

В сепарирующем устройстве сепаратора-нормализатора, молоко, поступающее по центральной трубке в это устройство, направляется на периферию пакета тарелок. При перемещении по межтарелочным зазорам оно отводится из пакета через (кортикальные каналы, которые образованы отверстиями в тарелках. Поверхность тарелок от оси вращения до отверстий предназначена для выделения сливок. Сливки направляются к оси вращения и удаляются из барабана через напорный диск. Частично-обезжиренное и очищенное молоко, поступающее из отверстий в карелках к напорному диску, отводятся из сепаратора.

В сепараторе-нормализаторе поверхность тарелок различна по назначению: периферийная часть предназначена для очистки молока, а центральная часть - для выделения сливок.

Количество уходящих сливок контролируется ротаметром и регулируется краном.

Сепараторы высокожирных сливок эксплуатируются обычно в поточных линиях производства масла. Эти сепараторы предназначены для получения сливок с высокой массовой долей жира (80-85 %).

Конструкция сепаратора высокожирных сливок несколько отличается от конструкции обычного сепаратора-сливкоотделителя открытого типа. Вследствие высокой вязкости перерабатываемого продукта (сливок) размеры межтарелочных зазоров в сепараторе мысокожирных сливок увеличены, производительность снижена и регулировка массовой доли жира в высокожирных сливках про­изводится регулятором на линии пахты. Через 1,5--2 ч работы сепаратор периодического действия необходимо останавливать для выгрузки осадка, мойки и чистки.

Сепаратор-диспергатор предназначен не только для очистки молока, но и для его частичной гомогенизации.

В пакете тарелок сепаратора-диспергатора выделяются лишь крупные жировые шарики. Мелкие жировые шарики уходят вместе с молоком. Сначала сливки поступают в камеру диспергатора и проходят через неподвижный диск с лопастями в кольцевой капал. Далее гомогенизированные сливки смешиваются с поступающим молоком. После гомогенизации молоко направляется в напорную камеру и под давлением удаляется в отводящее устройство.

К сепараторам для выделения тяжелой фракции относятся сепараторы-молокоочистители, сепараторы-творогоочистители и сепараторы--отделители белка от сыворотки, сепараторы-бактериоотделители.

Сепаратор-молокоочиститель предназначен для выделения из молока механических и естественных (микроорганизмы, частицы грязи, крови и т. д.) примесей. Массовая доля примесей в молоке составляет в среднем 0,04%.

Сепарирующее устройство сепаратора-нормализатора:

Сепаратор-молокоочиститель с пульсирующей выгрузкой осадка состоит из сепарирующего устройства, приемно-отводящего устройства и станины с приводом. Сепаратор комплектуется пультом управления с программным устройством, регулирующим работу системы выгрузки осадка.

Молоко поступает в сепарирующее устройство сепаратора-молокоочистителя по центральной трубке и направляется в грязевое пространство. Очищенное молоко движется к оси вращения сепарирующего устройства по зазорам между тарелками, а осадок накапливается на стенке корпуса.

Очищенное молоко удаляется из сепаратора под давлением через напорную систему, включающую напорную камеру и напорный диск.

Осадок, накопившийся в сепарирующем устройстве, выгружается через отверстия в стенке корпуса. Во время накопления осадка эти отверстия закрыты поршнем, который образует внутреннее подвижное дно в сепарирующем устройстве. Рабочая жидкость, поступающая из гидросистемы в полость под поршнем, создает направленное вверх давление, прижимающее поршень к прокладке.

Сепаратор-творогоотделитель:

В сепарирующем устройстве радиально расположены два клапана, рабочие полости которых связаны с полостью под поршнем, гидросистемой и отверстиями для вывода рабочей жидкости. При подаче в клапаны рабочей жидкости поршни клапанов открывают отверстия, в результате чего жидкость из пространства под поршнем удаляется через отверстия из барабана. Поршень в сепарирующем устройстве, опускаясь, открывает отверстия для выгрузки осадка. По окончании выгрузки осадка рабочая жидкость вновь заполняет пространство под поршнем. Поршень поднимается в верхнее положение, и процесс накопления осадка повторяется.

Сепараторы-сливкоотделители и сепараторы-молокоочистители имеют принципиально аналогичную систему для управления устройством выгрузки осадка. Эта система позволяет изменять интервал между разгрузками от 30 до 100 мин в зависимости от загрязненности молока, а продолжительность разгрузки может меняться от 0,2 до 3,6 с.

Сепаратор-творогоотделитель открытого типа с непрерывной выгрузкой тяжелой фракции (творога) через сопла предназначен для обезвоживания творога и входит в комплект оборудования линии производства творога раздельным способом.

В стенке корпуса сепаратора-творогоотделителя имеются 12 отверстий, в которых находятся держатели с соплами. Изменяя размеры сопел и их количество, можно регулировать массовую долю влаги в твороге.

Творожный сгусток по центральной трубке направляется под тарелкодержатель в периферийное пространство сепарирующего устройства. Творог непрерывно выводится через сопла в приемник творога. Сыворотка удаляется из сепарирующего устройства через направляющее кольцо свободной струей.

В сепараторе можно обрабатывать только сгусток, полученный из обезжиренного молока, так как при обработке сгустка, полученного из жирного молока, неизбежны потери молочного жира, удаляемого вместе с сывороткой.

Сепаратор-отделитель белка от сыворотки предназначен для очистки сыворотки от казеиновой пыли и выделения молочного жира.

В сепарирующем устройстве сепаратора на тарелкодержателе установлен комбинированный пакет тарелок. В верхней части происходит разделение продукта на молочный жир и сыворотку, а в нижней сыворотка очищается от казеиновой пыли. Между верхней и нижней частями пакета установлена тарелка с широкой отбортовкой.

Сыворотка, поступающая в сепарирующее устройство по центральной трубке, направляется в нижнюю часть пакета тарелок. Поднимаясь вверх по межтарелочным каналам, сыворотка очищается от казеиновой пыли и поступает в канал, образованный отверстиями в тарелках верхней части пакета. В этой зоне происходит отделение молочного жира. Осветленная сыворотка и молочный жир выводятся через напорные устройства в трубопроводы, а казеиновая пыль оседает на периферии сепарирующего устройства и периодически удаляется через разгрузочные отверстия в приемник. Сепаратор комплектуется автоматической системой управления выгрузкой осадка.

Сепаратор-бактериоотделитель предназначен для выделения из молока микробных клеток. Эффективность выделения клеток достигает 98%. Совмещение процесса бактериоотделения с тепловой обработкой молока повышает эффективность до 99,9%.

По конструкции сепараторы-бактериоотделители принципиально не отличаются от сепараторов-молокоочистителей. Однако в сепараторе-бактериоотделителе выгрузка жидкого осадка, обогащенного клетками, осуществляется непрерывно через сопла. При этом методе разгрузки с осадком удаляется около 1,5% жидкой фазы (молока).

Эффективность сепарирования зависит от содержания жира в молоке, размеров и дисперсности жировых шариков. Чем крупнее шарики, тем быстрее они выделяются. Механическое и тепловое воздействия на молоко приводят к перераспределению в нем жировых шариков. Часть шариков агрегируется, образуя комочки, а крупные шарики дробятся на множество мелких. Поэтому необходимо сохранять исходные размеры жировых шари­ков и избегать больших механических воздействий на молоко до сепарирования при транспортировании его насосами, перемешивании, встряхивании, охлаждении, подогреве, пастеризации и т. п. Наименьшие потери жира с обезжиренным молоком наблюдаются при сепарировании парного молока, не подвергшегося механическому или тепловому воздействию.

Скорость выделения жировых шариков обратно пропорциональна вязкости молока, зависящей от температуры. Рекомендуемая температура молока при сепарировании составляет 35-- 45 °С и соответствует температуре подогрева молока в секции рекуперации пластинчатых пастеризационно-охладительных установок. Молоко с массовой долей жира 4 % и выше сепарируют с дополнительным подогревом и уменьшением подачи его в сепаратор.

Наряду с этим температурным режимом применяют и более жесткий -- 60--90 "С. Высокотемпературное сепарирование целесообразно для получения высокожирных сливок с массовой долей жира до 82 %, так как сепарируют сливки 30--40%-ной жирности. Кроме этого сепарирование при высокой температуре упрощает технологическую схему переработки молока. Получаемые сливки и обезжиренное молоко можно использовать для даль­нейшей переработки без пастеризации. Однако при высокотемпературном сепарировании усиливается дробление жировых шариков, образуется большое количество молочной слизи, резко повышается вспенивание молока, сливок и обезжиренного молока. Как следствие этого, возрастают потери жира за счет увеличения массовой доли жира в обезжиренном молоке и в пахте при выработке сливочного масла методом сбивания сливок, а также потери сухих веществ при выработке белковых продуктов (творог и др.) за счет необратимой коагуляции белковых веществ, содер­жащихся в пене. Пена в молоке, обезжиренном молоке и сливках отрицательно сказывается на их дальнейшей тепловой обработке. Большой объем пены в продукте уменьшает его теплопроводность, что снижает эффективность работы теплового оборудования. Пена прогревается хуже, чем основная масса продукта. Разница в температуре прогрева пены и продукта может составлять до 10--15 °С и привести к тому, что во вспененном пастеризованном продукте сохранится больше микроорганизмов, в том числе патогенных форм. Вспененное обезжиренное молоко труднее охладить до температуры заквашивания. В связи с этим возникают дополнительные затруднения при выработке обезжиренного тво­рога. Поэтому не рекомендуется сепарировать молоко при повышенных температурах.

На практике применяют также сепарирование холодного молока температурой 4--20 "С. При сепарировании холодного молока на обычных сепараторах их производительность снижается до 50 %. Сливки, полученные при холодном сепарировании молока, имеют большую вязкость, чем после обычного сепарирования. Максимальную вязкость имеют сливки, полученные из сырого холодного молока. При сепарировании холодного молока жировые шарики дробятся меньше. Для холодной очистки молока применяют сепараторы марки АХО. При холодной очистке исключается разбивание колоний бактерий и вследствие этого уменьшается бактериальная обсемененность, экономится энергия, сохраняются нативные свойства молока и поддерживается температура, неблагоприятная для развития микрофлоры.

Чистота и кислотность молока существенно влияют на эффективность его обезжиривания. Сепарирование загрязненного молока с повышенной кислотностью приводит к быстрому заполнению шламом грязевого пространства барабана сепаратора, периферийной части тарелок и частично межтарелочного пространства. Нарушается движение молока между разделительными тарелками и ухудшается его обезжиривание. Длительное хранение молока приводит к нарастанию его кислотности, что также уменьшает эффективность обезжиривания. При сепарировании молока после хранения в течение суток массовая доля жира в обезжиренном молоке увеличивается на 15--20 %. Для избежания повышения кислотности молоко необходимо сразу сепарировать, а получаемые сливки и обезжиренное молоко надо перерабатывать или охлаждать в случае резервирования. Для сепарирования необходимо использовать очищенное молоко кислотностью не более 20 "Т.



2. Технологический расчет и подбор оборудования

Для подбора оборудования у нас есть следующие данные:

- поголовье доильных коров на ферме - 370гол.

- продуктивность -4300 л/год;

- доение на ферме двухразовое; утренняя дойка начинается с 5 ч и заканчивается в 7 часов утра. Вечерняя с 17 ч до 19 часов.

Определяем средний суточный удой по формуле

Qсут. ср=365

где Qсут. ср - средний суточный удой на ферме, л/сут.;

m - количество коров на ферме, m = 370 гол.;

Qср. год - среднегодовой удой на корову, Qср. год 4300 л/год;

365 - количество дней в году.

Qсут. ср=4359 , л/сут.;

Максимальный суточный удой суточной неравномерности и находится из выражения

Qсут. мах - максимальный суточный удой на ферме, л/сут.;

б - коэффициент суточной неравномерности удоя, б= 1,5…2,5; принимаем б = 2,0.

Тогда Qсут. мах = 4359* 2,0 = 8717 л/сут.

Суточный удой на ферме поступает неравномерно. Зоотехниками определено, что при двухразовом доении утром поступает примерно 60% суточного удоя, а в вечернюю дойку 40% уточного удоя. Далее для подбора оборудования необходимо определить разовый удой (утреней, вечерний). Он учитывается коэффициентом неравномерности поступления молока и определяется по формуле

Qраз= Qсут. mах*в,

где Qраз - разовый удой молока на ферме (утренний, вечерний), л;

в - коэффициент неравномерности поступления молока в течение суток,

в₁ = 0,6 и в₂ = 0,4 (при двухразовой дойке);

Qраз.утр = Qсут. махв₁,

где Qраз.утр - утренний удой молока на ферме, л

в₁ - коэффициент неравномерности поступления молока на утренней дойки, в ₁=0,6.

Тогда Qраз.утр =8717*0,6 =5230,2 л.

Qраз.веч. = Qсут. мах*в₂,

Qраз.веч. - вечерний удой на ферме, л;

в₂ - коэффициент неравномерности поступления молока с вечерней дойки, в ₂= 0,4,

Тогда Qраз.веч.= 8717*0,4=3486,8л.

После расчетов имеем следующие цифры

Qсут. мах = 8717л/сут,

Qраз.утр =5230,2 л;

Qраз.веч=3486,8л.

Далее максимальная производительность поточной линии сепарирования определяют по формуле:

Qптл.сеп.= ,

где Qплт.сеп- максимальная производительность поточной линии сепарирования, л/ч;

Qсеп- максимальное количество продукта (молока), которое идет на сепарирование, л; для расчетного примера

Qсеп= Qраз.утр=5230,2л;

Tобр - время обработки, Тобр =1,5…2,0 ч; по исходным данным

Тобр =2.

Находим Qптл.сеп = =2615,1 л/ч..

В последующих расчетах по максимальной производительности определяем необходимые параметры машин технологической линии, подбираем машины по каталогу (справочнику) и ??ресчитывают работу машин на фактическое время по формуле

Тф = ,

где Qмах.птл - максимальное расчетное количество продукта, подлежащего обработке на поточной технологической линии (или на машине) л;

Qмаш - производительность машины, выбранной по каталогу (справочнику), л/ч

Тф - фактическое время работы линии (или машины), ч.

1. Емкость V должна вмещать объем молока, идущего на сепарирование.(Qсеп.утро=5230,2л). Учитываем коэффициент емкости .

2. Для сепарирования выбираем сепаратор СПМФ-2000 (приложение 16,таблица 16,1), имеющего производительность Qмакс.(сеп)=2000л/ч и мощностью двигателя Рсеп= 3,0 кВт.

Тогда

Т_{ф.сеп.утро}==? 2,6ч или 156 мин.

Т===1,7ч или 102мин.

Тоесть, фактическое время работы сепаратора будет равно утром 2,6 ч, а вечером 1,7 ч.

Для определения емкостей под сливки и обрат необходимо знать количество их после сепарирования. По данным (приложение 15, таблица 15,1) на 1 кг сливок жирностью 25% необходимо 5,8 кг молока жирностью 4,4%. Далее, пользуясь таблицей перевода весовых единиц молока в объемные и наоборот (приложение 15, таблица 15,2), находим количество сливок в кг.

Qслив.утро=; Qслив.веч=

Тогда

Qобр.утро= Qсеп.утро - Qслив.утро=5230,2*1,03-928=4459,11кг

Qобр.веч= Qсеп.веч-Qслив.веч=3486,8*1,03-619=2972,41кг

где Qобр.утро- количество обрата/обезжиренного молока утром, кг;

Qобр.веч- количество обрата/обезжиренного молока вечером, кг.

Далее принимаем емкости для сливок и обрата по максимальным величинам для утренней и вечерней дойки.

Для данного примера емкости для сливок и обрата для утренней дойки соответственно равны

Vслив.утро= 0,8м; Vобр.утро=3,5

Для вечерней дойки

Vслив.веч=0,7; Vобр.веч=2,5

Если продукты реализуются сразу после обработки, то можно иметь только максимальные величины (тоесть для утренней дойки).

Если сливки транспортируются (или хранятся) во флягах (емкость фляги (Vфл) примерно на 35 кг), то количество фляг для утренней и вечерней дойки будет равно

Nфляг.утро==.

Nфляг.веч==.

Для перекачки продуктов сепарирования из емкостей применяем универсальный насос.

Для транспортирования продуктов сепарирования к потребителю применяются транспортные единицы на базе различных автомобилей по вместимости емкостями.

После всех расчетов имеем следующее оборудование,представленное на рисунке 14.

Для данного расчетного примера необходимо подобрать очиститель молока (приложение 9, таблица 9,3) на входе в молочную и весы (приложение 9, таблица 9,1), чтобы очистить молоко от механических примесей. Весы можно любые технические или объемные дозаторы. Расчеты аналогичны показанным выше.

После технологических расчетов по найденным значениям строят графики оборудования установленных мощностей и некоторые другие (при необходимости), а также производят энергетический расчет, который показывает величину установленных мощностей и расход электроэнергии за время технологического процесса.



3. Энергетический расчет

Энергетический расчет проводим при условии, что все оборудования работает при оптимальной загрузке в указанное расчетное время . Можно рассчитать установленную мощность оборудования и расход электроэнергии отдельно по технологическим линиям или сразу по всей молочной.

3.1 Пример энергетического расчета для молока (линия сепарирования молока)

(смотрите рисунок 4 и материал по тексту)

Рассчитаем общую установленную мощность

Робщ=Рсеп+Росв,

где Робщ- общая установленная мощность оборудования в молочной (включая освещение), кВт;

Рсеп- установленная мощность двигателя сепаратора, кВт;

Рсеп=3,0 кВт;

Росв- установленная мощность освещения в молочной, кВт;

Росв=qосв*S,

Где qосв-удельная величина освещения помещения молочной, Вт/(приложение 11);

S- площадь молочной, ; площадь определяется умножением площади, занимаемой машинами и механизмами S`, на коэффицентувеличения площади k; k=3….5; принимаем k=4;



Тогда

S=S` *k=15*4=60

Где S`=15- площадь, занимаемая машинами в молочной, схема которой представлена натрисунке 14.

Тогда Росв=15*60=900Вт=0,9кВт.

Далее (по формуле 37) подсчитываем общую установленную мощность оборудования молочной.

Робщ=3,0*0,9=2,7кВт

Расход электроэнергии определяется по формуле

W=P*t

Где W- расход электроэнергии i-ой машиной, кВт*ч;

P- мощность двигателя i-ой машины, кВт;

t- время работы i- ой машины, ч.

Если машин в линии работает несколько(в молочной), то расход электроэнергии определяется по формуле

Где n- количество машин в линии (или в молочной), шт.;

-знак суммы.

Тогда

Wобщ=Рсеп*tсеп+Росв*tосв,



Где Wобщ - общий расход электроэнепгии в молочной, кВт*ч;

tсеп,tосв -соответственно время сепарирования и освещения, ч.

Для расчетов имеем:

tсеп.утр=2,6 ч или 156 минут

tскп.веч=1,7ч или 102 минуты

Общее время работы сепарирования за день равно:

tсеп =tсеп.утр+ tсеп.веч = 2,6+1,7= 4,3ч или 258 минут

Время работы освещения определяется в зависимости от технологического процесса. Во время работы оборудования, когда имеется обслуживающий персонал, работает обычно все освещение, а когда нет операторов - работает только дежурное освещение, составляющее 5….10% от основного освещения. Для данного расчетного примера дежурное освещение не учитываем, а основное освещение работает в течении 4…..7 часов (учитываем только сепарирование). Принимаем tосв =7ч.

Далее подставляем расчетные данные в формулу (40) и находим расход электроэнергии в молочной.

Wобщ=3,0*3,3+0,7*7=14,8кВт*ч

Расход электроэнергии может быть рассчитан отдельно за утреннюю и вечернюю обработку молока.

Возможны и другие варианты расчетов в зависимости от технологии обработки.

3.2 Пример построения графика работы оборудования для молочной (линия сепарирования молока)

Имеющиеся исходные данные

1.Схема технологического процесса (рисунок 14).

2.Время работы оборудования (берется из расчетов и представлено в таблице 12).

3.Оборудование в молочной работает в соответствии с технологическим процессом и распорядком дня на ферме.

В соответствии с распорядком дня на ферме проводится дойка животных и обработка полученного молока. При доении животных и обработке полученного молока должны соблюдаться следующие зоотехнические требования: доение коров (стада) по времени должно быть в пределах 90…..135 минут, а обработку молока рекомендуется закончить в течении 2 часов (или во время дойки, или после нее).

Имея в молочной оборудование для выполнения технологических операций, данные о мощности Р оборудования и время t его работы (в курсовом проекте все эти данные получают расчетным путем или из справочных материалов), приступают к построению графика работы оборудования в течении суток.

Таблица 12- Время работы оборудования

Оборудование (марка)	Время работы. ч
	Утром	Вечером
Освещение	4ч	3ч
Сепаратор СПМФ-2000	2ч 30 мин	3ч

Порядок построения графика следующий (рисунок 15):

1.Строят оси координат.

2.По оси абсцисс обозначаем время суток в часах или минутах (от 0 до 24).

3.Слева оси координат в четырех столбцах обозначаем:

а)технологические операции в примерной последовательности одна за другой (включая освещение);

б)марка машины, выполняющей ту или другую технологическую операцию;

в)время работы t машины в течении суток в часах или минутах (включая освещение);

г)установленную мощность Р электродвигателей на машинах и мощность освещения Росв в кВт.

Руководствуясь дополнительно данными таблицы 12, распорядком дня на ферме (данные о распорядке дня наносим (для удобства построения) на графике), зоотехническими требованиями для данного процесса, строго в масштабе (масштаб выбирается произвольно), параллельно оси абсцисс наносим против технологической операции линии, длина которых (в масштабе) соответствует времени работы машины, а положение их (линий) относительно оси абсцисс показывает, в какое время суток выполняется данная технологическая операция.

Положение линий и их длина должны соответствовать технологии производства и расчетному времени работы.

По графику сразу видно технологию производства, время работы машины, в какое время и последовательность их включения и выключения, сколько одновременно работает машин, какие машины и далее.

Например: в 5 часов 30 минут приходит оператор, включает освещение и проверяет техническое состояние оборудования, проводит техническое обслуживание (тех машин, которых нужно) и в 6 часов утра включается сепаратор, который работает потом до 8 часов. В 8 часов 30 минут выключается освещение.

Следующее включение освещения и сепаратора в 19 часов.

В 20 часов 20 минут сепаратор выключается, а в 21 час выключается и освещение.

Весь процесс всегда можно аналогично расписать, но он будет всегда достаточно однообразен, поэтому все сказанное для наглядности можно представить в виде таблицы (таблица 13), где указан порядок включения оборудования в утренний и вечерний периоды работы.



Таблица 13- Последовательность включения и выключения оборудования для обработки молока утром и вечером

Технологическая операция	Марка машины	Время работы утром
		Включение	Выключение
Освещение	Лампы	5ч	9ч
Сепарирование	СПМФ-2000	6ч	8ч 30 мин
		Время работы вечером
Освещение	Лампы	19ч	22ч
Сепарирование	СПМФ-2000	19ч	21ч

3.3 Пример построения графика установленных мощностей для молочной (линия сепарирования молока)

Руководствуясь графиком работы оборудования (рисунок 15), таблицами 12, 13, строят график установленных мощностей оборудования.

Порядок построения следующий (рисунок 16):

1)Строят оси координат.

2)По оси абсцисс обозначаем время суток Тсут в часах или минутах (от 0 до 24).

3.По оси ординат обозначаем в произвольном масштабе мощность Р в кВт.

Далее график установленных мощностей оборудования можно построить несколькими методами. Один из них представлен ниже. Смотрим на график работы оборудования (рисунок 15) и на таблицы 12, 13.

В 5 часов включается освещение, Росв=0,9 кВт.

Тогда Рсумм(5ч )=0,9 кВт,

Где Рсумм(5ч )- суммарная мощность установленного оборудования, работающего с 5 часов до 9 часов.

В 6 часов включается сепаратор СПМФ-2000 и только сепаратор и освещение работают последующие 2 часа. Мощность двигателя сепаратора 3 кВт.



Тогда

Рсумм(6ч)=Росв+Рсеп=0,9+3,0=2,7кВт,

где Рсумм(6ч)- суммарная мощность установленного оборудования, работающего с 6до 8 часов 30 минут.

В 8 часов 30 минут выключается сепаратор и работает только освещение

Рсумм(8ч30мин)=Росв=0,9кВт,

где Рсумм(8ч30мин) - суммарная мощность установленного оборудования,

работающего с 6 до 8 часов 30 минут.

В 9 часов освещение выключается.

Вновь сепаратор и освещение включаются в 19 часов.

Тогда Рсумм(19ч)=Росв+Рсеп=0,9+3,0=2,7кВт

где Рсумм(19ч)- суммарная мощность установленного оборудования, работающего с 19 до 22 часов.

В 21 час сепаратор выключается, а освещение продолжает работать до 22 часов.

Тогда Рсумм(21ч)=Росв=0,9кВт.

В 22 часа освещение выключается.

Обычно весь расчет аналогичен. Необходимо только очень внмательно смотреть по графику работы оборудования (рисунок 15) и таблице 13, когда и какие машины по времени включаются и выключаются.

Для удобства построения графика все расчетные данные по мощности (Рсумм(5ч ); Рсумм(6ч); Рсумм(9ч) и другие) заносим в таблицу 14. Пользуясь графиком работы оборудования, таблицей 14 и расчетами, строим график установленных мощностей оборудования, последовательно нанося на график (рисунок 16) в произвольно выбранном масштабе величины: Рсумм(5ч); Рсумм(6ч); Рсумм(7ч 40мин); Рсумм(8ч); Рсумм(8ч 30мин) и далее.

Таблица 13 - Расчетные данные по мощности

Оборудование (марка)	Время работы
	утром	вечером
	начало	конец	начало	конец
Освещение	5 ч	9 ч	19ч	22ч
СПМФ-2000	6ч	8ч 30мин	19ч	21ч

Таблица 14. Данные к графику установленных мощностей

Обозначение позиций	Технологическая о??рация	Марка машины	Общее время работы t, ч и мин	Мощность Р, кВт
І	Освещение	лампы	7ч или 420мин	0,9кВт
II	Сепарирование	СПМФ-2000	5часов 30 минут или 330 минут	3,0кВт

По данным таблиц 13 и 14 строим график работы оборудования и график установленных мощностей.



4. Техника безопасности и противопожарные мероприятия

Соблюдение правил техники безопасности способствует надежной работе оборудования и предотвращает несчастные случаи.

К работе с машинами и аппаратами допускают физически здоровых людей, прошедших медицинский осмотр, изучивших устройство и правила эксплуатации машин. Все работники до начала работы знакомятся с устройством, получают подробный инструктаж по технике безопасности.

Запрещается допускать к работе на машинах и аппаратах лиц моложе 18 лет, кормящих и беременных женщин, а также лиц, не знакомых с правилами техники безопасности, устройством и правилами обслуживания машин и механизмов.

Правила техники безопасности запрещают эксплуатировать оборудование не имеющих защитного заземления электродвигателей. Опасно пользоваться оборудованием, если открыты токонесущие части его электрических приборов, не защищенных вращающиеся и движущиеся части оборудования.

Запрещается эксплуатировать оборудование при неисправных приборах автоматики, прикасаться к движущимися частям включенного в сеть агрегата независимо от того, находиться он в работе или в состоянии автоматической остановки.

Во избежание пожаров необходимо выполнять все противопожарные мероприятия, курить следует только в отведенных местах, банки с маслом, керосином и бензином убирать в места, отведенные для хранения огнеопасных материалов. Необходимо следить за исправностью электросети.

После работы нужно проверять выключение электрорубильников, электроприборов и осветительных точек (за исключением дежурных электроламп) и проверять, нет ли других причин, которые могут вызвать пожар. Проведение сварочных работ допускается в установленном порядке.

Слесари-инструментальщики и рабочие других профессий при пожаре должны действовать в соответствии с инструкцией и выполнять распоряжения руководителей производства. При пожаре нельзя выбивать стекла в окнах, так как приток свежего воздуха способствует распространению пламени. До прибытия пожарных команд тушить пожар можно огнетушителями, водой из пожарного крана или ??ском, для чего в отведенных местах должны быть ящики с ??ском и настенный щит с противопожарным инструментом. Горящий бензин, керосин, нефть, смазочные масла и другие горючие жидкости следует тушить ??нными огнетушителями и ?еском.



Список используемой литературы

1) Беляевский Ю. И. Современная техника на молочных фермах и ее эксплуатация. - М.: Московский рабочий, 1985 с. 164;

2) Велиток И. Г. Технология машинного доения коров. - М.: Колос, 1975 с. 248;

3) Дерябин А. А., Брага С. С., Бородулин Е. М. Учебник о??ратора по обслуживанию дойного стада. - М.: Колос, 1982 _ с. 256;

4) Карташов Л. П. Словарь - справочник о??ратора машинного доения. - М.: Россеьхозиздат, 1980 с. 156;

5) Карташов Л. П., Чугунов А. И., Аверкиев А. А. Механизация, электрификация и автоматизация животноводства. - М.: Колос, 1997 с. 368;

6) Рощин П. М. Механизация в животноводстве. - М.:Агропромиздат, 1988 с .284.

Размещено на Allbest.ru

...