Холодильная установка мху 8с
Обновлено: 17.09.2024
Холодильные машины, используемые в сельском хозяйстве, должны обладать высокой надёжностью в эксплуатации, иметь простые и надежные схемы автоматизации.
В колхозах и совхозах в настоящее время многие холодильники для длительного хранения фруктов и овощей оснащены холодильными установками с рассольной системой охлаждения. Более прогрессивно непосредственное охлаждение камер, при котором отсутствует промежуточный хладагент — рассол. Хранилища с непосредственным охлаждением по капитальным затратам и эксплуатационным расходам дешевле хранилищ с рассольным охлаждением.
В централизованных системах холодоснабжения фруктохранилищ для рассольного или непосредствен ного охлаждения камер применяют аммиачные и фреоновые машины средней холодопроизводительности. Аммиачные автоматизированные холодильные машины ХМ-АВ-22, ХМ-АУ-45, ХМ-АУУ-90 имеют холодопроизводительность при стандартном режиме* от 17,5 до 105 кВт. Фреоновые холодильные машины ХМ-ФВ-20, ХМ-ФУ-40 и ХМ-ФУУ-80 — от 17,5 до 95,5 кВт. Все указанные машины выпускаются двух модификаций: I — с частотой вращения коленчатого вала компрессора 1440 об/мин и II — с частотой вращения 960 об/мин.
Во фруктохранилищах с децентрализованными системами холодоснабжения применяют блочные автоматизированные фреоновые холодильные машины ФХ-100 и ХМФ-16. Технические характеристики этих установок приведены в таблице 42.
Холодильно-нагревательная установка ФХ-100, принципиальная схема которой изображена на рисунке 119, представляет собой автономную комплексную фреоновую машину с воздушным конденсатором. Она состоит из двух компрессоров 4, смонтированных на общей раме, конденсатора 9 с осевым вентилятором 10, воздухоохладителя 1, выполненного из двух одинаковых батарей охлаждения, электронагревателя, фильтра-осушителя 12, ресивера 11, приборов автоматики, щитов управления и измерения. Каждый компрессор обслуживает по одной батарее воздухоохладителя.
Для нормальной работы установки необходимо, чтобы снеговая шуба, покрывающая поверхность воздухо-охладителя, периодически оттаивала. Для этого переключают вручную воздухоохладитель с режима охлаждения на режим оттаивания. Включается секция электронагревателей 6 (рис. 120) и наружный воздух под действием центробежного вентилятора 1 через открытые заслонки 5 и 2 (жалюзи 4 и шибер 3 в это время закрыты) проходит, обогревая батареи воздухоохладителя 7. Световая и звуковая сигнализация указывает на начало и окончание оттаивания, после чего установка переводится на режим охлаждения.
Принципиальная схема холодильной установки МХУ-8С показана на рисунке 121. Вертикальный двухцилиндровый компрессор 1, приводимый в действие от электродвигателя, работает сухим ходом, что повышает его подачу. Отсасываемые им из испарителя пары фреона проходят через теплообменник 5 и становятся сухими насыщенными или перегретыми Сжатые в компрессоре пары хладагента поступают в конденсатор 2 и конденсируются. Охлажденный и находящийся под большим давлением жидкий фреон проходит последовательно ресивер 3, фильтр-осушитель 4 и теплообменник 5, в котором он служит греющей средой. Протекая далее через терморегулирующий вентиль 7, фреон дросселирует, в результате чего его давление понижается и он в испарителе 8 начинает кипеть при низкой температуре, отбирая тепло от воды, в которую помещен испаритель. Далее парообразный фреон вновь отсасывается компрессором, и цикл повторяется. При работе установки в период между дойками на панелях испарителя, помещенного в резервуар с водой, намораживается лед. Такая аккумуляция холода позволяет увеличить холодопроизводительность установки, что очень важно для быстрого охлаждения парного молока в часы доек.
Для сбора, охлаждения и кратковременного (не более 12 ч) хранения молока на фермах служат танки-охладители различных конструкций. Танк-охладитель вакуумированный TOB-1 вместимостью 1000 л обеспечивает охлаждение молока от 36 до 4° С за 2,5 ч, автоматически поддерживает заданную температуру, не допускает отстаивания молока и образования в нем свободного жира. Он может работать под вакуумом, подключенным к молокопроводу доильных установок без молочного насоса. В танке-охладителе ТО-2 вместимостью 2000 л молоко охлаждается от 36 до 4° С в течение трех часов. Танки-охладители ТОВ-1 и ТО-2 снабжены устройством для механической промывки молочной ванны. В качестве холодоносителя в них используется вода, охлажденная установкой МХУ-8С, или вода из водопровода Технические характеристики танков-охладителей молока ТОВ-1 и ТО-2 приведены в таблице 43.
Крупные молочные фермы, поставляющие молоко непосредственно в торговую сеть, оснащаются стационарными автоматизированными охладительно-пастеризационными установками ОПУ-3М производительностью 3000 л/ч. В них осуществляется центробежная очистка, быстрая тонкослойная пастеризация и охлаждение молока в закрытом непрерывном потоке при полной автоматизации процесса. В установку ОПУ-3М входят: пластинчатый теплообменник из пяти секций (пастеризации, регенерации — две, водяного и рассольного охлаждения); сепаратор-молоноочиститель; насосы для молока и горячей воды; уравнительный бак с поплавком; бойлер для подогрева воды; паровой инжектор для нагревания воды, поступающей в бойлер; регулятор равномерности потока; пульт управления с трубчатым выдерживателем и клапаном автоматического возврата недопастеризованного молока; трубопроводы для пара и рассола с регуляторами давления и расхода. Установка может работать в автоматическом и ручном режимах.
Вначале молоко поступает в уравнительный бак, оттуда насосом подается в секции регенерации теплообменника, где подогревается ранее пастеризованным молоком. Далее оно очищается и направляется в секцию пастеризации, в которой нагревается горячей водой. Пастеризованное молоко проходит выдерживатель и поступает в секции регенерации уже в качестве теплоносителя, а затем последовательно проходит секции водяного, рассольного охлаждения и через отводной клапан выходит из аппарата.
На фермах применяется также охладитель-пастеризатор ОПФ-1, который по назначению и устройству (за некоторыми конструктивными изменениями) подобен установке ОПУ-3М, но производительность его меньше (1006 л/ч). Охладитель-пастеризатор ОПФ-1 выпускается двух модификаций: ОПФ-1-20 — для пастеризации молока при температуре 76±2° С с выдержкой 20 с и ОПФ-1-300 — для пастеризации молока при температуре 92±2° С с выдержкой 300 с
Технические характеристики охладительно-пастеризационных установок приведены в таблице 44.
Для охлаждения холодильных шкафов и сборных холодильных камер небольшой вместимости используют фреоновые автоматические холодильные агрегаты типа ФАК холодопроизводительностью от 814 до 1745 Вт. Они работают с различными по размерам и видам испарительными батареями в диапазоне температур кипения от 5 до -30° С. Более крупные сборные холодильные камеры оборудуют холодильными машинами ИФ-56 с воздушным охлаждением конденсатора, а стационарные холодильные камеры — машинами ЙФ-49, у которых конденсатор имеет водяное охлаждение.
Технические характеристики холодильных агрегатов типа ФАК и холодильных машин ИФ-49 и ИФ-56 приведены в таблицах 40 и 46.
В условиях сельского хозяйства используются также холодильные машины с агрегатами типа АК, имеющими водяное охлаждение конденсатора. К ним относятся машины АКФВ-4М и АКФВ-6, холодопроизводительностью соответственно 5,35 и 7,2 кВт, применяемые для охлаждения одной или двух холодильных камер.
На рисунке 122 показана принципиальная схема фреоновой компрессионной холодильной машины АКФВ-4М, работающей на одну камеру Холодильный агрегат состоит из компрессора 9, приводимого в действие электродвигателем 5, кожухотрубного конденсатора 7, реле давления 10 и водорегулирующего вентиля 8. Все узлы агрегата смонтированы на одной площадке, приваренной к корпусу конденсатора. Настенные испарители 3 и терморегулирующие вентили 2 размещены в холодильной камере 1.
За холодильными установками МХУ-8С и KSA-500 предусмотрено ежедневное обслуживание, техническое обслуживание № 1 через 270…300 ч, а также сезонное обслуживание.
При ежедневном обслуживании перед началом работы очищают установку от грязи и пыли; проверяют состояние ее заземления и электропроводки, наличие охлаждающей воды в аккумуляторе холода и ее температуру; положение вентилей установки, уровень масла в картере компрессора, подтекание смазки в компрессоре. Убеждаются в надежности крепления электродвигателя вентилятора и его крыльчатки, электродвигателей приводов водяного насоса и компрессора: проверяют натяжение ремней привода компрессора, подтекание смазки из подшипников, герметичность системы установки и подготовленность установки к пуску, крепление трубопроводов установки KSA-500. При обнаружении неисправностей, которые не может устранить обслуживающий персонал, вызвать специализированную бригаду по обслуживанию холодильных установок.
Во время работы контролируют: наличие масла в картере компрессора, нагрев компрессора и его электродвигателя, работу терморегулирующего вентиля и водяного насоса, нагрев электродвигателей вентилятора и насоса, свечение белой лампочки на щите управления, температуру воды в аккумуляторе холода и температуру воздуха в помещении. Температура воздуха в помещении должна быть выше 0°С. Контролируют давление масла в полости сальника компрессора установки KSA-500.
В конце работы выключают водяной насос, холодильную установку и проверяют уровень масла в картере компрессора.
При техническом обслуживании № 1 выполняют операции ежедневного обслуживания и, кроме того: проверяют и при необходимости зачищают контакты пускателей и командоаппаратов. Проверяют состояние электродвигателей, подшипников водяного насоса и наличие воздуха внутри системы (при обнаружении воздуха в системе его выпускают). Проверяют наличие масла в картере компрессора и при необходимости доливают его. Меняют масла ХФ-12 ГОСТ 5546-66 первый раз через 300 ч, второй раз через 900…1200 ч, в дальнейшем через 6000 ч работы.
Выявляют дефекты клапанов компрессора и устраняют их. Проверяют герметичность холодильной установки. В случае нарушения герметичности откачивают фреон из системы, определяют и устраняют неплотности в системе, испытывают систему давлением газа, вакуумируют систему, заправляют ее фреоном-12. Обнаружив воздух в системе после заправки ее фреоном, выпускают его. Проверяют состояние приборов автоматики, холодопроизводительность установки. При необходимости регулируют приборы автоматики, устраняют причину потери холодопроизводительности.
При сезонном обслуживании при постановке на консервацию выполняют операции технического обслуживания № 1 и, кроме того: откачивают фреон в баллон до остаточного давления в системе 50 кПа (0,5 кгс/см 2 ); снимают мановакуумметры; открывают все вентили на установке; обесточивают ее и снимают ремни привода компрессора; сливают воду из аккумулятора холода и из корпуса насоса, чтобы вода не замерзла; извлекают кольца сальниковой набивки водяного насоса. При необходимости заменяют негодные детали и восстанавливают поврежденную окраску поверхностей установки.
При снятии с консервации осматривают, проверяют комплектность и техническое состояние установки; отключают ее от сети; проводят внешний осмотр всех сборочных единиц, аппаратов и приборов автоматики; очищают установку; делают ревизию электрооборудования и устраняют выявленные неисправности; устанавливают кольца сальниковой набивки водяного насоса; определяют наличие избыточного давления в системе (если давление в системе не сохранилось, продувают систему, проверяют правильность сборки; определяют и устраняют места утечки газа; испытывают систему давлением газа; смазывают подшипники электродвигателей и водяного насоса; заменяют масло в картере компрессора; вакуумируют систему установки в течение 5…8ч; заполняют водой аккумулятор холода; заправляют систему фреоном и выпускают воздух, попавший при заправке; пускают установку в работу; регулируют приборы автоматики и проверяют ее холодопроизводительность при неработающем водяном насосе. Если давление в системе сохранилось, то продувку и испытание системы давлением не проводят. Устраняют выявленные неисправности установки.
За танком-охладителем ТОМ-2А предусматривается ежедневное обслуживание, техническое обслуживание № 1 через 270 ч работы и сезонное обслуживание, проводимое при постановке танка-охладителя на консервацию и снятии с нее.
При ежедневном обслуживании перед началом работы очищают танк-охладитель от грязи и пыли и проверяют состояние заземления, электропроводки, ограждения компрессорно-конденсаторного агрегата и трубопроводов, крепления патрубка молочного крана и состояние уплотнения; опробуют включение и выключение вводного автомата и избирателя режимов. Проверяют положение вентилей компрессорно-конденсаторного агрегата, уровень масла в картере компрессора, подтекание смазки, крепление электроприводов вентилятора, мешалки компрессора и натяжение ремней; проверяют герметичность системы холодильного агрегата и подготовленность его к пуску.
Во время работы контролируют: наличие масла в картере компрессора, работу терморегулирующего вентиля, нагрев компрессора и его электродвигателя, нагрев электродвигателя вентилятора и привода мешалки, наличие посторонних стуков и шумов, температуру воздуха в помещении, где находится танк-охладитель (она должна быть выше 0°С).
В конце работы выключают холодильный агрегат, мешалку и проверяют уровень масла в картере компрессора.
При техническом обслуживании № 1 выполняют операции ежедневного обслуживания и, кроме того: проверяют состояние теплоизоляции корпуса танка, контактов пускателей и командоаппаратов, электродвигателей; контролируют наличие воздуха внутри системы (если в систему попал воздух, его выпускают); проверяют уровень масла в картере компрессора и при необходимости доливают. Первый раз масло ХФ-12 ГОСТ 5546-66 меняют через 300 ч работы, второй раз через 900…1200 и в дальнейшем через 6000 ч.
Убеждаются в наличии масла в картере редуктора мешалки; проверяют состояние клапанов компрессора, герметичность системы холодильного агрегата. В случае нарушения герметичности откачивают фреон из системы, определяют и устраняют неплотности в системе, испытывают систему давлением газа, вакуумируют и заправляют ее фреоном-12 ГОСТ 8502-73. Обнаружив о системе воздух после ее заправки фреоном, выпускают его. Проверяют состояние приборов автоматики и холодопроизводительность компрессорно- конденсаторного агрегата.
При сезонном обслуживании при постановке танка-охладителя на консервацию выполняют операции периодического технического обслуживания и, кроме того: откачивают фреон в баллон до остаточного давления в системе 50 кПа (0,5 кгс/см 2 ); снимают мановакуумметры; открывают все вентили холодильного агрегата; танк-охладитель обесточивают; снимают приводные ремни; консервируют редуктор мешалки. Молоко из танка сливают, танк промывают. При необходимости проводят текущий ремонт и заменяют изношенные детали танка.
При снятии с консервации танка-охладителя проверяют его комплектность и техническое состояние. Для этого осматривают все сборочные единицы, аппараты и приборы автоматики; очищают их; делают ревизию электрооборудования и устраняют выявленные неисправности. Проверяют наличие избыточного давления в системе холодильного агрегата. Если давление в системе не сохранилось, продувают систему холодильного агрегата и проверяют правильность сборки агрегата, определяют и устраняют места утечки газа, испытывают систему давлением газа, заполняют смазкой подшипники электродвигателей, меняют масло в картере компрессора, редуктор мешалки расконсервируют. Вакуумируют систему холодильного агрегата танка-охладителя в течение 5…8 ч и заправляют ее фреоном, попавший в систему воздух выпускают и запускают холодильный агрегат в работу. Регулируют приборы автоматики, проверяют холодопроизводительность компрессорно-конденсаторного агрегата и устраняют выявленные неисправности.
Операции технического обслуживания танка-охладителя СМ-1200 в основном аналогичны описанным выше.
За танками-охладителями ТОВ-1 и ТО-2 предусмотрено ежедневное и периодическое (еженедельное и сезонное) техническое обслуживание.
При ежедневном обслуживании перед началом работы проверяют чистоту внутреннего резервуара, отсутствие в нем посторонних предметов, плотность закрытия молочного крана, температуру охлаждающей воды, заземление электропривода насоса, а также танка и шкафа управления.
После слива молока из танка его промывают в течение 2 мин теплой (25….30°С) водой, затем в течение 5 мин горячим (55…60°С) 0,5%-ным моющим раствором порошков А, Б или В и ополаскивают теплой (25…40°С) водой в течение 2 мин, крышки и сливной кран оставляют открытыми до следующего заполнения танка молоком. Моющий раствор приготавливают в отдельном сосуде. Дезинфицируют танк 0,1%-ным раствором гипохлорита натрия или кальция в течение 5 мин летом через день, зимой через 3…5 дней.
При еженедельном обслуживании выполняют операции ежедневного обслуживания и, кроме того: снимают крышки и прокладки танка, сливной кран, вал мешалки и его уплотнение, мерную линейку. Снятые узлы разбирают, ополаскивают водой для удаления остатков молока, затем щетками и ершами моют 0,5%-ным раствором порошков А, Б или В, нагретым до температуры 40…45° С, и ополаскивают теплой водой до полного удаления остатков моющего раствора. Гнезда и отверстия, открывающиеся после частичной разборки танка, тщательно промывают и обрабатывают дезинфицирующим 0,1%-ным раствором гипохлорита натрия или кальция, после чего детали устанавливают на свои места.
Раз в месяц вскрывают водяной фильтр и очищают его сетку от накопившегося осадка.
Танк очищают от молочного камня по потребности. Для этого в чистый танк заливают 40 л 0,02%-ного раствора уксусной кислоты или 0,01%-ного раствора соляной кислоты. Включают мешалку и насос для удаления налета. После слива раствора танк промывают холодной водой и дезинфицирующим раствором.
Водяную рубашку танка-охладителя очищают в зависимости от загрязненности охлаждающей воды. Признаком оседания отложений на наружной стенке резервуара является увеличение времени охлаждения молока.
При сезонном обслуживании при постановке танка-охладителя на консервацию выполняют операции периодического технического обслуживания и, кроме то го: снимают прокладки крышек, стакана подачи молока и сливного крана, уплотнение вала мешалки и штуцера вакуума. Снятые детали хранят отдельно на стеллажах. Редуктор мешалки танка-охладителя ТО-2 консервируют.
При снятии танка-охладителя с консервации детали устанавливают на место, расконсервируют редуктор танка-охладителя ТО-2, танк промывают, проверяют его герметичность и готовность к работе.
Наиболее сложные операции технического обслуживания холодильных установок и холодильных агрегатов танков-охладителей, например проверка сохранности избыточного давления в системе, испытание системы давлением газа, вакуумирование системы и зарядка ее фреоном, проверка и настройка приборов автоматики (ТРВ, РД, ТР и др.), требуют специальных знаний и навыков обслуживающего персонала. Такие операции обычно выполняют специализированные бригады по техническому обслуживанию холодильных установок на фермах или на станциях технического обслуживания, оснащенных специальными стендами и приборами.
В сельскохозяйственном производстве широко распространены компрессионные холодильные машины, как наиболее экономичные и универсальные.
В соответствии с принципом работы холодильной машины энергия, затраченная электродвигателем компрессора, теряется в виде теплоты, передаваемой конденсатором окружающей среде (воздуху или воде).
Количество теплоты, которое можно отвести из холодильной камеры, отнесенной к энергии, подведенной к электродвигателю компрессора, называется удельной холодопроизводительностью или коэффициентом преобразования энергии Кп. Эта величина безразмерная и зависит от физических свойств хладоагента, конструкции холодильной машины, температуры конденсации хладоагента.
Теоретический коэффициент преобразования энергии Кпт аммиачных и фреоновых холодильных машин в зависимости от температуры конденсации, переохлаждения и испарения приведен в таблице 23.1. Переохлаждение хладоагента повышает эффективность работы холодильной машины и осуществляется либо в самом конденсаторе, либо в специальном теплообменнике (переохладителе), который устанавливается за конденсатором.
Действительный коэффициент преобразования энергии из-за несовершенства работы компрессора и наличия трения в механизме машины ниже теоретического на 30. 40%.
Компрессоры работают в диапазоне температур кипения от 5 до 30°С для аммиака и от 10 до 30°С для фреона-12. Температура конденсации для аммиака не выше 40°С, для фреона не выше 65°С при разности давлений конденсации и кипения не выше 12-105 Па, а отношение этих давлений обычно равно 9.
Мощность (кВт), потребляемую двигателем компрессора, можно определить, пользуясь табличными данными по формуле
(23.1)
Таблица 23.1
Теоретический коэффициент преобразования энергии холодильных машин
где Qo — холодопроизводительность установки, кДж/ч; Кт и /Спд — теоретический и действительный коэффициенты преобразования энергии; г]Е — к. п. д. холодильной машины (0,6. 0,7); т]д — к. п. д. электродвигателя.
Компрессионные холодильные машины отличаются по роду хладоагента (аммиачные, фреоновые и др.), по холодопроизводительности (малые — до 42 МДж/ч, средние — до 375 МДж/ч и крупные — свыше 375 МДж/ч), по способу охлаждения (системы с непосредственным и рассольным охлаждением), а также по другим признакам.
В сельском хозяйстве наиболее распространены машины малой и средней холодопроизводительности.
Конструкции фреоновых и аммиачных машин аналогичны, за исключением того, что размер цилиндров фреоновых компрессоров больше, чем аммиачных, при одинаковой холодопроизводительности. Из-за большой плотности фреона-12 и сравнительно (с аммиаком) высокой вязкости диаметры трубопроводов и проходные отверстия клапанов принимают в 2 раза большими, чем в аммиачных машинах.
Рис. 23.1. Принципиальная схема автоматической фреоновой холодильной установки с воздушным компрессором:
1 — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — ресивер; 4 — фильтр;
5 — терморегулирующий вентиль; 6— испаритель; 7 — реле давления.
Большинство фреоновых машин оборудуется воздушным охлаждением, а аммиачных — водяным. Они выпускаются полностью агрегатированными или в виде двух агрегатов — компрессорноконденсаторного и испарительно-регулирующего.
Экономичная работа холодильной машины обеспечивается эффективностью теплообмена конденсатора с охлаждаемой средой и испарителя с охлаждаемым продуктом (или средой) путем поддержания заданных значений температуры и давления хладоагента в системе.
Сравнительно простая технологическая схема холодильной установки показана на рисунке 23.1. В ней предусмотрены два автоматических прибора: сильфонный терморегулируюший вентиль и реле давления. Терморегулирующий вентиль 5, термобаллон которого прижат к всасывающему трубопроводу на выходе из испарителя, регулирует заполнение испарителя жидким фреоном.
Реле давления 7, включенное между, всасывающей и нагнетательной линиями компрессора 1, регулирует общую холодопроизводительность машины путем периодического включения и выключения компрессора. Если холодопотребление уменьшается, то давление кипения при работе компрессора понижается, разность давлений возрастает и компрессор включается. Обратное включение его произойдет тогда, когда разность давлений снизится до значения, на которое отрегулировано реле давления.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА
Цель работы:Изучение конструкции, принципа действия, операций монтажа, наладки, технического обслуживания, ремонта, настройки на оптимальные режимы работы молокоохладительной установки МХУ-8С.
Оборудование и приспособления:стенды, плакаты, оборудования.
1.Изучить конструкцию и принцип действия молокоохладительной установки МХУ-8С.
2.Ознакомиться с операциями монтажа, наладки, технического обслуживания и ремонта.
3.Ознакомиться с причинами неисправной работы установки и способами определения и устранения неполадок.
Назначение и способы охлаждения молока
Молоко является ценным продуктом питания, но его качество ухудшается при длительном хранении в результате действия различных микроорганизмов, которые попадают в молоко во время доения и дальнейшего хранения. Молоко в вымени коров полностью стерильно. Свежевыдоенное молоко обладает бактерицидными свойствами, бактерии попадая в него, гибнут. Но уже через 4часапосле дойки в 1см 3 молока находится около 30тыс.микроорганизмов., через 9 часов -100тыс., а через 24часа~ около 4млн.Попадая в молоко и быстро развиваясь, микроорганизмы ухудшают его качество - изменяется вкус и запах, в результате чего молоко переводится в более низкий сорт и ли становится совсем непригодным к употреблению. Содержание микроорганизмов в молоке зависит - от условий его получения и температуры хранения. Оптимальная температура размножения микроорганизмов от 20 до 30 0 С, некоторых от 20 до 40 0 С. Длительность хранения молока зависит от первоначальной загрязненности его бактериями.
Охлаждают молоко на фермах для подавления жизнедеятельности микроорганизмов, и сохранения его свежим для доставки на молочный завод или в торговую сеть. Время, в течение которого задерживается развитие микроорганизмов, называется бактерицидной фазой. Для продлений бактерицидной фазы молоко необходимо охлаждать сразу же после дойки (табл.1).
1. Продолжительность бактерицидной фазы в
зависимости от температуры молока
Температура молока, 0 С
бактерицидной фазы, ч
Развитие большинства молочнокислых бактерий, вызывающих порчу молока замедляется при температуре молока 10 0 Си ниже. Их жизнедеятельность приостанавливается при 2. 3 0 С.
Поэтому в зависимости от продолжительности хранения молока для экономии затрат на выработку холода устанавливают температуру его охлаждения. Например, если время доставки молока на завод для переработки не превышает 6 часов, то его следует охлаждать до 10 0 С; при хранении в течение 12часов - охлаждают до 8 0 С; если необходимо хранить молоко в течение 24часов- охлаждают до 5 0 С.
При охлаждении до температуры 5 0 Си кратковременном хранении качество молока практически не изменяется. ГОСТ 1326—70 предусматривает, что молоко для отправки на предприятия молочной промышленности необходимо хранить не более 20часовс температурой не выше 10 0 С.
Во многих странах мира соответствующим законодательством предусмотрено охлаждение молока на фермах до 4. 6 0 С. Всемирная организация здравоохранения рекомендует охлаждать молоко до 4 0 Сне позднее чем через час после приемки с ферм. Температура молока должна сохраняться и при его транспортировке.
Охлаждение молока на фермах можно производить естественным и искусственным способами.
Наиболее простым из естественных способов охлаждения молока на фермах является охлаждение его артезианской водой. Температура артезианской воды колеблется от 2 до 8 0 С, что позволяет при использовании эффективных теплообменников получать молоко с температурой не выше 10 0 С. Основной недостаток такого способа - большой расход воды на охлаждение.
Отвод тепла от молока посредством льда, намораживаемого в зимний период, также нашел широкое применение на фермах. Заготовка льда осуществляется одним из следующих способов: послойным намораживанием льда на горизонтальных площадках, прилегающих к ферме; вырезкой льдин из водоемов; наращиванием ледяных сосулек на эстакадах-градирнях.
Первые два способа наряду с невысокой трудоемкостью намораживания отличаются большими затратами труда на получение льда и транспортировку его в молочную.
Получение молока на промышленной основе в настоящее время уже немыслимо без применения искусственных источников холода.
Искусственным называется охлаждение тел в результате их теплообмена с холодильными агентами, кипящими при низких температурах. Искусственное охлаждение производится при помощи холодильных машин. Наибольшее распространение в промышленности, быту и с.-х. получили паровые компрессионные холодильные машины со сжатием паров компрессором и затратой для этого механической энергии.
Для охлаждения молока на животноводческих фермах и комплексах промышленность выпускает поточные (типа МКТ и МВТ) и аккумуляционные (типа МХУ-8С) водоохлаждающие холодильные машины.
Оборудование для охлаждения молока
В паровой холодильной машине источником холода является холодильный агент — жидкость, кипящая при низкой температуре.
Наибольшее применение в холодильной технике нашли паровые холодильные машины с замкнутым циклом, в которых через испаритель в течение многих лет циркулирует один и тот же холодильный агент. Для этого пар, образующийся в испарителе, снова конденсируется,, превращается в.жидкость, отдавая тепло окружающему воздуху или воде.
Температура конденсации любой жидкости зависит от давления. Чем выше температура окружающей среды, тем выше должно быть давление пара, при котором происходит конденсация.
Рис. 1. Схема паровой компрессионной холодильной машины: 1 - компрессор; 2 - конденсатор; 3 - регулирующий вентиль; 4 - испаритель; 5 - холодильная камера; 6- тепловая изоляция
Компрессионная холодильная машина (рис.1) состоит из четырех основных узлов: испарителя 4, компрессора 1, конденсатора 2 и терморегулирующего вентиля 3, которые соединены между собой в. герметичную систему, заполненную холодильным агентом. В процессе работы такой машины холодильный агент циркулирует по замкнутой системе и изменяет свое агрегатное состояние, периодически превращаясь в пар или жидкость.
Полезный эффект охлаждения достигается в испарителе, который расположен непосредственно в охлаждаемом объекте (охладителе, аккумуляторе холода и др.).
Давление пара повышают с помощью холодильного компрессора. При сжатии пара одновременно с давлением возрастает и его температура. Сжатый пар поступает в теплообменный аппарат - конденсатор, где охлаждается водой или воздухом и снова превращается в жидкость. Жидкий холодильный агент дросселируется, т.е. снижает давление проходя через узкое отверстие в регулирующем вентиле или капилярной трубке (при отсутствии теплообмена с окружающей средой).
При дросселировании небольшая часть жидкости (несколько процентов) мгновенно испаряется, благодаря этому оставшаяся жидкость охлаждается до температуры кипения, и процесс повторяется.
Таким образом, один и тот же холодильный агент циркулирует по замкнутой системе, изменяя температуру и давление. В компрессоре затрачивается энергия, вследствие чего температура и давление холодильного агента повышаются. В дросселирующем устройстве давление и температура падают.
В испарителе жидкость отводит от охлаждаемого объекта тепло в количестве Qо. В компрессоре на сжатие пара затрачивается работаL, тепловой эквивалент которой равенAL.В конденсаторе все это тепло, в соответствии с законом сохранения энергии, должно быть отдано окружающей среде:
Рис. 2. Схема охлаждения молока с аккумулятором холода: 1 - бак для холодной воды; 2 - пластинчатый испаритель; 3 - водяной насос; 4 - охладитель молока; 5 - ванна для свежевыдоенного молока; 6 - водосливная труба; 7 - термостат (реле температуры); 8 - терморегулирующий вентиль; 9 - холодильная установка
Часть холодильной системы от компрессора до дросселирующего устройства (по движению холодильного агента) называется стороной высокого давления, другая часть, от дросселирующего устройства до компрессора - стороной низкого давления.
Для повышения экономичности и удобства эксплуатации холодильная машина оборудуется теплообменником, накопителем жидкого холодильного агента (ресивером), фильтром-осушителем, приборами контроля и автоматического регулирования технологического процесса.
Тепловая нагрузка холодильных машин, обслуживающих предприятия молочной промышленности, весьма неравномерна: в часы поступления молока она максимальна, потом быстро снижается. Для уменьшения размеров холодильной установки и выравнивания расхода электроэнергии используют аккумуляцию холода.
Охлаждение молока на фермах производится в теплообменных аппаратах (молокоохладителях), а хранение - в специальных танках (ваннах). Схема охлаждения молока показана на рисунке 2.
Холодильная установка 9 охлаждает воду в баке 1,насос 3 подает воду на пластинчатый охладитель 4, через который противотоком подается свежевыдоенное молоко. Молоко после охлаждения поступает в ванну для хранения, которая имеет теплоизоляцию для уменьшения притока тепла.
Для охлаждения молока на фермах применяют хладоновые холодильные установки малой мощности МХУ-8, ТОМ-24, КСЛ-500, СМ-1,200, УВ-10, АВ-30 и др.
Основной особенностью холодильных машин для охлаждения молока является наличие в них аккумулятора холода. Накопление холода в аккумуляторе путем охлаждения воды или намораживания льда происходит в период между доением. Продолжительность этого периода намного превышает время, необходимое для охлаждения молока. Поэтому при одинаковом суточном потреблении холода холодильная установка с аккумулятором холода имеет меньшую холодильную мощность, чем холодильная машина без аккумулятора. Например, для охлаждения одной тонны молока с 36 0 Сдо 6 0 Снеобходимо около 120тыс. кДж. При охлаждении молока в. течение 2часов холодильная мощность установки с учетом потерь тепла в окружающую среду должна быть не менее 65тыс. кДж/ч. Если до начала охлаждения молока занести 9. 10тыс. кДжв промежутке между доением, то можно ограничиться использованием холодильной установки мощностью 45. 50тыс. кДж/ч. Такая установка значительно дешевле.
Холодильные установки с аккумулятором холода работают в автоматическом режиме, поддерживая заданную толщину льда на пластинах испарителя или температуру воды в. баке-аккумуляторе.
Холодильная машина МХУ-8С
Холодильная машина МХУ-8С (рис. 3) является наиболее распространенной установкой для охлаждения молока.
Этот агрегат состоит из вертикального двухцилиндрового компрессора, приводимого электродвигателем; воздушного конденсатора; прямоугольного теплоизолированного бака - аккумулятора холода с панельным испарителем; рамы-ресивера; теплообменного фильтроосушительного агрегата; щита управления и приборов автоматики. Схема холодильной установки МХУ-8С показана на рис. 4.
Холодильный агент хладон R-12 кипит в пластинчатом испарителе 13, отбирая тепло от окружающей его воды аккумулятора холода 2. Образовавшиеся при кипении пары хладона отсасывает компрессор 6. Пары хладона после испарителя проходят через теплообменник 10. В нем пар дополнительно нагревается жидким хладоном, который поступает из ресивера 8 и имеет более высокую температуру, чем пар.
Рис. 3. Холодильная установка МХУ-8С: а- вид спереди: 1 - компрессор; 2 - конденсатор; 3 - шкаф управления; 4 - электродвигатель; 5 - терморегулирующий вентиль; 6 - ресивер; 7 – бак-аккумулятор холода);6 – вид сбоку (шкаф управления; 2 - воздушный конденсатор; 3 - испаритель-аккумулятор)
Рис. 4. Схема холодильной установки МХУ-8С: 1 - молокоохладитель; 2 - бак для охлаждения воды; 3 - ороситель; 4 - реле температуры (термостат); 5 - реле давления; 6 - компрессор; 7 - конденсатора с воздушным охлаждением; 8 - ресивер; 9 - фильтр-осушитель; 10 - теплообменник; 11 - смотровое устройство; 12 - терморегулирующй вентиль; 13 - испаритель; 14 - насос циркуляционный
Рис. 5. Пластинчатый охладитель: а - общий вид охладителя: 1 - комплект теплообменных пластин; 2 -упорная плита; 3 - нажимная плита; 4 - штанга; 5 - гайка; 6 - шпилька; 7, 10 - патрубки для подвода и отвода молока; 8, 9 -патрубки для подвода и отвода хладоносителя; б - схема движения теплообменивающихся сред в пластинчатом охладителе 1, 4 - патрубки для подвода и отвода молока; 2 и 3 - соответственно нижний и верхний продольные каналы движения молока; 5, 8 - патрубки для подвода и отвода хладоносителя; 6, 7 - нижние продольные каналы движения хладоносителя
Компрессор сжимает пар (при этом температура паров повышается до (70. 80 0 С) и нагнетает в конденсатор 7, где он охлаждается воздухом, обдувающим наружную поверхность трубчатого конденсатора 7, и конденсируется. Обдувают наружную поверхность конденсатора окружающим воздухом с помощью четырехлопастного вентилятора. Жидкий хладон направляется в запасную емкость (ресивер), а затем проходит через фильтр--осушитель и теплообменник.
Читайте также: