Выделяют несколько таких схем:

• охлаждение и хранение в резервуарах-охладителях;
• предварительное охлаждение в тонкослойном пластинчатом охладителе, до-охлаждение в резервуаре-охладителе, хранение в резервуаре-термосе;
• охлаждение в пластинчатом охладителе, хранение в резервуаре-термосе [1.2].

 

Охлаждение е резервуарах-охладителях может быть непосредственным и косвенным. При непосредственном охлаждении хладагент холодильной машины отбирает тепло от молока, при косвенном охлаждении - от промежуточного хладоносителя.

Преимущества системы с непосредственным охлаждением (рис. 1):

• удобство эксплуатации в условиях фермы;
• высокий КПД, так как нет дополнительных затрат энергии на охлаждение хладоносителя;
• сравнительно небольшие металлоемкость и габаритные размеры.

 

Система с косвенным охлаждением (рис. 2) включает в себя установку охлаждения жидкости, в состав которой может входить льдоаккумулятор.

Преимущества системы:

• возможность использования одной установки охлаждении на несколько резервуаров;
• высокая скорость охлаждения молока (температура хладоносителя от 8 0С и ниже);
• выравнивание суточного графика тепловых нагрузок на холодильную установку за счет снижения «пикового» потребления холода во время доения;
• снижение затрат на электроэнергию, так как аккумуляция холода происходит в ночные часы с использованием льготного ночного тарифа [3].

Каждая система имеет свои преиму¬щества, но благодаря простоте обслуживания больше распространены системы с непосредственным охлаждением. С другой стороны, косвенное охлаждение при правильно организованной эксплуатации оборудования обеспечивает значительную экономию электроэнергии. Поскольку энергосберегающим технологиям придается все большее значение, в рамках совместной российско-белорусской программы «Развитие производства оборудования для обеспечения получения качественной молочной продукции» в 2000-2003 гг, проведены разработки резервуаров-охладителей молока с рекуператором тепла. Согласно заданию, удельные энергозатраты должны составлять не более 18 кВт-ч/т молока. Основным преимуществом резер¬вуаров является получение теплой воды для технологических нужд без дополни¬тельных энергозатрат. 

По нашему мнению, использование рекуператора, в который с одной стороны поступает горячий фреон из испарителя танка-охладителя, а с другой - холодная вода, в условиях животноводческой фермы нецелесообразно, так как вода должна пройти тщательную подготовку, включающую очистку и умягчение. При использовании неподготовленной воды или неквалифицированном техническом обслуживании рекуператор быстро выйдет из строя, через него может происходить утечка фреона. Таким образом, вместо ожидаемой экономии при использовании теплоты отходящих газов придется нести дополнительные затраты.

Исходя из вышеизложенного создана установка с комбинированной системой охлаждения, использующая преимущества обеих систем охлаждения - непосредственного и косвенного (рис. 3).

Молоко первой дойки предварительно охлаждается артезианской или ледяной водой в пластинчатом охладителе 1 и отправляется на доохлаждение в резервуар-охладитель 2. Перемешивание при охлаждении осуществляется лопастной мешалкой и специальным насосом 3, снижающим бактериальную загрязненность в режиме циркуляции. После охлаждения молоко перекачивается в теплоизолированный резервуар-термос 4. где хранится до дальнейшего использования. Молоко второй дойки доохлаждается и хранится в резервуаре-охладителе 2.

Рис. 1. Система с непосредственным охлаждением


Рис. 2. Система с косвенным охлаждением


Рис. 3. Установка с комбинированной системой охлаждения

 

Снижение энергозатрат достигается использованием пластинчатого теплообменника для предварительного охлаждения молока в потоке и компрессорного агрегата пониженной мощности для окончательного охлаждении молока в резервуаре. Расчеты для типовой фермы с суточным удоем 6000 л молока в сутки приведены в таблице. Сравнивались затраты электроэнергии на непосредственное охлаждение молока в танке-охладителе как наиболее распространенный вариант и на комбинированное охлаждение в предлагаемой установке. Рассматривался танк-охладитель с рабочим объемом 6000 л при заполнении от двух доек.

Затраты электроэнергии благодаря использованию компрессорного агрегата пониженной мощности уменьшаются практически в 2 раза. По сравнению с заданным в системе программных мероприятий значением энергозатраты снизились в 3,6 раза. Кроме этого возможно получить теплую воду температурой до 20 0С (при использовании артезианской воды) в объеме до 9 м2 для технических нужд без дополнительных затрат электроэнергии.

Необходимо отметить еще одно преимущество конструкции установки охлаждения - молоко разных доек не смешивается, что положительно влияет на его качество.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Краснокутскии ЮЛ. Резервуары-охлади¬тели молока. -М.; Россельхозиздат, 1983.
2. Лутфулаев А.А., Святошиюк В.И., Фе-доиов Л.Б. Концептуальные подходы и принципы формирования системы сбора, первичной переработки и доставки каче¬ственного молока-сырья в регионах Россин/f Актуальные проблемы развития масложи-ровой. маслодельной и сыродельной от¬раслей: Сб. материалов конференции - /И. Изд. комплекс МГУПП. 2004.
3. Марков B.C., Лазарев AT. Особенности получения ледяной воды с использованием насыпных льдоаккумулятрров// Холодиль¬ная техника. 2003. Nv 5.