Механизация животноводства — Устройство, рабочий процесс и использование холодильных установок

Устройство, рабочий процесс и использование холодильных установок на молочно-товарных фермах.

 

           

При производстве молока всегда стояли задачи обеспечить его сохранность методом охлаждения до температур, препятствующих быстрому развитию бактерий и микробов. Поэтому конструкции устройств для охлаждения молока очень разнообразны. Наиболее востребованы и используемы в настоящее время пластинчатые, трубчатые  теплообменники и резервуарные охладители. Пластинчатые теплообменники состоят из наборов пластин, плит и винтовых штанг. Набор пластин, количество которых определяет производительность теплообменника, сжимается винтовыми штангами между плитами. В плитах устроены штуцера для крепления трубопроводов, подводящих и отводящих молоко и охлаждающую воду. Чаще всего молоко и вода совершают встречное (противоточное) движение по разным сторонам пластин. В данном случае хладагентом является вода, взятая из скважин – холодная, или охлажденная специальными холодильными машинами – ледяная. Эффективность теплопередачи зависит от площади теплопередачи и теплопроводности пластин. Для увеличения площади пластины гофрированы, а теплопроводность достигается специальным составом нержавеющей стали, из которой изготавливают пластины, а также минимализацией их толщины. Герметичность  пакета пластин обеспечивается резиновыми прокладками, наклеенными в специальные канавки пластин. При сжатии пакета пластин гайками, наворачиваемыми на винтовые штанги, следят за тем, чтобы не было излишней деформации прокладок. Толщина пакета пластин должна быть не менее длины специального шаблона. В противном случае резко уменьшается объем пространств между пластинами, что ведет к снижению производительности охладителя. Кроме того, при излишней затяжке деформируются сами пластины.

Рис. 1. Схема пластинчатого охладителя: 1 – штуцера; 2 – верхнее отверстие; 3 – кольцевые резиновые прокладки; 4 – граничная пластина; 5 – винт; 6 – нажимная плита; 7 – большая резиновая прокладка; 8 – нижнее отверстие; 9 – штанга; 10 – теплообменная пластина; 11 – стойка.

 

            Пластинчатые охладителя фермского назначения выпускают в виде теплообменных устройств АДМ-13.000, устанавливаемых на доильных установках АДМ-8, УДА – различных модификаций и в комплекте с молокоочистителем ОМА-1А.

            Трубчатые теплообменники представляют собой цилиндрические барабаны, в торцовых фланцах которых запрессованы трубки, по которым протекает охлаждаемое молоко. В межтрубное пространство подается хладагент.

            Резервуарные охладители представляют собой емкости из нержавеющей стали, внутри которых находится охлаждаемое молоко. Снаружи емкость имеет герметичную обшивку и термоизолирующую рубашку. Между емкостью и обшивкой перетекает хладагент или хладоноситель, который отбирает тепло у молока, перемешиваемого в емкости специальной мешалкой.

Рис. 2.Молокоохладительная установка СЛ-1600: 1 – ванна водяная; 2 – вода; 3 – испаритель; 4 – теплоизоляционный слой; 5 – обшивка ванны; 6 – конденсатор; 7 – мешалка воды; 8 – молочная ванна; 9 – крышка ванны; 10 – привод мешалки; 11 – мешалка молока; 12 – молоко; 13 – патрубок молочный; 14 – патрубок водяной; 15 – опоры.

            Источником холода может быть вода, взятая из подземных источников. Ее температура обычно составляет около 10⁰С. В пластинчатом теплообменнике АДМ-13.000 такой водой молоко можно охладить до 13⁰С.  В тоже время молоко должно быть охлаждено до 8⁰С. Для достижения такой температуры практически всегда приходится эксплуатировать специальные холодильные машины. Такие машины работают на принципе резкого охлаждения некоторых технических жидкостей при их испарении в процессе резкого перехода от состояния высокого давления к атмосферному. Такими жидкостями являются аммиак NH₃, хладоны R12, R22 представляющие собой дифтордихлорметан CF₂Cl₂ и дифтормонохлорметан CHF₂Cl₂. Принципиальная схема холодильной установки с использованием этих хладагентов представлена на рис. 3.

Рис. 3. Схема фреоновой холодильной установки: 1 – компрессор; 2 – конденсатор; 3 – ресивер; 4 – теплообменник; 5 – фильтр осушитель; 6 – смотровое устройство; 7 – вентиль; 8 – испаритель; 9 – реле давления.

            При использовании охлажденной испарителем 8 в ванне 9 воды для омывания емкости с молоком, такая вода называется хладоносителем. По принципу использования хладоносителя – воды работают ТОМ-2А, СЛ-1600, SМ-1200, РПО-1,6, РПО-2,5, причем на ТОМ-2А, СЛ-1600 и SМ-1200 холодильные агрегаты установлены непосредственно, а резервуары промежуточного охлаждения РПО используют ледяную воду от отдельных водоохлаждающих установок УВ-10.

            В резервуарах непосредственного охлаждения РНО-1,6, РНО-2,5 хладагент испаряется в специальных щелевых испарителях на стенках емкости с молоком. При этом эффективность процесса повышается, но не исключена возможность наличия участков местного переохлаждения и даже замерзания молока на стенках емкости при недостаточном перемешивании молока.