ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

На небольших и средних молочных фермах, а также на фермах коллективных и крестьянских (фермерских) хозяйствах, где строительство молочных цехов нецелесообразно ни с технологической, ни с экономической точек зрения. Так как холодильные машины искусственного холода, широко применяемые на молочных фермах, сложны в обслуживании, энергоёмки и имеют высокую стоимость. Использование в них фреона, в качестве хладагента, не исключает его утечку в атмосферу, что отрицательно влияет на озонную оболочку Земли. На охлаждение каждой тонны молока с использованием холодильных установок затрачивается до 25 кВт.ч электроэнергии.

Вместе с тем климатические условия Чувашской Республики характеризуются отрицательными температурами наружного воздуха, что создаёт хорошие перспективы использования естественного холода для охлаждения молока на фермах. Для этого ледяной бунт намораживают вблизи доильной площадки в зимнее время из расчёта 0,3 - 0,5 м на 1 т молока, тепло изолируют со слоем опилок или другого материала толщиной 0,5 м, а затем бунт со льдом обваловывают землёй.

Во время доения коров молоко поступает в молочную ванну и насосом перекачивается через очиститель-охладитель ОМ-1 в резервуар, откуда молоко с температурой 6-8 град. С перекачиваются в молоковоз для отправки. Для охлаждения молока артезианская вода подаётся из скважины в бак и насосом нагнетается через регистр ледяного бунта в охладитель ОМ-1. В регистре вода охлаждается до 3-5 град С, а после охлаждения молока вода нагревается до 13-15 град. С и может быть использована для технологических нужд или поения животных.

По мере охлаждения молока ледяной бунт уменьшается в объемеv (куб. м)за счет теплообмена между водой через стенки труб регистра и окружающей средой (особенно в летнее время ) через теплоизолирующую оболочку ледяного бунта. Ледяной бунт оседает вместе с регистром, обеспечивая постоянный контакт с трубами регистра.

Ледяной бунт заготовливают в зимнее время с использованием насоса. Однако, в производственных условиях трудно точно определить производительность, потребную мощность и длительность работы водяного насоса в зависимости от темпера туры окружающего воздуха, скорости ветра и напора воды при намораживании льда на открытом воздухе при минусовой температуре.

На основании производственных исследований и теоретических расчетов разработана номограмма (см. рис.), позволяющая определить и корректировать интенсивность намораживания (d) льда на открытом воздухе, длительность (t) работы насоса, производительность (q) водяного насоса, потребную мощность(n)насоса взависимости от необходимого полного напора(h), температуры(t)окружающего воздуха и скорости(v)ветра. Влево, по оси абсцисс номограммы отложена производительность водяного насоса, вправо - температура(t)окружающего воздуха. В первом квадранте номограммы приведены кривые изменения интенсивности намораживания льда на открытом воздухе в зависимости от минусовой температуры и скоростиветра окружающего воздуха, во втором - от производительности насоса при различной длительности работы водяного насоса, в третьем - кривые, характеризующие потребную мощность насоса при разных напорах.

Ниже приведена методика пользования номограммой, например, требуется определитьd, q, n при соответствующей температуре t= -15 град. c и скорости v = 5 м /с окружающего воздуха. В соответствии с ключом (см.рис.) находят на оси абсцисс точку t = -15 град С. Из этой точки проводят вертикаль до пересечения с точкой А (т.е. с соответствующей кривой скорости ветра v = 5 м/с ). Далее по горизонтали влево находят величину интенсивности намораживания льда на открытом воздухе (d= 7,1 мм/ч). Перемещением этой линии до точки В луча длительности работы насоса (t= 6 мин.) и далее по оси абсцисс, определяют производительность водяного насоса (q = 16,9 куб.м/ч). При выбранных параметрах водяного насоса потребную мощность насоса определяют продолжением вертикальной линии из точки q=16,9 куб.м/ч до пересечения с кривой в точке Д. Тогда потребная мощность насоса n = 0,3 Вт.

Использование такой технологической линии охлаждения молока естественным холодом обеспечивает устойчивое, быстрое охлаждение молока до требуемой температуры при любых погодных условиях, снижает затраты электроэнергии на охлаждение молока, имеет высокую эксплуатационную надёжность, не требует колки льда и транспортировки к месту использования.

Номограмма для определения и корректировки интенсивности намораживания льда