3.4. Проектирование технологических линий доения коров и первичная обработка молока

На фермах комплексах по производству молока наиболее ответст­венными и трудоемкими процессами являются доение коров, обработка молока, его хранение и транспортировка.

Годовой выход молока на ферме:

Q_год = m*g

где m - число коров в стаде;

g - средний годовой удой на корову, кг/год.

Q_год=300*5000=1500000кг/год

Суточный сбор молока определяется по формуле:

где - коэффициент суточной неравномерности, =1,2... 1,3

Q_сут=1500000*1,2/365= 4931,5 кг/сут

Разовый удой на ферме зависит от кратности доения и можно опре­делить, как

где - коэффициент, учитывающий кратность доения.

При двукратной дойке = 0,5, при трехкратной = 0,33.

Q_раз=4931,5*0,33 =1627,4 кг/раз

Зная разовый надой, определяют часовую загрузку поточно-технологической линии:

где Т - время доения стада коров, ч.

Q_ч=1627,4/ 2 = 813,7 кг/ч

Согласно зоотехнических требований это время для дойки коров на одном дворе не должно превышать Т = 2ч.

Количество операторов машинного доения для обслуживания до­ильной установки можно определить:

где - число дойных коров обслуживаемых одной установкой;

- затраты ручного труда на доение одной коровы;

Т - время доения стада коров, час

О=(300*0,85)/(60*1,5)= 255/90=3 оператора

Количество доильных аппаратов N_a, которое может обслужить один оператор:

где t_M - машинное время доения одной коровы, t_M = 4... 6 мин.

N_а=(4+0,85) / 0,85=6 доильных аппаратов

Производительность оператора, коров в час:

Q_оп=60/0,85=7 коров за 1час

Пропускная способность доильной установки, коров в час:

Q_у=60*5,7/4=85,5 коров в 1час

Необходимое количество принятых доильных установок можно оп­ределить:

где Q_yп - паспортная пропускная способность доильной установки, коров в час.

П_у=85,5/75=1 доильная установка.

3.4.1. Первичная обработка молока

Первичная обработка молока предназначена для улучшения его ка­чества и продления времени стойкости молока. Она включает в себя очи­стку, охлаждение и пастеризацию. Для этого используют молокоочиститель ОМ-1А

Для очистки молока от механических загрязнений применяют ,два способа: фильтрование и центробежную очистку. Для обработки молока фильтрованием необходимо выбрать фильтры и фильтрующий материал, а при центробежной очистке выбирают по часовой загрузке очиститель и определяют время непрерывной его работы по формуле:

где Q_ч - потребная пропускная способность молокоочистителя;

К_г- коэффициент грязевого отложения, К_г = 0,002... 0,003;

Т_н=0,05 / 2,44= 0,02 ч

V_г.к. - необходимый объем грязевой камеры барабана молоко-очистителя будет равен:

где t - длительность непрерывной работы молокоочистителя,t =2...2,2 ч.

V_г.к.=0,003*813,7*2,2/ 100 =0,05 л

Для продления бактерицидной фазы, которой обладает свежевыдоенное молоко, его необходимо охладить до температуры 6... 10° С в зави­симости от времени хранения на ферме.

Количество холода для охлаждения молока определяется по форму­ле:

Q_х=М*С*( Т_н-Т_к)*К_х

где М - количество охлаждаемого молока, кг;

С - теплоемкость молока,⁰С = 3,8 * 10³ Дж/кг град;

Т_н - начальная температура молока, Т_н= 32.. 36 °С;

Т_к - конечная температура молока, Т_к = 6... 10 °С;

К_х - коэффициент потерь холода в окружающую среду, Кх = 1,15.

Q_х=813,7*3,8*10³(36-10)*1,15=19452 кДж

На животноводческих фермах и комплексах для охлаждения молока в потоке применяют пластинчатые охладители. Их рассчитывают по по­верхности теплообмена по формуле Ньютона-Фурье:

где К_т - коэффициент теплоотдачи, К_т = 1110 Вт/м ⁰С;

t_ср- средняя логарифмическая разность температур, определяется по уравнению:

А_охл=98128/1110*11,74=8 охладителей

где t_макс - разность температур между молоком и охлаждающейжидкостью при входе в охладитель;

t_мин - разность температур между молоком и охлаждающей жидко­стью при выходе из охладителя, t_мин = 2... 3 °С.

А охл=194/1110*12=0,01

Число пластин в охладителе можно определить по формуле:

где а_охл - площадь поверхности одной пластины, а_охл= 0,043 м².

Z=0,01 / 0,043 = 1 пластина

Охлажденное молоко хранят в танках-охладителях.

На данной ферме используется танк - охладитель марки ТОМ -2А, его техническая характеристика:

1. Вместимость 1800л

2.Мощность 10,8кВт

3.Время охлаждения 2,5ч