Что такое сепаратор для молока: Принцип работы и особенности сепаратора для молока

Сепаратор для козьего молока, какой он?

Сепаратор для козьего молока – как выбрать? Какой аппарат лучше?

Как сепарировать козье молоко в домашних условиях, особенности?

Эти и подобные вопросы возникают у каждого, кто имеет возможность (или желание) наслаждаться не только козьим молоком (предпочитая его коровьему), но и готовить козий сыр или сметану в домашних условиях.

По большому счёту, молочному сепаратору «всё равно», какое молоко перерабатывать: козье, коровье, овечье, кобылье, оленье или молоко молодой африканской буйволицы J. Натуральное цельное молоко, несмотря на кажущуюся однородность, представляет собой суспензию: смесь жировых шариков и остальных составляющих.

В этом можно убедиться, оставив стеклянную ёмкость с цельным молоком «в покое» на какое-то время. Жирные, более лёгкие фракции сами собой окажутся наверху и образуют более плотный слой, который можно наблюдать визуально. Вкусные сливки высокой жирности (которая напрямую зависит от жирности молока) можно аккуратно собрать ложкой с поверхности.

  Принцип работы любого молочного сепаратора тот же, он делает то же самое, т.е. разделяет тяжёлые и легкие фракции. Но выполняет это:

• быстро
• управляемо: жирность сливок и обрата (обезжиренного молока) можно регулировать по своему желанию.

В случае с отстаиванием сливок в банке нижний слой, под сливками — это все же молоко, т.е. непрозрачная белая жидкость. Только с меньшим содержанием жира. Сепаратор в состоянии «отжать»  и вытянуть сливки максимально. Так, что обезжиренное сепаратором молоко представляет собой полупрозрачную сыворотку, с содержанием жира в сотые доли процента. Таким образом: любой молочный сепаратор можно использовать для козьего молока!

 

Какой сепаратор для козьего молока лучше? Ручной или электрический?

 

Суточный надой «раздоившейся» козы «на пике» составляет максимум 5-6 литров в сутки.  «Капля в море» по сравнению 10 — 15 литрами в сутки от коровы. Простая  арифметика подсказывает, что ручной сепаратор – лучшее решение для козьего молока.

Стоит он дешевле электрического, расходов на электроэнергию нет, а объем такой, что можно и ручку покрутить! Но так ли это?

 

Переработка козьего молока, особенности

Такое понятие как «жирность молока» изменить мнение при выборе сепаратора. Процент жирности молока, как и надои, – величина переменная. Зависит от породы, условий содержания, кормов. Даже у одного и того же животного она может варьироваться в зависимости от времени года, состояния здоровья и… еще многих факторов! Но «среднестатистическая» жирность козьего молока выше, чем коровьего. Отделять обрат желательно на высоких оборотах, это обусловлено тем, что размер жировых клеток достаточно мал.  Сепарирование ручным или малооборотным разделителем усложняется. Опытные фермеры рекомендуют:

• прогреть рабочие части сепаратора, залив горячую воду в молокоприёмник.
• нагреть молоко до температуры 37-40 градусов. Если нет специального термометра, нагрев можно определить, окунув палец (чистый!). 40 градусов — это чуть выше температуры тела человека.

Если же процесс будет долгим (ну не получается у Вас крутить ручку быстро!), молоко остынет, его придется еще раз подогревать или нести потери в виде налипшего на тарелочки жира. А это уже другие расходы и экономика.

Электрические высокооборотные аппараты переработают объем быстро и качественно. Разве что чашу молокоприемника можно выбрать поменьше. Такие вот особенности козьего молока! Решать Вам!

 

В интернет-магазине ГуруВкуса только хорошие и лучшие сепараторы молока: проверенные поколениями фермеров и домохозяев сепараторы и маслобойки Мотор Сич, разных моделей и производительности. Недешёвые, но качественные и долговечные австрийские сепараторы Milky. У нас Вы можете купить ручные и электрические сепараторы и расходные материалы к некоторым моделям. Насладитесь всем спектром полезных и вкусных продуктов, которые можно приготовить из козьего молока в домашних условиях.

Если увлечет сыроделие, то необходимые приспособления (формы, прессы, мешочки) и разнообразные ферменты и закваски для разных сортов сыра Вы найдете на сайте в разделе сыроделие.   Выбирайте и оформляйте заказ: мы быстро и бережно доставим его в любой регион по всей России

 

Ваш ГуруВкуса

Инструкция сепаратора Мотор Сич 100

1.1 Назначение изделия

 Сепаратор предназначен для разделения цельного коровьего молока жирностью до 4,5% на сливки и обезжиренное молоко с одновременной очисткой их от загрязнений, оставшихся после процеживания молока, а так же для очистки питьевой воды от загрязнений и примесей.

1.3 Устройство сепаратора для молока, комплектация

Основные детали и сборочные элементы сепаратора показаны на рисунке 1.

Сепаратор изготавливается в трёх модификациях. В комплект поставки каждой модели входят детали и сборочные единицы, перечисленные в таблице 1, ниже.

1.5 Принцип работы сепаратора для молока

Работа сепаратора осуществляется следующим образом:

• Молоко через отверстие в пробке (1) молокоприёмника (2) и поплавковую камеру (3) поступает в барабан (5)
• В барабане молоко распределяется в зазорах между тарелочками, где под действием центробежных сил разделяется на две фракции: сливки и обезжиренное молоко.
• Сливки, как более легкая фракция, перемещаются к оси вращения барабана. Затем, под давлением уровня молока, поднимаются к разделительной тарелке, откуда, через отверстие регулировочного винта отводятся в приёмник сливок.
• Обезжиренное молоко (обрат), как более тяжёлая фракция, под действием тех же центробежных сил, отбрасываются к периферии барабана. Затем через зазор между крышкой и разделительной тарелкой поднимается в горловину барабана отводится в приёмник обрата.  
• Находящиеся в молоке загрязнения оседают на внутренних нижних поверхностях крышки, тарелок и тарелко-держателя барабана. Для обеспечения эффективного процесса сепарирования требуется периодически промывать детали барабана и удалять образовавшийся осадок.  

2. Как пользоваться сепаратором для молока, использование сепаратора

 2.1 Эксплуатационные ограничения

    Перед началом эксплуатации необходимо внимательно изучить эксплуатационные ограничения, несоблюдение которых недопустимо по соображениям безопасности.

Невыполнение условий может привести к поломке сепаратора и выходу его из строя.

     Сепаратор относится к бытовым электроприборам, работающим под надзором.  НЕ допускается оставлять включенный сепаратор без присмотра и допускать к нему детей.   

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

• Эксплуатация сепаратора при напряжении в сети ниже 198 В и выше 242 В.
• Эксплуатация при относительно влажности помещения более 80%.
• Во время работы закрывать дренажное отверстие корпуса сепаратора и вентиляционные отверстия в опоре.
• Разбирать сепаратор до полной остановки электропривода.
• Выполнять сборку, разборку, обслуживание сепаратора и его перенос с одного места на другое, предварительно не отсоединив вилку шнура сепаратора от электросети.
• Эксплуатация сепаратора при появлении любых признаков неисправности электродвигателя (искры, запах гари, дым, другие). В подобных случаях прибор необходимо немедленно отключить от сети.
• Открывать пробку подачи молока в течение 60 сек после включения электропривода.
• Непрерывная работа сепаратора более 30 минут без последующей остановки для промывки деталей барабана.
• Выключать сепаратор при открытой пробке подачи молока и до окончания сепарирования молока, находящегося в барабане.
• Эксплуатация сепаратора при появлении постороннего шума или повышенной вибрации, вызванных неправильной сборкой или установкой барабана.

2.2 Подготовка сепаратора к работе

2.2.1 Перед началом эксплуатации необходимо разобрать барабан, его детали и посуду, контактирующую с молоком. Тщательно промыть горячим, не более 60º С 2%-ным содовым раствором, ополоснуть тёплой водой и осушить. Для предотвращения появления царапин и потери глянца, не применять химические и абразивные средства и металлические или чрезмерно жесткие и абразивные губки.

2.2.2 Сборку барабана выполнять в следующей последовательности (смотреть рисунок 2):

• Вложить в канавку тарелко-держателя (8) уплотнительное кольцо (7).
• На трехгранник тарелко-держателя поочерёдно установить два типа алюминиевых тарелок: тип А (5) и тип Б (6). Сборку начинать с тех тарелок, которых больше по количеству. Если барабан укомплектован тарелками из поликарбоната, то устанавливать их на тарелко-держатель можно в любой последовательности.
• На собранный пакет тарелок установить тарелку разделительную (4) с установленным регулировочным винтом (3)
• Установить крышку (2) таким образом, чтобы выступ разделительной тарелки вошел в паз крышки.
• Метку на крышке совместить с меткой на тарелко-держателе, как показано на рисунке 2
• На резьбовую часть тарелко-держателя завернуть гайку (1).

 

• Окончательную затяжку гайки выполнить специальным ключом, входящим в комплект сепаратора. Затяжку производить до совмещения метки «0» на наружном диаметре гайки с риской (засечкой) на резьбовой части тарелко-держателя.
• Разборку барабана производить в обратной последовательности. При снятии крышки барабана и пакета тарелок допускаются легкие удары торцом резьбовой части тарелко-держателя о деревянную подставку.

2.2.3 Для обеспечения нормальной работы сепаратора электропривод (8, рисунок 1) необходимо установить на ровную горизонтальную поверхность. Затем

• На вал электродвигателя (10) установить собранный барабан таким образом, чтобы посадочный корпус вала электродвигателя плотно вошел в посадочный конус барабана.
• На верхнюю часть корпуса (9) установить приёмник обрата (7) и приёмник сливок (6), не допуская касания барабана о приёмники при его вращении.
• Установить поплавковую камеру (3), вложить в неё поплавок (4). При установке поплавковой камеры из полипропилена обязательно совместить паз камеры с желобом приёмника сливок.
• На поплавковую камеру установить молокоприёмник (2).
• Закрыть канал подачи молока в поплавковую камеру пробкой (1).
• При установке сливников из поликарбоната изх необходимо совмещать между собой фиксирующим элементом.
• Приёмники сливок и обрата можно разворачивать и устанавливать в удобном положении, чтобы посуду для сбора сливок и обрата можно было установить надёжно и устойчиво. Под верхний приёмник установить ёмкость для сбора сливок, под нижний – для сбора обрата.

2.3 Запуск сепаратора и порядок работы

2.3.1 Для сепарирования применять только свежее, хорошо процеженное молоко с жирностью до 4,5%, подогретое до температуры 35 до 40º С.

2.3.2 Неиспользованное остывшее после подогрева молоко обязательно процедить для отделения поверхностных плёнок.

2.3.3 После установки сепаратора на рабочем месте включить вилку шнура питания в сеть (12, рисунок 1) 

ВНИМАНИЕ!

Перед заполнением приёмника молоком или водой ОБЯЗАТЕЛЬНО  убедитесь, что пробка установлена в положение «Закрыто». Заострённая часть рукоятки пробки при этом должна быть повёрнута в сторону, противоположную от метки на торцевой кромке молокоприёмника.

2.3.4 Включить сепаратор, нажав клавишу выключателя (11, рисунок 1). Не более чем через 60 секунд барабан выйдет на рабочий режим. Для прогрева барабана пропустить через сепаратор не менее 1 литра горячей воды с температурой 40-50 ºС.

2.3.5 Не выключая электропривод установить пробку в положение «Закрыто» и налить молоко в молокоприёмник. После чего установить пробку в положение «Открыто» и сепарировать.

ВНИМАНИЕ!

При неполном открытии пробки образуются сливки повышенной жирности, которые могут забить барабан.

Время непрерывного сепарирования – не более 30 минут!

В зависимости от жирности и степени очистки молока на внутренних нижних поверхностях крышки, тарелок и тарелко-держателя накапливаются отложения казеина и грязи. Настоятельно рекомендуется после сепарирования 24 литров молока обращать особое внимание на качество получаемых сливок.   При уменьшении выхода сливок сепаратор необходимо разобрать и промыть детали, удалив образовавшийся осадок.

Запрещается закрывать дренажное отверстие, так как утечки молока из барабана накапливаются в корпусе электропривода. Это может привести поломке электроприбора.

2.3.6 После установки пробки в положение «Открыто» в результате сепарирования вначале в приёмнике обрата появится обезжиренное молоко, а затем – сливки, которые через отверстие регулировочного винта выводятся в приёмник сливок.

2.3.7 После окончания сепарирования пропустить 2 литра горячей (40-50ºС) воды – для удаления сливок, оставшихся в барабане.

2.3.8 Выключение сепаратора производить после того, как прекратится поступление сливок и обезжиренного молока в приёмники.

2.3.9 После отключения сепаратора рекомендуется выдержать паузу от 3 до 5 минут – для обеспечения более лёгкого демонтажа барабана с вала электропривода.   

 

Как отрегулировать сепаратор Мотор Сич,  регулировка жирности сливок и соотношения к обрату

 

Регулировку отношения сливок к обрату производить вращением регулировочного винта (3, на рисунке 2) с помощью специального ключа, который входит в комплект ЗИП. При выворачивании винта объём сливок увеличивается, при завинчивании – уменьшается. Для получения максимально жирных сливок необходимо завернуть регулировочный винт до упора, не прикладывая больших усилий.

Примечание:  Регулировочный винт, затягиваемый с большим усилием, а так же частая регулировка жирности могут привести к ослаблению резьбы винта.

инструкция, правила регулировки и как пользоваться

Доходность многих фермерских хозяйств основана на реализации не только цельного молока, но и молочных продуктов. Специальная техника облегчает переработку продукции, а как собрать ручной или электрический сепаратор для молока, указывается в прилагаемых инструкциях. Для обработки молока в крупных хозяйствах целесообразно использовать электрические модели.

Назначение сепаратора

При функционировании устройства выделяются различные фракции молока. Основной элемент любой конструкции – барабан. Жирное молоко разделяется на обезжиренное и сливки под действием центробежных сил, одновременно жидкость дополнительно очищается.

Качественно и быстро отделить сливки поможет электрический сепаратор. Небольшие объемы молока можно пропустить через механическое устройство советского типа. Отлично справляется с приготовлением масла из сливок или сметаны сепаратор с ручным приводом.

Как собрать сепаратор для молока

Производители предлагают для покупки сепаратор в разобранном виде. Собирают устройство в несколько этапов.

1. Барабан насаживают на моторный вал. Чтобы проконтролировать отсутствие перекоса, барабан прокручивают несколько раз.
2. Устанавливают пару сливников (одну из деталей с небольшим пазом располагают внизу, совмещая паз с выемкой на корпусе).
3. Надевают поплавковую камеру, закладывая внутрь белый пластиковый диск (поплавок).
4. Устанавливают большую емкость-чашу для молока.

Установка пробки-крана – заключительный этап. Деталь имеет вид пластиковой трубки, имеющей с одной стороны Г-образную ручку, а с другой – отверстие, открывающее или закрывающее молочный поток из чаши.

Разборка и сборка барабана сепаратора

Регулярная эксплуатация устройства предполагает периодическую чистку фильтра и барабана от накапливающихся отложений. Процедура разборки и сборки выполняется в следующей последовательности:

• ключом раскручивают барабан, снимая затем крышку с корпуса;
• тарелки вынимают, промывают и насухо вытирают;
• достают уплотнительную резинку барабана, промывают и вытирают;
• чтобы промыть разделительную тарелку, на верхнем конусе барабана вкручивают болт, регулирующий жирность;
• собирать барабан нужно в обратной последовательности, устанавливая и тщательно фиксируя все комплектующие.

Периоды проведения чисток владелец устройства определяет самостоятельно. Но нельзя пренебрегать этой процедурой. Поскольку накопившиеся отложения ухудшают качество продукции, будет усиливаться вибрация.

Как отрегулировать барабан сепаратора?

Отрегулировать жирность сливок можно с помощью специального регулировочного болта. Чтобы настроить барабан, поворачивая болт, используется особый ключ. Для получения продукта максимальной жирности необходимо болт закрутить до упора и слегка провернуть в обратную сторону. Но при этом нужно учитывать, что для получения густых сливок сепаратор может работать непрерывно не более 10-17 минут. Затем нужно систему промывать, поскольку барабан и тарелки забиваются жиром.

Мнение эксперта

Заречный Максим Валерьевич

Агроном с 12-ти летним стажем. Наш лучший дачный эксперт.

Задать вопрос

Если использовать устройство для получения жидких сливок, то промывают систему после обработки каждых 20-25 литров молока.

При регулировке барабана нужно учитывать, что на получение необходимого продукта также влияет температура заливаемого молока (рекомендуемый температурный диапазон – 30-40 °С). Иногда при обработке очень жирного молока быстро забивается регулировочный болт. Оптимальный вариант настройки в таком случае – полностью открутить болт и перерабатывать молоко без него.

Как работает устройство?

Вращаясь, барабан создает центробежную силу, под действием которой происходит разделение молока в межтарелочном пространстве. При этом жир собирается в центре, а водянистая часть отбрасывается. При этом и сливки, и обезжиренное молоко перемещаются вверх по барабану, стекая затем в специальные приемники.

Естественно, что процедура разделения происходит быстрее при вращении барабана на высоких скоростях.

Как выбрать сепаратор для молока?

Выбирая модели, нужно учитывать плюсы и минусы каждого вида сепараторов (механический и электрический). Ручной агрегат ценится недорого и позволяет перерабатывать 40-50 литров молока в час. Это оптимальный выбор для хозяйств с небольшим поголовьем коров. Жирность получаемой продукции выставляется вручную.

Из минусов нужно отметить необходимость использования ручного труда, маленькую скорость вращения барабана (8,5-10 тыс. об/минуту).

Преимущества электрических моделей очевидны: высокая производительность (от 80 литров молока в час), наличие датчиков регулировки жирности продукции, функция обеззараживания молочных продуктов. Более высокую стоимость по сравнению с ручными агрегатами можно отнести к минусу.

Как пользоваться?

Чтобы качество конечного продукта не разочаровало, при использовании техники желательно следовать инструкции. Для обработки молока на сепараторе предпринимают несколько действий пошагово:

• устройство устанавливают на столе. Посредством специального ключа регулируют сливочник по высоте, чтобы получить продукцию нужной жирности;
• в чашу заливают подогретое или парное молоко. Как только барабан электрического сепаратора раскрутится на полную скорость (секунд через 30-35), открывают кран приемника;
• после обработки всего объема молока через сепаратор пропускают 2,5-3 литра подогретой воды, промывая остатки;
• затем технику выключают, разбирают и тщательно моют все комплектующие ершиком и щеткой. К сборке (в обратном порядке) приступают после высыхания всех элементов.

Чтобы техника прослужила длительное время, нужно следовать рекомендациям по применению, указанным производителем. Периодическая смазка регулировочного болта – важное правило эксплуатации, как электрического, так и ручного сепаратора.

При выборе разных моделей техники нужно сравнивать все рабочие характеристики. Поскольку эти параметры влияют на качество молочной продукции. Но при этом нужно учитывать, что большие нагрузки, некачественная промывка деталей также имеют значение.

Удивительное изобретение — сепаратор для молока

Удивительное изобретение — сепаратор для молока

Ушаков И. А. 1

---

1МОБУ «СОШ №76» г. Оренбурга

Горбачева С.Г. 1

---

1МОБУ «СОШ №76» г. Оренбурга

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Каждое лето на летних каникулах я гощу у бабушки в деревне. В деревне очень хорошо! Свежий воздух, натуральные продукты, много интересных дел, с которыми не заскучаешь. Я всегда помогаю бабушке, и с детства наблюдал за удивительным прибором, с помощью которого из молока получаются вкусные сливки. В этом году меня очень заинтересовало что же находится внутри этого прибора, и как так быстро происходит переработка молока, зачем был изобретен данный прибор и насколько он необходим.

Цель проекта: Изучить сепаратор, исследовать процесс сепарирования молока.

Задачи проекта: изучить литературу о изобретении сепаратора, о его устройстве, изучить свойства молока, влияющие на процесс сепарирования, узнать где еще использую принцип сепарирования, делать фотосьемку деталей сепаратора, процесса сборки и сепарирования молока, обобщить полученные знания.

Предмет исследования: сепаратора для молока.

Сепаратор для молока – история изобретения, принцип работы.

Изучив литературу, я узнал что цельное молоко, которое еще не проходило какой-либо обработки, содержит в себе множество компонентов, среди которых одно из важнейших значений имеет жир. И этот жир можно выделить из молока с минимальными затратами.

В древности люди просто собирали густой слой, образовавшийся на поверхности цельного молока, которое уже отстоялось. И сейчас если банку с молоком просто поставить в холодильник, и уже через один-два дня в ее верхней части образуется белый слой нежных сливок, которые являются ничем иным, как жиром. Однако выделение сливок из молока можно провести гораздо быстрее и проще, для этого нужно использовать центробежный сепаратор для молока.

Слово «сепарация» произошло от латинского «separatio», что в переводе означает: отделение. Применительно к сепаратору это означает разделение жидкостей с разной плотностью, эмульсий и т.д. на их составляющие. В отношении молока в этом случае отделяются более легкие частицы, а именно, жир.

Первый центробежный сепаратор появился в далеком 1878 году, он был изобретен шведским ученым Густавом де Лавалем ( Carl Gustaf Patrik de Laval), его фотография представлена в Приложении1.

Это устройство оказалось очень удобным и эффективным, поэтому в короткие сроки получило самое широкое распространение, как он выглядел в период своего создания можно увидеть на рисунке, представленном в Приложении 2.

В наше время молочные сепараторы центробежного типа активно применяются и в пищевой промышленности, и в домашнем хозяйстве. Важную роль в этом сыграли несложное устройство, разумная стоимость и крайне простая эксплуатация сепараторов, особенно бытовых. Поэтому сегодня практически каждый фермер, содержащий даже одну корову, может без проблем получать из молока сливки, производить масло и многие другие продукты.

Изучение свойств молока, влияющих на процесс сепарирования

Молоко́ — питательная жидкость, вырабатываемая молочными железами самок млекопитающих. Естественное предназначение молока — вскармливание потомства (в том числе и у человека), которые ещё не способны переваривать другую пищу. В настоящее время молоко входит в состав многих продуктов, используемых человеком, а его производство стало крупной отраслью промышленности.

По богатству и разнообразию своего химического состава коровье молоко превосходит любые другие продукты питания. Не существует другого продукта питания, который мог бы конкурировать с молоком. В молоке содержатся много компонентов, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. В состав коровьего молока входят около 50 различных микро- и макроэлементов. Основными минеральными веществами, содержащимися в коровьем молоке, являются магний, кальций, фосфор, калий, сера и хлор.

Жир и белок, содержащиеся в коровьем молоке, являются источником энергии для организма, а также строительным материалом для клеток.

Молоко очень хорошо усваивается детьми, так как жир присутствует в нем в виде мельчайших жировых капелек. Именно наличие в составе молока шариков жира позволяет провести процесс сепарации. Фотографию молока под микроскопом можно увидеть в приложении 3.

Принцип работы бытового сепаратора для молока.

Сепаратор состоит из следующих основных частей (см. Приложение 4): электропривод, барабан, ёмкость с краником и приемником – распределителем.

Электропривод состоит из пластмассового корпуса 1, в котором на упругих опорах установлен бесконтактный электродвигатель 2 питаемый от электронной платы управления 3. Для включения в электросеть электропривод имеет соединительный шнур 4 и выключатель 5. На передней части электропривода расположен регулятор 6 частоты вращения барабана.

Барабан (смотри Приложение 5) — основной узел сепаратора, в котором под действием центробежных сил происходит процесс разделения молока на сливки и обезжиренное молоко. Барабан состоит из основания 1, кольца уплотнителя 5, фиксатора 2, тарелок 3 и 4 (11 тарелок), тарелки верхней 6 с регулировочным винтом 7, крышки барабана 8 и гайки 9.

Работает сепаратор просто. Молоко из чаши через поплавковую камеру поступает в верхнюю часть барабана, где через полость в стакане стекает вниз, под пакет тарелок. Под воздействием центробежных сил молоко поступает в вертикальные каналы пакета тарелок и распределяется в межтарельчатом пространстве. Здесь оно разделяется на две фракции – сливки, которые движутся в сторону оси барабана, и обрата, который собирается на периферии барабана. Потоки сливок и обрата поднимаются в верхнюю часть барабана, и через отводные отверстия в верхней тарелке поступают в приемники сливок и обрата, а через них – в отводные рожки и в подставленные емкости.

Изменение жирности сливок достигается поворотом винта в верхней тарелке. При установке винта в то или иное положение производится плавное или ступенчатое изменение соотношения количество сливок и обрата. В современных бытовых сепараторах это соотношение может изменяться от 1:4 до 1:10, иногда встречаются аппараты с максимальным отношением 1:12. Жирность сливок растет с увеличением отношения количества сливок и обрата, однако на максимальную жирность продуктов сепарации в конечном итоге влияет жирность используемого молока.

Принцип, заложенный в регулировки жирности, очень прост. По оси винта проходит отверстие, через которое осуществляется отбор сливок из барабана и подача их в приемник сливок. При ввинчивании винта сливки отбираются из наиболее близкого к оси вращения барабана слоя, где они имеют максимальную жирность – в этом случае выход сливок уменьшается, но их жирность растет. При вывинчивании винта отбор сливок производится из слоев, более удаленных от оси барабана, а значит, и менее жирных. В этом случае выход сливок растет, но их жирность падает.

5. Практическая работа – сепарирование молока

Главный принцип, которым следует руководствоваться при использовании сепаратора, очень прост – нужно следовать тем рекомендациям, которые даны производителем аппарата в инструкции по эксплуатации. Однако есть несколько общих приемов работы с сепаратором, которые подходят для аппаратов всех типов.

Перед работой сепаратор нужно собрать. Сепаратор моей бабушки в разобранном виде занимает почти весь стол, что видно на фотографии в Приложении 6.

Для того чтобы собрать барабан нужно вложить в канавку основания 1 уплотнительное кольцо 2, затем установить фиксатор 3 так, чтобы штифт основания вошел в отверстие фиксатора; (Приложение 7)

— надеть последовательно все тарелки 4, 5, причем следует начинать с установки тарелки с выштамповками, следующая – гладкая, и так далее с чередованием тарелок с выштамповками и гладких; (Приложение 8 )

— установить тарелку верхнюю 6 и крышку 8. При этом выступ с винтом регулировочным 7 на тарелке верхней должен войти в паз крышки барабана, а выступ крышки барабана – в паз основания барабана; (Приложение 9)

— завинтить на втулку основания барабана гайку 9 и затянуть ее специальным ключом. (Приложение 10)

На вал электропривода надеть собранный барабан так, чтобы штифт во втулке барабана вошел в паз вала, предварительно протерев посадочные поверхности сухой и чистой салфеткой. (Приложение 11).

На корпус электропривода установить приемник обезжиренного молока и приемник сливок (Приложение 12), и установить молочную чашу (Приложение 13).

Затем нужно налить подогретое до температуры 35 — 45°C молоко (Приложение 14), включить сепаратор, отрегулировать поток сливок и обрата, и произвести сепарацию, обезжиренное молоки и сливки будут вытекать через рожки в подставленные емкости (Приложение 15 ).

При нормальной работе сепаратор должен издавать ровный звук, в нем не должны возникать вибрации, удары и т.д.

Важно отметить, что в электрический сепаратор нельзя наливать молоко сразу после включения – обычно требуется от 4 до 10 минут на «разгон» барабана. Связано это с наличием муфты, которая предотвращает поломку редуктора и мотора при резком включении. Электродвигатель сразу после включения начинает вращаться со значительной скоростью, но благодаря муфте редуктор и барабан сначала вращаются довольно медленно, и только через несколько минут выходят на рабочий режим.

После переработки молока сепаратор разбирается, все его детали тщательно промываются, и обязательно очищается грязевая полость верхней тарелки. Затем все детали просушиваются и кладутся на хранение.

В целом, молочный сепаратор – простое, надежное и эффективное устройство, которое помогает на дому организовать переработку молока и получать различные молочные продукты без значительных затрат времени, сил и средств.

Где еще используют сепарирование.

— в пищевой промышленности при производстве спирта и пива для отделения твердых фракций от жидких;

— в горном деле и добыче полезных ископаемых для обогащения и очищения руды от пустой и ненужной породы используются различные сепараторы. Для металлической руды подходит электрическая, магнитная и химическая сепарации.

— в сельском хозяйстве при сборе зерна получается смесь из зёрен, шелухи, стеблей, листьев и различного природного и андрогенного мусора. Для очистки производимого продукта (например, муки) применяется воздушные, центробежные и вибрационные сепараторы;

— в медицине при изготовлении фармакологических препаратов применяются разнообразные аппараты для очищения от побочных продуктов производства, также сепарация используется для разделения биологического материала (крови, лимфы и др.) на различные фракции.

— в холодильных системах маслоотделители и охладители жидкости. Масло в холодильных системах постоянно находится в контакте с хладагентом, уносится с ним из компрессора в нагнетательный трубопровод и разносится по всей системе. Если масло растворяется в хладагенте, то, прежде всего, необходимо предотвращать его попадание в теплообменные аппараты. Для этой цели на нагнетательной линии компрессора устанавливают маслоотделитель, в нижней части которого оседают капельки масла.

Отделители жидкости. Главная задача отделителя жидкости состоит в том, чтобы хладагент в компрессор попадал только в виде паров. Этот узел необходим не только во всех установках с затопленными испарителями, но и в установках, снабженных испарителями с перегревом, для предотвращения накопления хладагента в жидкой фазе на линии всасывания. Кроме функции разделения жидкой и паровой фаз отделитель жидкости обеспечивает возврат масла в компрессор. Таким образом, применение отделителя жидкости обеспечивает защиту от влажного хода компрессора и гидроударов, гарантирует механическую исправность компрессора и бесперебойную работу всей холодильной установки.

Выводы.

Вывод моей работы — сепаратор для молока очень облегчил переработку молока и получение сливок, значительно сэкономил время и усилия людей, улучшил качество получаемого продукта переработки, и его количество в связи с механизацией этого процесса. Этот факт так же подтверждает то, что этот прибор в короткие сроки получил очень широкое распространение во всем мире, а так же что принцип сепарации используют в других областях производства. Процесс сепарирования, то есть отделения жидкостей разной плотности друг от друга, который мне казался очень сложным, после изучения стал мне понятен. Я очень рад тому, что меня заинтересовала работа данного прибора и я изучил принцип его работы, убедился в том, что это удивительное изобретение, полезное и актуальное доже спустя столько лет после его изобретения.

Задачи исследования выполнены – я изучил литературу о изобретении сепаратора, о его устройстве, изучил свойства молока, влияющие на процесс сепарирования, узнал где еще использую принцип сепарирования, сделал фотосьемку деталей сепаратора, процесса сборки и сепарирования молока, сделал выводы и обобщил полученные знания в виде данной работы.

Поставив перед собой определенные задачи и выполнив их, считаю, что цель моей работы достигнута.

Литература:

Электронный ресурс удаленного доступа https://www.russkayaferma.ru/stati/kak_rabotaet_separator_dlya_moloka (дата обращения 25.10.2018).

2 . Электронный ресурс удаленного доступа http://promf.com/reference-equipment-food-ru/327-separator-how-work-ru.html (дата обращения 25.10.2018).

3. Электронный ресурс удаленного доступа https://ru.wikipedia.org/wiki/Молочный_сепаратор (дата обращения 20.10.218)

4. Электронный ресурс удаленного доступа https://ru.wikipedia.org/wiki/Сепаратор (дата обращения 15.10.2018).

5. Электронный ресурс удаленного доступа https://www.xn--d1afok.xn--p1ai/node/2020 (дата обращения 30.09.2018).

6. Электронный ресурс удаленного доступа https://agronomu.com/bok/7890-separator-dlya-moloka-tipy-princip-raboty-pravila-ekspluatacii.html#h-id-13 (дата обращения 15.10.2018).

7. Электронный ресурс удаленного доступа https://ru.wikipedia.org/wiki/Молоко (дата обращения 20.10.2018).

8. Электронный ресурс удаленного доступа https://lady.mail.ru/product/moloko-korove (дата обращения 15.10.2018).

9. Электронный ресурс удаленного доступа http://xcook.info/product/slivki.html (дата обращения 30.09.2018).

Приложение 1.

ГуставдеЛаваль ( Carl Gustaf Patrik de Laval)

Приложение 2.

 

Приложение 3.

Приложение 4.

Приложение 5.

Приложение 6.

Приложение 7.

Приложение 8.

Приложение 9.

Приложение 10.

Приложение 11.

Приложение 12.

Приложение 13.

Приложение 14.

Приложение 15.

Просмотров работы: 459

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ СЕПАРАТОРЫ И НОРМАЛИЗАЦИЯ МОЛОКА ПО СОДЕРЖАНИЮ МОЛОЧНОГО ЖИРА

Центробежные сепараторы

Немного истории

Рис. 6.2.1

Густав де Лаваль, изобретатель первого центробежного сепаратора непрерывного действия.

В немецком коммерческом издании Milch-Zeitung от 18 апреля 1877 г. было дано описание только что изобретенного приспособления для отделения сливок от молока. Оно представляло собой«барабан, благодаря вращению которого в течение некоторого времени на поверхности молока появляется слой сливок, который можно снимать обычным способом».
Прочитав эту статью, молодой шведский инженер Густав де Лаваль заявил: «Я докажу, что центробежная сила действует в Швеции не хуже, чем в Германии». 15 января 1879 г. ежедневная газета Stockolms Dagblad сообщила: «Демонстрация центробежной машины для снятия сливок началась вчера и будет происходить ежедневно с 11 до 12 часов пополудни на втором этаже дома № 41 по ул. Регерингсгатан. Эту машину можно уподобить барабану, раскручиваемому с помощью ременного блока. Сливки, будучи легче молока, центробежной силой вытесняются на поверхность молока и стекают в желоб, который ведет в сосуд для сбора. Молоко под сливками вытесняется на периферию барабана и попадает в другой желоб, ведущий в другой сосуд для сбора».
С 1890 г. построенные Густавом де Лавалем сепараторы оснащались специально сконструированными коническими тарелками, патент на которые был выдан в 1888 г. немцу Фрехерру фон Бехтолсхайму (Freiherr von Bechtolsheim) и куплен в 1889 г. шведской фирмой АВ Separator, одним из акционеров которой был Густав де Лаваль.
Сегодня большинство моделей подобных машин оборудованы пакетами конических тарелок.

Рис. 6.2.2

Один из самых первых сепараторов, Альфа А 1, выпускавшийся с 1882 г.

Осаждение под действием силы тяжести

Рис. 6.2.3

Подмешиваемый в воду песок тонет, а нефть всплывает

В историческом масштабе центробежный сепаратор – изобретение недавнее. Менее ста лет назад единственным способом, применявшимся для отделения одного вещества от другого, был естественный процесс осаждения под воздействием силы тяжести.
Осаждение – это непрерывный процесс. Частички глины в грязной луже вскоре оседают, и вода становится прозрачной. То же происходит с песком, поднятым волнами или ногами купальщиков. Нефть, вытекшая в море, легче воды, и поэтому она постепенно поднимается и формирует пятна на поверхности воды.
Осаждение под воздействием силы тяжеститакже изначально использовалось в молочном производстве для отделения жира от молока. Парное молоко оставляли в сосуде. Через некоторое время жировые шарики агрегировались и всплывали на поверхности, где образовывали слой сливок. А его снимали вручную.

Требования к осаждению

Жидкость должна представлять собой дисперсную систему, то есть смесь из двух или более фаз, одна из которых сплошная. В случае молока сплошной фазой является плазма молока или обезжиренное молоко. Жир диспергирован в плазме молока в форме шариков различного диаметра – до 15 микрон. В молоке также содержится третья фракция, состоящая из разрозненных твердых частичек, в том числе клеток вымени, измельченной соломы и шерсти и т. д.
Фазы, которые нужно разделить, не должны растворяться друг в друге. Растворенные вещества не могут быть отделены методом осаждения.
Растворенная лактоза не может быть отделена центрифугированием. Однако она может кристаллизоваться. После чего кристаллы лактозы можно отделить осаждением.
Фазы, которые нужно разделить, должны также иметь различную плотность. Фазы молока удовлетворяют этому требованию: у твердых примесей плотность больше, чем у обезжиренного молока, а у жировых шариков плотность меньше.

Как происходит осаждение?

Если камень бросить в воду, то мы были бы крайне удивлены, если бы он не потонул. Точно так же мы не сомневаемся, что пробка всплывет. Из опыта мы знаем, что камень тяжелее, а пробка легче воды.
Но что произойдет, если мы бросим камень в ртуть, жидкий металл с очень высокой плотностью? Или если мы бросим в ртуть кусок железа? Из опыта мы не знаем, каким будет результат. Можно, наверное, ожидать, что кусок железа утонет. Но, на самом деле, и камень, и кусок железа будут плавать.

Растворенные вещества не могут быть отделены методом осаждения.

Плотность

Рис. 6.2.4

Пробка легче воды и плавает. Камень тяжелее воды и тонет.

У каждого вещества есть физическое свойство называемое плотностью. Плотность является мерой того, насколько тяжелое вещество, и может быть выражена в кг/м³. Если мы взвесим один кубический метр железа, то весы покажут 7 860 кг. Плотность железа равна 7 860 кг/м³. Плотность воды при комнатной температуре составляет 1 000 кг/м³, а камня (гранита), пробки и ртути при комнатной температуре – 2 700 кг/м³ , 180 кг/м³ и 13 550 кг/м³ соответственно.
Когда в воду опускают какой-либо предмет, утонет он или останется на ее поверхности, зависит от того, какова его плотность по сравнению с плотностью воды. Если плотность предмета выше плотности воды, он утонет, в противном случае предмет останется на поверхности воды.
Плотность обычно обозначается греческой буквой ρ. Если плотность частицы равна ρ_p, а плотность жидкости ρ_l, то можно составить выражение (ρ_p – ρ), то есть разницу между плотностями частицы и жидкости. Если мы опустим камень в воду, то разница в плотности
составит (2 700 – 1 000) = 1 700 кг/м³. Результат является положительным числом, т. к. плотность камня больше плотности воды; если мы опустим в воду камень, он утонет! 

Для пробки в воде то выражение выглядит как (180 – 1 000) = -820 кг/м³. В этот раз результат отрицательный. Из-за низкой плотности пробки, если ее бросить в воду, она будет плавать; пробка будет двигаться в направлении, противоположном силе тяжести.

Рис. 6.2.5

У железа, камня и пробки плотность меньше, чем у ртути и, следовательно, они плавают на ее поверхности.

Скорость осаждения и всплытия

Твердая частичка или жидкая капелька, движущаяся под действием силы тяжести сквозь вязкую жидкость, в конечном счете приобретает постоянную скорость. Она называется скоростью осаждения. Если плотность частицы меньше, чем плотность жидкости, она будет двигаться вверх со скоростью всплытия. Эти скорости обозначаются буквами v_g (g = сила тяжести). Величина скорости осаждения/всплытия определяется следующими физическими параметрами:

• диаметр частицы d, м;
• плотность частицы ρ_p, кг/м³;
• плотность непрерывной фазы, ρ_l, кг/м³;
• вязкость непрерывной фазы η, кг/м, с;
• ускорение свободного падения g = 9,81 м/с².

Если известны значения всех вышеперечисленных параметров, то можно рассчитать скорость осаждения/всплытия частицы или капли при помощи следующей формулы, выведенной из закона Стокса:

Formula 6.2.1

Эта формула (уравнение 1) показывает, что скорость осаждения/всплытия частицы или капли:

• возрастает пропорционально квадрату диаметра частицы; это означает, что частица диаметром 2 см будет опускаться/всплывать в четыре раза быстрее (2² = 4), чем частица диаметром 1 см;
• возрастает с увеличением разницы плотностей между фазами;
• возрастает с уменьшением вязкости диспергирующей среды.

Скорость всплытия жирового шарика

Жировые шарики в свежем молоке, помещенном в сосуд, поднимаются к поверхности молока. Скорость их всплытия может быть рассчитана с помощью вышеприведенной формулы. Следующие средние значения справедливы при температуре окружающей среды около 35 °С:

d= 3 мкм = 3 x 10^–6 м
(ρ_p – ρ_l) = (980 – 1 028) = – 48 кг/м³
h= 1.42 cП (сантипуаз) = 1.42 x 10^–3 кг/м, с

Подставляем эти значения в формулу:

Formula 6.2.2

Как следует из полученного результата, жировые шарики поднимаются очень медленно. Шарик жира диаметром 3 мкм движется вверх со скоростью всплытия 0,6 мм/ч. Скорость всплытия шарика вдвое большего диаметра составила бы 2² х 0,6 = 2,4 мм/час. На практике шарики жира объединяются в более крупные скопления, и их всплытие происходит гораздо быстрее. Нарис. 6.2.6 схематически показано как жировые шарики различного диаметра движутся под воздействием силы тяжести через молочную плазму. В момент времени 0 жировые шарики находятся на дне сосуда. Через t минут произошло некоторое разделение, а через 3t минут самый крупный жировой шарик достиг поверхности. К этому моменту жировой шарик средних размеров поднялся до средней отметки на полпути к поверхности, а самый маленький преодолел только четверть пути. Жировой шарик средних размеров достигнет поверхности через 6t минут, а самый маленький – через 12t минут.

Рис. 6.2.6.

Скорости всплытия шариков жира различного диаметра.

Периодическое сепарирование под действием силы тяжести

В сосуде А, показанном на рис. 6.2.7, содержится жидкость, в которой во взвешенном состоянии находятся твердые частицы одинаковых размеров и более плотные, чем жидкость, для того чтобы находящиеся на поверхности жидкости частицы опустились на дно, должно пройти довольномноговремени. Расстояние, которое они должны преодолеть при осаждении, составляет h₁ м.
Время осаждения может быть сокращено, если уменьшить это расстояние. Высоту сосуда (В) уменьшили, а площадь увеличили с тем, чтобы объем остался неизменным. Дистанция осаждения (h₂) уменьшилась до 1/5 от h₁, и время, требуемое для полного разделения фракций, также сократилосьдо 1/5. Однако чем больше сокращаются дистанция и время осаждения, тем больше требуется площадь сосуда.

Рис. 6.2.7

Осадительные емкости, имеющие одинаковые объемы, но с разными дистанциями осаждения (h2 и h3, h2 >h3).

Непрерывное сепарирование под действием силы тяжести

Простейший сосуд, в котором может осуществляться непрерывное отделение частичек разного диаметра от жидкости, показан на рис. 6.2.8. Жидкость, содержащая взвешенные частички, поступает в сосуд с одного его конца и движется в направлении выхода на другом конце с определенной пропускной способностью. По мере продвижения частички оседают с различной скоростью в зависимости от их диаметров.

Перегородки увеличивают производительность

Пропускная способность разделительного сосуда может быть повышена при увеличении его площади, но при этом сосуд станет слишком громоздким и неудобным в работе. Вместо этого можно увеличить зону под осаждение, установив в сосуде горизонтальные перегородки (см. рис. 6.2.9).
Теперь имеется ряд «разделительных каналов», в которых осаждение частиц может происходить стой же скоростью, что и в сосуде, показанном на рис. 6.2.8. Общая пропускная способность сосуда умножается на числотаких каналов. Общая имеющаяся площадь (то есть суммарная площадь всех перегородок) для осаждения, умноженная на число осадительных каналов, определяет максимальную пропускную способность сосуда при сохранении качества очистки, то есть не позволяя частицам с размерами выше допускаемых уноситься очищенной жидкостью.
При непрерывном отделении взвеси от жидкости в сосуде с горизонтальными перегородками осадительные каналы будут в конечном итоге забиты осаждающимися частицами. В конце концов, процесс остановится.
В сосуде с наклонными перегородками, показанном на рис. 6.2.10, частицы, оседающие на перегородках, под действием силы тяжести соскальзывают с экранов и собираются на дне сосуда.
Почему частицы, оседающие на перегородках, не захватываются жидкостью, текущей вверх между перегородками? Объяснение дано на рис. 6.2.11, на котором показан разрез части осадительного канала. Когда жидкость течет между перегородками, ее пограничный слой, ближайший к перегородке, тормозится трением так, что скорость его падает до нуля. Стационарный пограничный слой оказывает тормозящее воздействие на соседний слой и так далее в направлении к центру канала, где скорость максимальная. Получается профиль скоростей, как показано на рисунке, – ламинарный поток в канале. Частицы, осевшие в стационарной пограничной зоне, таким образом,находятся под воздействиемтолько силы тяжести.
Проектная площадь используется при расчете максимального потока через сосуд с наклонными вставками.
Для полного использования производительности разделительного сосуда необходимо установитькакможнобольшуюповерхность. Для осаждения частиц расстояние, проходимое при осаждении, не влияет на производительность, но какую-то минимальную ширину канала необходимо выдерживать, чтобы не допустить забивания каналов оседающими частицами.

Рис. 6.2.8

Емкость для непрерывного отделения твердых фракций от жидкости.

Рис. 6.2.9.

Рис. Горизонтальные перегородки в разделительном сосуде, увеличивают осаждаемость.

Рис. 6.2.10

Наклонные перегородки в осадительном сосуде формируют ламинарные потоки, позволяя частицам соскальзывать вниз

Рис. 6.2.11

Скорости частиц в разных точках разделительного канала.  Длина стрелки соответствует скорости частицы

Непрерывное разделение одной твердой и двух жидких фаз

Для разделения двух смешанных жидкостей под действием силы тяжести и одновременно для отделения от этой смеси перемешанных с ней твердых частичек можно использовать устройство, подобное изображенному на рис. 6.2.12.
Смесь движется сверху вниз от входа через отверстие В. Граничный слой затем движется в горизонтальном направлении на уровне В. Начиная с этого уровня, твердые частицы, имеющие большую плотность, чем обе жидкости, оседают на дно сосуда. Затем менее плотная из двух жидкостей поднимается к поверхности и переливается через верхнее выходное отверстие B₁. Более плотная жидкая фаза движется вниз и проходит под перегородкой В₂ наружу через нижнее отверстие. Перегородка В₂ исключает движение жидкости с меньшей плотностью в неверном направлении.

Рис. 6.2.12

Сосуд для непрерывного разделения двух жидких фаз и одновременного осаждения твердых фракций.

• B  Вход
• B1 Переливное отверстие для легкой жидкости
• B2 Перегородка, препятствующая выходу легкой жидкости через отверстие для более тяжелой жидкости

Разделение под действием центробежной силы

Скорость осаждения

Если сосуд наполнили жидкостью и начали вращать, как показано на рис. 6.2.13., возникает поле центробежной силы. Оно создает центробежное ускорение а. В отличие от силытяжести g в стационарном сосуде, центробежное ускорение не является постоянным. С увеличением расстояния от оси вращения (радиус, r) и скорости вращения, обозначенной как угловая скорость ω, центробежное ускорение возрастает (рис. 6.2.14).

Ускорение можно рассчитать с помощью формулы 2).

Formula 6.2.3

Следующую формулу 3) получаем, если центробежное ускорение а, выраженное как rω², подставить вместо ускорения силы тяжести g в ранее приведенную формулу 1, выведенную из закона Стокса.
Уравнение 3) можно использовать для расчета скорости осаждения, v, каждой частицы, находящейся в центрифуге.

Formula 6.2.4

Рис. 6.2.13

Во вращающемся сосуде возникает центробежная  сила

Рис. 6.2.14

Простой сепаратор

Скорость всплытия жирового шарика

Ранее решение уравнения 1) показало, что скорость всплытия одного жирового шарика диаметром 3 мкм под воздействием силы тяжести равняется 0,166 х 10^-6 м/сек или 0,6 мм/ч.
Теперь воспользуемся уравнением 3), чтобы вычислить скорость всплытия жирового шарика того же диаметра, находящегося на радиальном удалении 0,2 м при вращении центрифуги со скоростью n = 5 400 об/мин.
Угловая скорость рассчитывается следующим образом:

Formula 6.2.5

если 2π = один оборот и
n = обороты в минуту (об/мин)
при скорости вращения (n) равной 5 400 об/мин угловая скорость (ω) составит:
ω = 565,49 рад/с.

Скорость осаждения (v) в таком случае будет:

Formula 6.2.6

то есть 1,08 мм/с или 3 896,0 мм/ч.

Разделив скорость осаждения под действием центробежной силы на скорость осаждения под воздействием силы тяжести, получим эффективность разделения в центрифуге по сравнению с осаждением под действием силы тяжести. Скорость осаждения в центрифуге в 3 896,0/0,6 ≈ 6 500 раз выше.

Непрерывное центробежное отделение твердых частиц (очистка)

На рис. 6.2.15 показан барабан центрифуги для непрерывного отделения твердой фракции от жидкой. Эта операция называется очисткой. Представим себе сосуд для осаждения, изображенный на рис. 6.2.10, повернутый на 90° и вращающийся вокруг оси вращения. Результат – центробежный сепаратор в разрезе.

Разделительные каналы

На рис. 6.2.15 также видно, что у барабана центрифуги имеются вставки в виде конических тарелок. Это увеличивает площадь, доступную для осаждения. Тарелки опираются друг на друга и создают конструкцию, известную под названием «пакет тарелок». К тарелкам приварены радиальные полосы, которые удерживают их на правильном расстоянии друг от друга. Так формируются разделительные каналы. Их ширина определяется толщиной радиальных полос.
На рис. 6.2.16 показано, как жидкость поступает в канал на внешнем крае (радиус r₁), вытекает у внутреннего края (радиус r₂) и далее движется к выходу. При прохождении
по каналу частички осаждаются, двигаясь наружу, в направлении тарелки, которая играет роль внешней границы канала.
Скорость жидкости не одинакова для всех частей канала. Она изменяется от почти нулевой в непосредственной близости к тарелкам до максимальной в центре канала. Центробежная сила действует на все частички, выталкивая их на периферию сепаратора со скоростью осаждения v. В результате частичка движется одновременно и со скоростью w вместе с жидкостью, и со скоростью осаждения v в радиальном направлении – на периферию.
Результирующая скорость v_p является суммой двух этих движений. Частичка движется в направлении, указанном вектором v_p. Для простоты предполагается, что частичка движется по прямой, как показано на рисунке пунктирной линией.
Для того чтобы отделиться, частичка должна осесть на верхней пластине до попадания в точку В’, то есть на радиусе, равном или большем, чем r₂. После того как частичка осела, ее уже не может унести с собой поток жидкости, поскольку его скорость у поверхности тарелки очень мала. Поэтому она соскальзывает наружу по нижней поверхности диска под воздействием центробежной силы, попадает на внешний край у точки В и оседает на внешней стенке барабана центрифуги.

Рис. 6.2.15

Если  сосуд, снабженный перегородками,  повернуть на 90 градусов и  вращать,  то получим барабан центрифуги для непрерывного отделения твердых частиц от жидкости.

Рис. 6.2.16

Упрощенная схема разделительного канала и движения твердой частицы в жидкости во время разделения.

Предельная частица

Предельная частица – это частица такого размера, что если она начнет двигаться от наименее благоприятного места, а именно от точки А (см. рис. 6.2.17), то она достигнет верхней тарелки только в точке В’. Все частички больше предельной будут отделены.
На рисунке видно, что и некоторые более мелкие, чем предельная, частички тоже будут отделены, если они попадут в канал в точке С, где-то между А и В. Чем мельче частичка, тем ближе С должно быть к В, чтобы произошло отделение.

Рис. 6.2.17

Частицы более крупные, чем пороговая частица, будут отделены, если они находятся в закрашенной зоне.

Непрерывное центробежное сепарирование молока

Кларификация (очистка)

В центробежном очистителе молоко попадает в разделительные каналы со стороны внешнего края тарелочного пакета, течет внутрь по каналам в радиальном направлении в сторону оси вращения и вытекает наружу через выпускное отверстие в верхней части, как показано на рис. 6.2.18. В процессе движения потока через тарелочный пакет твердые примеси отделяются и направляются в обратную сторону вдоль нижних поверхностей тарелок – на периферию барабана очистителя. Там они скапливаются в отстойнике. По мере прохождения молока по всей радиальной ширине тарелок времени оказывается достаточно для выделения из него и очень мелких частиц. Наиболее типичным различием между центробежным очистителем и сепаратором является конструкция пакета тарелок. У очистителя отсутствуют распределительные отверстия и открытые отверстияпо периферии. Крометого, у очистителя имеется всего одно выходное отверстие, в то время как у сепаратора их два.

Очищение = удаление твердых частиц из жидкости

Рис. 6.2.18

В барабане центробежного очистителя молоко попадает в тарелочный пакет со стороны периферии, откуда по каналам перемещается к центру.

Сепарирование

Пакет тарелок центробежного сепаратора снабжен вертикально расположенными распределительными отверстиями. На рис. 6.2.19 схематично показано, как жировые шарики отделяются от молока в дисковом пакете центробежного сепаратора. Более подробно этот процесс проиллюстрирован на рис. 6.2.20.
Молоко подается через вертикально расположенные распределительные отверстия в тарелках на определенном расстоянии от края пакета тарелок. Под действием центробежных сил в межтарелочном пространстве траектория движения механических примесей и жировых шариков изменяется в зависимости от соотношения плотности данных фракций и плазмы молока.
Как и в очистителе более плотные твердые примеси будут быстро осаждаться в направлении периферии сепаратора и собираться в отстойнике. Осаждению твердой фракции также способствует то обстоятельство, что в этом случае обезжиренное молоко в каналах движется от центра в направлении периферии пакета тарелок.
Сливки, т. е. жировые шарики, имеют меньшую плотность, чем обезжиренное молоко, и поэтому движутся в каналах по направлению внутрь, к оси вращения. Сливки направляются к осевому выходному отверстию.
Обезжиренное молоко движется от центра за пределы пакета тарелок, проходит по каналу,образованному конической крышкой барабана сепаратора и верхом разделительной тарелки, к концентрическому выходу для обезжиренного молока.

Рис. 6.2.19

В барабане центробежного сепаратора молоко через распределительные отверстия попадает в пакет тарелок.

Рис. 6.2.20

Часть пакета тарелок в разрезе показывает, как молоко поступает через разделительные отверстия, а шарики жира отделяются от обезжиренного молока

Степень обезжиривания

Количество жира, которое можно отделить от молока, зависит от конструкции сепаратора, скорости прохождения через него молока и спектра размеров жировых шариков.
Самые мелкие жировые шарики (диаметром < 1 мкм) не успевают всплыть при данной скорости потока и уносятся из сепаратора вместе с обезжиренным молоком. Обычно остаточное содержание жира в таком молоке составляет от 0,04 до 0,07 %, и говорят, что установка обеспечивает степень обезжиривания молока от 0,04 до 0,07.
Если уменьшить расход молока через сепаратор, уменьшится скорость его прохождения по разделительным каналам. Это даст жировым шарикам больше времени для всплытия и выхода наружу через отверстие для сливок. Соответственно, с уменьшением производительности сепаратора степень обезжиривания молока будет увеличиваться, и наоборот.

Рис. 6.2.21

Тарелочный пакет с распределительными отверстиями и  дистанцирующимися наклепками.

Жирность сливок

Цельное молоко, направляемое в сепаратор, выходит из него в виде двух потоков – обезжиренного молока и сливок, где сливки обычно составляют около 10 % от всего объема. Часть, отделенная в виде сливок, определяет жирность сливок. Если жирность цельного молока составляет 4 %, а пропускная способность сепаратора равна 20 000 л/час, то общее количество жира, проходящего через сепаратор, будет:

 

Formula 6.2.7

Допустим, требуется получить сливки жирностью 40 %. Это количество жира должно быть растворено в определенном объеме обезжиренного молока. Общее количество жидкости в виде 40 % сливок составит:

 

Formula 6.2.8

800 л/ч – это чистый молочный жир, а оставшиеся 1 200 л/час – обезжиренное молоко. Установка дроссельных заслонок на патрубках выхода сливок и обезжиренного молока позволяет регулировать относительные объемы двух потоков с тем, чтобы получить требуемую жирность сливок.

В течение периода лактации у коровы, т. е. от отела до прекращения лактации, размер шариков жира меняется. Сразу после отела обычно преобладают большие шарики, а к концу периода лактации возрастает число маленьких шариков.

Выгрузка твердого осадка

Твердая фракция, собирающаяся в отстойнике барабана сепаратора, состоит из соломы, шерсти, клеток вымени, белых кровяных телец (лейкоцитов), красных кровяных телец (эритроцитов), микроорганизмов и т. п. Общее содержание осадка в молоке может быть различным, но обычно составляет около 1 кгна 10 000 литров. Объем отсека для накопления осадка зависит от размеров сепаратора, обычно он составляет 10–20 л.
В молочных сепараторах с ручной выгрузкой осадка довольно часто приходится вручную разбирать барабаны и очищать эти отстойники. Это требует немалых затрат ручного труда. Самоочищающиеся барабаны сепараторов или барабанные сепараторы с непрерывной выгрузкой собранного осадка оснащены приспособлениями для автоматического удаления накопившегося осадка через установленные интервалы. Это устраняет необходимость ручной очистки. Система выгрузки твердой фракции описана в конце этой главы, в разделе «Система выгрузки».
Обычно выгрузка твердой фракции происходит через 30 или 60 минутные интервалы в процессе сепарации молока.

Рис. 6.2.22

Выброс твердой фракции при кратковременном открытии осадительного пространства на периферии барабана.

Принцип устройства центробежного сепаратора

На рис. 6.2.25 и 6.2.26, показывающих самоочищающийся сепаратор в разрезе, видно, что его барабан состоит из двух основных деталей – корпуса и колпака. Они соединяются с помощью резьбового запорного кольца. Пакет тарелок зажат между крышкой барабана и тарелкодержателем в центре барабана. Существуют два типа современных сепараторов – полугерметичные и герметичные.

Полугерметичная конструкция

Центробежные сепараторы с напорными дисками у выходного отверстия (рис. 6.2.23) называются полугерметичными (в отличие от более старых сепараторов открытого типа со сливом через край).
В полугерметичных сепараторах молоко подается в барабан через входное отверстие, обычно находящееся наверху, по неподвижной осевой впускной трубе.
Поступив в оребренный напорный диск (4), молоко разгоняется до скорости вращения барабана, прежде чем попадает внутрь разделительных каналов пакета тарелок (3). Под действием центробежных сил молоко отбрасывается на периферию и образует кольцо с цилиндрической внутренней поверхностью. Происходит это в контакте с воздухом при атмосферном давлении, а это значит, что давление молока на поверхности также равно атмосферному. Давление постоянно нарастает по мере удаления от оси вращения и достигает максимального значения на периферии барабана.

Более тяжелые твердые частицы устремляются от центра и оседают в камере для сбора осадка. А сливки движутся в сторону оси вращения и проходят по каналам, ведущим к камере отделения сливок (2). Обезжиренное молоко покидает пакет тарелок у внешнего края и проходит между верхней тарелкой и колпаком барабана в камеру сбора обезжиренного молока (1).

Рис. 6.2.23

Полугерметичный (напорный диск) самоочищающийся сепаратор

1. Камера отделения обезжиренного молока
2. Камера отделения сливок
3. Пакет дисков
4. Тарелкодержатель

Напорный диск

В полугерметичном сепараторе выпускные отверстия для сливок и обезжиренного молока оборудованытак называемыми напорными дисками, один из которых показан на рис. 6.2.24. Благодаря такому устройству выходных отверстий полугерметичные сепараторы обычно называются сепараторами с напорными дисками.
Края стационарных напорных дисков погружены во вращающийся столб жидкости, постоянно отделяя некое количество. Кинетическая энергия вращающейся жидкости преобразуется в давление внутри напорного диска, и это давление всегда равно падению давления в выпускном трубопроводе.
Увеличение выходного давления означает, что уровень жидкости в барабане движется в сторону оси. Так автоматически компенсируется дроссель – эффект на выходе. Для предотвращения аэрации продукта необходимо, чтобы напорные диски были полностью погружены в жидкость.

Рис. 6.2.24

Выход напорного диска в верхней части полугерметичного барабана

Герметичная конструкция

В герметичном сепараторе молоко подается в барабан через полое веретено. Оно приобретает ту же скорость, с которой вращается барабан, а затем направляется к распределительным отверстиям пакета тарелок.
Во время работы барабан герметичного сепаратора полностью заполнен молоком. В его центре отсутствует воздух. Герметичный сепаратор, таким образом, может считаться частью закрытой трубопроводной системы.
Давление, создаваемое находящимся снаружи насосом, нагнетающим продукт, достаточно для преодоления сопротивления потока, идущего через сепаратор к выпускному насосу, у выходных отверстий для сливок и обезжиренного молока. Диаметр крыльчатки насоса можно регулировать для создания требуемого давления на выходе.

Как выбрать сепаратор сливок? Топ-7 важных вещей.

Эй! Если вы задаетесь вопросом, как выбрать лучший разделитель сливок, то сегодня я дам вам 7 важных фактов, о которых вы должны знать, выбирая его. Это проблемы, о которых мы часто слышим от наших клиентов, которые пишут нам со всего мира. Итак, приготовьтесь, и приступим.

1. Емкость сепаратора сливок не соответствует фактическому количеству молока, которое вы можете обработать.

Извините, не хотел вас огорчать.Но когда производитель указывает производительность сепаратора сливок, например, 100 литров в час, это не означает, что вы действительно можете разделить 100 литров молока с помощью этой машины. Причина в том, что со временем любой отделитель сливок забивается молочным жиром, частицами травы и другими твердыми элементами, которые могут содержаться в молоке. Поэтому вам лучше принять во внимание, что примерно через 45 минут работы (время может варьироваться в зависимости от качества молока) вам придется полностью остановить сепаратор, размотать барабан (верхнюю чашу) и промыть его.

Это займет у вас около 15 минут. Таким образом, выбирая сепаратор для сливок, имейте в виду, что используя его с производительностью, например, 100 литров в час, вы можете отделить 75 литров молока вместо 100 литров, потому что на очистку точно уйдет 15 минут. барабан сепаратора сливок. Иногда использование фильтров для молока может увеличить время работы сепаратора между паузами.

Загрузите наше полное руководство по разделителям сливок. В этом 10-страничном PDF-файле вы найдете более подробную информацию о (1) как выбрать подходящий разделитель сливок для ваших нужд, (2) на какие подводные камни следует обратить внимание при выборе поставщика, (3) как получить любой небольшой разделитель сливок для (4) наиболее частые причины поломки сепаратора для сливок и способы их устранения, (5) какое оборудование можно использовать с сепаратором для сливок и (6) для чего можно использовать сепаратор для сливок.Мы собрали там почти все наши знания о сепараторах для сливок.

2. Пластик — это не всегда плохо. Или, как гласит старая китайская пословица: «Пластик — это фантастика!»

Многие люди начинают беспокоиться о качестве конечного продукта, когда видят, что некоторые детали сливочного сепаратора сделаны из пластика. В конце концов, пластик легко разбивается и плохо пахнет. Поэтому многие предпочитают покупать сепаратор из металла. Но на самом деле эффект может быть прямо противоположным.Ведь пластик другой, и если это, например, поликарбонат, то не о чем беспокоиться. Поликарбонат — очень прочный материал, который часто используется даже в очень дорогих моделях сепараторов, таких как корпус сепаратора сливок Milky FJ 130 ERR.

Сепаратор сливок Milky FJ 130 ERR

Кроме того, поликарбонат имеет ряд преимуществ: он не окисляется, как алюминий, и он дешевле, поэтому если вы видите два одинаковых по вместимости сепаратора, но один из них сделан из поликарбоната, а другой металлический, а пластиковый дешевле, то лучше вам обязательно купить пластиковый сепаратор для сливок.По крайней мере, я бы так сделал.

3. Однако какие материалы могут контактировать с пищевыми продуктами?

При покупке сепаратора сливок следует обращать особое внимание на детали, которые будут контактировать с молоком. Как правило, это могут быть следующие: емкость для молока, поплавковая камера, поплавок, барабан и выходы сливок и обезжиренного молока. Итак, лучшим материалом для всех этих деталей считается нержавеющая сталь 304.

На втором месте по качеству находится анодированный алюминий.Затем идет пищевой поликарбонат и алюминий. Вы можете спросить, почему простой алюминий не стоит в самом конце списка. Ну, потому что, когда он контактирует с молоком, он может окисляться и попадать в молоко, что на самом деле не очень полезно для здоровья. Также в сепараторе сливок иногда используются луженые детали. Мы бы сочли их самым плохим материалом для контакта с молоком, поскольку со временем они могут отслаиваться и заржаветь.

4. Какой двигатель внутри?

Как правило, есть два типа двигателей — с щетками и без.Бесщеточные двигатели — это двигатели, внутри которых установлена ​​электроника, которая регулирует скорость двигателя и адаптируется к скачкам напряжения. Двигатели со щетками проще, потому что внутри они не имеют электроники и оснащены угольными щетками; они также могут изменять скорость работы в зависимости от изменения напряжения в сети, что может влиять на качество разделения. Бесщеточные двигатели считаются лучшими из-за того, что их ресурс намного больше, чем у коллекторных, так как щетки коллекторного двигателя могут со временем изнашиваться и их нужно менять.Но с другой стороны, двигатели со щетками считаются более безопасными, потому что в них установлено меньше электроники, которая может выйти из строя.

5. Выберите подходящее напряжение !!!

Как вы знаете, в мире существует в основном два стандарта напряжения: 115 В и 230 В. Итак, все, что вам нужно сделать, это проявить крайнее любопытство и выяснить, какие стандарты используются в вашем районе. В противном случае подключение 230 В к источнику питания 115 В будет очень медленным. 115В, подключенное к 230В, чрезвычайно опасно. Итак, если вы не хотите смотреть, как барабан (верхняя чаша) вращается со скоростью 20 000 об / мин и летит в вашу сторону — выбирайте правильное напряжение !!!

6.Есть ли на сепараторе крепежные крючки?

Крепежные ящики необходимы для безопасности, так как они крепят корпус сепаратора к контейнеру для молока. Это означает, что если поверхность, на которой стоит сепаратор сливок, не станет устойчивой или если кто-то случайно ударит по ней, сепаратор не разобьется, а барабан, вращающийся со скоростью 10 000 об / мин, не повредит окружающие предметы, а также не повредит. травмировать людей вокруг. Также, если есть фиксирующие крючки, емкость для молока станет более устойчивой и не опрокинется при небольшом наклоне сепаратора.

7. Какие запчасти нужно хранить на складе, а с какими рекомендуется быть осторожнее?

Уплотнительное кольцо — самая быстро изнашиваемая часть сепаратора сливок, который устанавливается внутри верхней чаши сепаратора. Со временем он может затвердеть все больше и больше, и из него может вытечь молоко. Поэтому, как правило, производители добавляют в комплект сепаратора еще одно запасное кольцо.

Уплотнительное кольцо

Также рекомендуется поосторожнее относиться к разделительному диску и регулировочному винту, который в него ввинчивается, потому что резьба пластиковая, поэтому винт нельзя крутить с усилием, чтобы не повредить его.Только будьте очень осторожны с этой деталью, и она прослужит вам долго.

Разделительный диск Винт регулировочный

Также необходимо учесть стоимость сливочного сепаратора. Если у вас всего одна корова и у вас не более 20 литров молока в день, на рынке можно найти хороший и недорогой сепаратор сливок для ваших нужд.

Что ж, друг мой, я все равно надеюсь, что эта статья была для вас полезна. Что до меня, это, конечно, не в моей голове. Чтобы узнать, какие типы сепараторов сливок доступны в Интернете и какие модели мы рекомендуем, вы можете загрузить наше Бесплатное руководство по разработке фермы:

Если вы ищете оборудование для переработки молока, здесь вы найдете подходящую емкость сливоотделителя, маслобойки или пастеризатора молока для ваших нужд.

Если у Вас возникнут вопросы по аренде, пишите на мой личный email [email protected] буду рад ответить.

Кирилл Безруков, генеральный директор Milky Day

Центробежные сепараторы и стандартизация молока

Центробежные сепараторы

Рис 6.2.1

Густав де Лаваль, изобретатель первого центробежного сепаратора непрерывного действия.

Некоторые исторические данные

Недавно изобретенное устройство для отделения сливок от молока было описано в немецком торговом журнале «Milch-Zeitung» от 18 апреля 1877 года.Это был «барабан, который приводится во вращение и после вращения на некоторое время оставляет сливки, плавающие на поверхности, так что их можно снимать обычным способом».
Прочитав эту статью, молодой шведский инженер Густав де Лаваль сказал: «Я покажу, что центробежная сила будет действовать как в Швеции, так и в Германии». Ежедневная газета Stockholms Dagblad от 15 января 1879 года сообщала: «Центробежный сепаратор для снятия сливок был выставлен здесь со вчерашнего дня и будет демонстрироваться каждый день с 11.00.м. и 12 часов дня на первом этаже дома № 41, Регерингсгатан. Машину можно сравнить с барабаном, который приводится в движение ремнем и шкивом. Сливки, которые легче молока, под действием центробежной силы перемещаются к поверхности молока и стекают в канал, из которого они попадают в сборную емкость. Под ним молоко вытесняется к периферии барабана и собирается в другом канале, откуда оно направляется в отдельную емкость для сбора ».
С 1890 года сепараторы, построенные Густавом де Лавалем, были оснащены специально разработанными коническими дисками, патент на которые был выдан в 1888 году немецкому фрейхеру фон Бехтольшейму и был приобретен в 1889 году шведской компанией AB Separator, из которой Густав де Лаваль был совладельцем.
Сегодня большинство моделей подобных машин оснащено коническими стопками дисков.

Рис 6.2.2

Один из самых первых сепараторов, theAlfa A 1, выпускался с 1882 года.

Осаждение под действием силы тяжести

Рис. 6.2.3

Песок и нефть тонут и всплывают, соответственно, после смешивания с водой.

Исторически центробежный сепаратор — недавнее изобретение. Около ста лет назад для отделения одного вещества от другого использовался естественный процесс осаждения под действием силы тяжести.
Осаждение происходит постоянно. Частицы глины, движущиеся в лужах, вскоре осядут, и вода останется чистой. То же самое делают облака песка, поднимаемые волнами или ногами купающихся. Нефть, которая утекает в море, легче воды, поднимается вверх и образует нефтяные пятна на поверхности.
Осаждение под действием силы тяжести также было оригинальной техникой, используемой в молочном животноводстве для отделения жира от молока. Свежее коровье молоко было оставлено в сосуде. Через некоторое время жировые шарики собрались и всплыли на поверхность, где образовали слой сливок поверх молока.Затем его можно было снять вручную.

Требования к осаждению

Обрабатываемая жидкость должна быть дисперсией; смесь двух или более фаз, одна из которых является непрерывной. В молоке непрерывной фазой является молочная сыворотка или обезжиренное молоко. Жир диспергирован в обезжиренном молоке в виде шариков с переменным диаметром примерно до 15 мкм. Молоко также содержит третью фазу, состоящую из диспергированных твердых частиц, таких как клетки вымени, измельченная солома, волосы и т. Д.
Разделяемые фазы не должны растворяться друг в друге. Вещества в растворе нельзя отделить с помощью седиментации.
Растворенную лактозу нельзя отделить центрифугированием. Однако он может кристаллизоваться. Затем кристаллы лактозы можно отделить осаждением.
Разделяемые фазы также должны иметь разную плотность. Фазы в молоке удовлетворяют этому требованию; твердые примеси имеют более высокую плотность, чем обезжиренное молоко, а жировые шарики — более низкую плотность.

Как работает седиментация?

Если камень упал в воду, мы были бы удивлены, если бы он не утонул. Таким же образом мы ожидаем, что пробка будет плавать. По опыту мы знаем, что камень тяжелее, а пробка легче воды.
Но что произойдет, если мы уроним камень в ртуть, жидкий металл с очень высокой плотностью? Или если мы уроним железку в ртуть? У нас нет опыта, который помог бы нам предсказать результат. Можно ожидать, что железка утонет. На самом деле, и камень, и железка будут плавать.

Вещества в растворе не могут быть отделены с помощью седиментации.

Плотность

Рис. 6.2.4

Пробка легче воды и поплавков. Камень тяжелее воды и тонет.

Каждое вещество имеет физическое свойство, называемое плотностью. Плотность — это мера веса вещества, которую можно выразить в кг / м ³ . Если взвесить кубический метр железа, мы обнаружим, что весы показывают 7 860 кг. Плотность железа 7 860 кг / м ³ .Плотность воды при комнатной температуре составляет 1000 кг / м ³ , а плотность воды из камня (гранита), пробки и ртути при комнатной температуре составляет 2700 кг / м ³ , 180 кг / м ³ и 13 550 кг / м ³ соответственно.
Когда объект падает в жидкость, в основном плотность объекта по сравнению с плотностью жидкости определяет, будет ли он плавать или тонуть. Если плотность объекта выше, чем плотность жидкости, он тонет, но он будет плавать, если плотность объекта ниже.
Плотность обычно обозначается греческой буквой ρ. Используя плотность частицы ρp и плотность жидкости ρ _l , можно сформировать выражение (ρ _p — ρ), , т.е. разность плотности между частицей и жидкостью. Если уронить камень в воду, разница в плотности будет (2 700 — 1 000) = 1 700 кг / м ³ . Результат — положительное число, так как плотность камня выше, чем у воды; камень тонет!
Выражение для пробки в воде (180 — 1 000) = — 820 кг / м ³ .На этот раз результат отрицательный. Из-за малой плотности пробки она будет плавать, если ее уронить в воду; он будет двигаться против направления силы тяжести.

Рис. 6.2.5

Железо, камень и пробка имеют меньшую плотность, чем ртуть, и поэтому будут плавать.

Скорость осаждения и флотации

Твердая частица или капля жидкости, движущиеся через вязкую текучую среду под действием силы тяжести, в конечном итоге достигают постоянной скорости.Это называется скоростью осаждения . Если плотность частицы ниже, чем плотность текучей среды, частица будет плавать со скоростью флотации. Эти скорости обозначены v _g (g = сила тяжести). Величина скорости осаждения / флотации определяется следующими физическими величинами:

• Диаметр частиц дм
• Плотность частиц ρ _p кг / м ³
• Плотность непрерывной фазы ρ _l кг / м ³
• Вязкость непрерывной фазы η кг / мс
• Гравитационное притяжение Земли g = 9.81 м / с ²

Если значения этих величин известны, скорость осаждения / флотации частицы или капли может быть рассчитана с помощью следующей формулы, которая выводится из закона Стокса :

Формула 6.2.1

Формула выше (Уравнение 1) показывает, что скорость седиментации / флотации частицы или капли:

• Увеличивается как квадрат диаметра частицы; это означает, что частица с d = 2 см будет оседать / подниматься в четыре раза быстрее (2 ² = 4), чем частица с d = 1 см.
• Увеличивается с увеличением перепада плотности между фазами.
• Увеличивается с уменьшением вязкости непрерывной фазы.

Скорость флотации жировых шариков

Когда в сосуде находится свежее молоко, жировые шарики начнут двигаться вверх, к поверхности. Скорость всплытия можно рассчитать с помощью приведенной выше формулы. Следующие средние значения действительны при температуре окружающей среды около 35 ° C:

d = 3 мкм = 3 x 10 ^–6 м
(ρ _p — ρ _l ) = (980 — 1 028) = — 48 кг / м ³
ч = 1.42 сП (сантипуаз) = 1,42 x 10 ^–3 кг / м, с

Подставляя эти значения в формулу:

Формула 6.2.2

Как указано выше, жировые шарики поднимаются очень медленно. Жировая глобула диаметром 3 мкм движется вверх со скоростью 0,6 мм / ч. Скорость жировой глобулы, которая в два раза больше, будет 2 ² x 0,6 = 2,4 мм / ч. В действительности жировые шарики группируются в более крупные агрегаты, поэтому флотация происходит гораздо быстрее.
На рис. 6.2.6 схематически показано, как жировые шарики разного диаметра перемещаются через молочную сыворотку под действием силы тяжести. В нулевой момент жировые шарики находятся на дне сосуда. Через t минут произошло некоторое осаждение, а через 3 t минуты самая большая жировая глобула достигла поверхности. К этому времени глобула среднего размера поднялась до точки, находящейся на полпути к поверхности, но самая маленькая глобула прошла только четверть расстояния. Глобула среднего размера достигнет поверхности за 6 минут, а самой маленькой потребуется 12 минут, чтобы добраться до поверхности.

Рис. 6.2.6

Скорость всплытия жировых шариков разного диаметра.

Сепарация партий под действием силы тяжести

В сосуде А на рисунке 6.2.7, содержащем дисперсию, в которой дисперсная фаза состоит из твердых частиц с однородным диаметром d и плотностью выше, чем у жидкости, суспензию необходимо оставить. достаточно долго, чтобы частицы, начиная с поверхности, достигли дна. Расстояние осаждения в этом случае h ₁ м.
Время до полного разделения можно сократить, если уменьшить расстояние осаждения. Высота сосуда (B) была уменьшена, а площадь увеличена, так что он по-прежнему имеет тот же объем. Расстояние осаждения (h ₂ ) сокращается до 1/5 от h2, и поэтому время, необходимое для полного разделения, также сокращается до 1/5. Однако чем больше уменьшается расстояние и время осаждения, тем больше площадь сосуда.

Рис. 6.2.7

Сосуды для осаждения того же объема, но с разными расстояниями отстаивания (h ₁ и h ₂ ; h ₁ > h ₂ ).

Непрерывное разделение под действием силы тяжести

Простой сосуд, который можно использовать для непрерывного отделения частиц неоднородного диаметра от жидкости, показан на рисунке 6.2.8. Жидкость, содержащая суспендированные частицы, вводится с одного конца емкости и течет к выпускному отверстию для перелива на другом конце с определенной пропускной способностью. В пути частицы оседают с разной скоростью из-за разного диаметра.

Перегородки увеличивают вместимость

Емкость отстойника можно увеличить, если увеличить общую площадь, но это делает его большим и громоздким.Вместо этого можно увеличить площадь, доступную для разделения, вставив в емкость горизонтальные перегородки, как показано на рисунке 6.2.9.
В настоящее время имеется ряд «разделительных каналов», в которых осаждение частиц может происходить с той же скоростью, что и в емкости на рис. 6.2.8. Общая емкость сосуда умножается на количество разделительных каналов. Общая доступная площадь (, т. Е. — общее количество участков перегородки) для разделения, умноженная на количество разделительных каналов, определяет максимальную пропускную способность, которая может проходить через резервуар без потери эффективности, i.е . не позволяя частицам, размер которых превышает установленный предел, улетучиваться вместе с осветленной жидкостью.
Когда суспензия непрерывно разделяется в емкости с горизонтальными перегородками, разделительные каналы в конечном итоге будут заблокированы скоплением осажденных частиц. Тогда разделение прекратится.
Если вместо этого на судне установлены наклонные перегородки, как показано на рис. 6.2.10, частицы, которые оседают на перегородках под действием силы тяжести, будут скользить по перегородкам и собираться на дне емкости.
Почему частицы, осевшие на перегородках, не уносятся жидкостью, которая течет вверх между перегородками? Объяснение дано на рисунке 6.2.11, на котором показан разрез части разделительного канала. Когда жидкость проходит между перегородками, пограничный слой жидкости, ближайший к перегородкам, тормозится трением, так что скорость падает до нуля.
Этот неподвижный пограничный слой оказывает тормозящее действие на следующий слой и так далее по направлению к центру канала, где скорость максимальна.Получен профиль скорости, показанный на рисунке — течение в канале ламинарное. Следовательно, осажденные частицы в стационарной пограничной зоне подвергаются только действию силы тяжести.
Площадь проекции используется при расчете максимального расхода через сосуд с наклонными перегородками.
Для того, чтобы полностью использовать емкость сепаратора, необходимо установить максимальную площадь поверхности для оседания частиц. Расстояние осаждения не влияет напрямую на производительность, но необходимо поддерживать определенную минимальную ширину канала, чтобы избежать блокировки каналов осаждающими частицами.

Рис. 6.2.8

Емкость для непрерывного отделения твердых частиц от жидкости.

Рис. 6.2.9

Горизонтальные перегородки в разделительной емкости увеличивают седиментационную способность.

Рис. 6.2.10

Наклонные перегородки внутри отстойника создают ламинарный поток и позволяют частицам скользить вниз.

Рис. 6.2.11

Скорости частиц в различных точках отрывного канала. Длина стрелки соответствует скорости частицы.

Непрерывное разделение твердой фазы и двух жидких фаз

Устройство, подобное устройству, показанному на рисунке 6.2.12, может использоваться для отделения двух смешанных жидкостей друг от друга под действием силы тяжести, а также для отделения взвешенных твердых частиц. от смеси одновременно.
Дисперсия проходит вниз от впускного отверстия через отверстие B. Интерфейсный слой затем течет горизонтально на уровне B. С этого уровня твердые частицы (которые имеют более высокую плотность, чем обе жидкости) оседают на дно емкости.Менее плотная из двух жидких фаз поднимается к поверхности и стекает через сливное отверстие B ₁ . Более плотная жидкая фаза движется вниз и проходит ниже перегородки B ₂ , выходя из нижнего выпускного отверстия. Перегородка B ₂ предотвращает попадание более легкой жидкости в неправильном направлении.

Рис. 6.2.12

Емкость для непрерывного разделения двух смешанных жидких фаз и одновременного осаждения твердых фаз.

• B Впуск
• B ₁ Переливное отверстие для легкой жидкости
• B ₂ Перегородка, предотвращающая выход более легкой жидкости через выпускное отверстие для более тяжелой жидкости

Разделение за счет центробежной силы

Скорость оседания

Поле центробежной силы создается, если сосуд наполняется жидкостью и вращается, как показано на рисунке 6.2.13. Это создает центробежное ускорение a. Центробежное ускорение не является постоянным, как сила тяжести g в неподвижном судне. Центробежное ускорение увеличивается с удалением от оси вращения (радиус, r) и со скоростью вращения, выраженной как угловая скорость ω (рисунок 6.2.14).

Ускорение можно рассчитать по формуле 2).

Формула 6.2.3

Следующая формула 3) получается, если центробежное ускорение a , выраженное как rω ² , подставляется вместо ускорения свободного падения g в вышеупомянутом уравнении 1 закона Стокса.
Уравнение 3) можно использовать для расчета скорости седиментации v каждой частицы в центрифуге.

Формула 6.2.4

Рис. 6.2.13

Центробежная сила создается во вращающемся сосуде.

Рис. 6.2.14

Простой разделитель.

Скорость флотации жировой глобулы

Уравнение 1) ранее использовалось, и было обнаружено, что скорость флотации отдельной жировой глобулы диаметром 3 мкм была равна 0.166 x 10 ^–6 м / с или 0,6 мм / ч под действием силы тяжести.
Уравнение 3) теперь можно использовать для расчета скорости флотации жировых шариков того же диаметра в радиальном положении 0,2 м в центрифуге, вращающейся со скоростью n = 5400 об / мин.
Угловая скорость может быть рассчитана как

Формула 6.2.5

дает 2π = один оборот и
n = оборотов в минуту (об / мин)
при скорости вращения (n) 5400 об / мин угловая скорость (ω) будет:
ω = 564.49 рад / с

Тогда скорость седиментации (v) будет:

Формула 6.2.6

, т.е. 1,08 мм / с или 3896,0 мм / ч.

Разделение скорости осаждения в поле центробежных сил на скорость осаждения в поле силы тяжести дает эффективность центробежного разделения по сравнению с осаждением под действием силы тяжести. Скорость осаждения в центрифуге в 3 896,0 / 0,6 ≈ 6 500 раз выше.

Непрерывное центробежное отделение твердых частиц — Разъяснение

Рисунок 6.2.15 показан стакан центрифуги для непрерывного отделения твердых частиц от жидкости. Эта операция называется очищением. Представьте себе седиментационный сосуд на рис. 6.2.10, повернутый на 90 ° и вращающийся вокруг оси вращения. В результате получился центробежный сепаратор в разрезе.

Разделительные каналы

На рисунке 6.2.15 также показано, что чаша центрифуги имеет перегородки в виде конических дисков. Это увеличивает площадь, доступную для осаждения. Диски опираются друг на друга и образуют единое целое, известное как стопка дисков.Радиальные ленты, называемые герметиками, привариваются к дискам и удерживают их на правильном расстоянии друг от друга. Это формирует разделительные каналы. Толщина герметика определяет ширину.
На рис. 6.2.16 показано, как жидкость входит в канал на внешней кромке (радиус r ₁ ), выходит на внутренней кромке (радиус r ₂ ) и продолжает выходить. Во время прохождения через канал частицы оседают наружу к диску, который образует верхнюю границу канала.
Скорость жидкости w неодинакова во всех частях канала.Оно варьируется от почти нуля, ближайшего к дискам, до максимального значения в центре канала. Центробежная сила действует на все частицы, заставляя их двигаться к периферии сепаратора со скоростью осаждения v. Следовательно, частица движется одновременно со скоростью w с жидкостью и со скоростью осаждения v в радиальном направлении к периферии.
Результирующая скорость v _p — это сумма этих двух движений. Частица движется в направлении, указанном векторной стрелкой v _p .Для простоты предполагается, что частица движется по прямой траектории, как показано пунктирной линией на рисунке.
Чтобы отделиться, частица должна осесть на верхней пластине до достижения точки B ‘, т.е. . с радиусом, равным или большим r ₂ . Как только частица осела, скорость жидкости на поверхности диска настолько мала, что частица больше не уносится вместе с жидкостью. Таким образом, он скользит наружу по нижней стороне диска под действием центробежной силы, отбрасывается от внешнего края в точке B и осаждается на периферийной стенке барабана центрифуги.

Рис. 6.2.15

Сосуд с перегородками можно поворачивать на 90 ° и вращать, создавая чашу центрифуги для непрерывного отделения твердых частиц от жидкости.

Рис. 6.2.16

Упрощенная схема канала разделения и того, как твердая частица движется в жидкости во время разделения.

Предельная частица

Предельная частица — это частица такого размера, что, если она начинается из наименее благоприятного положения, , то есть точка A на рисунке 6.2.17, он достигнет только верхнего диска в точке B ‘. Все частицы крупнее предельной частицы будут отделены.
На рисунке показано, что некоторые частицы меньшего размера, чем предельная частица, также будут отделены, если они войдут в канал в точке C где-то между A и B. Чем меньше размер частицы, тем ближе C должна быть к B, чтобы достичь разделения.

Рис.6.2.17

Все частицы крупнее предельной частицы будут отделены, если они расположены в заштрихованной области.

Непрерывное центробежное разделение молока

Разъяснение

В центробежном осветлителе молоко вводится в разделительные каналы на внешнем крае набора дисков, проходит радиально внутрь через каналы к оси вращения и выходит через выпускное отверстие. вверху, как показано на Рисунке 6.2.18. По пути через пакет дисков твердые примеси отделяются и отбрасываются обратно вдоль нижних сторон дисков к периферии чаши осветлителя.Там они собираются в отстойном пространстве. Поскольку молоко проходит по всей радиальной ширине дисков, время прохождения также позволяет отделить очень мелкие частицы. Наиболее типичным отличием центробежного осветлителя от сепаратора является конструкция пакета дисков. Осветлитель не имеет распределительных отверстий или открытых отверстий по периферии. Также различается количество выходов — у осветлителя один, у сепаратора — два.

Разъяснение = отделение твердых частиц от жидкости.

Рис.6.2.18

В чаше центробежного осветлителя молоко попадает в стопку дисков по периферии и течет внутрь по каналам.

Разделение

В центробежном сепараторе пакет дисков снабжен вертикально расположенными распределительными отверстиями. На рис. 6.2.19 схематично показано, как жировые шарики отделяются от молока в стопке дисков центробежного сепаратора. Более подробная иллюстрация этого явления представлена ​​на рисунке 6.2.20.
Молоко подается через расположенные вертикально распределительные отверстия в дисках на определенном расстоянии от края стопки дисков. Под действием центробежной силы осадок и жировые шарики в молоке начинают оседать радиально наружу или внутрь в разделительных каналах, в зависимости от их плотности относительно плотности непрерывной среды (обезжиренного молока).
Как и в осветлителе, твердые примеси высокой плотности, в молоке, быстро оседают к периферии сепаратора и собираются в пространстве для осадка.Седиментации твердых частиц способствует тот факт, что обезжиренное молоко в каналах в этом случае перемещается наружу к периферии стопки дисков.
Сливки, т. Е. Жировые шарики, имеют на более низкую плотность, , чем обезжиренное молоко, и поэтому движутся внутрь по каналам, к оси вращения. Крем продолжает поступать в осевой выход.
Обезжиренное молоко движется наружу в пространство за пределами стопки дисков и оттуда через канал между верхом стопки дисков и коническим колпаком чаши сепаратора к концентрическому выпускному отверстию для снятого молока.

Рис. 6.2.19

В чаше центробежного сепаратора молоко поступает в стопку дисков через распределительные отверстия.

Рис. 6.2.20

Вид в разрезе части стопки дисков, показывающий молоко, поступающее через распределительные отверстия, и отделение жировых шариков от обезжиренного молока.

Эффективность обезжиривания

Количество жира, которое можно отделить от молока, зависит от конструкции сепаратора, скорости, с которой молоко проходит через него, и распределения жировых шариков по размеру.
Самые маленькие жировые шарики, обычно <1 мкм, не успевают подняться при заданной скорости потока, а выносятся из сепаратора вместе с обезжиренным молоком. Остаточное содержание жира в обезжиренном молоке обычно составляет от 0,04 до 0,07%, а способность машины к обезжириванию составляет 0,04-0,07.
Скорость потока через разделительные каналы будет уменьшена, если скорость потока через машину уменьшится. Это дает жировым шарикам больше времени, чтобы подняться и выйти через сливное отверстие.Следовательно, эффективность очистки сепаратора увеличивается с уменьшением производительности и наоборот.

Рис. 6.2.21

Пакет дисков с распределительными отверстиями и герметиками.

Жирность сливок

Цельное молоко, подаваемое в сепаратор, выгружается в виде двух потоков: обезжиренное молоко и сливки, из которых сливки обычно составляют около 10% от общего объема. Пропорция сливок определяет жирность сливок. Если цельное молоко содержит 4% жира и пропускная способность составляет 20000 л / ч, общее количество жира, проходящего через сепаратор, составит

.

Формула 6.2,7

Предположим, что требуются сливки с жирностью 40%. Это количество жира необходимо разбавить определенным количеством обезжиренного молока. В этом случае общее количество слитой жидкости в виде 40% сливок составит

.

Формула 6.2.8

800 л / ч — чистый жир, а оставшиеся 1 200 л / ч — обезжиренное молоко.
Установка дроссельных клапанов на выходах сливок и обезжиренного молока позволяет регулировать относительные объемы двух потоков для получения необходимого содержания жира в сливках.

Размер жировых шариков меняется в течение периода лактации коровы, то есть от отела до сушки. Крупные шарики имеют тенденцию преобладать сразу после родов, тогда как количество маленьких шариков увеличивается к концу периода лактации.

Выброс твердых частиц

Твердые частицы, которые собираются в пространстве для осадка чаши сепаратора, состоят из соломы и волос, клеток вымени, белых кровяных телец (лейкоцитов), красных кровяных телец, бактерий и т. Д. Общее количество осадка в молоке варьируется но может быть около 1 кг / 10 000 литров.Объем отстойника варьируется в зависимости от размера сепаратора, обычно 10-20 литров.
В молочных сепараторах удерживающего твердые частицы чашу необходимо демонтировать вручную и очищать отстойник через относительно частые промежутки времени. Это требует большого количества ручного труда.
Самоочищающиеся или выбрасывающие твердые частицы чаши сепаратора оборудованы для автоматического выброса накопившегося осадка через предварительно заданные интервалы. Это устраняет необходимость в ручной очистке. Система выгрузки твердых частиц описана в конце этой главы в разделе «Система выгрузки».
Выброс твердых частиц обычно выполняется с интервалами от 30 до 60 минут во время отделения молока.

Рис.6.2.22

Выталкивание твердых частиц за счет укорочения седиментационного пространства по периферии барабана.

Базовая конструкция центробежного сепаратора

Разрез самоочищающегося сепаратора, рисунки 6.2.25 и 6.2.26, показывает, что чаша состоит из двух основных частей: корпуса и колпака. Они скрепляются стопорным кольцом с резьбой.Пакет дисков зажат между колпаком и распределителем в центре чаши. Современные сепараторы бывают двух типов: полуоткрытые и герметичные.

Полуоткрытая конструкция

Центробежные сепараторы с разделительными дисками на выходе (рис. 6.2.23) известны как полуоткрытые типы (в отличие от более старых открытых моделей с переливным сливом).
В полуоткрытом сепараторе молоко подается в чашу сепаратора через входное отверстие, обычно вверху, через стационарную осевую входную трубу.
Когда молоко попадает в ребристый распределитель (4), оно разгоняется до скорости вращения дежи, прежде чем оно перейдет в разделительные каналы в стопке дисков (3). Центробежная сила выбрасывает молоко наружу, образуя кольцо с цилиндрической внутренней поверхностью. Он находится в контакте с воздухом при атмосферном давлении, а это означает, что давление молока у поверхности также атмосферное. Давление постепенно увеличивается с увеличением расстояния от оси вращения до максимума на периферии барабана.

Более тяжелые твердые частицы оседают наружу и откладываются в отстойном пространстве. Сливки движутся внутрь к оси вращения и проходят по каналам в камеру очистки сливок (2). Обезжиренное молоко выходит из стопки дисков у внешнего края и проходит между верхним диском и колпаком чаши в камеру очистки обезжиренного молока (1).

Рис. 6.2.23

Полуоткрытый самоочищающийся сепаратор (напорный диск).

1. Камера очистки обезжиренного молока
2. Камера очистки сливок
3. Пакет дисков
4. Дистрибьютор

Диск для очистки овощей

В полуоткрытом сепараторе выходы сливок и обезжиренного молока имеют специальные выпускные устройства — диски для очистки овощей, одно из которых показано на рисунке 6.2.24. Из-за такой конструкции выходного отверстия полуоткрытые сепараторы обычно называют — разделительными дисками — сепараторами.
Обода неподвижных напорных дисков погружаются во вращающиеся столбы жидкости, непрерывно отделяя определенное количество. Кинетическая энергия вращающейся жидкости преобразуется в давление в погружном диске, а давление всегда равно падению давления в выходной линии.
Увеличение давления на выходе означает, что уровень жидкости в барабане перемещается внутрь.Таким образом автоматически нейтрализуется влияние дросселирования на выходах. Чтобы предотвратить аэрацию продукта, важно, чтобы диски были в достаточной степени покрыты жидкостью.

Рис. 6.2.24

Выходной патрубок для чистящего диска в верхней части полуоткрытой чаши.

Герметичная конструкция

В герметичном сепараторе молоко подается в чашу через шпиндель чаши. Он ускоряется до той же скорости вращения, что и барабан, а затем проходит через распределительные отверстия в стопке дисков.
Чаша герметичного сепаратора в процессе работы полностью заполняется молоком. В центре нет воздуха. Таким образом, герметичный сепаратор можно рассматривать как часть замкнутой системы трубопроводов.
Давление, создаваемое внешним насосом продукта, достаточно, чтобы преодолеть сопротивление потоку через сепаратор к нагнетательному насосу на выходах для сливок и обезжиренного молока. Диаметр крыльчатки насоса может быть изменен в соответствии с требованиями к давлению на выходе.

Инжир.6.2.25

Секция чаша с выходами герметичного сепаратора

1. сливной насос сливной
2. Выпускной насос обезжиренного молока
3. Вытяжка для чаши
4. Пакет дисков
5. Распределительное отверстие
6. Стопорное кольцо
7. Дистрибьютор
8. Дно сдвижной чаши
9. Корпус чаши
10. Шпиндель полой дежи

Рис. 6.2.26

Герметичный сепаратор в разрезе.

• 11. Каркас вытяжки
• 12.Циклон отстойника
• 13. Двигатель
• 14. Шестерня
• 15. Операционная водяная система
• 16. Шпиндель полой дежи

Контроль содержания жира в сливках

Дисковый сепаратор для очистки сливок

Объем сливок, выходящих из разделительного дискового сепаратора, регулируется дроссельным клапаном на выходе для сливок. При постепенном открытии клапана из выпускного отверстия для сливок будет выходить все большее количество сливок с постепенно уменьшающимся содержанием жира.
Следовательно, заданная скорость выделения соответствует заданному содержанию жира в сливках. Если жирность цельного молока составляет 4% и требуются сливки с жирностью 40%, слив из сливного отверстия должен быть доведен до 2 000 л / ч (согласно предыдущему расчету). Давление на выходе обезжиренного молока (1) на рисунке 6.2.27 устанавливается с помощью регулирующего клапана на определенное значение в зависимости от сепаратора и производительности. Затем регулируют дроссельный клапан (2) на выходе для сливок, чтобы обеспечить объем потока, соответствующий требуемому содержанию жира.
Любое изменение слива сливок будет соответствовать аналогичному (и противоположному) изменению слива обезжиренного молока. На выходе обезжиренного молока установлен автоматический блок постоянного давления, чтобы поддерживать постоянное противодавление на выходе, независимо от изменений скорости потока сливок.

Рис. 6.2.27

Дисковый сепаратор с ручным управлением на выходах.

1. Выпускное отверстие для обезжиренного молока с клапаном регулировки давления
2. Клапан дроссельный для сливок
3. Расходомер сливок

Расходомер сливок

В разделительных дисковых сепараторах объем выпускаемых сливок регулируется клапаном для сливок (2) со встроенным расходомером (3).Размер отверстия клапана регулируется винтом, а дросселируемый поток проходит через градуированную стеклянную трубку. Поплавок в форме катушки внутри трубки поднимается потоком сливок до положения на градуированной шкале, которое изменяется в зависимости от скорости потока и вязкости сливок.
Анализируя содержание жира в поступающем цельном молоке и рассчитывая объем сливок при требуемом содержании жира, можно получить грубую настройку скорости потока и соответственно отрегулировать дроссельный винт.Точная регулировка может быть произведена после анализа жирности сливок. Тогда оператор знает значение поплавка, когда жирность сливок правильная.
На жирность сливок влияют колебания жирности поступающего цельного молока и колебания потока в линии. Используются другие типы инструментов (например, автоматические поточные системы) для измерения жирности сливок в сочетании с системами контроля, которые поддерживают постоянное значение жирности.

Герметичный сепаратор

Автоматическая установка постоянного давления для герметичного сепаратора показана на рисунке 6.2.28. Показанный клапан представляет собой мембранный клапан, и необходимое давление продукта регулируется с помощью сжатого воздуха над мембраной.
Во время сепарации на диафрагму влияет постоянное давление воздуха вверху и давление продукта (обезжиренного молока) внизу. Предварительно установленное давление воздуха заставит диафрагму опускаться, если давление в обезжиренном молоке упадет. Плунжер клапана, прикрепленный к диафрагме, затем перемещается вниз и уменьшает проход.Это дросселирование увеличивает давление на выходе обезжиренного молока до заданного значения. Противоположная реакция происходит, когда давление обезжиренного молока увеличивается, и предварительно установленное давление снова восстанавливается.

Рис. 6.2.28

Герметичная чаша сепаратора с автоматическим устройством постоянного давления на выходе обезжиренного молока.

Различия в производительности на выходе герметичных и обстрагывая-дисковые сепараторы

Рисунок 6.2.29 представляет собой упрощенная картину кремовых точек на напорном-диске и герметичный сепаратор.Это также показывает важное различие между этими двумя машинами. В сепараторе обстрагывая-диска, наружный диаметр погружного диска должен проникать во вращающийся столб жидкости. Расстояние определяется жирностью сливок. Наибольшее содержание жира на внутреннем, свободном уровне сливок в сепараторе. Оттуда жирность постепенно снижается по мере увеличения диаметра.
Повышенное содержание жира в сливках из сепаратора увеличивает расстояние от внутреннего уровня сливок, не содержащего жидкости, до внешней периферии диска для очистки овощей из-за того, что сливки выталкиваются внутрь.Следовательно, содержание жира на внутреннем уровне свободных сливок должно быть значительно выше, если, например, должны сливаться 40% сливок. Сливки должны быть чрезмерно концентрированными — до более высокого содержания жира — по сравнению со сливками, выходящими из сепаратора. Это может вызвать разрушение жировых шариков в самой внутренней зоне, обращенной к столбу воздуха, в результате повышенного трения. Результатом будет разрушение жировых шариков, вызывающее проблемы слипания и повышенную чувствительность к окислению и гидролизу.
Сливки из герметичного сепаратора удаляются из центра, где жирность наиболее высока. Поэтому чрезмерная концентрация не требуется.
При удалении сливок с высоким содержанием жира разница в производительности выпускного отверстия становится еще более важной. При уровне 72% жир сконцентрирован до такой степени, что жировые шарики фактически касаются друг друга. Было бы невозможно получить сливки с более высоким содержанием жира из сепаратора с диском для очистки овощей, так как сливки должны были бы быть значительно чрезмерно концентрированными.Требуемое давление не может быть создано в дисковом сепараторе. В герметичном сепараторе может быть создано высокое давление, что позволяет отделить сливки с жирностью более 72% шаровидного жира.

Рис.6.2.29

Выход сливок диска для очистки овощей и герметичного сепаратора и соответствующие концентрации жира в сливках на разных расстояниях.

1. Воздушная колонна
2. Наружный крем уровень
3. Внутренний крем уровень
4. Уровень требуемой жирности сливок

Система разгрузки

Производство и CIP

Во время сепарации внутреннее дно чаши — скользящее дно чаши — прижимается вверх к уплотнительному кольцу в кожухе чаши гидравлическим давлением воды под ним.Положение выдвижного дна чаши определяется разницей давления на нее сверху, со стороны продукта, и на ее дно со стороны воды.
Осадок продукта и растворы CIP собираются в пространстве для осадка на периферии барабана до тех пор, пока не сработает слив. Для эффективной очистки больших поверхностей в чаше центрифуг большего размера во время промывки водой в цикле очистки удаляется больший объем осадка и жидкости.

Выгрузка

Последовательность выгрузки осадка может запускаться автоматически с помощью предварительно установленного таймера, какого-либо датчика в процессе или вручную

Разделение молока — Молочная технология

Мы изучили, что молоко содержит жирные и обезжиренные компоненты, которые также называются обезжиренными твердыми веществами (SNF).Жир присутствует в виде глобул, тогда как ОЯТ образуют ионный раствор (например, определенные соли), истинный раствор (например, лактоза и сывороточные белки) или коллоидный раствор (например, мицеллы казеина) в водной части молока. Таким образом, молоко представляет собой эмульсию, в которой относительно большие жировые шарики диспергированы в непрерывной водной фазе (сыворотке). Поскольку жировые шарики легче по сравнению с другими твердыми веществами, они имеют тенденцию легко отделяться от сыворотки (или обезжиренного молока), что можно увидеть по образованию слоя « сливок » на верхней части молока, хранимого в неподвижном состоянии в контейнере для хранения. несколько часов.Сливки — это та порция молока, которая богата молочным жиром, но беднее СЯТ. Это говорит о том, что большая часть жира может быть легко отделена в виде сливок от молока, оставив после себя обезжиренное молоко, содержащее очень мало жира. Разделение сливок позволяет переработчику производить множество жирных молочных продуктов, таких как сливки различных типов , сливочное масло, топленое масло и т. д. Разделение сливок также позволяет регулировать состав молока с точки зрения содержания жира и СЯТ. Такая модификация состава (см. Разд.) Может быть желательной для производства продуктов, а также для соответствия законодательным требованиям к различным типам жидкого молока

я.Методы разделения

Обычно используются два метода отделения сливок от молока: (i) гравитационное отделение и (ii) центробежное отделение. Оба эти метода основаны на основном принципе разделения двух несмешивающихся жидкостей, имеющих разную плотность, под действием гравитационной или центробежной силы.

Гравитационное разделение: Как упоминалось выше, когда молоко оставляют в покое в течение некоторого времени, сверху формируется слой сливок (или «малаи») из-за подъема жировых шариков, которые первоначально рассредоточены по всей массе. молоко.Движение вверх более легких жировых шариков (плотность 0,93 г / см при 20 ° C) в более тяжелой сыворотке (плотность 1,035 г / см 3) происходит под действием силы тяжести. Сливки могут проявиться уже через полчаса.

Скорость отделения сливок прямо пропорциональна разнице между плотностями жира и сыворотки и квадрату диаметра жировых шариков, и обратно пропорциональна вязкости сыворотки. Таким образом, для данного образца молока скорость взбивания будет максимальной, когда разница в плотности максимальна, а вязкость минимальна.Оба эти фактора, в свою очередь, зависят от температуры молока. По мере повышения температуры соотношение разницы плотности и вязкости сыворотки увеличивается, что способствует процессу разделения. Это увеличение особенно заметно при температурах от 10 ° до 30 ° C и намного меньше выше 50 ° C.Однако разделение сливок под действием силы тяжести является очень медленным и неэффективным процессом. Для коммерческих целей это не имеет большого практического значения. Следовательно, механизированное отделение сливок с использованием центробежной машины чаще всего используется в молочной промышленности.Даже для очень мелкой сепарации, включающей, скажем, 10-20 литров молока, используется центробежный сепаратор с ручным или моторным приводом.

Центробежное разделение: В принципе, этот метод отделения сливок аналогичен гравитационному разделению, но сила тяжести в качестве движущей силы заменяется центробежной силой, для которой используется вращающаяся машина. Поскольку последняя сила намного больше силы тяжести, разделение значительно ускоряется. Центробежный сепаратор похож на осветлитель, описанный в предыдущем разделе, но молоко, поступающее через дно чаши сепаратора, в которой находится стопка конических дисков, поднимается вверх через отверстия, расположенные где-то посередине внутреннего и внешнего краев дисков.Молоко между дисками подвергается центробежной силе во вращающейся чаше и поэтому имеет тенденцию вылетать из центра. Фракция обезжиренного молока, будучи более тяжелой, отходит и образует слой на внешнем крае дисков, тогда как жировые шарики собираются на внутреннем крае. Поступающее неотделенное молоко выталкивает разделяющие слои дальше и вверх в верхней части чаши. Таким образом, в сепараторе сливок имеется два выхода, одно для обезжиренного молока, а другое для сливок, причем выход для сливок находится ближе к центру.

На скорость отделения сливок в центробежном сепараторе влияют те же факторы, что и гравитационное отделение, но здесь также очень важны скорость барабана сепаратора и диаметр диска. Чем выше скорость дежи или больше диаметр дисков, тем выше будет скорость разделения.

II. Факторы, влияющие на эффективность скимминга

Поскольку удаление жира из молока является основной функцией сепаратора сливок, эффективность процесса, также называемая эффективностью снятия сливок, определяется эффективностью, с которой снижается содержание жира в выходящем обезжиренном молоке.Остаточная жирность обезжиренного молока в современных машинах обычно находится в диапазоне 0,01 — 0,05%. Содержание жира выше 0,06% означает более низкую эффективность разделения. Содержание жира в обезжиренном молоке обратно пропорционально восстановлению жира в сливках. Следовательно, эффективность обезжиривания часто определяется как процент общего жира цельного молока, извлеченного из сливок, отделенных от него. При заданной жирности цельного молока, чем выше жирность обезжиренного молока, тем ниже эффективность обезжиривания.Факторы, влияющие на эффективность обезжиривания, связаны либо с сепарируемым молоком, либо с сепаратором.

Интенсивное перемешивание молока перед разделением, включение воздуха (или вспенивание) и высокая кислотность молока отрицательно влияют на эффективность разделения. Кроме того, если доля более мелких жировых шариков (особенно диаметром менее 2 мм) больше, эффективность обезжиривания снизится. Следовательно, должно быть очевидно, что гомогенизированное молоко с очень маленькими шариками (см. Раздел 3) невозможно разделить.Отделение жировых шариков от обезжиренного молока под действием силы тяжести или центрифугированием происходит быстрее при более высокой температуре. Таким образом, эффективность обезжиривания увеличивается с повышением температуры молока примерно до 80 ° C, выше которой увеличение вязкости молока имеет тенденцию к снижению эффективности процесса разделения. В зависимости от расположения сепаратора сливок на линии по переработке молока (особенно в отношении пастеризации HTST) температура сепарации обычно может находиться в диапазоне 35-75 ° C, оптимальная температура составляет 50-55 ° C (разделение «теплого молока»).Однако сепараторы холодного молока могут работать при 5-10 ° C, что дает преимущество меньшего пенообразования, но частичное сбивание жира, засорение чаши и пониженная скорость потока (емкость сепаратора) являются связанными недостатками.

Регулировка «винта для сливок» для сливок с высоким содержанием жира (более 55%) или чрезмерного расхода кормового молока снижает эффективность обезжиривания. Однако скорости подачи ниже нормальной производительности сепаратора не улучшают производительность снятия шлама, но могут привести к нежелательному проникновению воздуха.Более высокая скорость вращения барабана обеспечивает более высокую эффективность снятия шлама, но, поскольку для увеличения скорости требуется больше энергии, нормальный диапазон 4000-7000 об / мин (иногда всего около 2000 об / мин), обеспечивающий эффективное разделение, обычно не превышается в конструкции сепаратора. Плохое состояние диска (например, бесформенный, грязный или поцарапанный), вибрация сепараторов и дефектные прокладки в секции сливок могут привести к неприемлемой эффективности снятия шлама. Чрезмерное скопление слизи в иловом пространстве чаши также может отрицательно повлиять на производительность сепаратора.

iii. Факторы, влияющие на выход и жирность сливок

Надои сливок и обезжиренного молока можно определить по следующей формуле:

i) Надои сливок (% от кормового молока) = ((fm — fs) / (fc-fs)) * 100 …… (Уравнение 1)

ii) Выход обезжиренного молока (% кормового молока) = ((fc — fm) / (fc — fs)) * 100 ….. (уравнение 2)

где,

fm = жир в молоке,%

fs = жир в обезжиренном молоке,%

fc = жир в сливках,%.

Можно ожидать, что все факторы, влияющие на эффективность снятия сливок, также повлияют на выход сливок.Условия, ведущие к более высокой эффективности обезжиривания, дадут лучший урожай. Однако, очевидно, что жирность сливок является основным фактором, влияющим на выход сливок. Соответственно, регулировка винта для сливок или шнека для обезжиренного молока имеет решающее значение для выхода сливок.

Положение винта для сливок, т. Е. Клапана на выходе для сливок, регулирует скорость потока сливок. Поворот винта «внутрь» снижает скорость выхода сливок, тем самым увеличивая жирность сливок.Регулировка клапана «наружу» имеет противоположный эффект. Точно так же манипулирование шнеком для обезжиренного молока с целью уменьшения скорости потока выходящего обезжиренного молока приведет к снижению концентрации жира в сливках, и наоборот. Таким образом, изменение положения винта для сливок или винта для обезжиренного молока изменяет соотношение сливок и обезжиренного молока; повышенное соотношение снижает жирность сливок, а пониженное — повышает.

Кроме того, более низкая температура сепарации и более высокое содержание жира в молоке приводят к увеличению содержания жира в сливках, тогда как повышенная скорость подачи приводит к снижению жирности сливок и наоборот.

Молочный продукт | Britannica

Питательный состав

Хотя молоко является жидким и чаще всего считается напитком, оно содержит от 12 до 13 процентов сухих веществ и, возможно, его следует рассматривать как продукт питания. Напротив, многие «твердые» продукты, такие как помидоры, морковь и салат, содержат всего 6 процентов твердых веществ.

На состав молока влияют многие факторы, в том числе порода, генетическая конституция отдельной коровы, возраст коровы, стадия лактации, интервал между доениями и определенные заболевания.Поскольку последнее молоко, взятое при каждом доении, наиболее жирно, полнота доения также влияет на выборку. В целом, тип корма лишь незначительно влияет на состав молока, но низкое качество или недостаточное количество корма приводит как к низкому удою, так и к низкому процентному содержанию сухих веществ. В современных программах кормления используются компьютерные технологии для достижения максимальной эффективности от каждого животного.

Состав молока у млекопитающих различается, прежде всего, чтобы соответствовать темпам роста отдельных видов.Белки, содержащиеся в материнском молоке, являются основными компонентами, влияющими на скорость роста молодых животных. Грудное молоко содержит относительно мало белков и минералов по сравнению с молоком коров и коз.

Козье молоко имеет примерно такой же состав питательных веществ, что и коровье молоко, но отличается по нескольким характеристикам. Козье молоко полностью белого цвета, потому что весь бета-каротин (поступающий с кормом) превращается в витамин А. Жировые шарики меньше по размеру и поэтому остаются взвешенными, поэтому сливки не поднимаются и механическая гомогенизация не требуется.Творог из козьего молока образует небольшие легкие хлопья, которые легче перевариваются, как и творог из грудного молока. Его часто назначают людям, страдающим аллергией на белки коровьего молока, а также некоторым пациентам, страдающим язвой желудка.

Овечье молоко богато питательными веществами и содержит 18 процентов сухих веществ (5,8 процента белка и 6,5 процента жира). Оленье молоко содержит самый высокий уровень питательных веществ: 36,7 процента сухих веществ (10,3 процента белка и 22 процента жира). Это молоко с высоким содержанием жира и белка является отличным ингредиентом для сыра и других молочных продуктов.

Основными компонентами молока являются вода, жир, белок, углеводы (лактоза) и минералы (зола). Однако существует множество других очень важных микронутриентов, таких как витамины, незаменимые аминокислоты и микроэлементы. Действительно, в молоке было обнаружено более 250 химических соединений. В таблице указан состав свежего жидкого молока и других молочных продуктов.

Питательный состав молочных продуктов (на 100 г)

молочная продукция	энергия (ккал)	вода (г)	белка (г)	жир (г)	углеводы (г)	холестерин (мг)	витамин А (МЕ)	рибофлавин (мг)	кальций (мг)
* Обогащен витамином А.
** Низкая влажность, частичное обезжиривание.
Источник: Министерство сельского хозяйства США, Состав продуктов питания, Справочник по сельскому хозяйству № 8-1.
свежее цельное молоко	61	88	3,29	3,34	4,66	14	126	0,162	119
свежее нежирное молоко *	50	89	3,33	1.92	4,80	8	205	0,165	122
свежее обезжиренное молоко *	35	91	3,41	0,18	4,85	2	204	0,140	123
сгущенное молоко	134	74	6,81	7,56	10,04	29	243	0,316	261
сгущенное обезжиренное молоко *	78	79	7.55	0,20	11,35	4	392	0,309	290
сгущенное молоко	321	27	7,91	8,70	54,40	34	328	0,416	284
обезжиренное сухое молоко *	358	4	35,10	0,72	52,19	18	2,370	1.744	1,231
масло сливочное	717	16	0,85	81,11	0,06	219	3,058	0,034	24
мороженое (ванильное)	201	61	3,50	11,00	23.60	44	409	0,240	128
ледяное молоко (ваниль)	139	68	3.80	4,30	22,70	14	165	0,265	139
шербет (апельсин)	138	66	1,10	2,00	30,40	5	76	0,068	54
замороженный обезжиренный йогурт	128	69	3,94	0,18	28,16	2	7	0.265	134
пахта	40	90	3,31	0,88	4,79	4	33	0,154	116
сметана	214	71	3,16	20,96	4,27	44	790	0,149	116
йогурт, простой, нежирный	63	85	5.25	1,55	7,04	6	66	0,214	183
йогурт фруктовый нежирный	102	74	4,37	1,08	19,05	4	46	0,178	152
сыр с плесенью	353	42	21,40	28,74	2,34	75	721	0.382	528
Сыр Бри	334	48	20,75	27,68	0,45	100	667	0,520	184
Сыр Чеддер	403	37	24,90	33,14	1,28	105	1,059	0,375	721
творог	103	79	12.49	4,51	2,68	15	163	0,163	60
сливочный сыр	349	54	7,55	34,87	2,66	110	1,427	0,197	80
сыр моцарелла **	280	49	27,47	17,12	3,14	54	628	0.343	731
Сыр Пармезан тертый	456	18	41,56	30,02	3,74	79	701	0,386	1,376
сыр Эмменталер (швейцарский)	376	37	28,43	27,54	3,38	92	845	0,365	961

Доение, гигиена надоев и здоровье вымени

Доение, гигиена надоев и здоровье вымени

---

Базовая компоновка трех основных типов доильных аппаратов: одна и та же.В каждом есть насос для удаления воздуха из вакуумного трубопровода, вакуумный регулятор и емкость для сбора молока, поступающего в сборка доильного стакана во время доения.

(б) Доильный трубопровод (коровник и доильный зал)

ДОИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

Принцип машинного доения заключается в получении молока от коровы путем вакуум. Машины предназначены для создания постоянного вакуума до конца. соски, чтобы высосать молоко и переместить его в подходящую емкость, и периодически сдавливать наружно всю соска для поддержания кровообращения.

Доильная установка состоит из системы трубопроводов. соединение различных сосудов и других компонентов, которые вместе обеспечивают пути прохождения воздуха и молока. Силы, необходимые для перемещения воздуха и молока через систему возникают из-за того, что она поддерживается в вакуум. Таким образом, атмосферное давление заставляет воздух, а внутримолочные железы давление молока, которое заставляет молоко попадать в систему и сочетание этих сил вызывает поток.Чтобы быть непрерывной операцией необходимо удалить воздух и молоко из системы в соответствующие ставки.

Хотя доильные аппараты превратились в системы, показывают значительное разнообразие, они имеют одинаковые основные компоненты. В воздух удаляется вакуумным насосом с постоянной скоростью. В ведре или молоко, которое сразу поступает в машину, удаляется из системы путем отсоединения емкость для молока; в доильном трубопроводе и регистраторе подает молоко снимается молочным насосом или выпуском .

На рис. 1 показан поток воздуха и молока через три основных типа машина во время обычного доения. В машине с ковшом (или с прямой загрузкой в ​​емкость ) молоко попадает в доильные стаканы и проходит по коротким молочным трубкам к когтю, куда поступает воздух, а молоко и воздух движутся по длинная трубка для молока к ведру (или банке). Молоко остается в ведре (или может), и воздух отделяется, чтобы пропустить вакуумную трубку в вакуум трубопровод.Пульсатор , который обычно крепится на крышке ковша, допускает воздух периодически, и он проходит по длинной импульсной трубке к доильные камеры. Для контроля вакуума на заданном уровне воздух также поступает в систему через вакуумный регулятор , который установлен на вакуумном трубопроводе рядом с доильными точками.

ПОТОК ВАКУУМА И МОЛОКА

Когда молоко из клешни поднимается в трубопровод, это может заметно уменьшите вакуум у соски из-за веса молока в длинном молочная трубка.Снижение вакуума можно значительно уменьшить за счет стравливания воздуха. через небольшое отверстие в зажиме

Помимо проектируемых источников воздухозабора воздух может быть втягивается в доильные чашки мимо соски, а также когда емкость для молока изменен или опорожнен. В плохо обслуживаемой машине также могут быть попадание воздуха внутрь в местах соединений или повреждений. Для поддержания рабочий вакуум: вакуумный насос удаляет воздух, попавший в систему, сжав его так, чтобы он мог быть выпущен в атмосферу.

В конвейерных доильных установках схема потока аналогична ведро машины, за исключением того, что молоко и воздух из каждой клешни текут либо непосредственно к емкости регистратора , где воздух и молоко разделяются, и / или через доильный трубопровод в общую приемную емкость, где молоко и воздух отделяется. Дальнейшего поступления воздуха в этот момент нет, когда молочный насос с приводом от двигателя используется для опорожнения приемника. разное типы релизера (например,камера вертела управляемая пульсатором и двойная патронная масса работает) впуск воздуха.

Если воздух и молоко транспортируются вместе, схема потока усложняется в зависимости от различных факторов, в частности, объема воздух относительно молока или соотношение воздух: молоко. Воздух обычно попадает в коготь со скоростью от 4 до 8 л / мин. Расход молока для быстрого доения корова будет около 6 л / мин, что дает соотношение воздух: молоко от 0,7: 1 до 1,2: 1. Ближе к концу доения, когда расход молока упал до 0.25 л / мин соотношение становится от 16: 1 до 32: 1.

Соотношение воздух: молоко становится важным там, где требуется повышенное количество молока от клешни, как в молокопроводе и регистраторах, кроме те, у кого молочные трубопроводы низкого уровня. Подъем жидкости, как отдельный из газа, включает потерю потенциальной энергии, и это компенсируется для изменения вакуума. Таким образом поднимая столб молока в вакууме Система на высоте 1 м снижает вакуум примерно на 10 кПа.Следовательно если вакуум в верхней части колонны составляет 51 кПа, он будет всего 41 кПа. t внизу. Это падение вакуума заметно уменьшается при добавлении воздух. Если соотношение воздух: молоко составляет 1: 1, вес молока в столбце равен уменьшается вдвое, и падение вакуума становится всего 5 кПа; если 9: 1, вакуум падение всего 1 кПа.

Под вакуумом жидкости не могут течь против силы тяжести (т.е. подниматься в гору) за исключением колонны, заполняющей отверстие трубы. Где трубка содержит воздух и молоко, жидкость образует пробки, разделенные воздушные карманы в пропорции, определяемой соотношением воздух: молоко.

ИЗМЕРЕНИЕ ВАКУУМА

Вакуум — это давление ниже атмосферного.

Его можно измерить как разность давлений ртутным манометром в мм рт. ст. (см. диаграмму). Стандартное давление теперь килопаскали (кПа). при 100 кПа, равном разнице давлений между атмосферными давление и абсолютный вакуум.

ИЗМЕРЕНИЕ ВАКУУМА

Вакуум — это давление ниже атмосферного, термин «отрицательный давление », но с точки зрения доильных аппаратов это может быть считается «вакуумом», измеряемым по шкале, в которой атмосферный давление в момент и в месте измерения равно нулю вакуума.

Вакуум можно измерить в различных единицах. Обычно используемый мера — это линейная разница в высоте между двумя столбцами ртуть в U-образной трубке, когда один из столбов ртути подвергается воздействию в вакуум, а другой — в атмосферу. (см. диаграмму «U» трубка). Разница в высоте уровней поддерживается атмосферное давление.

В прошлом наиболее часто используемыми единицами измерения были дюймы, миллиметры или сантиметры ртутного столба (в мм рт. ст. или см. рт. ст.).Единицы сейчас принят Международной организацией по стандартизации (ISO) для Международные стандарты доильных аппаратов для измерения вакуума килопаскали (кПа), где ноль (0) кПа соответствует атмосферному давлению и абсолютный вакуум 100 кПа. Эквивалентные отношения для значений уровни вакуума: —

1 мм рт. Ст. = 0,133 кПа
1 дюйм рт. Ст. = 3,386 кПа

Эквиваленты для уровней вакуума 50 и 44 кПа, которые являются наиболее часто используемые уровни для доения коров:

50 кПа = 14.8 дюймов рт. Ст. = 375 мм рт. Ст.
44 кПа = 13,0 дюймов рт. Ст. = 330 мм рт. Ст.

ДЕЙСТВИЕ ДОИЛЬНОЙ МАШИНЫ В КАЖДОМ ЦИКЛЕ ПУЛЬСАЦИИ

Пульсатор подключает пульсацию камера для вакуумирования, вкладыш открывается и потоки молока.

Пульсатор подключает пульсацию камера в атмосферу, лайнер складывается, сдавливает соску протока и препятствует течению молока.

ДОИЛЬНОСТЬ

Поток молока из сосков увеличивается на:

• вакуум увеличивается, но увеличивается и зачистка.
  (Нормальный диапазон вакуума 40–50 кПа).
• увеличивается частота пульсации, но при этом увеличивается количество откачиваемого воздуха машина.
  (Нормальная скорость 50–60 циклов / мин)
• коэффициент пульсации расширения, то есть время раскрытия хвостовика до разрушения хвостовика.
  (Нормальный диапазон от 50/50 до 70/30)

ПОДКЛАДКА ДЛЯ ДОСКИ

Прокладки для доильных стаканов имеют важное значение для потока молока и завершения доение.

• мундштук вкладыша влияет на количество зачисток
• молоко с узким отверстием (<24 мм) и низким натяжением (растяжение) медленнее.
• выбирайте вкладыши, соответствующие размеру сосков коров, которые нужно доить.

Принципы машинного доения были заложены много лет назад и основной метод, описанный ниже, используется практически во всех коммерческих доильные аппараты, хотя в них вносятся некоторые модификации. Подкладка доильной чашки — единственное оборудование, которое контактирует с соски коровы. Постоянный вакуум внутри вкладыша приводит к тому, что соска канал (штриховой канал) открываться и молоко течет из-за разница давления молока в соске и вакуума.Предотвращать повреждение или боль соски, которые могут быть вызваны постоянным Вакуум используется система, называемая пульсацией. Это делает лайнеры обрушиться на соски и под ними примерно раз в секунду, массируя соска и поддержание более нормального кровотока. В каждом цикле пульсации молоко не вытекает из соски, когда смятая подкладка сжимает сосковый проток.

Обеспечение «спуска» (выброса) коров скорость соска во многом зависит от диаметра канала соска, который является неотъемлемым фактором и не зависит от практики управления или тренировка.На скорость потока также влияют механические свойства. доильного аппарата. После установки доильных стаканов скорость достигает максимума примерно за одну минуту, обычно в диапазоне 2–5 кг / мин, а период общего потока молока будет колебаться от 2 до примерно 8 минут в зависимости от удоя. Снижение расхода в конце доение и когда поток прекращается, обычно остается небольшое количество молока застрял в пазухе вымени, который можно удалить, потянув по направлению к когтеточке и массируя вымя (т.е.машина зачистка). При современном дизайне лайнера количество зачисток составляет небольшие (т.е. менее 0,3 кг), и машинная зачистка обычно не выполняется практиковался. Оставшееся небольшое количество молока не влияет на молоко удой или средний химический состав полученного молока или мастит.

КОЛЕБАНИЯ ВАКУУМА

Колебания вакуума в доильном стакане имеют важные последствия при мастите и молочном потоке. Есть два типа.

Нерегулярные колебания

Это происходит, когда вкладыши доильных стаканов соскальзывают или падают с сосков или воздуха. входит при неосторожной замене доильных аппаратов. Восстановление вакуума медленно, если производительность вакуумного насоса недостаточна.

Циклические (регулярные) колебания

Циклические движения футеровки в каждом цикле пульсации увеличиваются и уменьшите объем подкладки под соской. Когда течет молоко это может вызвать заметные изменения вакуума под соской.Это может быть уменьшено на:

• с использованием коротких молочных трубок с широким отверстием (> 8 мм)
• , чтобы воздуховоды из короткой молочной трубки не перекрывались.

Основным фактором, влияющим на расход молока в доильном аппарате, является вкладыш вакуумный. Повышение уровня вакуума обеспечивает более быстрое доение, но также увеличивает выход полосы и на практике составляет примерно половину компромиссного уровня. используется атмосферное давление (например, 40–50 кПа, 300–375 мм / рт. ст.).В Характеристики пульсации также влияют на расход. Повышенная пульсация частота (скорость) дает более быстрое доение, но поскольку это значительно увеличивает впуск воздуха в машину и, следовательно, необходимый производительность насоса обычно составляет пульсаций при 50-60 циклах открытие и закрытие лайнера в минуту. Поскольку поток молока прекращается в каждом цикл пульсации когда вкладыш сложен на соске, более быстрый поток скорости получаются за счет использования более широкого коэффициента пульсации (т.е.соотношение лайнера время открытия до лайнера время разрушения ). Для здоровья вымени соотношение обычно не больше 70:30. Дизайн лайнера также может влияют на скорость потока, но современные лайнеры, как правило, имеют аналогичный поток свойства. Гильзы с узким проходом (<24 мм) и с низким натяжением цилиндр (т.е. не растянутый в доильном стакане) молоко медленнее. В Самая важная характеристика лайнера - это количество стрипов, оставшихся в конце доения, которое в основном определяется размерами и твердостью мундштука.Лайнер дизайн в значительной степени эмпирический, и фермеры определяют лучшие лайнеры для минимум зачисток методом проб и ошибок.

Хотя вкладыши доильных стаканов подсоединены к трубопроводу поддерживается на постоянном уровне вакуума, может быть значительный вакуум колебания вкладышей, в основном из-за движений вкладыша стена вызвана пульсацией. Когда вкладыш открывается и молоко движется от соски по коротким молочным трубкам, вакуум под соской заметно увеличится из-за увеличенного объема лайнер и кинетическая энергия молока в пути.Эти изменения вакуума происходят с каждым циклом пульсации и называются «Циклические колебания». Колебания увеличиваются с появлением случайных поступление воздуха, которое происходит, когда вкладыши скользят по соскам или когда машины удаляются с вымени соседних коров (нерегулярные колебания). Эти циклические и нерегулярные колебания оказывают влияние силы, которые являются важными факторами, вызывающими мастит. Различные методы были использованы для уменьшения колебаний, чтобы предотвратить их вредные эффекты.Самыми важными из них являются предоставление адекватных вентиляционные отверстия в лапке или короткие молочные трубки для облегчения потока молока и предотвратить затопление лайнера. Также полезным было увеличение внутренний диаметр коротких молочных трубок (например, более 8 мм). Эти можно уменьшить другими модификациями. В некоторых конструкциях базовая система машинного доения также было изменено, чтобы снизить уровень вакуум в начале и в конце доения при отсутствии потока молока или включение фазы положительного давления в каждый цикл пульсации для дать усиленную стимуляцию расслабления.

ВАКУУМНЫЙ НАСОС

Большинство вакуумных насосов являются масляными роторными. герметичное вытеснение насосы Воздух всасывается через впускной порт вращением ротора, сжатого и выброшен в атмосферу.

ПЕРЕХОДНИК

Сифон, установленный в главном вакууме линия для предотвращения попадания жидкости и пыли засасывается в вакуум насос

ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА

Назначение вакуумного насоса — удаление воздуха из трубопровода. система и в большинстве доильных аппаратов это роторный вытяжной приводится в действие либо от электродвигателя, либо от стационарного внутреннего двигатель внутреннего сгорания с использованием шкивов и клиновых ремней.Это дает гибкость со скоростью от 800 до 1500 об / мин и соответствующей диапазон производительности насоса для доильных аппаратов различных размеров. А несколько вакуумных насосов имеют прямое соединение с валом; их скорость тогда моторная скорость и не может быть изменена. При работе с вакуумом на насосе вход для дойных коров (50 кПа), мощность откачки должна быть достаточным для общего количества подключенных доильных установок. Этот будет составлять от 70 литров воздуха в минуту на единицу для установок от 20 единиц до 85 литров в минуту для небольших заводов с 5 единицы.* Он будет варьироваться в зависимости от дизайна отдельных производителей оборудование и дополнительные вспомогательные компоненты включены. Масло смазываемые высокоскоростные вакуумные насосы работают на скоростях от 850 до 1440 об / мин. На каждые 0,75 кВт (1 л.с.) номинального электродвигателя Требуемая мощность экстракции составляет примерно 280 литров воздух / мин. Насос должен быть снабжен ограждениями приводного ремня, эффективными глушитель, а для насосов с масляной смазкой — маслоотделитель. Также невозврат клапан должен быть установлен в выхлопной трубе, чтобы предотвратить обратное вращение вакуумного насоса при выключении в конце доения.Это необходимо для предотвращения засасывания мусора из глушителя / выхлопной трубы. обратно в насос. Для предотвращения вытягивания твердого и жидкого материала в насос из доильной установки, перехватчик / ловушка емкостью не менее 15 литров устанавливается в главный пылесос линия рядом с насосом, с возможностью слива и очистки. Это также должен иметь поплавковый клапан для отключения вакуума в случае это заливка жидкостью.

ВАКУУМНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Автоматический клапан для поддержания устойчивый вакуум, несмотря на различное использование воздуха.Предустановка сила (вес или пружина) удерживает клапан закрыт до вакуума поднимает его и позволяет воздуху войти. Клапан должен поддерживать вакуум в пределах ± кПа расчетной рабочей вакуум.

ВАКУУМНЫЙ ДАТЧИК

Указывает на аномальные уровни и колебания вакуума, например. серьезные утечки воздуха, грязный регулятор и проскальзывающий вакуум ремни привода насоса.

Регулятор вакуума — автоматический клапан, устанавливаемый в главный вакуум трубопровод рядом с доильными установками, предназначенный для поддержания рабочий уровень вакуума в доильном аппарате, несмотря на переменный воздух использование во время доения.Он работает, впуская воздух в трубопровод. когда вакуум увеличивается выше заданного уровня. Клапан удерживается закрытым грузом или пружиной до тех пор, пока в системе не появится вакуум преодолевает закрывающую силу, позволяя атмосферному давлению открыть клапан. Регуляторы с весовым управлением имеют максимальную мощность примерно от 550 до 700 л / мин. Пружинные регуляторы имеют производительность до 1400 л / мин. Сервопривод или питание регуляторы, которые обычно используют дистанционное зондирование, используют небольшой промежуточный пилотный клапан для приведения в действие главного впускного воздушного клапана.Эти регуляторы регистрируют изменения давления в вакуумном трубопроводе в позиции где можно ожидать более стабильных условий. Они есть легко регулируется с объемом от 1000 до 5000 литров воздух / мин. ^* Хороший регулятор должен уметь контролировать вакуум до в пределах плюс-минус 2 кПа рабочего вакуума, быть стабильным и не утечка более 35 л / мин при номинальном закрытии. Все вакуумные Регуляторы имеют воздушный фильтр для фильтрации поступающего воздуха.Пылесос манометр показывает разрежение в трубопроводной системе. Самый важный Функция заключается в индикации аномальных уровней и колебаний вакуума, например. серьезные утечки воздуха, грязный регулятор и проскальзывающий привод вакуумного насоса ремни. Обычно используется калибр типа Бурдон. Так не должно быть диаметром менее 75 мм, градуируется с интервалом 2 кПа и регулируемый. Большинство манометров имеют двойную градуировку, килопаскали (кПа) и миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.), а на циферблате есть линии, указывающие уровень рабочего вакуума.

ПУЛЬСАТОРЫ

Пульсаторы — это клапаны, которые заставляют вкладыши открываться и закрываться на соску один раз в секунду (т. е. пульсацию), подключив пульсацию камера доильного стакана до вакуума или атмосферы.

Пульсационная камера вакуумная

Пульсатор представляет собой простой клапан, который попеременно впускает воздух и вакуум в камеру пульсации, образованную между резиновым вкладышем и он оболочка.Это заставляет лайнер открываться и закрываться во время доения. В клапан приводится в действие пневматическим (вакуумным) или электрическим сигнал от контроллера пульсатора для получения частоты 40–50 циклов в минуту и ​​соотношение (открытое к закрытому) от 1: 1 до 2: 1 (иногда называемое 50:50 и 66:33). Релейные пульсаторы активируются от центрального пульсатора. контроллер, а автономные пульсаторы имеют встроенные контроллеры. Большинство релейных пульсаторов, электрических и пневматических, пульсируют четыре гильзы. скопления вместе (одновременная пульсация).Автономный пульсаторы лучше приспособлены к пульсации вкладышей попарно с двумя открытыми и два закрытых (попеременная пульсация). В механизме золотникового клапана автономные пульсаторы, золотниковый клапан выполнен с возможностью заданное соотношение. С более высоким вакуумом под соской, чем в камера пульсации (иногда из-за стекающего вниз молока) вкладыш не открывается полностью, слегка защемляя конец соски, в результате в возможных повреждениях. И наоборот, увеличение количества молока может уменьшить вакуум под соской, в результате чего вкладыш не полностью свернуть.Это повлияет на расчетное соотношение открытия и закрытия. закрытый лайнер. Эти неблагоприятные условия сводятся к минимуму путем обеспечения что в чаше когтя есть отверстие для впуска воздуха, воздух в диапазоне 4–10 литров / мин, как рекомендуется при доении стандарты машин. Частота пульсации пневмопульсаторов составляет определяется ограничением в системе воздушного или масляного демпфирования пульсатор. Для всех пульсаторов размер отверстий клапана, длина и Диаметр импульсных трубок определяет скорость извлечения и приема воздух.Это определяет, может ли пульсатор работать более чем с одним кластер и является функцией базовой конструкции. Однако есть твердые государственные электронные пульсаторы, которые регулируют скорость и соотношение обеспечивают попеременную пульсацию и могут работать с двумя доильными установками. Воздух в воздухозаборнике установлены фильтры, предотвращающие попадание пыли в воздухозаборник. механизмы, которые не следует смазывать, если это не рекомендовано в инструкции производителя.

ДОИЛЬНЫЙ ПРИБОР

Состоит из четырех доильных стаканов, каждый с резиновым вкладышем и соединен с вакуумом резиновыми трубками и зажимом.Отверстие для впуска воздуха для стабилизации вакуума необходимо держать чистым.

КЛАСТЕР

Насадка , прикрепляемая к корове, состоит из четырех доильных стаканов. сборки (каждая с оболочкой, резиновым вкладышем и коротким молочным и короткая импульсная трубка), клешня, длинная трубка для молока и длинная импульсная трубка (и). Корпуса доильных стаканов обычно изготавливаются из нержавеющей стали. Пластмассы или также используется сочетание пластика и металла. Лайнер представляет собой гибкая резиновая втулка, имеющая мундштук, а при сборке в оболочка при растяжении образует кольцевое пространство (камеру пульсации) между лайнер и оболочка.Эта камера пульсации соединена с пульсатор через ниппель на боковой стороне корпуса через зажим. В доильные стаканы соединяются короткой молочной и короткой импульсной трубкой с коготь, который связан с доильным и пульсационным вакуумом посредством длинная молочная трубка и длинная импульсная трубка (и). Для стабилизации вакуума в чашки во время доения, коготь имеет небольшое отверстие для входа воздуха, около 0,8 мм в диаметре, который пропускает примерно 7-8 литров воздуха / мин. в чашу когтя.Этот воздух помогает уносить молоко, предотвращение затопления и резких колебаний вакуума. Коготь сделан из нержавеющей стали или комбинации пластика и нержавеющей стали, и обычно весит около 0,5 кг, а общий вес доильный аппарат около 2,5 кг. Вес доильного аппарата составляет Важный и правильный вес относится к конструкции вкладышей. Тоже небольшой вес приводит к неполному доению из-за высокого уровня зачистки, слишком большой вес приведет к падению доильных установок во время доения.

Диаметр резиновых коротких молочных трубок должен быть не менее 8 мм. мм и короткие импульсные трубки не менее 5 мм, а длинные молочные трубки не должно быть меньше 12,5 мм. Эффективный объем чаши с когтями должен не менее 80 мл.

ОТДЕЛЕНИЕ МОЛОКА И ВОЗДУХА

Есть несколько методов извлечения молока из вакуумной системы конвейерные доильные аппараты.

Молоко собирается в ресивер, где молоко и воздух разделены готовы быть экстрагируется с помощью:
а) центробежный высвобождающий молоко насос
б) двухкамерные выпускные клапаны с грузом или поплавком механические клапаны и Новые Пульсатор Зеландия работает «вертел» разделитель камеры

3. прямое подключение к охлаждаемому чану фермы (наливному резервуару), который разработан для работы в вакууме, что устраняет необходимость в обычный ресивер расцепитель

ОТДЕЛЕНИЕ МОЛОКА И ВОЗДУХА

В конвейерных доильных установках необходимо включать метод извлечения молока из вакуумной системы. Установлено судно-приемник действовать как резервуар для молока и воздухоотделитель, благодаря чему молоко откачивается. Он изготовлен из стекла или нержавеющей стали и может иметь емкость от 35 до 160 литров и более в зависимости от метода охлаждение и хранение молока.Во время доения вес или уровень молоко в приемнике используется для запуска молочного насоса (разделителя). Молочные насосы для откачки молока из вакуумной системы: центробежные, производительностью не менее 4550 литров в час, или диафрагма, с производительностью около 2000 л / ч для одного закончился насос. Другие методы извлечения молока из вакуумной системы: двухкамерные спусковые механизмы с механическими клапанами, управляемыми под нагрузкой, и спусковой механизм «слюнной камеры».Для них не требуется электричество и последний использует пульсирующий вакуум для попеременного открытия и закрытия заслонки клапаны, позволяющие молоку стекать из второй камеры.

В дополнение к перехватчику для вакуумного насоса, санитарный ловушка установлена ​​в вакуумном трубопроводе рядом с ресивером. Этот представляет собой стеклянный сосуд объемом не менее 3 литров, разделяющий часть доильного аппарата, через которую молоко проходит из воздуха система, предотвращающая перемещение жидкости от одного к другому.Если молоко попадает в сифон, это свидетельствует о неисправности машины. Поэтому он должен быть установлен в пределах видимости дояра и оснащен поплавком для отключения вакуума. Вакуумное соединение между сифоном и приемником должен иметь уклон в сторону от приемник к санитарному сифону.

ЗАПИСЬ И ОТБОР ПРОБ МОЛОКА

Для измерения удоя каждой коровы требуется: —

а) молоко, собираемое в калиброванный стеклянный рекордер банка.

б) молоко проходит через метр, который может принимать образец постоянной пропорции или измерить весь урожай в дискретными партиями и суммированными.

Все методы предусматривают взятие репрезентативной выборки общий удой для анализа качества молока (жир, белок и лактоза).

ЗАПИСЬ И ОТБОР ПРОБ

В доильных установках с конвейерным регистратором молоко течет прямо из кластер в жестко установленную калиброванную стеклянную банку регистратора , где молоко перехватывается и удерживается для измерения общего удой отдельных коров.Это делается с помощью калибровки, нанесенные на бок стеклянной емкости, или вес содержимое банок, которые опираются на балки электрического напряжения.

Прямо в доильные аппараты, не оборудованные регистратором банок, удои измеряются с помощью счетчика молока . Есть несколько конструкции метров. В основном используются два разных метода. (1) Пропорциональный расход; они собирают постоянную пропорцию (около 2.5%) из молоко поступает в калиброванную колбу, содержимое которой записывается вручную или электрически. (2) Партия; общий поток молока непрерывно измеряется дискретными партиями и совокупно партии записаны.

Пропорциональные расходомеры, используемые для ручной записи, относительно просто и недорого. Электрический учет надоев молока в зависимости от по сложности могут быть дорогостоящими и обычно связаны с электронными системы регистрации управленческих данных.

Все эти методы учета молока позволяют сбор пробы молока для химического анализа и в установленных пределах точности урожайности и способности собирать истинные репрезентативный образец молока. Эти ограничения изложены в Международный стандарт на оборудование для регистрации надоев. I.C.R.P.M.A. *

РАЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Определение потока молока

Устройства, помогающие дояру определять конец молока течь.

Это может быть:

• смотровые стекла или «окна» в клешне или трубках

• стеклянные банки для регистратора

• указатели расхода, которые визуально показывают, когда расход падает ниже определенный уровень

• электронное оборудование, измеряющее изменение расхода

Детекторы мастита

— фильтры в прозрачном держатель, который указывает на ненормальное молоко

«щитки» сосковой чашки

Они устанавливаются в вкладыши для доильных стаканов, чтобы уменьшить мастит, предотвращая загрязненные капли молока удары по концам сосков когда вакуум колеблется в лайнере.

«Односторонние клапаны» (невозвратные)

Они устанавливаются в коготь, в коротком молоке трубка или в доильной чашке лайнер для уменьшения мастита предотвращая обратный поток молока

ОБНАРУЖЕНИЕ ПОТОКА МОЛОКА И УДАЛЕНИЕ КЛАСТЕРА

Со всеми доильными установками, кроме тех, которые используют прозрачные сосуды-регистраторы, есть некоторые условия для наблюдения за потоком молока.Это может быть металлический коготь с «окошками» или коготь из прозрачного материал или короткая прозрачная трубка, вставленная в длинное молоко трубка. Наблюдение за потоком такими способами может ввести в заблуждение, и сейчас индикаторы потока молока, работающие на основе молока, поступающего в небольшой контейнер с погружным дозирующим отверстием для поддержания уровень молока. Изменения на этом уровне можно наблюдать или обнаруживать. электрически с помощью магнитного поплавкового выключателя или электрических датчиков.

В современных крупных доильных установках датчики потока молока используется для определения окончания потока молока (менее 250 г / мин) и активации оборудование для автоматического удаления кластеров (A.C.R.). Это оборудование предотвращает чрезмерного доения и позволяет оператору использовать больше единиц за счет уменьшения нагрузка. Это исключает ожидание, чтобы наблюдать, когда животное закончит доение и отсоединение доильного аппарата вручную. Молоко с электрическим приводом выход записывающего оборудования, например.стеклянные банки самописца на балках и счетчики молока могут использоваться в качестве датчиков потока и подключаться к A.C.R. оборудование. Таким образом, доильный аппарат удаляется, когда скорость потока упал ниже заданного уровня. Полезное устройство, которое можно В длинную трубку для молока встроен маленький линейный фильтр , используемый в качестве Детектор мастита . Он удерживает молочные сгустки, что позволяет клиническому маститу быть обнаруженным, а также действует как фильтр грубой очистки для удаления посторонних материал, который является преимуществом при использовании датчиков потока или счетчиков молока с маленькими дозирующими отверстиями и т. д.Сетка фильтра легко удаляют для смывания сгустков после каждой коровы и детектор очищается на месте с помощью обычной системы очистки доильного аппарата.

Для уменьшения или устранения влияния колебаний вакуума, которые возникают во время доения « щиты » могут быть установлены в нижней части прокладки рядом с выпускным отверстием, предотвращающие возвращение загрязненного молока в короткая трубка для молока от удара о конец соски. Щит состоит из диск из нержавеющей стали или пластика с диаметром, оставляющим пространство между краем диска и стенкой гильзы не менее внутренний диаметр молочного выхода.Более позитивный метод предотвращения обратный поток в обычном узле для установки обратных клапанов в клешне или коротких молочных трубках вместе с небольшим воздухозаборником отверстие между вкладышем и клапаном для поддержания нормального потока молока. А система доения с обратными клапанами, но без впуска воздуха дыры были исследованы, и предварительные результаты показывают развитие может иметь преимущества.

ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ

Необходимое количество горячей воды зависит от размера доильной установки. машина и используемые методы очистки.Очень важно иметь адекватное предложение. Способы обогрева могут быть твердым топливом или маслом. топочный котел, электрический котел с открытым верхом или имеется изолированный электрический водонагреватель. В комплекте с таймером, термостат и автоматическое наполнение водой.

Электрический нагревательный элемент должен иметь свободное пространство. под ним для накипи жесткой воды.

ВОДЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

Почти для всех методов очистки доильных аппаратов имеется достаточный запас нужна горячая вода. Водяные нагреватели различаются от простых отдельно стоящих изолированные или неизолированные резервуары, заполненные шлангом и ручным управлением для изолированные резервуары автоматически заполняются и нагреваются в заранее определенное время.

Требуемый объем воды зависит от используемой системы мойки. (ручная очистка или уборка на месте) и количество единиц, подлежащих стирке. За очистка на месте количество воды, необходимое для каждой доильной установки будет 12 литров воды при 85 ° C для рециркуляционной очистки и 18 литров при 96 ° C для однопроходной системы очистки «кипящей водой».Для мытья вымени и теленка может потребоваться дополнительная горячая / теплая вода. кормление. Какие бы методы очистки не использовались, водонагреватель должен быть способен производить воду, близкую к кипению, с целью придания установка периодической термообработки. Температура стирки раствор в закрытом трубопроводе зависит от давления пара жидкость. Вода при нормальном атмосферном давлении на уровне моря закипает при 100 ° C (212 ° F) и при вакууме 50 кПа (14,8 дюйма рт. Ст.) Температура кипения составляет 81.7 ° C (179 ° F). Таким образом, при очистке трубопровода доильных аппаратов водой растворов под вакуумом, максимальная температура, которую можно получить плохо зависит от рабочего уровня вакуума в установке, т. е. от чем выше уровень вакуума, тем ниже будет температура, которая может быть получено. По тем же причинам на высоте 1000 метров, где атмосферное давление снижается примерно до 89 кПа (12,9 фунт / дюйм2), вода в открытый сосуд закипит при более низкой температуре 96 ° C (205 ° F) вместо 100 ° C (212 ° F) на уровне моря.

Хотя для нагрева воды чаще всего можно использовать любое топливо. используется электричество для чистоты и удобства. В районах с тяжелым водоснабжения, твердые накипи будут накапливаться в резервуаре и на нагревательный элемент. Электрический нагревательный элемент должен быть оснащен свободное пространство под ним (около 10 см) и должно быть гибким во время нагрева и охлаждения, удаляя отложения жесткой воды, которые упадет в пространство ниже.Следует предусмотреть возможность легкого удаление накопившейся накипи.

Для экономии воды водонагреватель должен быть хорошо изолирован, снабжен термостат и желательно таймер. В районах мягкой воды резервуары изготовленные из оцинкованного листового металла, не подходят и следует использовать медь.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Для эффективного доения, получения хороших надоев высококачественного молока, быстро удаление молока и минимизация мастита, хорошее обслуживание доильного аппарата требуется для.Процедуры технического обслуживания должны предоставляться производители оборудования.

Сюда входят

• простых проверок, выполняемых немедленно перед каждой доения
• проверок с интервалом еженедельно и ежемесячно интервалов
• ежегодная проверка всей установки квалифицированным специалистом.

ОБНАРУЖЕННЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ИСПРАВЛЕНЫ

В противном случае чеки бесполезны.

Базовая компоновка и работа доильных аппаратов обычно простой и аналогичный для всех стандартных доильных аппаратов. Однако важно, чтобы выполнялся правильный регламент обслуживания. последовал. Неисправные доильные аппараты могут привести к недостаточному количеству молока, медленное доение, молоко с высоким содержанием бактерий и мастит. Техническое обслуживание ответственность лица, регулярно использующего оборудование с простые проверки, выполняемые при каждом доении, и более подробные — еженедельно или менее частые интервалы.

В описанных инструкциях по техобслуживанию рассматриваются основные процедуры и не включают проверки многих необязательных элементов, не установлены в больших современных доильных залах (например, автоматические съемники доильных столов, молочные метров). Они значительно различаются, и процедура обслуживания должна можно получить у поставщика. Поскольку общая производительность может быть оценивается только с помощью специального измерительного оборудования, полномасштабное испытание должно проводиться производителем, установщиком или службой расширения на не реже одного раза в год.

Следующие процедуры следует читать вместе с процедуры обслуживания, предоставляемые поставщиками доильного оборудования оборудование.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

При каждом доении

Подтвердите, что промывочная вода не удерживается в доильных трубопроводах машин , особенно молочные линии. Эта вода, вероятно, будет иметь высокий количество бактерий и снижает качество молока.Если вода найдена слейте воду из молочных трубопроводов и промойте их раствором гипохлорита (100 частей на миллион). перед доением. В большинстве стран добавление воды в молоко считается правонарушением. и остаточной воды в доильном аппарате может быть достаточно, чтобы точка замерзания молока. С некоторыми машинами и стиральными системами вода может попасть в камеры пульсации доильного стакана, повредить пульсаторы, влияют на пульсацию лайнера и усиливают вход в основные вакуумные системы, обеспечивающие высокий уровень бактериального загрязнения.Проверьте кластеры на наличие разделенных лайнеров.

Перед запуском вакуумного насоса убедитесь, что перехватчик исправен. опорожните , открыв сливной кран или отсоединив сифон для осмотр.

Подтвердите, что уровень масла в масленке вакуумного насоса находится на отметке удовлетворительный уровень, т. е. не менее половины емкости масла резервуар.

Наблюдать за вакуумметром , рабочий уровень должен быть достигнут в течение пяти секунд или в соответствии со временем, указанным производителя при установке оборудования.Если есть задержка превышая ожидаемый, проверьте отсутствие утечек воздуха в открытом стойле или сливных кранах, неуместная крышка приемника или ведра, а также центробежный молочный насос используется, если обратный клапан не закрывается. Я упал эти элементы в порядке проверьте, что приводные ремни вакуумного насоса не скольжение. Рабочий вакуум должен быть постоянным, а показания на вакуумметр должен быть одинаковым до и после постановки доения. гроздья на коровах. Обнаруженные неисправности следует устранять как можно скорее. возможность.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

При каждом доении (продолжение)

— послушайте, чтобы убедиться нормально звук от пульсаторов. Проверьте подозрительное действие с большим пальцем руки в вкладышах доильных стаканов
После каждого доения
— дать насосу поработать 10 минут после окончания доения
— проверить наличие молока в перехватчике. Если нашел, найди нанести и промыть трубопровод и перехватчик с теплым моющий раствор.

Когда все блоки работают и рабочий вакуум правильный, слушать регулятор вакуума . Если нет звука поступающего воздуха регулятора указывает на серьезную нехватку мощности насоса. Если на при запуске вакуумного насоса уровень вакуума сначала поднимается до высокого уровня затем падает до рабочего уровня вакуума, регулятор заедает и требует очистки.

Проверить работу пульсаторов .Звук от пульсаторов должно быть регулярным. Если шум необычный, ищите поврежденную / расколотую резину пульсовые трубки, особенно у сосков на лапке, или неисправные пульсаторы. Если есть какие-либо отклонения от нормы, проверьте пульсацию вкладышей с большие пальцы (см. Еженедельная проверка).

Осмотрите доильный аппарат на предмет повреждений резиновых изделий , особенно короткие молочные и воздушные трубки у сосков.

Конденсат или влага от доения или очистки растений может собрать в вакуумном насосе.Это приводит к ржавчине корпуса насоса, вызывая состояние, которое снижает производительность и в конечном итоге потребует насоса замена. Этого можно избежать, если насос проработает примерно через 10 минут после доения, чтобы выпустить влагу и высушить из.

После выключения вакуумного насоса осмотрите перехватчик . Если в перехватчике обнаружено молоко, это может указывать на расслоение лайнера или неисправность молочного насоса.Найдите причину, промойте вакуумную магистраль и перехватчик.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Еженедельно

— проверить действие пульсатора все кластеры с большими пальцами в вкладышах доильных стаканов
a) для коэффициента пульсации нажмите, чтобы высвободить
для количества пульсаций в минуту

Осмотрите все резиновые трубки на предмет перегибов, сплющивания или повреждений в специальные короткие импульсные трубки и молочные трубки для отверстий, замените, если необходимо.

ЕЖЕНЕДЕЛЬНО

Для проверки пульсации и движения стенки лайнера используйте пальцы , чтобы определить движение лайнера доильного стакана стенок . Это делается путем вставки большие пальцы рук в диагональные пары доильных стаканов по очереди, а остальные в отключенном положении; настраиваются органы управления доением. Сделать будучи уверенными в том, что непроверенные доильные стаканы опломбированы, они могут закрываться резиновыми заглушками (пробками).При наличии опыта ненормального действия лайнер легко обнаруживается. Если лайнеры полностью открываются и закрываются и действие машины безболезненно, обычно годен для доения. Отсутствие коллапса указывает на то, что воздух вход пульсатора заблокирован или клапан пульсатора не работает нормально, и пульсатор необходимо заменить. Если это обнаружил, что оператор обнаружит, что коровы неудобны и беспокойный и сбивающий кластеры.Соотношение открытого к закрытому вкладышу не может быть подтверждено этим тестом, но должно быть возможно обнаружить что фаза схлопывания или закрытия короче открытой, доильной фаза. Если пульсация неудовлетворительная, проверьте, нет ли повреждений короткие и длинные воздушные трубки.

При проверке движения стенки лайнера убедитесь, что скорость пульсация правильная . Медленная пульсация увеличивает время доения. В автономные индивидуальные пневматические пульсаторы этого медленного действия обычно из-за низкого уровня вакуума или грязного золотникового клапана.Некоторые дизайны Если пульсаторы имеют возможность регулировки скорости, ее следует сбросить, если неверно. Большинство конструкций пульсаторов рассчитаны на работу в диапазон 50–60 пульсаций в минуту. Скорость пульсации также может быть проверяется во время доения легким нажатием на короткую импульсную трубку с большой и указательный пальцы.

— свободный привод вакуумного насоса ремень приведет к износу и потеря вакуума. Проверьте натяжение за счет отклонения ремня, движение не должно превышать 15 мм (0.6 дюймов). Также проверьте уровень масла в вакуумном насосе масляный резервуар и доливка.
— проверьте воздушные фильтры на пульсаторы и регуляторы вакуума. Очистить свет отложения пыли щеткой или дует. Сильно загрязнен пенопласт фильтры должны быть обновленный или промытый в тепле моющий раствор.

ПРИВОДНОЙ РЕМЕНЬ ВАКУУМНОГО НАСОСА И УРОВЕНЬ МАСЛА НАСОСА

Проверьте натяжение приводного ремня Vee на вакуумных насосах.Отклонить пояс вниз в точке посередине между шкивами. Движение или возможное отклонение от исходного положения не должно превышать 15 мм (0,6 в). Провисший приводной ремень проскальзывает, уменьшая вакуумный насос. спектакль. Если происходит серьезное проскальзывание ремня, будет видно частицы, вылетевшие с ремней на пол. Если требуется регулировка Следует следить за тем, чтобы шкивы были выровнены. Проверить масло уровень в масляном баке и при необходимости долить.

ФИЛЬТРЫ

Воздушные фильтры на пульсаторах и регуляторе вакуума необходимо содержать в чистоте. В частота очистки зависит от того, работают ли они в чистом или пыльная среда. Большинство современных компонентов покрыты пеной. пластиковые воздушные фильтры или экраны. Чистка щеткой или обдувом удалит свет отложения пыли. Сильно загрязненные пенопластовые фильтры следует либо обновить или промыть в теплом растворе моющего средства и тщательно высушить перед повторной сборкой в ​​пульсатор.

Ежемесячно

-разобрать и очистить массу управляемые регуляторы вакуума. Используя мягкую кисть и растворитель, метилированный спирт. Будьте осторожны, чтобы не повредить поверхности клапана. Регуляторы дистанционного зондирования
— следуйте инструкциям производителя.
— промывочный вакуумный трубопровод и перехватчик, использующий горячий моющий раствор и слить. Заодно проверьте перехватчик утечек, от резиновые уплотнения или небольшие отверстия в базе.

ЕЖЕМЕСЯЧНО

Демонтировать регуляторы вакуума, работающие под весом , очистить поверхность клапана и клапан сиденье с растворителем (метилированный спирт). Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать повреждение поверхностей клапана. Удалите сложные отложения с помощью полироли для металлов. Очистите фильтр регулятора перед его сборкой и убедитесь, что что вес равномерно сбалансирован.

Сервопривод или привод конструкции регуляторов с дистанционным зондированием следует обслуживать в соответствии с инструкциями производителя, поскольку правильная сборка не всегда проста.Им потребуется коническая поверхность клапана, которую необходимо очистить, и резиновую диафрагму (и), если применимо, осмотрел. НЕ смазывайте клапан или направляющие клапана.

Убедитесь, что демпфирующие кольца, резинки и т. Д. Не повреждены.

Соблюдайте особую осторожность при повторной сборке серворегуляторов. Во время демонтажа внимательно наблюдайте, как резиновые диафрагмы, пилотные клапаны установлены так, чтобы их можно было правильно собрать.

Необходимо промыть вакуумную линию и ловушку перехватчика вакуумного насоса горячим раствором гипохлорита моющего средства.Сделайте стирку раствор моющего средства в горячей воде (10–12 литров при 60–70 ° C). добавление гипохлорита (250 частей на миллион). В случае разветвленных линий это количество необходимо набрать вдоль каждой ветви. Следует предусмотреть чтобы это можно было легко выполнить, добавив в конце каждого трубопровод кран или клапан с ниппелем, подходящим для крепления резиновой трубка для всасывания жидкости из ведра в трубопровод. При сосании раствор в трубопровод, позвольте воздуху втягиваться одновременно время, вынимая трубку из раствора через частые промежутки времени.Смесь воздух-жидкость будет обеспечивать очищающее действие в трубопроводе. и быть более эффективным, чем твердая струя жидкости. Самый перехватчик емкости примерно 18–20 литров, и их необходимо опорожнять после каждого В установку залито 12 литров чистящего раствора. После промывая линии, сливные краны должны быть оставлены открытыми, чтобы позволить вакуум система для слива. Перед повторной установкой перехватчика проверьте резину осмотрите и посмотрите, есть ли небольшие отверстия в основании перехватчик, где могут возникнуть утечки воздуха.Это может вызвать перенос жидкость из перехватчика в ущерб вакуумному насосу.

• выполнять инструкции по техническому обслуживанию производителей для ПУЛЬСАТОРОВ Пневматические автономные пульсаторы, если они сильно изношены, обычно могут быть изготовлены хорошо за счет замены изношенных компонентов, т.е. резиновые диафрагмы, золотник клапана и весна. Возможна замена отремонтированных пульсаторов.

• Проверить герметичность резинового обратного клапана МОЛОЧНОГО НАСОСА или вала уплотнения.С водой в приемном сосуде и под вакуумом ищите воздух пузыри в банке. При наличии демонтируйте и найдите причину.

Обслуживание пульсатора зависит от типа (электронный, электропневматический и пневматический), реле или автономный. Следует соблюдать инструкции производителя. Фильтры, отверстия для впуска воздуха а в случае пневматических пульсаторов клапан и задвижки клапана требуют очистки.

Пульсатор выполняет около 6 миллионов операций в год и поэтому подвержены значительному износу.Сильно изношенный пульсатор может обычно можно заставить работать удовлетворительно, заменив изношенные компоненты с новыми деталями, поставляемыми производителем, например резина диафрагмы, золотники и пружины. Обычно это необходимо через два-три года заменить пневмопульсаторы и пневмо реле. Производители могут иметь услугу обмена, предоставляющую восстановленные пульсаторы.

МОЛОЧНЫЕ НАСОСЫ

Это может серьезно повлиять на производительность центробежного молочного насоса, даже выведен из строя из-за утечки воздуха через резиновое уплотнение привода вал или обратный откидной клапан, установленный на выходе насоса, или напорная труба.Там, где используются стеклянные приемники, проверьте герметичность налив около 4 литров воды в приемник с молоком насос не работает. Когда ресивер находится под вакуумом, ищите воздух пузыри поднимаются на поверхность из выходного отверстия ресивера. Если непрерывный видна струя пузырьков демонтировать обратный клапан и осмотреть резиновая заглушка на износ и деформацию, при необходимости заменить. Если утечки продолжить замену насоса или демонтировать и заменить уплотнение вала, осматривая вал на износ.При появлении признаков необходимо будет заменить насос. кольцевых канавок на валу.

Текущие замены

• Замена футеровки доильных аппаратов каждые шесть месяцев или 2 000 доений коров.
• Заменяйте длинные молочные шланги ежегодно.
• Заменяйте длинные импульсные трубки, резиновые колена и соединители каждые два лет или при повреждении.

Ежегодно

Полная проверка доильного аппарата должна проводиться один раз в год опытный техник в соответствии с международными стандартами; ISO 5707 «Установки доильных аппаратов — Конструкция и производительность» и ISO 6690 «Установки доильных аппаратов — механические испытания».

Выполните все рекомендованные ремонтные работы.

Дополнительная литература

Машинное доение, Технический бюллетень 1. Национальный институт Исследования в молочном животноводстве, Ридинг, Англия. Перепечатано в 1983 г.

ГОД

Полная проверка доильного аппарата должна проводиться один раз в год опытный техник в соответствии с международными стандартами; ISO 5707 «Установки доильных аппаратов — Конструкция и производительность» и ISO 6690 «Установки доильных аппаратов — Механические испытания».

Выполните любые ремонтные работы, которые, как показали испытания, необходимы.

РЕЗИНОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ, ОСОБЕННО ЛАЙНЕРЫ, СЛЕДУЕТ ЗАМЕНИТЬ СТАНОВИТСЯ НЕИСПРАВНОСТЬЮ ИЛИ ПОВРЕЖДЕНИЕМ. СРОК СЛУЖБЫ ЛАЙНЕРА ЗАВИСИТ ОТ ЧИСЛА КОРОВ ДОПОЛНИТЕЛЬНО, НО ПРЕДЛАГАЕТСЯ, ЧТО ЛАЙНЕРЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ОБНОВЛЕНЫ НЕ МЕНЕЕ ДВА раза. ГОД И ДРУГИЕ РЕЗИНОВЫЕ ДЕТАЛИ ЕЖЕГОДНО

МЕЖДУНАРОДНЫЕ СТАНДАРТЫ ДЛЯ УСТАНОВОК И ИСПЫТАНИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ (ISO 5707 и 6690, 1983-02-01)

В последние годы Международная организация по стандартизации (ISO) Федерация национальных институтов стандартов (органы-члены ISO) имеет работал с другими организациями над стандартизацией условий и описание компонентов, используемых в машинном доении, и приемлемая производительность доильных установок.Он нарисовал на недавних исследованиях и разработал стандарт, объединяющий многие национальные стандарты, которые существовали. Кроме того, была произведена процедура испытаний. который можно использовать для оценки приемлемости доильного аппарата систем и регулярно проверять их работоспособность после установка.

Международный стандарт 5707 на доильные аппараты подготовлен совместно с Международной молочной федерацией (I.D.F.) и другие заинтересованные органы, т.е., Европейский комитет ассоциаций Производители сельскохозяйственной техники (C.E.M.A.) и Международный комитет по учету продуктивности молочных животных (I.C.R.P.M.A.). В нем указаны минимальные требования к производительности и определенные требования к размерам для удовлетворительного функционирования доильные аппараты. Кроме того, в нем перечислены требования к материалам, строительство и монтаж. Стандарт ISO № 6690 по механике тесты производились одновременно с целью проведения тестирования процедуры подтверждения соответствия установки минимальным требования ISO 5707.

Ниже приводится краткое описание пунктов, охватываемых стандарты.

Вакуумные насосы должны иметь достаточную производительность, чтобы соответствовать рабочим условиям. требования как для доения, так и для очистки и обеспечения резерва. Резервная мощность рассчитывается для каждой доильной установки. А приведены формулы для расчета этого, а также формулы для рассчитать влияние высоты на производительность вакуумного насоса. В рекомендуется установка отдельной вакуумной системы для вспомогательных вакуумное оборудование.Однако там, где это не предусмотрено, дополнительная надбавка на вакуумное оборудование, которое не работать во время статических испытаний следует добавить к эффективному резервная цифра. Производители обязаны показывать расход воздуха. на всех компонентах. Есть рекомендации по установке вакуумные насосы и вытяжные системы. Оборудование для измерения вакуума и должны быть предусмотрены воздушные потоки.

Регуляторы вакуума должны быть способны управлять вакуумным насосом. используемый.На них следует указать расчетный уровень рабочего вакуума и с пропускной способностью воздуха на этом уровне. Стандарт чувствительности een введен вместе со стандартами на утечки регулятора.

Допустимое падение вакуума из-за трения в воздухе указан трубопровод (доильный вакуум) и рекомендованные диаметры внутренние трубы даны для различных расходов воздуха.

Емкость перехватчика должна быть не менее 15 литров.Должно также иметь автоматическое отключение и дренаж. В вход и выход из перехватчика должны быть того же диаметра, что и воздушный трубопровод.

Должен быть установлен санитарный сифон для соединения между вакуумная система и ресивер.

Требования к коэффициенту пульсации четко определены с указанием минимальная «схлопывающая» и «открытая» фазы пульсационного цикла.

Там, где установлены системы доильных трубопроводов, рекомендации были сделаны для размеров трубопровода, чтобы гарантировать, что падение вакуума не превышает 3 кПа при работе всех агрегатов.Диаметр определяется в зависимости от общей длины линии и скорости потока молока и воздуха. Подступенки не допускаются.

Если используются сосуды самописца, конструкция должна подходить для очистка на месте и рекомендации в отношении высота установки (т.е. метры над уровнем моря)

Чтобы избежать ненужного падения вакуума в доильной системе, навесное оборудование, устанавливаемое между доильным аппаратом и доильным трубопроводом (например, сосуд или ведро диктофона) не должно вызывать падения вакуума более чем на 3 кПа при расходе молока 3 кг в минуту.

Приведены подробные характеристики и минимальные внутренние размеры. для гибких трубок, т. е. длинных молочных трубок, 12,5 мм; короткие молочные трубки, 8 мм; длинные импульсные трубки, 7 мм, кроме ведерного доения с чередованием пульсация 6 мм; короткие импульсные трубки 5 мм и вакуумные трубки 10 мм. Также существуют требования к вкладышам, чашкам и лапкам доильных стаканов.

Стандарт также требует, чтобы установщик предоставил письменный инструкции по эксплуатации и очистке оборудования, а также механические детали системы.

Процедуры механических испытаний в ISO 6690 были разработаны для включить статические испытания доильной установки, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям ISO 5707.

Вкратце это делается, сначала наблюдая, что правильная труба размеры и способ установки и конструкции. Затем с заглушки вкладышей закрыты пробками, вакуумный насос работает и все компоненты работают, убедитесь, что мощность вакуумного насоса достаточный, чтобы обеспечить эффективный резерв, необходимый для размера установка.Это делается путем измерения расхода воздуха и уровня вакуума. с расходомером воздуха и вакуумметром. Затем проверяется, что регулируемый / контролируемый уровень вакуума правильный и стабильный. Затем с прибор непрерывной вакуумной регистрации, подключенный к пульсации камеры доильного стакана, запишите характеристики пульсации и убедитесь, что результаты для каждого блока удовлетворительны.

Эти результаты необходимо ввести в стандартную форму и сравнить с исходными результатами испытаний.Установщик установки следует провести пусконаладочные испытания с записями, оставленными на ферма для будущих сравнений.

---

В чем разница между сгущенным и сгущенным молоком?

перейти к содержанию

Верхняя навигация

Исследовать Все рецепты Все рецепты Поиск

Меню профиля

Присоединяйся сейчас Вниз треугольник Предыдущий Присоединяйся сейчас

Счет

• Создать профиль
• Информационные бюллетени
• Помогите эта ссылка открывается в новой вкладке

---

Подробнее

• Список покупок
• Кулинарная школа эта ссылка откроется в новой вкладке
• Спросите у сообщества, эта ссылка открывается в новой вкладке

Ваш счет Вниз треугольник Предыдущий Ваш счет

Счет

• Твой профиль
• Настройки электронной почты
• Помогите эта ссылка открывается в новой вкладке
• Выйти

---

Подробнее

• Список покупок
• Кулинарная школа эта ссылка откроется в новой вкладке
• Спросите у сообщества, эта ссылка открывается в новой вкладке

Авторизоваться Получить журнал Allrecipes Штырь FB Закрыть

Посмотреть все рецепты

Все рецепты Все рецепты

• Поиск
• Найти рецепт Предыдущий Найти рецепт Рецепт или ключевое слово

  Ключевое слово

  Включите эти ингредиенты Найдите ингредиенты для включения Добавьте список ингредиентов, разделенных запятыми, для включения в рецепт.Не включайте эти ингредиенты Найдите ингредиенты, которые нужно исключить Добавьте список ингредиентов, разделенных запятыми, которые нужно исключить из рецепта.

  Поиск

• Исследовать Предыдущий

  Исследуйте

  • 15 рецептов быстрого приготовления, которые помогут вам от всего 30

    Читать дальше Далее

  • 20 идей понедельника без мяса, которые понравятся всем

    Читать дальше Далее

  • 17 смешанных супов, которые можно приготовить сегодня вечером

    Читать дальше Далее
• Рецепты завтраков и бранчей Предыдущий

  Рецепты завтраков и бранчей

  Посмотреть все рецепты завтраков и бранчей

  12 способов сделать легкий овес на ночь

  • Рецепты буррито на завтрак
  • Рецепты запеканки на завтрак
  • Рецепты блинов
  • Рецепты Яиц
  • Рецепты французских тостов
  • Рецепты фриттаты

.