Современное оборудование для охлаждения молока
- Авторы: Сапожников В.Б.1
-
Учреждения:
- Московский государственный университет инженерной экологии
- Выпуск: Том 93, № 5 (2004)
- Страницы: 6-10
- Раздел: Статьи
- URL: https://freezetech.ru/0023-124X/article/view/101659
- DOI: https://doi.org/10.17816/RF101659
- ID: 101659
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В настоящее время наибольшее распространение на российском рынке молокоохладителей получили компактные, надежные и высокопроизводительные резервуары-охладители молока открытого и закрытого типов. Они производятся и поставляются многими отечественными и зарубежными компаниями. Требования к этим молокоохладителям независимо от модели и конструкции регламентируются либо международным стандартом ISO 5708:1983 “Цистерны молочные охлаждаемые”, либо российским стандартом ГОСТ Р 5080395 “Резервуары-охладители молока. Общие технические требования”.
Ключевые слова
Полный текст
В настоящее время наибольшее распространение на российском рынке молокоохладителей получили компактные, надежные и высокопроизводительные резервуары-охладители молока открытого и закрытого типов. Они производятся и поставляются многими отечественными и зарубежными компаниями. Требования к этим молокоохладителям независимо от модели и конструкции регламентируются либо международным стандартом ISO 5708:1983 “Цистерны молочные охлаждаемые”, либо российским стандартом ГОСТ Р 5080395 “Резервуары-охладители молока. Общие технические требования”.
В публикуемой статье рассматриваются молокоохладители ОРМ производства Вологодского машиностроительного завода, входящего в группу компаний “Луч”, которая создана на базе предприятий бывшего Минсредмаша (теперь это федеральное агентство в составе Министерства промышленности и энергетики РФ), а также резервуары-охладители РО разработки ОКБ “Оскон” (Киров). И те и другие молокоохладители комплектуются холодильными агрегатами производства ЗАО “Остров” (Мытищи).
Внешний вид резервуара-охладителя молока представлен на рис. 1, а, основные его узлы на рис. 1, б.
Рис. 1. Резервуар—охладитель молока: а — внешний вид; б — основные узлы охладителя молока
В резервуаре с молоком 3 установлена мешалка 2, обеспечивающая перемешивание молока при охлаждении. Мешалка приводится от мотор-редуктора с цилиндрическими зубчатыми колесами. Ее прерывистый режим работы предотвращает отстой жира при хранении молока. Холодоснабжение осуществляется холодильным агрегатом 8. Охладитель оснащен системой управления и автоматики с пультом управления 5 и информационным табло 4 для наглядного отражения всей необходимой информации, в том числе о текущем режиме работы агрегата 8. Предусмотрена промывка резервуара, для чего в отсеке 6 установлен насос промывки. Коллектор 1 с моющими головками шарового типа обеспечивает эффективное удаление остатков с внутренней поверхности резервуара, выполненной для удобства очистки только с плавными переходами. Теплообменником 7, непосредственно отбирающим тепло от молока, может служить либо погруженный на дно резервуара автономный испаритель, либо само нижнее днище резервуара, выполненное в виде охлаждающей рубашки, как показано на рис. 2.
Рис. 2. Разрез днища резервуара, выполненного как теплообменник: 1 — молоко; 2 — испаритель; 3 — хладагент; 4 - термоизоляция; 5 — места точечной сварки
Таблица 1
Общие характеристики агрегатов АК
Модель агрегата | Объем ресивера, дм’ | Заправка маслом, дм’ | Вентилятор | Габаритные размеры, мм | Масса, кг | ||||
Число | Диаметр, мм | Расход воздуха, м’/ч | Длина | Ширина | Высота | ||||
АК-МТ40-Н | 7,9 | 1.0 | 1 | 450 | 5070 | 1180 | 760 | 890 | 120 |
АК-МТ64-Н | 10,0 | 1,8 | 1 | 450 | 5100 | 1180 | 760 | 890 | 150 |
АК-МТ80-Н | 14,0 | 3,9 | 1 | 500 | 6606 | 1400 | 1100 | 950 | 215 |
Таблица 2
Технические характеристики компрессорно-конденсаторных агрегатов серии ЛК
Модель | t , °C | R22 | Температура кипения, °C | ||||||
10 | 5 | 0 | -5 | -10 | -15 | -20 | |||
АК-МТ40-Н | 25 | Qo | 12,75 | 10,92 | 9,24 | 7,72 | 6,35 | 5,12 | 4,03 |
No | 3,42 | 3,20 | 2,96 | 2,70 | 2,44 | 2,16 | 1,86 | ||
Iраб | 5,86 | 5,55 | 5,22 | 4,90 | 4,57 | 4,26 | 3,96 | ||
30 | Qo | 12,19 | 10,41 | 8,78 | 7,28 | 5,94 | 4,73 | 3,66 | |
No | 3,69 | 3,43 | 3,15 | 2,86 | 2,56 | 2,26 | 1,95 | ||
Iраб | 6,24 | 5,85 | 5,47 | 5,09 | 4,73 | 4,38 | 4,05 | ||
35 | Qo | 11,63 | 9,89 | 8,29 | 6,84 | 5,53 | 4,35 | 3,29 | |
No | 3,96 | 3,64 | 3,33 | 3,01 | 2,69 | 2,36 | 2,04 | ||
Iраб | 6,63 | 6,16 | 5,71 | 5,28 | 4,88 | 4,49 | 4,14 | ||
40 | Qo | 11,05 | 9,36 | 7,81 | 6,39 | 5,11 | 3,95 | 2,92 | |
No | 4,21 | 3,85 | 3,50 | 3,14 | 2,79 | 2,44 | 2,10 | ||
Iраб | 7,00 | 6,47 | 5,96 | 5,46 | 5,00 | 4,58 | 4.20 | ||
АК-МТ64-Н | 25 | Qo | 19,19 | 16,34 | 13,70 | 11,31 | 9,16 | 7,26 | 5,62 |
No | 5,39 | 4,94 | 4,49 | 4,04 | 3,59 | 3,14 | 2,69 | ||
Iраб | 9,14 | 8,47 | 7,84 | 7,25 | 6,70 | 6,20 | 5,74 | ||
30 | Qo | 18,10 | 15,39 | 12,88 | 10,59 | 8,55 | 6,73 | 5,15 | |
No | 5,72 | 5,22 | 4,74 | 4,26 | 3,78 | 3,30 | 2,83 | ||
Iраб | 9,63 | 8,88 | 8,18 | 7,53 | 6,93 | 6,37 | 5,89 | ||
35 | Qo | 17,02 | 14,44 | 12,08 | 9,91 | 7,96 | 6,20 | 4,69 | |
No | 6.04 | 5,51 | 4,97 | 4,45 | 3,95 | 3,46 | 2,96 | ||
Iраб | 10,12 | 9,29 | 8,51 | 7,79 | 7,14 | 6,55 | 6,02 | ||
40 | Qo | 15,94 | 13,53 | 11,28 | 9,24 | 7,40 | 5,76 | 4,30 | |
No | 6,34 | 5,76 | 5,19 | 4,64 | 4,09 | 3,57 | 3,06 | ||
Iраб | 10,60 | 9,68 | 8,84 | 8,05 | 7,33 | 6,68 | 6,12 | ||
АК-МТ80-Н | 25 | Qo | 24,50 | 20,93 | 17,62 | 14,59 | 11,85 | 9,39 | 7,25 |
No | 6,56 | 6,00 | 5,46 | 4,93 | 4,41 | 3,92 | 3,44 | ||
Iраб | 10,71 | 9,87 | 9,09 | 8,36 | 7,69 | 7,08 | 6,54 | ||
30 | Qo | 23,13 | 19,75 | 16,59 | 13,70 | 11,08 | 8,73 | 6,65 | |
No | 6,97 | 6,35 | 5,74 | 5,18 | 4,64 | 4,12 | 3,61 | ||
Iраб | 11,35 | 10,38 | 9,48 | 8,70 | 7,98 | 7,33 | 6,73 | ||
35 | Qo | 21,75 | 18,56 | 15,59 | 12,85 | 10,33 | 8,09 | 6,10 | |
No | 7,38 | 6,72 | 6,08 | 5,47 | 4,88 | 4,32 | 3,80 | ||
Iраб | 11,99 | 10,95 | 9,99 | 9,10 | 8,29 | 7,58 | 6,95 | ||
40 | Qo | 20,40 | 17,39 | 14,59 | 12,01 | 9,66 | 7,53 | 5,61 | |
No | 7,85 | 7,11 | 6,42 | 5,78 | 5,16 | 4,57 | 4,01 | ||
Iраб | 12,76 | 11,56 | 10,49 | 9,54 | 8,67 | 7,89 | 7,19 |
Qo, кВт -холодопроизводительность; No, кВт -потребляемая мощность; Iмб, А — рабочий ток.
Основу любого молокоохладителя составляет компрессорно-конденсаторный агрегат, в общем случае включающий холодильный компрессор, конденсатор воздушного охлаждения, жидкостный ресивер и терморегулирующий вентиль. Наиболее дорогостоящим узлом холодильного агрегата или машины в целом является компрессор. В агрегатах производства компании “Остров” используются герметичные поршневые компрессоры фирмы Maneurop (Франция) серии МТ (рис. 3), максимально приспособленные к условиям работы в составе охладителей молока благодаря их повышенной стойкости к “влажному ходу” и так называемому “заливу”, высокому уровню максимально допустимых температур нагнетания и повышенному ресурсу работы.
Рис. 3. Холодильные компрессоры серии МТ
Таблица 3
Характеристики резервуаров—охладителей молока серии ОРМ
Показатели | Марка резервуара-охладителя молока | ||
Г6-ОРМ-2500 | Г6-ОРМ-3500 | Г6-ОРМ-5000 | |
Вместимость охладителя номинальная, л | 2500 | 3500 | 5000 |
Время охлаждения молока в течение первого цикла (дойки) от 35 до 4 °C, мин, не более | 1/2 вместимости 180 | 1/3 вместимости 180 | 1/2 вместимости 180 |
Установленная мощность (при 3x380 В, 50 Гц), кВт, не более | 8,5+5,5+0,37+ + 1,1 | 12,5 | 17,0+3,2+ +0,37+1,1 |
Число холодильных агрегатов (R22), шт. | 1 | 2 | 2 |
Способ охлаждения | Непосредственный | ||
Число моющих головок, шт. | 2 | 2 | 2 |
Число мешалок, шт. | 1 | 1 | 1 |
Температура молока при хранении,°С, не более | 4...6 | 4...6 | 4...6 |
Температура окружающей среды, °C | 10...32 | 1O...32 | 10...32 |
Присоединительные размеры патрубков: моющих головок заполнения и слива | Rd62 Rd78 | Rd62 Rd78 | Rd62 Rd78 |
Габаритные размеры, мм: резервуара хладагрегата водоподогревателя | 2560x1425x2060 1200x800x790 1570x489x489 | 3860x1425x2060 1040x640x1250 1570x489x489 | 4150x1425x2060 1200x800x1580 1570x489x489 |
Масса, кг: резервуара блока агрегатов водоподогреватель + вода | 570 160 60+200 | 730 169 60+200 | 1000 320 60+200 |
На базе компрессоров серии МТ в ЗАО “Остров” созданы серийно выпускаемые компрессорно-конденсаторные агрегаты АК, максимально адаптированные к работе в условиях нестационарной тепловой нагрузки и переменных температур окружающего воздуха, характерных для молокоохладителей. Общий вид этих агрегатов приведен на рис. 4, их основные характеристики в табл. 1 и 2.
Рис. 4. Общий вид компрессорно-конденсаторных агрегатов серии АК
Агрегаты серии АК помимо штатной комплектации могут быть по желанию заказчика дополнительно укомплектованы реле защиты от “холодного пуска”, отделителем жидкости, системой регулирования давления конденсации и др., что выгодно отличает их от аналогичнных агрегатов на базе компрессоров L’Unite Hermetique (Tecumseh).
Таблица 4
Общие характеристики водоохлаждающих машин С В-МН
Модель машины | Заправка минеральным маслом 160Р, дм3 | Вентилятор | Габаритные размеры, мм | Масса, кг | ||||
Число | Диаметр, мм | Расход воздуха, м3/ч | Длина | Ширина | Высота | |||
СВ-МН60Х | 7.8 | 2 | 500 | 12530 | 1610 | 1000 | 1400 | 320 |
СВ-МН76Х | 7,8 | 2 | 630 | 19560 | 2000 | 1000 | 1400 | 320 |
СВ-МН96Х | 7,8 | 3 | 630 | 33000 | 2990 | 1000 | 1650 | 490 |
Таблица 5
Технические характеристики водоохлаждающих машин серии СВ-МП
Модель | Хладоноситель | "С | Температура окружающей среды,"С | |||||||
20 | 25 | 30 | 35 | |||||||
кВт | кВт | кВт | N, кВт | кВт | N, кВт | %’ кВт | кВт | |||
СВ-МН60Х | 30%-ный раствор пропиленгликоля | -10 | 22,0 | 9,6 | 20,4 | 9,9 | 18,8 | 10,2 | 17,0 | 10,5 |
-8 | 24,0 | 9,9 | 22,4 | 10,3 | 20,7 | 10,7 | 18,9 | 11,0 | ||
-6 | 26,1 | 10,3 | 24.4 | 10,7 | 22,5 | 11,1 | 20,8 | 11,5 | ||
-4 | 28,2 | 10,7 | 26,3 | 11.1 | 24,4 | 11,6 | 22,8 | 12,0 | ||
-2 | 30,2 | 11,1 | 28,3 | 11,5 | 26,3 | 12,0 | 24,7 | 12,5 | ||
0 | 32,3 | 11,5 | 30,3 | 11,9 | 28,2 | 12,5 | 26,6 | 13,0 | ||
2 | 35,1 | 11,8 | 33,0 | 12,3 | 30,8 | 13,0 | 28,6 | 13,6 | ||
Вода | 4 | 39,3 | 12,4 | 37,0 | 13,0 | 34,4 | 13,7 | 32,2 | 14,4 | |
6 | 42,0 | 12,7 | 39,6 | 13,4 | 36,8 | 14,2 | 34,5 | 14,9 | ||
8 | 44,6 | 13,1 | 42,1 | 13,8 | 39,1 | 14,6 | 36,7 | 15,4 | ||
10 | 47,1 | 13,4 | 44,6 | 14,2 | 41,4 | 15,1 | 39,0 | 16,0 | ||
СВ-МН76Х | 30%-ный раствор пропиленгликоля | -10 | 29.7 | 11,8 | 27,8 | 12,5 | 25,9 | 13,2 | 23,5 | 13,7 |
-8 | 32,6 | 12,4 | 30,7 | 13,1 | 28,6 | 13,8 | 26,3 | 14,4 | ||
-6 | 35,6 | 12,9 | 33,5 | 13,7 | 31,2 | 14,4 | 29,0 | 15,1 | ||
-4 | 38,5 | 13,5 | 36,3 | 14,2 | 33,9 | 15,0 | 31,8 | 15,8 | ||
-2 | 41,4 | 14,0 | 39,1 | 14,8 | 36,5 | 15,7 | 34,5 | 16,4 | ||
0 | 44,4 | 14,6 | 41,9 | 15,4 | 39,1 | 16,3 | 32,7 | 17,1 | ||
2 | 48,3 | 15,1 | 45,5 | 16,1 | 42,6 | 17,0 | 40,0 | 17,8 | ||
Вода | 4 | 53,6 | 15,9 | 50,6 | 16,9 | 47,2 | 17,9 | 44,1 | 18,9 | |
6 | 57,0 | 16,5 | 53,9 | 17,4 | 50,2 | 18,6 | 47,0 | 19,5 | ||
8 | 60,6 | 17,0 | 57,3 | 18,0 | 53,4 | 19,3 | 50,0 | 20,3 | ||
10 | 64,0 | 17,6 | 60,6 | 18,6 | 57,4 | 19,9 | 53,4 | 21,1 | ||
СВ-МН96Х | 30%-ный раствор пропиленгликоля | -10 | 37.5 | 14,8 | 35,2 | 15,6 | 32,8 | 16.5 | 30,6 | 17,2 |
-8 | 41,2 | 15,4 | 38,8 | 16,3 | 36,2 | 17,2 | 33,8 | 18,0 | ||
-6 | 45,0 | 16,1 | 42,3 | 17,0 | 39,6 | 17,9 | 37,0 | 18,8 | ||
-4 | 48,7 | 16,7 | 45,9 | 17,7 | 43,0 | 18,7 | 40,1 | 19,6 | ||
-2 | 52,4 | 17,4 | 49,5 | 18,4 | 46,3 | 19.4 | 43,3 | 20,3 | ||
0 | 56,1 | 18,0 | 53,0 | 19,1 | 49,7 | 20,1 | 46,4 | 21,1 | ||
2 | 61,2 | 18,7 | 58,0 | 19,7 | 54,2 | 21,0 | 50,8 | 22,0 | ||
Вода | 4 | 67,8 | 19,6 | 64,1 | 20.8 | 60,0 | 22,1 | 56,1 | 23,3 | |
6 | 72,4 | 20,2 | 68,4 | 21,5 | 64,1 | 22,9 | 59,9 | 24,2 | ||
8 | 77,0 | 20,8 | 72,7 | 22,2 | 68,1 | 23,6 | 63,5 | 25,0 | ||
10 | 81,4 | 21,5 | 76,8 | 22,9 | 72,0 | 24,4 | 68,3 | 25,9 |
Использование агрегатов АК в составе резервуаров-охладителей молока дает возможность создать современные высоконадежные и относительно недорогие резервуары-охладители молока ОРМ, технические характеристики которых приведены в табл.3.
Цена резервуаров-охладителей ОРМ от 342000 до 580000 руб. при комплектации CIPмойкой и от 361500 до 594100 руб. при дополнительной комплектации электроводоподогревателем.
В серии ОРМ выпускаются также резервуары-охладители вместимостью 450 и 1000 л стоимостью соответственно 139 500 и 174 000 руб.
Важным элементом резервуаров-охладителей является система их мойки и подготовки к повторному использованию. В резервуарах производства Вологодского машиностроительного завода (ВМЗ) и группы компаний “Луч” процедура мойки максимально автоматизирована.
Резервуары-охладители молока оснащаются современными системами мойки, функционирующими в полуавтоматическом и автоматическом режимах работы.
В полуавтоматическом режиме управление циклами мойки обеспечивается оператором.
В автоматическом режиме управление циклами мойки происходит по программе, заложенной в электронный контроллер. Имеется возможность запуска любого отдельного цикла программы.
Система мойки изготовлена из нержавеющих материалов, имеет насос для закачки моющих растворов и электромагнитную запорную арматуру.
Таблица 6
Характеристики резервуаров—охладителей молока серии РО
| Открытые резервуары | Закрытые резервуары | |||
РО-1,25 | РО-2,5 | РО-3,0 | РО-5,0 | РО-6,0 | |
Рабочая вместимость, л | 1250 | 2500 | 3000 | 5000 | 6000 |
Время охлаждения при 50 %-ном заполнении с температуры 35 до 4 °C, ч | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Число доек | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Способ охлаждения | Непосредственный | ||||
Модель холодильного агрегата | АК-МТ40-Н | АК-МТ64-Н | АК-МТ80-Н | 2хАК-МТ 64-Н | 2хАК-МТ 80-Н |
Хладагент | R22 | R22 | R22 | R22 | R22 |
Холодопроизводительность, кВт | 8,29 | 12,08 | 15,59 | 2-12,08= =24,16 | 215.59= =31,18 |
Мощность привода мешалки, кВт | 0,25 | 0,37 | 0,55 | 0,75 | 0,75 |
Мощность насосасмесителя, кВт | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Площадь испарителя, м2 | 2x0,9= 1,8 | 2x1,7=3,4 | 2x1,9=3,8 | 2x2,96=5,9 | 2x3,2=6,4 |
Габаритные размеры без холодильного агрегата, мм, не более: |
|
|
|
|
|
длина | 2000 | 2100 | 2150 | 2400 | 2500 |
ширина | 1300 | 1800 | 1700 | 2000 | 2100 |
высота | 1100 | 1100 | 1500 | 1900 | 2100 |
Масса без холодильного агрегата, кг | 400 | 550 | 600 | 775 | 825 |
Цена, тыс. руб. | 180,2 | 283,2 | 330 | 520 | 592,3 |
Отличительной особенностью резервуаров-охладителей молока разработки ОКБ “Оскон” (Киров), также оснащенных холодильным оборудованием производства ЗАО “Остров”, является возможность их использования для охлаждения молока по двум схемам.
Первая схема (верхняя на рис. 5) с агрегатом серии АК на базе поршневых герметичных компрессоров типа МТ аналогична схеме молокоохладителей ВМЗ.
Рис. 5. Схемы холодоснабжеиия молокоохладителей
Во второй схеме (нижняя на рис. 5) используется водоохлаждающая машина СВ-MH, которая изготовляется в двух исполнениях: “О” с конденсатором, смонтированным на той же раме, что и компрессорно-ресиверный агрегат, и “Р” с выносным конденсатором воздушного охлаждения, который устанавливается там, где это удобно потребителю.
Преимущества второй схемы заключаются в том, что машина обслуживает несколько резервуаров с молоком и работает практически при постоянной тепловой нагрузке, что существенно облегчает регулирование и заметно продлевает ресурс компрессоров. Недостатки схемы состоят в сложности гидравлического контура, а в некоторых случаях в необходимости оснащения водоохлаждающей машины специальным гидромодулем, включающим буферный бак, насосы и гидравлическую арматуру. Характеристики водоохлаждающих машин серии СВМН приведены в табл. 4 и 5, их общий вид в исполнении “О” на рис. 6. Для приведенных моделей в каждой машине используются по 2 герметичных поршневых компрессора Maneurop и пластинчатый испаритель.
Рис. 6. Общий вид водоохлаждающей машины СВ-МН
Внешний вид резервуаров-охладителей разработки ОКБ "Оскон” показан на рис. 7, их технические характеристики даны в табл. 6.
Рис. 7. Внешний вид резервуаров-охладителей серии РО
Об авторах
В. Б. Сапожников
Московский государственный университет инженерной экологии
Автор, ответственный за переписку.
Email: info@eco-vector.com
Д-р техн, наук, проф.
Россия