Модернизация и автоматизация сезонного охладителя молока ОМС-0,5

Предметом конструкторской разработки данного дипломного проекта является сезонный охладитель молока ОМС-0,5, предназначенный для охлаждения промежуточного хладоносителя (воды) циркулирующей в контурах серийно-выпускаемых установок без холодильных агрегатов) .Основным преимуществом данного оборудования является то, что при его использовании конечная температура охлажденного молока на 2…3 С выше температуры воды, подаваемой в пластинчатый охладитель из сезонного охладителя молока.
Так как на территории Могилевскай области отрицательные температуры воздуха бывают до 5 месяцев в году, то это открывает широкие возможности использования естественного холода на охлаждение молока на местах его производства. Установка может работать как в активном режиме (при температуре наружного воздуха выше – 5 С), так и в пассивном режиме (при температуре наружного воздуха ниже - 5 С). Суточная производительность установки при температуре наружного воздуха минус 10 С составляет 15 т молока в час. Удельный расход электроэнергии составляет 1,5 кВт•ч/т, что в 20-40 раз ниже, чем при охлаждении молока на молокоохладительных установках.
Период работы сезоннодействующего охладителя составляет 160-180 дней в год в зависимости от региона и ограничивается предельной температурой атмосферного воздуха +4 С. В летнее время ее можно использовать как градирню для охлаждения конденсата холодильных машин типа МКТ-20, пластинчатых охладителей ОМ-400, ОМ-1500, а также в качестве противопожарного оборудования.
На следующих листах (№ 8, 9 и 10) представлены общий вид и основные узлы разработанного оборудования.
Сезонный охладитель молока включает в себя несущую раму, предназначенную для размещения в ней бака-аккумулятора "ледяной воды" и водораспределительного лотка. Секции охладителя состоят из рамы и четырех щитков-отражателей, которые предназначены для предотвращения выноса капель воды из установки.
Вода, попадая на поверхность щитков, частично отражается внутрь установки и частично стекает вниз в виде тонкой пленки. При этом она дополнительно охлаж-дается за счет контакта с металлом, обдуваемого холодным атмосферным воздухом. Распылитель служит для разбрызгивания отепленной воды с целью лучшего ее охлаждения. Он имеет два параллельных ствола с восемью распыливающими форсунками на каждом.
Водонасосный агрегат состоит из центробежного водяного насоса с электродвигателем. Служит для подачи отепленной воды из охладителя через резинотканевый рукав к распылителям. Трап используется обслуживающим персоналом для проведения техобслуживания в верхнем блоке охладителя моло-ка.
Охладитель работает следующим образом: вода, нагретая после контакта с моло-ком, из пластинчатого охладителя подается в распылители, откуда выходит в мелкодиспергированном состоянии и попадает вниз, охлаждаясь вследствие контакта с атмосферным воздухом. Далее вода собирается в водораспеделительном лотке и направляется в бак-аккумулятор, из которого самотеком стекает в бак охладителя, а оттуда к пластинчатому охладителю молока. В дальнейшем цикл повторяется.
Применение данной установки в осенне-зимний период позволит не только сократить время охлаждения молока после доения, но и значительно снизить расход электроэнергии, т.к. при температуре атмосферного воздуха ниже 4 С можно отключать компрессорную установку штатного охладителя молока, установленного на ферме, и использовать предлагаемый вариант.
Одним из ключевых узлов сезонного охладителя является разбрызгиватель, который обеспечивает диспергирование хладоносителя. Он имеет два параллельных ствола с восемью распыливающими форсунками на каждом. Недостатком этого узла в стандарртном оборудовании является следующее: при низких температурах (- 20…25 С) происходит замерзание хладоносителя (воды) в форсунках (распылителях), что приводит к потере его функциональности. Предлагаемое техническое решение заключается в следующем: необходимо чтобы теплый влажный воздух из помещения коровника вентилятором от приточно-вытяжной вентиляции направлялся на ствол с закрепленными на ней распылителями. Это позволит поддерживать их температуру выше точки замерзания хладоносителя. Кроме того в дипломном проекте предложена новая конструкция распылителей и увеличено их число (с 5 до 8 шт.) по сравнению со старой базовой. В конструкторской части проекта расчитаны технологическая схема и параметры бака аккумулятора.
С целью более рациональной эффективной работы, предлагается организовать работу сезонного охладителя в комбинированном режиме по следующей схеме:
аккумуляция холода в баке-аккумуляторе ОМС в ночное время и использование накопленного холода для охлаждения молока при утренней дойке;
доохлаждение молока при необходимости штатной холодильной установкой;
дополнительное аккумулирование холода путем предварительного намораживания льда штатной холодильной машиной.
Кроме того, предлагается оснастить системой автоматики, регулирующей расход хладоносителя (воды) в зависимости от температуры окружающей среды, температуры охлаждаемого молока и т.д.
Для обоснования механизации технологического процесса производства молока в дипломном проекте представлена технологическая карта. Технологическая карта определяет не только потребное количество машин, но и является обоснованием для определения плановой себестоимости продукции.
Экономические расчеты показывают, что применение модернизированного се-зонного охладителя позволяет достичь следующих результатов. Применение установки на ферме 400 голов позволит получить значительный экономический эффект от экономии электроэнергии за сезон эксплуатации. Применение ОМС-0,5 позволяет: снизить удельный расход электроэнергии на охлаждение 1 т молока в период эксплуатации до 8 кВт.ч, увеличить срок службы компрессорно-конденсаторного агрегата на 30-40%.

(конструкторская часть дипломного проекта)