9. Машинное доение коров и первичная обработка молока.

На основании задания и разработанной технологической схемы студент выбирает тип доильной установки, оборудования для первичной обработки молока и выполняет эксплуатационные расчеты.

Суточный выход молока на корову G_сут(кг):

G_сут = ,

где П_р– средний годовой удой, кг;

300 – продолжительность лактационного периода.

Количество операторов машинного доения для обслуживания доильной установки:

К_о = ,

где m_Д– число дойных коров в стаде;

_р– затраты ручного труда на доение одной коровы,_р= 1,5…2 мин;

_Д– длительность дойки стада,_Д= 2…3 ч.

Количество доильных аппаратов К_а, обслуживаемых одним оператором:

К_а = ,

где _м– машинное время доения одной коровы (без участия оператора),

_м= 3…6 мин.

Производительность оператора (количество выдоенных коров в час):

Q_o =.

Производительность доильной установки (коров в час):

Q_у = .

Свежевыдоенное молоко подлежит немедленной очистке, охлаждению, а иногда и пастеризации. Быструю первичную обработку молока достигают при условии поточности производственной линии молока. Для осуществления поточности необходимо согласовать по производительности все звенья молочной линии.

Производительность Q_м(кг/ч) поточной производственной линии первичной обработки молока:

Q_м = ,

где С – коэффициент сезонного поступления молока, С = 1,2…1,5;

К – количество коров на ферме;

У – средний годовой удой, кг/год;

К_р– кратность дойки, К_р= 2…3;

_Д– длительность дойки стада, ч.

Определяем необходимую вместимость грязевого пространства сепаратора

V_гряз(л) и по ее величине подбирают необходимый сепаратор-молокоочиститель:

V_гряз=,

где p– процент отложения сепараторной слизи от общего объема

пропущенного молока, p= 0,03…0,06;

 - длительность непрерывной работы сепаратора-молокоочистителя

без разборки, =2…3 ч.

Q_м– необходимая пропускная способность молокоочистителя, л/ч.

Q_м = ,

где - плотность молока,= 1,03 кг/л.

Если подобран тип сепоратора-молокоочистителя и известна вместимость его грязевого пространства, то проверяют его на длительность непрерывной работы, т. е. определяют из формулы V_гряз.

Чтобы продлить бактерицидное свойство молока, его необходимо охладить до температуры 8…10^оС.

На животноводческих фермах и комплексах все большее распространение получают пластинчатые охладители. Их рассчитывают по поверхности теплообмена в связи с работой их на переменном температурном режиме.

Рабочую поверхность пластинчатого охладителя F_р(м²) рассчитывают по формуле

F = ,

где Q_ох=кг/с – необходимая производительность охладитетеля;

с – теплоемкость молока, Дж/(кг^оС);

t₁– начальная температура молока, поступающая в охладитель,^оС;

t₂– конечная температура молока после охлаждения,^оС;

К – общий коэффициент теплоотдачи для односекционного пластинчатого

охладителя с рабочей поверхностью одной пластины.

К = 1111 Дж/(м²ч^оС);

t_ср– средняя логарифмическая разность температур, определяется

по уравнению

t_ср = ,

t_макс– разность температур между молоком и охлаждающей жидкостью на входе молока в охладитель (t_макс = t_мин – t_вн), ^оС;

t_мин– разность температур между молоком и охлаждающей жидкостью

на выходе молока из охладителя (принимается равной 2…3^оС).

Число пластин в секции можно определить по формуле

Z=,

где f– площадь рабочей поверхности одной пластины,f=0,043 м².

10. Расчёт микроклимата.

Создание в животноводческих помещениях оптимального микроклимата имеет важное значение не только для здоровья животных, но и для продления срока службы основных производственных зданий, улучшение эксплуатации технологического оборудования и условий труда обслуживающего персонала.

Причины ухудшения микроклимата большинства эксплуатируемых животноводческих помещений заключается в низкой теплозащите ограждающих конструкций, неквалифицированной эксплуатации отопительно-вентиляционного оборудования, а также неправильной организации воздухообмена.

Часовой воздухообмен (м³/ч) по содержанию углекислого газа L_со и влаги L_w определяют по формулам:

L_=, L_w=,

где С – количество углекислого газа, выделяемого одним животным, л/ч,

С=21 л/ч;

m – количество животных;

С₁ – допустимое количество углекислого газа в воздухе, л/м³,

С₂=0,3 …0,4 л/м³;

W – количество водяного пара, выделяемого одним животным в течение часа, г/ч, W=55 г/ч;

β – коэффициент, учитывающий испарение влаги с пола, кормушек, автопоилок и т. д.;

W₁ – допустимое количество водяного пара в воздухе помещения, г/м³ (абсолютная влажность);

W₂ – средняя абсолютная влажность приточного воздуха, г/м³, W₂=3,2…3,3 г/м³.

Из полученных по формулам результатов для дальнейших расчётов выбирают максимальный воздухообмен.

Кратность часового воздухообмена (ч^-1):

К=,

где V – объём помещения, м³.

Кратность часового воздухообмена для молодняка раннего возраста и маточного поголовья допускается не больше 3 раз в час, для остальных животных не более 5.

При кратности воздухообмена К<3 выбирают естественную вентиляцию, при К=3…5 – принудительную вентиляцию без подогрева подаваемого воздуха.

При естественной вентиляции воздухообмен происходит вследствие разности температур внутри и снаружи помещения. Воздух в помещении перемещается по каналу снизу вверх.

Сечение вытяжных и приточных каналов (м²) определяют:

F_в=,

где L – часовой воздухообмен по углекислому газу или по влаге, м³/ч;

υ – скорость воздуха в канале, м/с,

υ=2,2,

где h – высота канала (h≈3 м);

t₁-t₂ – разность температур внутреннего и наружного воздуха, град.

Количество вытяжных каналов определяют из выражения

m_к=,

где ƒ – площадь сечения одного канала, м².

Площадь сечения вытяжных каналов принимается 0,25; 0,36; 0,5; 1 м² и более, а приточных 0,04 и 0,06 м².

В принудительной вентиляционной системе поступление свежего воздуха обеспечивается приточными вентиляционными установками. Применяют вентиляторы низкого давления (до 980 Па) и среднего (2940 Па).

Расчёт принудительной вентиляционной системы ведётся из тех условий, что она должна быть в 2…3 раза больше расчётной величины воздухообмена, т. е.

L_вс=(2…3)L

Требуемый вентилятор подбирают по величине воздухообмена L_вс и требуемому напору, необходимому для преодоления сопротивления движению воздуха в канале вентиляционной системы. Объёмную подачу вентилятора (м³/ч) определяют по формуле

Q_в=,

где m_к – число вытяжных каналов.

При подаче Q_в≤8000 м³/ч выбирают схему с одним вентилятором, при Q_в>8000 м³/ч – с несколькими, при этом объёмная подача вентилятора не должна быть более 8000 м³/ч.