9.1 Машинное доение коров
В основу расчета технологии машинного доения входит выбор типа доильной установки, определение ее производительности, количества операторов и доильных аппаратов, а также затраты труда на единицу продукции.
В зависимости от количества коров на ферме, системы содержания животных, их продуктивности и скорости молокоотдачи, а также пригодности к машинному доению выбирается тип доильной установки. При этом учитывается уровень механизации остальных трудоемких процессов на ферме, форма организации труда, распорядок дня и т. д. Поэтому, производя технологические расчеты машинного доения коров, прежде всего, исходят из размера дойного поголовья и способа содержания животных.
Для фермы с привязным содержанием коров, исходя из ее технико-экономических показателей, выбирают определенный тип доильной установки. В частности, для этого способа содержания целесообразно использовать линейные доильные установки, монтирующиеся непосредственно в коровниках; как, например, АД-100А, ДАС-2Б, АДМ-8А.
Потребное их количество определяют из следующего выражения:
где МД – число дойных коров в стаде;
Qду – производительность доильной установки, коров/ч [9, с. 331];
ТД – длительность доения стада, ч (ТД = 2…3 ч);
η – коэффициент использования рабочего времени, (η = 0,8…0,9).
В качестве доильной установки принимаю АДМ-8А-2 (для коровников на 200 голов).
Принимаем 1 доильные установки АДМ-8А-2.
Количество операторов машинного доения для обслуживания доильной установки:
где tp – время, затрачиваемое оператором на подготовительно-заключительные работы при каждом доении на другие работы, входящие в их обязанности. Общие затраты времени на подготовительно-заключительные работы при доении в ведра tp = 3…4 мин; при доении в молокопровод tp = 2…3 мин; при доении на площадках tp = 1,5…2 мин.
Принимаем 1 операторов.
Количество доильных аппаратов, обслуживаемых одним оператором:
где tмаш – продолжительность машинного доения коров, мин (tмаш = 4…6 мин).
Производительность оператора (количество выдоенных коров в час):
Производительность доильной установки в коровах в час:
9.2 Первичная обработка молока
Основными технологическими операциями первичной обработки молока являются: очистка, охлаждение, хранение и транспортировка. В некоторых случаях на фермах производится и переработка молока, представляющая собой последовательность технологических операций с целью сохранения первоначальных свойств молока и получения запланированной молочной продукции: питьевого молока, сливок, кисломолочных продуктов, масла, сыра и т. д. Переработку молока в зависимости от вида получаемой продукции осуществляют по различным технологическим схемам. При производстве цельного молока технологический процесс включает следующие операции: прием цельного молока, сортирование, очистка, нормализация, пастеризация, охлаждение, хранение, выдача.
Конструктивная реализация технологического процесса получения цельного молока зависит от способа доения и типа доильной установки, наличия и типа холодильной установки. При доении на установках с молокопроводами (АДМ-8, УДП-6, УДА-8, УДЕ-8 и др.) обработка молока производится одновременно с доением. Молоко из доильных аппаратов по молокопроводу поступает в молочную и под напором прокачивается через очиститель пластинчатый и поступает в танк для хранения (с последующим доохлаждением или без него).
Охлаждение молока на фермах осуществляется различным путем: во флягах; в охладителях, входящих в комплект оборудования для первичной обработки молока доильных установок; в ваннах, вмонтированных в холодильные установки. Наибольшее распространение получил проточной способ охлаждения молока в закрытых пластинчатых охладителях, входящих в комплект доильных установок. При охлаждении молока в ваннах, входящих в комплект доильной установки, молоко сразу же после доения и очистки поступает в них. Среди них: ТОМ-2,0А, стенки ванны охлаждают промежуточным хладоносителем (водой); РПО-1,6 и РПО-2,5, оборудованные устройствами для автоматического включения холодильной установки, периодического перемешивания и механической промывки ванн.
В качестве первичной обработки молока примем только охлаждение в танке-охладителе ТОМ-2,0А. Затем охлажденное молоко сдается на молокозавод.
Потребное количество резервуаров-охладителей определяется:
где Gр – разовый надой молока, кг (в нашем случае при годовом надое с одной коровы 4500 кг и коэффициенте сухостойности (количество дойных коров равно 0,85∙46=39,1) и двукратной транспортировке молока на молокозавод Gр = 241 кг);
ρм – плотность молока, кг/м3 (ρм = 1029 кг/м3);
ψ – степень заполнения емкости (0,5…0,6);
VМВ – рабочая вместимость молочной ванны, м3 (для ТОМ-2,0А VМВ = 1,8 м3) [9, с. 408].
принимаем nр
= 1.
Время охлаждения рассола (воды), ч;
где Vах – вместимость аккумулятора холода, м3 (у ТОМ-2,0А Vах = 1,275 м3);
tнр – начальная температура рассола, ºС (25ºС);
tкр – рабочая температура рассола, ºС (6ºС);
Qхол – холодопроизводительность установки, кВт (у ТОМ-2,0А Qхол=10 кВт);
ρр – плотность рассола, кг/м3 (1000 кг/м3);
Ср
– теплоемкость рассола,
(4,2
);
η – КПД системы охлаждения (0,8).
Время охлаждения молока, ч;
где tн – начальная температура молока (после очистки), ºС (34ºС);
tохл – температура охлажденного молока, ºС (8ºС);
t – минимальная разность температур молока и рассола, ºС (4…10ºС);
См – теплоемкость молока (3,89 ).
Для транспортировки молока примем одну автоцистерну АЦПТ-2,8А-53 на базе автомобиля ГАЗ-53. Емкость цистерны 2800 л.