Введение

В молочном животноводстве резервуар для охлаждения молока – это большой резервуар для охлаждения и хранения молока при низкой температуре до момента его вывоза молоковозом. Резервуар для охлаждения молока является важным элементом оборудования молочной фермы. Обычно он изготавливается из нержавеющей стали и ежедневно используется для хранения сырого молока в надлежащем состоянии. Его необходимо очищать после каждого сбора молока. Резервуар для охлаждения молока может быть собственностью фермера или арендоваться у молокозавода.

Типы резервуаров для отвальных грузов

Производители сырого молока могут выбирать между открытыми (от 150 до 3000 литров) или закрытыми (от 1000 до 10000 литров) емкостями. Стоимость может значительно варьироваться в зависимости от производственных стандартов и того, приобретается новая или бывшая в употреблении емкость. Молочные силосы (от 10 000 литров и выше) подходят для крупных производителей. Они предназначены для наружной установки рядом с молочным блоком, при этом все органы управления и выпускной патрубок для молока расположены внутри молочного блока.

Строительство танков

Танк для охлаждения молока, также известный как танк-холодильник или молочный охладитель, состоит из внутреннего и внешнего резервуаров, оба изготовлены из высококачественной нержавеющей стали. Пространство между внешним и внутренним резервуарами изолировано пенополиуретаном. В случае отключения электроэнергии при внешней температуре 30°C, температура содержимого резервуара повысится не более чем на 1°C за 24 часа. Для обеспечения адекватного и быстрого охлаждения всего содержимого, каждый резервуар оснащен как минимум одним мешалкой. Перемешивание молока обеспечивает равномерную температуру и однородность молока внутри резервуара. На верхней части каждого закрытого танка для охлаждения молока имеется люк диаметром около 40 сантиметров. Это обеспечивает тщательную очистку и осмотр внутреннего резервуара при необходимости. Люк закрывается крышкой и герметизируется резиновым уплотнением. Также на верхней части расположены 2 или 3 небольших отверстия. Одно закрыто воздушным клапаном, а другие могут использоваться для перекачки молока в резервуар. Обычно танк для охлаждения молока устанавливается на 4, 6 или 8 регулируемых ножках. Встроенный наклон внутреннего резервуара обеспечивает, чтобы даже последняя капля молока стекала к выпускному отверстию. В нижней части каждого танка для охлаждения молока имеется резьбовое выходное отверстие, обычно с клапаном. Все резервуары оснащены термометром для немедленного контроля внутренней температуры. Большинство танков включают в себя автоматическую систему очистки. С использованием горячей и холодной воды, кислотной и/или щелочной моющей жидкости, насоса и распылительной штанги, внутренний резервуар очищается, обеспечивая гигиеничную внутреннюю среду при каждом опорожнении. Почти каждый танк имеет блок управления. Он управляет процессом охлаждения с помощью термостата. Пользователь может включать и выключать систему, обеспечивать дополнительное и немедленное перемешивание, запускать процедуру очистки и сбрасывать всю систему в случае сбоя. Новые и более крупные танки для охлаждения молока теперь оснащаются системами мониторинга и сигнализации. Эти системы контролируют температуру молока внутри резервуара, проверяют работу мешалки, холодильного агрегата и температуру воды для очистки. В случае неисправности любой из этих функций, активируется сигнализация. Система мониторинга также ведет журнал температуры и всех неисправностей за определенный период времени.

Нормы выхода из резервуаров для сыпучих грузов

Шведский выпуск (SMS 1145), немецкий выпуск (DIN 11851), английский RJT (BS 4825), IDF (ISO 2853), три-кламп (ISO 2852), датский выпуск (DS 722) – всё это можно встретить, не говоря уже о различных диаметрах. Они различаются в разных странах. Нестандартные выходы усложняют процесс сбора молока, поскольку оператору приходится подстраиваться под каждый отдельный стандарт/диаметр.

Системы охлаждения

Существует два основных метода охлаждения молока при поступлении в молочный танк, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Объем и тип танка будут определяться размером стада, периодом отелов, частотой сбора молока, необходимым качеством молока, доступностью энергии и воды, а также планами по дальнейшему развитию хозяйства.

Прямая экспансия

В резервуаре с охлаждением прямым расширением имеются трубы или ребристые пластины, по которым циркулирует хладагент и которые приварены непосредственно к внешней стороне молочной камеры. Снаружи резервуар для молока и охлаждающие трубопроводы покрыты слоем изоляции, поверх которого располагается металлическая оболочка. Охлаждение прямым расширением не может работать при пустом резервуаре, иначе внутренние стенки замерзнут. Вместо этого резервуар быстро охлаждается при поступлении в него теплого молока, а затем охлаждается медленно для поддержания низкой температуры хранения. Быстрое охлаждение во время доения требует использования мощных холодильных компрессоров и конденсаторов для быстрого отвода тепла от молока, и оно наиболее эффективно для крупных фермерских хозяйств, где доступно трехфазное электропитание для работы высокопроизводительной системы охлаждения.

Ледяная Банка

В резервуаре с использованием льдогенератора или ледяного аккумулятора дно внутренней молочной камеры погружается в открытый бассейн с водой, в котором подвешены медные трубки, заполненные хладагентом. Между доениями небольшая маломощная система охлаждения медленно наращивает слой льда вокруг медных трубок и предотвращает образование льда на поверхности бассейна, непрерывно циркулируя воду в бассейне. После того, как толщина льда достигнет 5-7,5 см (2-3 дюймов), система охлаждения отключается. Во время доения молоко, поступающее в резервуар, охлаждается главным образом за счет циркуляции воды в бассейне вокруг стенок внутренней молочной камеры и таяния льда. Когда лед достаточно растает, система охлаждения возобновляет работу, чтобы поддержать ледяной аккумулятор и начать новый цикл формирования льда. Резервуары с ледяным аккумулятором лучше подходят для небольших семейных ферм, где доступно только однофазное электропитание, а мощные системы охлаждения были бы либо слишком дорогими, либо сложными в установке.

Предварительное охлаждение молока

Для экономии энергии и сохранения качества молока рекомендуется предварительно охлаждать его перед поступлением в резервуар, используя пластинчатый или трубчатый охладитель (теплообменник кожухотрубного типа), который снабжается охлажденной водой из скважины, льдогенератора или конденсаторного блока. Чем быстрее молоко охлаждается после доения, тем лучше. Эта система обеспечивает большую часть охлаждения до того, как молоко попадет в резервуар, поэтому в уже охлажденное молоко в резервуаре добавляется охлажденное молоко, а не теплое.

Температура охлаждения

Общая температура для хранения молока составляет 3–4°C. Для производства сыра из сырого молока рекомендуется поддерживать температуру молока на уровне 12°C, так как это позволит лучше сохранить его характеристики. Резервуар для охлаждения молока обычно не заполняется сразу полностью. Резервуар для двух доек рассчитан на охлаждение 50% своего объема за один раз. Резервуар для четырех доек рассчитан на охлаждение 25% своего объема за один раз, а резервуар для шести доек – на охлаждение 16,7% своего объема за один раз. Эффективность охлаждения зависит от количества доек, необходимых для полного заполнения резервуара, температуры окружающей среды и времени охлаждения.

Ручная чистка

Для ручной очистки необходимо, чтобы большой резервуар имел большие откидные крышки, которые можно поднимать для обеспечения легкого доступа к внутренним поверхностям резервуара. Ручная очистка, как правило, более тщательна, чем автоматические методы, поскольку позволяет внимательно осматривать резервуар в процессе мойки. Если резервуар очищен недостаточно хорошо, проблемному участку можно уделить дополнительное внимание.

Ограничения ручной чистки

Эта работа затруднительна при работе с очень большими резервуарами и становится все сложнее по мере увеличения общей площади поперечного сечения или диаметра резервуара, что требует либо более длинной щетки, либо подъемной рабочей платформы вокруг резервуара для подъема персонала, выполняющего очистку, чтобы дотянуться до боковой стенки высокого резервуара.

Автоматическая стирка

Автоматическая мойка молочных танков обычно активируется водителем молоковоза после каждого отбора молока. Система очистки работает по принципу обычной посудомоечной машины и состоит из одного или нескольких свободно вращающихся форсунок высокого давления с тангенциальными струями, установленных на конце гибкого шланга, подвешенного в центре внутренней поверхности танка. При распылении моющего раствора сила выходящей воды заставляет форсунку вращаться, а шланг – хаотично раскачиваться, равномерно распределяя моющий раствор по всей внутренней поверхности танка.

Ограничения автоматической стирки

Поскольку в автоматических системах мойки не происходит механической очистки, моющее средство полагается на поверхностно-активные вещества и детергенты для растворения жиров, оставленных сливками в молоке на внутренней поверхности резервуара. Однако этого недостаточно для удаления отложений молочного камня, и резервуар может периодически требовать обработки средством для удаления молочного камня, чтобы избавиться от этих накипей, в которых могут содержаться бактерии и загрязнения. Автоматическая мойка очищает только внутреннюю поверхность резервуара. Она не способна очистить внешнюю поверхность, а также недостаточно хорошо промывает область уплотнений крышки. Хотя можно ограничиться очисткой внутренней поверхности, это не обеспечивает такой же высокий уровень санитарии, как ручная мойка внешней поверхности резервуара после или во время автоматического процесса. Кроме того, некоторые детали, контактирующие с молоком, например, сливной клапан, не могут быть должным образом очищены автоматически без разборки клапана, извлечения уплотнительной шайбы и непосредственной мойки в мыльном растворе.

Операционные расходы

Существенное снижение эксплуатационных расходов возможно при использовании льдогенератора в сочетании с электроэнергией в периоды низкой нагрузки. Предварительное охлаждение молока с помощью пластинчатого или трубчатого охладителя, использующего воду из водопровода или скважины, также может снизить затраты и увеличить охлаждающую способность резервуара. Конденсаторные блоки для больших резервуаров, которые не являются неотъемлемой частью резервуара, следует устанавливать в смежном, подходящем и хорошо вентилируемом месте. По возможности, конденсаторные блоки не следует устанавливать на стену, обращенную к солнцу. Их следует устанавливать таким образом, чтобы обеспечить достаточный приток и отток воздуха для эффективной работы. К резервуару для молока должны быть обеспечены удобные подъездные пути для больших молоковозов, и он должен быть расположен таким образом, чтобы эти пути всегда оставались чистыми и свободными от скота. Хотя резервуары калибруются при первоначальной установке, некорректная калибровка резервуара встречается довольно часто и в некоторых случаях может привести к значительным финансовым потерям. Резервуары для молока, откалиброванные с занижением, могут привести к недополучению производителями сырого молока до 22 литров на каждую партию. Поэтому рекомендуется повторно калибровать резервуар.

Другие виды использования резервуаров для перевалки

Резервуары из нержавеющей стали также используются для нагрева или охлаждения жидкости, либо для её изоляции и поддержания заданной температуры. Благодаря гигиенической обработке внутренних и внешних поверхностей, в таких резервуарах можно хранить практически любые жидкости: воду, фруктовые соки, мёд, вино, пиво, чернила, краски, косметические средства, ароматические пищевые добавки, бактериальные культуры, моющие средства, масло или кровь.