К вопросу о повышении эффективности промывки доильных установок

Мойка и дезинфекция молочного оборудования – сложные и трудоемкие процессы, занимающие 25–30% рабочего времени работников предприятий молочной промышленности [1] . Кроме технических трудностей (сложность и продолжительность операции, несовершенство контроля и др.), проблему, особенно в последние годы, усугубила их высокая стоимость.

Молоко представляет собой идеальную питательную среду для большинства микроорганизмов. При благоприятных условиях (недостаточное охлаждение и некачественная мойка) микроорганизмы в молоке быстро размножаются, вызывая изменение его первоначальных свойств и порчу. Большое количество микробов попадает в молоко с плохо вымытых доильных машин и оборудования. Источником обсеменения молока микробами могут быть некоторые узлы доильной установки (УЗМ-1, доильные автоматы, фильтры для молока, детали коллектора), а также краны и соединительная арматура резервуаров для молока, которые недостаточно хорошо промываются при циркуляционной промывке и поэтому их дополнительно промывают вручную.

Загрязнения на доильном и молочном оборудовании состоят преимущественно из жира и белка. Жир не только прочно удерживается на поверхности, но и способствует приклеиванию белковых и минеральных частиц молока. Удержание загрязнений на оборудовании зависит также от материалов, из которых оно изготовлено, и качества обработки поверхности. Дольше степень загрязнения удерживается на оборудовании из алюминия и пластмассы, меньше – на стекле и нержавеющей стали. У материалов с гладкой поверхностью сцепление с частицами загрязнений наименьшее, у пористых и шероховатых – наибольшее. Остатки жира легко адсорбируются резиновыми деталями, если жир своевременно не удалить, он легко проникает через поры вглубь деталей и они теряют эластичность, трескаются.

При небрежной и нерегулярной промывке доильных установок и молочного оборудования загрязнения постоянно накапливаются и удерживаются настолько прочно, что отмыть их без специальных средств невозможно. Поэтому основная задача мойки – удаление загрязнения с помощью эмульгирования моющими растворами.

Объекты и методы

Процесс промывки, включая циркуляционную и ручную, состоит из следующих последовательно выполняемых операций:

• 1.    Ополаскивание оборудования теплой (30^ºС) водой для удаления остатков молока после дойки.

• 2.    Промывка доильного оборудования моюще-дезинфицирующими средствами.

• 3.    Ополаскивание чистой водой для удаления остатков моюще-дезинфицирующих средств.

• 4.    Сушка оборудования с использованием вакуума или теплого воздуха.

Качество промывки можно повысить, применив механическое воздействие. С этой целью при ручной промывке используют щетки, ерши и другие приспособления.

Эффективность промывки можно повысить и за счет использования пульсирующего режима. Для создания пульсирующего потока моющей жидкости на кафедре агроинженерии факультета технического сервиса в АПК Омского государственного аграрного университета им. П.А. Столыпина разработано устройство, имеющее в своем составе пульсоусилитель, прерывающий поток моющей жидкости путем создания периодического вакуума перед моло-косборником [2]. Схема приведена на рис. 1.

Устройство для мойки доильных установок содержит ванну для моющей жидкости 1 , коллекторную трубу 2 , молокопровод 3 с молокосборником-воздухоразделителем 4 , вакуум-провод 5 и установленный в его рассечке пульсатор 6 с впускным 7 и выпускным 8 патрубками и размещенным в нем прерывателем потока, выполненным в виде подпружиненного поршня 9 , который опирается на пружину 10 , установленную в корпусе 11 пульсатора и отделяющую камеру постоянного вакуума 12 от камеры переменного вакуума 13 . Мембрана 14 отделяет камеру 13 от камеры постоянного вакуума 15 пульсатора. На мембрану опирается клапан 16 , размещенный в камере переменного вакуума 17 . Камеры постоянного вакуума 12 и 15 соединены между собой патрубком 7 и каналом 18 , а камеры переменного вакуума 13 и 17 – регулируемым винтом 19 и каналом 20 .

Через патрубок 8 пульсатор сообщен с молокосборником, а к патрубку 7 подключен вакуум от вакуум-провода 5 . Через отверстие 21 при открытом клапане 16 камера 17 сообщена с атмосферой, через отверстие она периодически сообщается с камерой 15 . Через доильный аппарат молокопровод 3 сообщен с коллекторной трубой 2 . Второй его конец подключен к мо-локосборнику.

Работает устройство следующим образом. До включения установки во всех камерах пульсатора давление равно атмосферному. Мембрана 14 горизонтальна, клапан 16 открыт, поршень 9 под действием пружины 10 занимает верхнее положение, обеспечивая сообщение между патрубками 7 и 8 .

После включения установки давление в камерах 12 и 15 резко снижается, и поршень, преодолевая сопротивление пружины, опускается, разобщая патрубки 7 и 8 . Одновременно при снижении давления в камере 15 и сохранении его прежнего значения в камере 13 мембрана 14 поднимается, а клапан 16 закрывает отверстие 21 и открывает отверстие 22 , что обеспечивает быстрое снижение давления в камере 17 и постепенное (с учетом регулируемого сечения канала 20 ) в камере 13 .

При наступлении вакуума в камере 13 под действием пружины поршень поднимается, обеспечивая сообщение между патрубками 7 и 8. Через патрубок 8 и молокосборник разряжение передается в молокопровод 3, а через доильный аппарат в коллекторную трубу 2, обеспе- чивая засасывание моющей жидкости из ванны в молокопровод, молокосборник и промывку доильной установки.

Одновременно за счет выравнивания давления в камерах 13 и 15 мембрана опускается, а клапан открывает отверстие 21 и закрывает отверстие 22 . Через отверстие 21 атмосферный воздух заполняет камеру 17 , а затем по каналу 20 постепенно проникает в камеру 13 , создаются условия повторения цикла. Периодическое сообщение и разобщение поршнем 9 патрубков 7 и 8 создает условия для периодического засасывания из ванны моющей жидкости и обеспечивает пульсирующий характер ее движения по молоковедущим трактам доильной установки. При этом пульсирующий вакуум в системе не вызывает гидроударов, как это может быть при резком прерывании потока жидкости.

Частота пульсации потока и объем жидкости, засасываемой за 1 цикл, регулируется винтом 19 пульсатора.

Необходимость в регулировании параметров пульсации потока моющей жидкости вызвано различной степенью загрязненности доильных установок и условиями их эксплуатации.

Внедрение предлагаемого устройства позволит повысить эффективность мойки, снизить затраты труда, повысить надежность работы установки при промывке.

Технологическая схема промывки доил ьной установки в пульсирующем режиме:

• 1    – ванна; 2 – коллекторна я труба; 3 – молокопровод;

• 4 – молокосборник-воздухоразделит ель; 5 – вакуум-провод; 6 – пульсатор;

• 7,    8 – впускной и выпускной патрубок; 9 – п оршень; 10 – пружина; 11 – корпус пульсатора; 12 – камера постоянного вакуум а; 13 – камера переменного вакуума

15 – камера постоянного вакуума ; 17 – камера переменного вакуума;

14 – мембрана; 16 – клапан; 18, 20 – канал; 19 – регулировочный винт