ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ, ПРИЕМКИ И ХРАНЕНИЯ МОЛОКА.

Молоко, поступающее на перерабатывающие предприятия в заполненных полностью автоцистернах, принимают по объему без взвешивания. При поступлении молока во флягах или в неполных цистернах, а также при транспортировании по молокопроводу мо­локо взвешивают.

Пропускную способность (производительность) весов (кг/ч) определяют по формуле

где G_B — грузоподъемность весов, кг; Z_В— продолжительность одного цикла взве­шивания, мин.

В зависимости от марки и типа весов продолжительность цикла взвешивания составляет 3...7 мин.

Пересчет объема продуктов в массу (кг) выполняют с учетом их плотности:

G=V_Pn,

где V— объем продукта, м³; р_п —плотность продукта, кг/м³.

Плотность цельного молока, обезжиренного и молочного жира соответственно 1027, 1030 и 923 кг/м³.

Технологический расчет оборудования для хранения молока заключается в определении общей вместимости емкостей, их мар­ки и количества, а также продолжительности их наполнения, ис­пользования и опорожнения.

Вместимость емкостей для хранения необработанного молока может быть принята равной 100, 80 и 60 % его суточного поступле­ния соответственно для сыродельных, городских молочных и молочно-консервных заводов. Количество и марку емкостей подби­рают, исходя из их технической характеристики.

При наполнении и опорожнении цистерн и емкостей с помо­щью насоса время выполнения этих операций τ (с) одинаково:

Где V_Р рабочая вместимость цистерны .м³, П_Н подача насоса м³/с

В зависимости от типа емкостей время их опорожнения само­теком определяют по различным формулам. Для вертикальных емкостей

для горизонтальных емкостей

Гдеf- площадь поперечного сечения патрубка, м², µ- коэффициент расхода жидкости,зависящий от ее вязкости (молока 0,7 – 0,75), g – ускорение свободного падения м/с²,Н – высота уровня молока в емкости, м

Время наполнения цистерны с помощью вакуумной системы определяют по уравнению

где Н_у — разность уровней, на которых расположены заполняемая и опорожняе­мая емкости, м; Δр — перепад давлений в заполняемой и опорожняемой емкостях, Па.

Время использования емкостей для хранения молока зависит от интенсивности последующих технологических операций по его переработке.

Сменную пропускную способность емкостей (м³) определяют из выражения

где τ_см — продолжительность смены, ч; τ_хр — продолжительность хранения (пере­работки) молока в емкости, ч.

В процессе транспортирования или хранения молока изменя­ется его температура. Поэтому конечную температуру молока пос­ле его хранения и транспортирования t_K (°С) необходимо учиты­вать при разработке технологической схемы получения продукта:

где к — коэффициент теплопередачи, Вт/(м²°С); F— площадь поверхности ем­кости, м²;τ_ТР— продолжительность транспортирования или хранения молока, с; t_СР — температура окружающей среды, °С; t_H — начальная температура молока, °С; G_M — масса молока, кг; С_м — удельная теплоемкость молока, Дж/(кг • °С) [зависит от температуры продукта и при 0, 15 и 40 °С равна соответственно 3852, 3885 и 3956 Дж/(кг-"С)].

Коэффициент теплопередачи для емкостей с теплоизоляцией, автоцистерн, емкостей без теплоизоляции и неукрытых фляг ра­вен соответственно 1,5...3; 1...2; 5...6 и 9... 14 Вт/(м-² ■ °С).

При расчете оборудования для транспортирования молока по трубам необходимо определить их диаметр, полное гидравличес­кое сопротивление трубопровода, а также подобрать насос.

Выбор диаметра труб зависит от расхода транспортируемого продукта и его вида. В общем случае при транспортировании мо­лочных продуктов диаметр трубопровода (м) рассчитывают по формуле

где V— расход продукта, м³/ч; v — скорость движения продукта в трубопроводе, м/с.

Скорость движения продукта по трубам зависит от его вязкости и должна обеспечивать ламинарный режим потока в трубопрово­де. Оценка режима потока осуществляется по критерию Рейнольдса, который, в свою очередь, вычисляют по формуле

Где µ- кинематическая вязкость продукта, м²/с

Устойчивый ламинарный режим обеспечивается при Re < 1200... 1600. Если Re > 2320, то режим турбулентный.

Молочные продукты повышенной вязкости с большим содер-анием жира следует транспортировать только при ламинарном режиме, с низким содержанием жира (обезжиренное молоко, мо­лочная сыворотка и пахта) — при турбулентном. Исходя из этого, рекомендуются следующие предельные скорости транспортирова­ния молочных продуктов по трубам: молоко — 0,5...1,5 м/с; слив­ки и сгущенное молоко — 0,5; сыворотка и пахта — 1...2 м/с.

При подборе насоса нужно знать необходимый расход продук­тов, а также полное гидравлическое сопротивление трубопровода (Па). Оно может быть рассчитано по формуле

где Н_r —высота подачи продукта, м; g — ускорение свободного падения, м/с²; λ_тр — коэффициент трения продукта по внутренней поверхности трубы; l — длина трубопровода, м; d — диаметр трубопровода, м; — сумма коэффициентов ме­стных сопротивлений.

где Н_r— рабочая вместимость цистерны (емкости), м³; 77„ — подача насоса, м³/с.

где /— площадь поперечного сечения патрубка, м²; ц — коэффициент расхода жидкости, зависящий от ее вязкости (для молока ц = 0,7...0,75); g — ускорение свободного падения, м/с²; Н—высота уровня молока в емкости, м.

Коэффициенты местных сопротивлений существенно зависят от вязкости транспортируемого по трубопроводу продукта. В свя­зи с этим в формулы или справочные данные, взятые из курса гид­равлики, необходимо вводить коэффициент учитывающий вязкость продукта

где кинематическая вязкость воды, м²/с

Напор подобранного насоса должен быть большим, чем полное гидравлическое сопротивление трубопровода. Если продукт пода­ется в емкость, находящуюся под давлением, или в какой-либо аппарат на переработку, то насос следует подбирать с учетом об­щего гидравлического сопротивления соответствующего оборудо­вания:

ΔР_ОБ= ΔР_ТР+ΔР_АП+Δ_Ро

где Δр_т — гидравлическое сопротивление аппарата, Па; Δр₀ — давление в про­странстве резервуара над жидкостью, Па.