Оборудование для количественного учета молока

В процессе первичной обработки молоко обрабатывают на ферме или приемном пункте и перерабатывающем предприятии. Основные технологические операции - сбор и транспортирова­ние, приемка, контроль качества и учет количества, очистка, ох­лаждение и хранение молока.

На перерабатывающих предприятиях молоко принимают по массе (кг) или объему (м3) в специальных цехах или приемных отделениях. При приемке молока по объему пере­считывают объемные единицы в массовые в зависимости от плотности молока. Приемные цехи и отделения оснащены необходимым оборудо­ванием (весы, счетчики, насосы, резервуары и др.), имеют спе­циальные платформы для обслуживания автомолцистерн, кон­вейеры и оборудование для мойки автомолцистерн и фляг - для молока, доставленного во флягах.

При определении количества сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов на молокоперерабатывающих предприятиях применяют молокомеры, счетчики, расходомеры и весы.

Молокомеры. Поплавковый молокомер является наиболее простым и распространенным средством измерения небольшого количества молока. Он представляет собой цилиндрическое ведро с жестко закрепленной ручкой. В молокомер помещен поплавок с вертикальной линейкой, входящей в прорезь ручки. Линейка отградуирована в литрах.

При наполнении ведра поплавок всплывает и линейка поднимается над ручкой на высоту, соответствующую объему молока. Обычно вместимость молокомера поплавкового типа 10 л, а допустимая погрешность измерения ± 0,05 л.

Рис.1 Молокомер поплавковый

Для измерения 50 л молока и более служат емкостные молокомеры цилиндрической или шаровой формы, выполненные из прозрачных материалов. На их поверхности нанесена шкала, по которой отсчитывают объем молока.

Некоторые виды емкостей для хранения молока также можно использовать в качестве молокомеров. Измерители уровня заполнения емкости выполнены в виде поплавкового механизма, связанного тросиком с указателем объема молока.

Количественный учет молока при приемке молочных продук­тов, вспомогательных материалов осуществляется с помощью ус­тройств для измерения массы (весы), определения объема (рас­ходомеры-счетчики).

Весы.Для учета массы молока и молочных продуктов используют различные весы:

- железнодорожные - их применяют для взвешивания вагонов и составов в статике и в движении;

Рис.2 Весы железнодорожные

- автомобильные - они предназначены для взвешивания автотранспорта и прицепной груженой техники. Широкое применение автомобильных весов нашло в сельском хозяйстве для взвешивания полученного урожая зерновых культур, автомобилей с молочной продукцией и при перевозке крупнорогатого скота. Весовой учет материальных ценностей при получении и отгрузки со склада хозяйства, в значительной степени упрощается при использовании данного оборудования.

Рис.3 Весы автомобильные

- товарные гирные - это напольные весы с максимальным пределом взвешивания от 60 килограммов до 2-х тонн. Спектр их применения очень широк - пищевая и непищевая промышленности, склады, магазины, оптовые базы.

Рис.4 Весы товарные гирные

- шкальные - по своему устройству сходны с товарными гирными весами, но более удобны при взвешивании, т.к. имеют две шкалы: основную и дополнительную. Наибольшее значение основной шкалы соответствует наибольшему пределу взвешивания, а дополнительной - цене деления основной шкалы.

Рис.5 Весы шкальные

- циферблатные - на этих весах взвешивают молоко и молочные продукты в таре (флягах), творог в коробках, флягах, бочках и т. п. Для грузов больших га­баритных размеров используют платформенные стационарные весы.

Циферблатные весы наиболее удобны в эксплуатации. Они бывают рычажные и циферблатные. Основные па­раметры весов - предел и погрешность взвешивания. На этих весах взвешивают молоко и молочные продукты в таре (флягах), творог в коробках, флягах, бочках и т. п. Для грузов больших га­баритных размеров используют платформенные стационарные весы.

Для взвешивания молока (сливок) без тары используют ры­чажные и циферблатные весы с подвесными приемными емкос­тями (ваннами, люльками). Весы молочные СМИ-500 предназначены для взвешивания молока на предприятиях молочной промышленности, молокоприемных пунктах. Предел взвешивания для таких весов составляет до 500 кг с погрешностью взвешивания от ±0,05 до ±0,5 кг. Этим показателям соответствуют весы марки СМИ, ко­торые получили широкое распространение в молочной отрасли. Весы молочные СМИ-500 состоят из двух опорных колонн, грузоприемной двухсекционной ванны (каждая секция объемом по 250 литров), рычажного управления выпускными клапанами, сит-цедилок и указательной части. Последняя пред­ставляет собой циферблатный прибор на фланце корпуса. Количество молока определяется по показаниям механического циферблата. Весы комплектуются пультом управления и автоматикой. Производительность весов составляет 5000-6000 л/ч, предел взвешивания: 25-500 л сырого молока. Грузоприемная ванна наполняется через сито-цедилку. Цикл работы весов периодический. Он состоит в заполнении грузоприемной ванны, взвешивании и сливе молока.

Рис.6 Весы циферблатные СМИ-500

Рис.7 Рычажные весы с устройством для автоматического определения массы молока:

1-корпус; 2-стойка; 3-грузоприемный бак; 4-стержневой датчик; 5-механизм ручного открывания выпускных клапанов; 6-выпускное устройство; 7-блок со стержневыми датчиками; 8-циферблатный указатель; 9-регистрирующая машинка; 10-панель управления; 11-пульт управления; 12-пневматическая распределительная коробка.

Принцип действия весов состоит в том, что нагрузка, создаваемая массой взвешиваемого продукта, помещенного в грузоприемный бак, прямым нагружением передается на рычажную систему весов. Далее рычаг воздействует на циферблатный указатель, по которому регистрируются результаты взвешивания.

Конструктивно весы состоят из грузоприемного бака, рычажного механизма, арретира, успокоителя масляного, загрузочного отверстия, выходного патрубка с клапаном и циферблатного указателя.

Грузоприемный бак служит для загрузки измеряемой жидкости на весы. Арретир позволяет включать и выключать весы.

Известны также весы с ав­томатическим циклом взвешивания принимаемого молока, а также емкости с тензометрическими датчиками, которые практи­чески выполняют функцию весов.

Устройство предназначено для непосредственного (без измерения плотности) определения и индикации текущего веса продукта (молока, соков и др. пищевых жидкостей) в емкостном оборудовании (ваннах, резервуарах, творого- и сыроизготовителях и др.), а также применяется при составлении многокомпонентных смесей .

Рис.8 Устройство с тензодатчиком

Счетчики-расходомеры

Счётчик молока, или молокомер, – это прибор, необходимый на любом молочном производстве, будь то предприятие по производству молочной продукции или молочная ферма, так как позволяет определять количество перекачанного молока, например в молоковоз или при определении надоя.

По конструкции они бывают кольце­вые, поплавковые (ротаметрические), турбинные, электромаг­нитные, ультразвуковые. Расходомеры-счетчики обычно входят в установки для приема молока. Эти установки, как правило, со­стоят из фильтра, насоса, обратного клапана, счетчика-расходо­мера и соединены между собой трубопроводами. Основные тех­нические параметры расходомеров-счетчиков: диапазон измере­ния, предел допустимой погрешности измерения, параметры из­меряемой окружающей среды, источник питания, потребляемая мощность, диаметр условного прохода и выходные сигналы.

С помощью счетчиков измеряют количество продукта в потоке, т. е. протекающего по трубопроводу. В молочной промышленности наиболее часто применяют два типа счетчиков: с кольцевым поршнем и овальными шестернями (шестеренный счетчик).

Счетчик с кольцевым поршнем применяют для измерения объема молока в потоке. Он имеет измерительную камеру, образованную двумя концентрическими цилиндрами, корпусом счетчика и поршнем. Камера разделена перегородкой. По обе ее стороны имеются серповидные входное и выходное отверстия. Поршень представляет собой кольцо цилиндрической формы с поперечной перегородкой с отверстиями. В вертикальный разрез поршня входит радиальная перегородка. В центре поперечной перегородки укреплена цапфа, которая движется в кольцевом пространстве. Под давлением молока, поступающего через входное отверстие, поршень перемещается в камере. Его движение передается счетному механизму с помощью магнитной муфты, представляющей собой два постоянных магнита. Один из них жестко связан с цапфой измерительной камеры, другой - с валом счетного механизма. Относительная погрешность измерения ±0,2...0,5%.

Рис. 9 Счетчик с кольцевым поршнем:

а - общий вид: 1-кольцевое пространство; 2-цапфа; 3-измерительная камера; 4-кольцевой поршень; 5-счетный механизм; 6-клапан; 7-корпус счетчика; 8-перегородка; 9-зажимная гайка; 10-диск; 11-крышка; 12-входное отверстие; 13-выходное отверстие;

б - схема работы счетчика: I...IV- основные положения кольцевого поршня

Шестеренный счетчик также позволяет измерить количество молока в потоке и состоит из проточной камеры, в которой под напором проходящего молока вращаются овальные шестерни с мелкими зубьями (рис. 1.5). При повороте шестерни перемещают в сторону выходного патрубка часть молока, ограниченную стенками камеры. Плотное зацепление шестерен между собой, а также минимальный зазор между ними и камерой позволяют исключить переток молока из камер входа и выхода. От счетного механизма камера отделена перегородкой, через которую вращение нижней шестерни передается на ведущий вал счетного механизма. Это достигается с помощью магнитов, один из которых вмонтирован в шестерне счетного механизма, а второй - в торцевой стенке шестерни проточной камеры. С помощью системы передач счетный механизм преобразует частоту вращения шестерен проточной камеры в показания количества молока, прошедшего через счетчик. Кроме того, счетчики такой конструкции могут отмерять заданное количество молока, передавать показания на определенное расстояние и т. д.

Диапазон применения шестеренных счетчиков расширяется благодаря выпуску нескольких типоразмеров с различными производительностью, рабочим давлением и температурой. Допустимая температура измеряемой жидкости 90 °С, давление 700 кПа. Погрешность показаний счетчика ± 0,5 %. Такая точность обеспечивается установкой в напорной линии перед счетчиком воздухоотделителя.

Рис.10 Шестеренный счетчик:

1-камера; 2-шестерни; 3-перегородка; 4-блок сменных шестерен; 5-вал; 6-рамка с отверстиями; 7-лампочка; 8-шкала; 9-фотосопротивление; 10-стрелка; 11-указатель; 12-ведущая шестерня счетного механизма.

Овально-шестеренчатый счетчик жидкостей состоит из двух одинаковых овальных шестерен, вращающихся под действием перепада давления жидко­сти, протекающей через его корпус. В положении I правая шестер­ня отсекает некоторый объем жидкости 1;так как на эту шестерню действует крутящий момент, она поворачивается по часовой стрел­ке, вращая при этом левую шестерню против часовой стрелки. В по­ложении II левая шестерня заканчивает отсекание новой порции жидкости 2, а правая выталкивает ранее отсеченный объем 1в выходной патрубок счетчика. В это время вращающий момент дей­ствует на обе шестерни. В положении III ведущей является левая шестерня, отсекающая объем 2. В положении IVправая шестерня заканчивает отсекание объема 3, а левая выталкивает объем 2. В положении Vполностью отсекается объем 3;обешестерни сде­лали по пол-оборота, и ведущей стала опять правая шестерня. Вторая половина оборота шестерен протекает аналогично. Таким образом, за один полный оборот шестерен отсекается четыре до­зирующих объема. Учет жидкости основан на отсчете числа оборотов шестерен.

Как и в любом другом измерительном приборе, от точности счётчика молока во многом зависит и конечный результат измерения, например его завышение либо занижение, непосредственно сказывающийся на экономических показателях предприятия и эффективности его работы. Именно поэтому практически все модели счётчиков молока комплектуются системой, позволяющей удалять из молока пузырьки воздуха, в подавляющем большинстве случаев образующихся при транспортировке молока, например в виде пены. Также в конструкции счётчиков молока обычно предусматриваются фильтры грубой очистки, которые позволяют отсеять грубые примеси.

Общую схему работы счётчика молока можно представить в следующем виде: с помощью центробежного насоса осуществляется перекачка молока, которое сначала проходит фильтры грубой очистки (один или два - в зависимости от модели), затем оно поступает в устройство для удаления воздуха (методом вакуума, например), далее - непосредственно в счётчик, который и показывает количество молока, прошедшего через систему учёта.

Излишнее пенообразование, которое имеет место при поступлении молока под напором насоса, является причиной недостоверного учета продукта. Поэтому необходимо удалять воздух из продукта. Разделение сред является назначением главного узла станции учета - воздухоотделителя.

Жидкость заполняет воздухоотделитель, при достижении определенного уровня молока воздухоотводящий клапан закрывается. По мере накопления воздуха в верхней части воздухоотделителя происходит понижение уровня молока, при этом поплавковый механизм воздухоотводящего клапана опускается, что приводит к открытию клапана и сбросу воздуха из воздухоотделителя в атмосферу

Станция учета молока

Для обеспечения процесса переработки молока обязательно необходимо оборудование для его эффективного учета. Для этих целей применяется станция учета молока . С помощью современной автоматизированной станции приема и учета молока обеспечивается сохранность качества и количества молока-сырья, которое поступает на перерабатывающее предприятие. Это достигается за счёт непрерывного измерения количества молока, качества его очистки и степени охлаждения.

Станция учета молока - это многофункциональная установка, используемая молокоприемными пунктами и молокоперерабатывающими предприятиями для коммерческого и технологического учёта молока.

Кроме того, станция учета молока выполняет следующие функции:

- измеряет и контролирует суммарный объем, объёмный расход и температуру молока;

- измеряет и контролирует массу, массовый расход и давление молока в потоке;

- позволяет отобрать среднюю пробу молока в потоке;

- производит первичную очистку молока;

- измеряет и контролирует заданную дозу в режиме он-лайн.

Полученные данные сохраняются в энергонезависимой памяти. Относительная погрешность параметров составляет 0,5 %. Для отображения показаний измерений используется дисплей расходомера и (или) лицевая панель пульта управления.

Рис.11 Станция учета молока