Циркуляционная промывка

В принципе для промывки деталей доильного оборудования существуют разные способы. Самым распространенным является циркуляционная промывка, которая будет описана ниже. При этом методе промывка осуществляется в три – пять этапов, и хотя бы один из них предполагает циркуляцию чистящей жидкости.

При использовании комбинированного чистящего средства, то есть содержащего детергент и дезинфицирующее средство одновременно, в большинстве случаев промывка осуществляется в следующие три этапа:

1. Предварительная промывка (обычно теплой водой) для удаления большей части остатков молока после дойки. Ополаскивание должно продолжаться до тех пор, пока вытекающая вода не станет чистой.

2. Циркуляционная промывка чистящим раствором, содержащим комбинированный чистящий реагент. Температура воды обычно составляет от 70 до 90°C (160- 190°F) в начале и уменьшается примерно до 40 - 50°C (105-120°F) в конце циркуляции. Конечная температура никогда не должна быть ниже 40°C, так как это может вызвать образование жирного налета.

3. Последнее ополаскивание, как правило, холодной водой, для удаления остатков чистящего раствора.

В системах промывки, использующих детергенты и дезинфицирующие средства отдельно, осуществляются еще два этапа чистки. После промывки детергентом агрегат споласкивается и используется циркуляционная промывка дезинфицирующим средством. После дезинфекции осуществляется последняя промывка.

Сложность систем промывки варьируется. Процесс промывки, в основном, контролируется вручную. Однако системы промывки с автоматизированным контролем также широко применяются.

Наиболее простой способ промывки оборудования по-прежнему используется на небольших фермах, где используются подойники. В этом случае подойник моется вручную горячей водой, щеткой и детергентом. Этот метод включает основные факторы, необходимые для промывки, и дает хорошие результаты. Метод подходит для фермы, где при дойке применяют подойники.

В системе промывки с ручным (или полуавтоматическим) контролем фермер должен контролировать:

- количество горячей и холодной воды;

- впускные и сливные трубы (шланги),

- добавку чистящих средств,

- время для фазы циркуляционной чистки.

В системах промывки с автоматизированным контролем некоторые или все эти действия контролируются промывочным агрегатом. Совершенные системы промывки также контролируют процесс и дают сигнал, если что-то идет не так. Однако некоторые операции в системе промывки с автоматизированным контролем по-прежнему должны производиться вручную, например, промывка подвесной части доильного аппарата, их присоединение к моечным установкам с соплами и подготовка агрегата к промывке и доению.

Для создания потока воды при промывке обычно используются два разных способа. В первой части доильной установки (доильные агрегаты, молокопровод и ресивер) используется вакуумный насос для создания потока. Во второй части (нагнетательная линия) используется молочный насос для откачивания воды обратно в моечный желоб. В следующих разделах описывается, как регулируется поток воды во время промывки этих агрегатов доильного аппарата.

Поток воды в молокопроводе обычно образуется подсосом воды из моечного желоба в систему трубопроводов. В зависимости от используемой системы воздух и вода засасываются в трубопровод либо одновременно, либо отдельно. Благодаря разности давлений между уровнем вакуума внутри трубопровода и атмосферным давлением снаружи поток воды ускоряется быстро движущимся воздухом и поступает в молокоприемник. Помимо впускной трубы воздух также попадает через подвесную часть доильной установки и через негерметичные соединения системы, что увеличивает турбулентность потока.

Поток воды можно увидеть через прозрачные трубы на Картинке внизу. Часто поток воды меняется с одного вида на другой в течение нескольких секунд. Обычным для всех этих потоков является то, что труба заполняется и воздухом, и водой.

Самым желательным потоком во время промывки является пробковый поток. Пробку можно описать как движущийся столбик воды длиной от нескольких сантиметров до нескольких метров. Пробка заполняет всю трубу по всей длине. Это означает, что все поверхности трубы будут промыты водой, включая верхнюю часть трубы.

В некоторых системах промывки по трубопроводам передвигаются несколько водяных пробок одновременно. Эти пробки часто разрываются и движутся некоторое время подобно волне до тех пор, пока не будут захвачены следующей пробкой.

Поток воды можно контролировать одним из следующих способов:

- постоянный приток воздуха и воды одновременно;

- спонтанно-попеременный приток воздуха и воды;

- контролируемый попеременный приток воздуха и воды.

Сегодня все эти методы широко используются, иногда их можно сочетать. Их описание содержится в следующих разделах.

Вода засасывается из моечного желоба с помощью вакуума. Отверстие для поступления воздуха имеет установленный размер и просверлено во впускной трубе выше уровня воды, что обеспечивает постоянный приток воздуха в систему. Для того, чтобы вода поступала постоянно, уровень воды в желобе не должен падать ниже уровня забора воды во впускной трубе. При использовании этого метода вода будет засасываться в систему в более или менее постоянном количестве.

Это называется образованием спонтанного пробкового потока

Другой метод контролирования потока воды заключается в прерывистом изменении уровня воды в желобе. Как только уровень воды опускается ниже уровня забора воды во впускной трубе, в систему засасывается воздух Когда вода откачивается обратно в желоб и уровень воды поднимается до уровня забора воды во впускной трубе, начинается цикл закачки воды.

Это называется спонтанной промывочной пульсацией.

В системах со спонтанной промывочной пульсацией нагнетание воды и воздуха осуществляется раздельно с использованием автоматического воздушного впускного клапана.

Этот клапан обычно располагается рядом с моечным лотком или непосредственно в самом лотке. Воздух нагнетается до тех пор, пока пробка не достигнет молокоприемника, что обеспечивает промывку всех поверхностей трубопроводов быстрым потоком воды.

Для обеспечения достаточного контроля этого процесса необходимо использовать воздушный клапан с автоматическим контролем.

В контролируемой системе по трубопроводу передвигается только одна водяная пробка. Нагнетание воды для следующей водяной пробки начинается тогда, когда существующая пробка достигает молокоприемника. Время нагнетания воды определяет размер пробки. Скорость передвижения водяной пробки контролируется скоростью движения воздуха, поступившего через впускной клапан, и размером самой пробки.

Это называется контролируемой промывочной пульсацией.

Контролируемое образование водяной пробки имеет целый ряд преимуществ перед другими видами водяных потоков, а именно:

- Нужную скорость потока легче устанавливать в агрегатах с непрозрачными трубопроводами.

- Уменьшение циркулирующих объемов, что позволяет снизить потребление детергентов.

- Улучшается механическое действие воды.

- Средняя скорость потока воды ниже, что уменьшает интенсивность эксплуатации молочного насоса.

По сравнению с потоком в молокопроводе поток в нагнетательном трубопроводе контролировать просто. Эта труба должна быть полностью заполнена водой, текущей с нужной скоростью.

В трубопроводном (или RTS, Round-The-Shed) доильном аппарате спонтанное образование водяной пробки – обычный способ контролирования потока воды. Однако контролируемая промывочная пульсация также подходит для этих систем.

В простой трубопроводной доильной системе вода движется как показано на Картинке ниже. Вода закачивается из моечного желоба, проходит через доильные агрегаты и через всю систему трубопроводов, пока не достигнет молокоприемника. Из молокоприемника она откачивается обратно в моечный желоб молочным насосом или в дренаж.

Для того, чтобы вода не пошла по кратчайшему пути, промывочный клапан во время процесса промывки перекрывается. Контролируемый отток через клапан обеспечивает промывку короткой трубки между промывочным клапаном и молокоприемником.

Иногда система трубопроводов может состоять из двух петель. Прохождение потока через эту систему трудно контролировать, особенно если петли имеют разную длину.

Для ускорения потока воды в систему нагнетается воздух через отверстие, расположенное рядом с моечным лотком или в самом лотке. После нагнетания воздуха доильные агрегаты устанавливаются параллельно. Агрегаты ставятся вертикально на стойку с патрубками для промывки доильных стаканов, подсоединенными к промывочной линии. При использовании контролируемого пробкового течения впускной воздушный клапан часто размещается после агрегатов.

Доильная установка для доильного зала промывается так же, как и трубопроводный аппарат RTS. Основные различия заключаются в том, что молокопровод короче и доильные агрегаты промываются на том же месте, где они работали во время доения, то есть их ставят в вертикальное положение на аппарат для промывки подвесной части или прикрепляют к форсункам на месте доения.

В доильном аппарате для доильного зала молокопровод или промывочная линия (линии) расположены ниже уровня нахождения коровы (низкое расположение) или на уровне выше роста дояра (эстакадное или среднее расположение). Доильный аппарат для доильного зала также может быть оснащен мерными емкостями.

Ко всем типам доильных установок для доильного зала применяются те же основные виды промывки.

Существует множество способов нагнетания водяного потока в доильный аппарат для доильного зала. Это объясняется местными традициями промывки и тем, что доильные аппараты имеют разные характеристики. Спонтанное образование отложений и контролируемая промывочная пульсация используются для контролирования потоков воды. Однако во многих случаях предпочтительнее контролируемая промывочная пульсация.

На двух картинках внизу показаны примеры возможной установки. Для всех доильных залов вода закачивается в промывочную линию. Доильные агрегаты, а иногда и молокомеры, подсоединяются к этой промывочной линии и промываются водой. От этих агрегатов вода поступает в молокопровод и затем в молокоприемник. Часто вода также нагнетается прямо в молокопровод.

Ниже представлены две модификации, которые можно использовать для промывки доильных аппаратов в доильных залах. Однако читатель должен помнить о том, что это всего лишь два примера. Способы контролирования потока воды для промывки доильного оборудования доильных залов могут быть разными.

На картинке внизу режим потока, обычно применяемый для промывки небольших доильных агрегатов для доильных залов. Поток воды контролируется спонтанным образованием пробкового течения, то есть для контролирования потока используется впускной воздушный клапан.

В установках доильных залов с большими канальными молокопроводами обычно используются контролируемые пробковые потоки. При этом конфигурация систем может существенно различаться. На картинке ниже показана система с двумя нагнетательными линиями, одна – для промывочной линии для агрегатов, другая – для молокопровода. Каждая из них имеет впускной воздушный клапан, расположенный рядом с моечным лотком.

Для больших доильных агрегатов можно использовать дополнительное оборудование, которое создает водяную пробку в конце молокопровода. В результате молокопровод по всей длине вступает в контакт с водяной пробкой, что повышает эффективность промывки.

После промывки доильный аппарат нужно высушить. Трубопроводы высушиваются гравитацией, а иногда механическими средствами, например губками. К тому же трубопроводы часто высушивают воздухом. Нагнетательная линия также высушивается гравитацией и бывает снабжена ручным сливным клапаном, расположенным рядом с насосом. При наличии пластинчатого охладителя может потребоваться еще один спускной клапан.

Часто уклон трубопровода в аппарате RTS не обеспечивает надлежащего слива жидкости только с помощью гравитации. Поэтому через трубопроводы часто пропускают одну или более губок, которые выталкивают оставшуюся воду из системы. Эти губки могут вводиться в систему вручную или автоматически. Губки завершают свой путь в молокоприемнике, откуда их извлекают вручную.

Ввиду того, что трубопровод в доильной установке для доильного зала часто бывает достаточно коротким, бывает возможно обеспечить достаточный уклон для стока воды. Для доильных аппаратов и доильных залов RTS процесс промывки обычно заканчивается фазой просушки с помощью пропускания воздуха через систему.

По сравнению с доением, некоторые дополнительные приспособления используются только для промывки, например:

- моечный лоток,

- промывочная линия,

- впускной воздушный клапан (опция – в зависимости от системы),

- водяной нагреватель (в зависимости от системы),

- форсунки доильных стаканов,

- промывочный клапан,

- контрольный блок, который может быть очень простым или очень сложным.

На практике моечный лоток, нагреватель, впускной воздушный клапан и контрольный блок образуют агрегат, который можно назвать промывочным аппаратом.