Осветительное, холодильное и моечное оборудование

Контрольная работа

Осветительное, холодильное и моечное оборудование

1. Цвет системы освещения в птичнике - насколько он важен?

Хорошее освещение играет важную роль в производстве мяса птицы и яиц. Даже здоровая откормленная птица теряет вес, а иногда и гибнет, если поместить ее в полную темноту. Но возникает вопрос, а какие типы систем освещения оптимальны?

Дневной свет получается в результате наложения различных цветов. Многие годы ученые пытаются определить, как тот или иной спектр влияет на самочувствие и аппетит птицы. Цыплята, к примеру, по-разному реагируют на освещение различного цвета. Их поведением можно манипулировать, используя спектры с большой длиной волны, такие, как красный, оранжевый, желтый, зеленый или голубой. Исследователь Марк О. Норе составил диаграмму, на которой представлена зависимость поведения и других свойственных птице характеристик от спектра освещения (таблица).

Свет, чтобы видеть

Освещенность измеряется в люксах (лк). При выращивании молодняка птицы освещенность должна быть довольно высокой - около 30 лк, чтобы цыплята легко находили корм и воду. Через несколько дней после посадки птица привыкает к зданию и интенсивность освещения можно снизить. В конце цикла выращивания освещенность может быть снижена до 5 лк, что вызовет снижение активности птицы и уменьшит количество расходуемой энергии.

Освещенность птицеводческих помещений варьируется в очень широких пределах, она зависит от количества ламп и удаленности их от птицы. Требуемое количество ламп рассчитывается исходя из следующих нормативов: при использовании флюоресцентных ламп - 0,8-1 Вт/м2 и ламп накаливания - 3 Вт/м2.

Лампы зеленого свечения оказывают благотворное влияние на бройлеров

Влияние освещенности на мясную и яичную продуктивность

Птица, живущая в естественных условиях, очень чувствительна к сезонным изменениям окружающей среды. Зимой световой период довольно короткий, что снижает яйценоскость и привесы. Только весной с увеличением светлой части суток продуктивность птицы начинает расти. Молодняк реагирует не столько на степень освещенности, сколько на длительность светлого периода суток. Когда его продолжительность менее 11-12 ч, задерживается половое созревание птицы, а как следствие этого - снижается яичная продуктивность. Данное явление обусловлено деятельностью гипофиза - небольшой железы в мозге птицы. Под воздействием света гипофиз начинает вырабатывать гормоны, стимулирующие половое развитие и яйценоскость птицы. Таким образом, оптимальная освещенность является очень важным фактором при выращивании молодняка птицы. Величина освещенности в данном случае - это предмет для обсуждения. Наиболее известные птицеводческие компании приводят в своих инструкциях и руководствах собственные значения, в той или иной степени отличающиеся одно от другого.

Эффект мерцания

Флуоресцентная лампа не работает непрерывно, она пульсирует в зависимости от питающего ее тока. При просмотре замедленной съемки можно заметить, что пульсация составляет 100 пульсов в минуту и вызывает стробоскопический эффект (эффект мерцания). Человеческий глаз не способен различить такое мерцание в отличие от глаза птицы. Замечено, что частота пульсации оказывает влияние на поведение птицы. Этот эффект зависит от типа и срока службы используемой системы освещения. Пульсация усиливается при использовании диммера (реостата для регулирования силы света лампы), причем у ламп, излучающих коротковолновой свет, пульсация гораздо выше, чем у длинноволновых. Лампы с частотой пульсации более 26000 Гц не оказывают отрицательного влияния на птицу, так как находятся за пределами восприятия птичьего глаза.

Рис. 1. Монохроматические лампы с изменяемой интенсивностью свечения могут быть самого различного цвета

Участки с накопившимся пометом

В комбинации со стробоскопическим эффектом сильная освещенность может привести к тому, что птица будет избегать участков непосредственно под лампами, используя их только для испражнения. Особенно это опасно зимой, когда в помещении высокая влажность и холодно, поэтому участки с накопившимся пометом могут послужить источником аммиака. В худшем случае участки постепенно соединятся и будут представлять собой широкую полосу из влажного помета. Несколько лет назад такое явление наблюдалось в птичниках, где использовались длинноволновые лампы. Позже стали использовать коротковолновые лампы, и казалось, что решение найдено. Однако у таких ламп наблюдался высокий стробоскопический эффект, в результате чего они потеряли свою популярность. Фермеры выяснили, что если снизу к лампе присоединить отражатель, то проблема появления под лампами участков с большим содержанием помета разрешается. Между тем в настоящее время разрабатываются новые лампы и их можно будет использовать, как замену лампам старого типа.

Разноцветные лампы

В последнее время натриевые и цветные системы освещения получают все большее признание во всем мире. Натриевые лампы чаще всего представляют собой систему, состоящую из двух ламп: одна мощностью 50 Вт, а вторая 70 Вт, причем крепятся они на одном патроне. Их можно включать по отдельности, получая 50-70 Вт, и вместе, получая 120 Вт. Такие лампы желтого свечения не имеют мерцающего эффекта, а интенсивность освещения у них такая же, как и у обычных трубчатых люминесцентных ламп.

Рис. 2. Светоотражатель из пластиковой трубы снижает стробоскопический эффект

Монохроматические лампы различного свечения позволяют лучше управлять поведением птицы. Лампы красного свечения снижают агрессию и каннибализм при свободном содержании несушек. Лампы сине-зеленого свечения оказывают благотворное влияние на рост бройлеров. Лампы зеленого свечения рекомендуется использовать на ранних стадиях выращивания бройлеров, а к концу цикла следует применять лампы синего свечения, которые позволяют снизить активность птицы. Преимущество системы освещения такого типа заключается в том, что интенсивность свечения аналогична другим источникам света, но при этом свет распространяется равномерно во все стороны, снижая при этом количество теневых пятен. Несмотря на это, такие системы не очень распространены, хотя доказано, что они помогут повысить контроль за характером поведения птицы и улучшить состояние подстилки.

2. Спираль холода

В пищевой и перерабатывающей промышленности для получения температур от +10°С до -150°С применяются холодильные машины (область более низких температур относится к криогенной технике). Они бывают парокомпрессионными, абсорбционными, пароэжекторными и воздушнорасширительными. Самые распространенные - парокомпрессионные, в которых для охлаждения продукта используют низкокипящие жидкости.

Основными элементами парокомпрессионных машин являются холодильный компрессор, испаритель, конденсатор и терморегулирующий (дроссельный) вентиль. Главная характеристика холодильных машин- их холодопроизводительность. Она для современного оборудования лежит в диапазоне от нескольких сотен Вт до нескольких МВт и зависит в основном от мощности и производительности холодильного компрессора.

Основные конкуренты

С поршневыми и винтовыми собратьями в производстве холода успешно конкурируют спиральные компрессоры, которые в основном применяются там, где требуется мощность до 50 кВт. Впрочем, при использовании многокомпрессорной станции эти границы приближаются к 200 кВт. А на рынке холодильного оборудования среди производителей компрессоров такой производительности конкуренция ужесточается - в области энергетической эффективности оборудования, простоте эксплуатации, возможности использования экологически безопасных хладагентов и др. Конкуренция распространяется и на сферу применения различных систем сжатия хладагента. (В этой статье мы не рассматриваем преимущества и недостатки турбокомпрессионных и турбодетандерных агрегатов, область применения которых- большие объемы). Спиральные компрессоры относятся к одновальным машинам объемного принципа действия. Сжатие хладагента в них происходит в пространстве между двумя спиральными элементами, один из которых неподвижен, а другой вращается при помощи эксцентрикового вала. В этом пространстве формируются камеры, которые при движении подвижного элемента перемещаются от периферии спиралей к центру. Объем камер при этом уменьшается, а давление в них увеличивается. Оно доходит до максимума, когда камера достигает выходного канала, расположенного в центре неподвижной спирали. Обычно весь процесс сжатия занимает три полных витка. Спиральные компрессоры бывают маслозаполненными, с впрыском хладагента и сухого сжатия; одно- и двухступенчатыми с различным расположением ступеней по отношению к электродвигателю. По расположению вала - вертикальными и горизонтальными. Обычно различают компрессоры герметичные (со встроенным электродвигателем в неразъемном корпусе) и полугерметичные (с отдельным электродвигателем, соединенным с компрессором муфтой или клиноременной передачей). Промежуточное положение между ними занимает экранированный компрессор, в нем между ротором и статором установлен тонкий герметичный экран из нержавеющей стали, в результате чего ротор омывается парами хладагента, а статор - наружным воздухом.

Преимущества над остальными

В чем же спиральные превосходят компрессоры другого типа? Что касается винтовых компрессоров, то к их недостаткам сторонники спирали относят сложность изготовления винтов, необходимость поддержания точности нужных зазоров, которые обеспечивают эффективную работу компрессора, шум при работе. А в сравнении с поршневыми спиральные имеют: - более высокий КПД - на 10-15%; - меньшие размеры - на 30-40%; - меньшую массу - на 15-18%; - низкий уровень шума (спиральный компрессор в 8 раз тише, чем его поршневой аналог, особенно при переменных режимах работы); - высокую быстроходность - число оборотов вала компрессора составляет от 1000 до 13000 об./мин, и этот диапазон расширяется; - отсутствие деталей, часто выходящих из строя, - поршневых колец и клапанов; - существенно меньшее количество движущихся частей - 15 у поршневого и всего 3 у спирального. Как следствие - выше надежность и долговечность. К тому же спиральный компрессор может работать на любом хладагенте и даже в маслозаполненном варианте, с впрыском капельной жидкости, как винтовой. В нем центробежная сила обеспечивает хороший боковой контакт между спиралями. Этот контакт, а также отсутствие зазоров в осевом и радиальном направлениях практически исключают возможность так называемой "перетечки паров хладагента" и увеличивают объемную эффективность спирального компрессора в сравнении с компрессорами поршневого типа. Сравнивая поршневые и спиральные холодильные компрессоры, можно отметить, что коэффициент подачи спиральных выше, чем у поршневых, причем при любой степени сжатия. Спиральные холодильныекомпрессоры обычно рекомендуют применять при малых степенях сжатия, в основном в климатическом оборудовании - в кондиционерах, чиллерах, фанкойлах и др. (Некоторые основания для таких рекомендаций есть, но о них - чуть позже).

3. Мойка струей высокого давления

Довольно часто санитарно-гигиеническое оборудование ассоциируется со специализированными агрегатами, созданными для решения определенного круга задач на предприятиях пищевой промышленности. Это санпропускники, агрегаты для мойки ящиков или тележек, стерилизаторы ножей и т. д. Между тем, существует целый класс машин, которые в силу своей универсальности призваны механизировать труд человека по обеспечению чистоты в самых разных отраслях промышленности, в том числе и в индустрии продовольствия. К ним, в частности, относятся агрегаты, обеспечивающие простую и эффективную мойку открытых и труднодоступных поверхностей направленной водяной струей высокого давления.

Конечно, мойка струей высокого давления (от 100 до 250 бар) предполагает наличие в помещении, где производится санитарная обработка, системы стоков и канализации, так как этот метод очистки подразумевает достаточно солидный расход воды, которая в процессе мойки должна куда-то уходить. При отсутствии канализации речь уже может идти о принципиально другом виде моечного оборудования с малым расходом воды - щеточных машинах, пылесосах с влажной или сухой уборкой и, наконец, незаменимой швабре.

Однако на большинстве перерабатывающих предприятий пищевой индустрии существуют производственные помещения, где система стоков и канализации должна присутствовать в обязательном порядке. Это животноводческие фермы, бойни, мясоперерабатывающие заводы, производства кисломолочной продукции и соков, ликеро-водочные предприятия и т. д. На таких предприятиях с их огромными производственными площадями использовать ручной труд уборщицы, вооруженной шваброй и ветошью, уже не представляется возможным. Пусть даже она будет трудиться задаром, просто из любви к профессии, производительность такого труда никого не устроит. Поэтому для удаления с пола мясного сока и жиров рабочие издавна используют шланг и водопровод. При поливе пола водой для большего эффекта, дабы увеличить напор струи, конец шланга пережимается, либо на него надевается самодельная насадка с приемлемым сечением.

Однако в нынешние времена санитарно-гигиенические нормы становятся строже, инспекторы СЭС любопытнее и несговорчивее, а руководители все большего числа предприятий пищевой промышленности по всей России начинают всерьез задумываться о системе ценностей ХACCП. В этих условиях о мойке помещений водопроводной водой из шланга придется забыть. При помощи этого приспособления худо-бедно можно обмыть фартук и рабочую обувь, а также погонять потоки грязи по всему помещению, но мойка современного технологического оборудования, порой достаточно дорогого, уже требует более продуманных технических решений.

В зависимости от интенсивности производства моечных работ и количества разделенных участков, где осуществляются моечные операции, существует два подхода к организации моечного процесса: мобильные аппараты высокого давления и централизованная сеть высокого давления.

В первом случае аппарат на колесном шасси перемещается оператором по различным производственным участкам, где должна осуществляться мойка. В каждом помещении машина подключается к электророзетке и водопроводу низкого давления с очищенной водой. Оператору моечного аппарата нет смысла все время его перевозить для мойки поверхностей в разных частях помещения, поскольку моечный аппарат может быть оснащен шлангом достаточной длины (10- 20 метров), который разматывается с установленной на аппарате катушки.

При централизованной системе высокого давления стационарный аппарат помещается в отдельном помещении и от него организуется разводка труб высокого давления на все участки мойки. В этом случае оператору остается подключить только гибкий шланг к магистрали высокого давления. Шланг может быть компактно скручен в катушке с возвратным механизмом, размещенным на стене или же на подвижной тележке. Так как на магистрали высокого давления можно разместить сразу несколько точек водозабора, то оператору моечного оборудования, чтобы осуществить мойку на другом участке, остается только подключить гибкий шланг в другом месте магистрали. Последний подход более целесообразен для средних и крупных предприятий пищевой индустрии. Во-первых, централизованная система выгодна с точки зрения так называемой полной стоимости владения оборудованием, так как обладает значительно большим ресурсом по сравнению с мобильными аппаратами, в которых из-за компактности и упрощенной конструкции износ сальников и уплотнений идет более интенсивно.

Во-вторых, в условиях реального пищевого производства, где площади используются достаточно рационально, перемещать колесный аппарат в цехах с плотным размещением оборудования становится затруднительно. Это может отразиться на тщательности выполнения работ и на производительности процесса.

В-третьих, нужно отдавать себе отчет, что моечный аппарат, как правило, может обслуживать один оператор, что не позволит распараллелить моечный процесс. Правда, существуют мобильные аппараты, которые дают возможность производить мойку сразу двум работникам (например, Nilfisk-Alto Poseidon 8-128 или Kaercher HD 2000 Super), однако, независимо от длины шлангов высокого давления, вряд ли такое оборудование будет удобно в применении на пищевых производствах.

Следует подчеркнуть, что поскольку моечные аппараты, о которых идет речь, предназначены, в том числе, и для промывки пищевого технологического оборудования, они должны иметь специальное исполнение. В частности, детали, находящиеся в контакте с водой, должны изготавливаться из нержавеющей стали, уплотнения и сальники - отлиты из резин, допущенных к использованию в пищевом оборудовании. То же самое относится и к маслу насосов и смазочным материалам подвижных частей, которые могут проникать и смешиваться с прокачиваемой водой.