Аграрная наука Евро-Северо-Востока. Т. 22, N 2

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ / ОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: MECHANIZATION, ELECTRIFICATION, AUTOMATION Аграрная наука Евро - Северо - Востока / Agricultural Science Euro-North-East. 2021;22(2):278-286 279 Acknowledgements : the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Federal Scientific Agroengineering Center VIM (theme No. 0581-2019-0009). The author thanks the reviewers for their contribution to the peer review of this work. Conflict of interest : the author stated that there was no conflict of interest. For citations: Mamedova R. A. Research of the fluid flow regime during the milk pipeline washing Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2021;22(2):278-286. (In Russ.). DOI : https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.278-286 Received: 24.02.2021 Accepted for publication: 31.03.2021 Published online: 19.04.2021 Вопросы промывки доильного оборудо- вания являются основными факторами , влия- ющими на качество получаемого молока [1]. Профессором В. Мором 1 еще в прошлом веке были предложены технологические операции по промывке доильного оборудования: 1) ополаскивание перед доением, кото- рое включает : ополаскивание теплой водой (25…30 °С) ; сушка воздухом; 2) промывка после доения, состоит из следующих операций: ополаскивание теплой водой (25…30 °С) ; циркуляционная промывка с раствором; ополаскивание холодной водой ; сушка воздухом . Совершенствование и создание доиль- ных установок предъявляет новые требования к системам промывки. Последнее время широ- кое применение на животноводческих фермах нашли доильные установки с протяженным молокопроводом. В молокопроводе при доении − спокойный режим течения молока, но в то же время для эффективной промывки трубо- провода необходимо смачивание всей внут- ренней поверхности трубы [2, 3, 4] . Данный эффект достигается при сплошном или проб- ковом режимах промывки. Недостатком пер- вого варианта является большой расход воды, учитывая, что протяженность труб может достигать сотен метров. Наиболее оптималь- ным вариантом при промывке трубопровода является применение пробкового режима, когда в системе периодически происходит впуск моющей воды и воздуха, что способствует образованию жидкостных и воздушных пробок . Изучению систем промывки доильных установок с образованием жидкостной проб- ки посвящены работы доктора J. Reinemann, G. A. Main, P. L. Ruegg и других [5, 6, 7, 8], в которых в основном уделено внимание кон- структивным элементам автомата промывки, эксплуатационным показателям и способам впуска воды и воздуха в систему во время промывки. В России проблеме промывки доильного оборудования посвящены работы [9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ], где в основном рассмотрены конструктивные изменения в системе промывки для обеспечения смачива- ния всей внутренней поверхности молокопро- вода. В данной статье рассмотрено образова- ние волнового и пробкового режимов течения в молокопроводе, проведены математические расчеты определения потери воды при движе- нии жидкостной пробки в молокопроводе, дана математическая модель образования жидкостной пробки при промывке доильных установок и инженерные методы расчета параметров работы клапана впуска воды и воздуха, способствующих образованию проб- кового режима течения газожидкостной смеси во время циркуляционной промывки. Цель исследования − определение изме- нения объема жидкостной пробки при движе- нии в молокопроводе . Если определить потери жидкости при движении жидкостной пробки по трубопрово- ду, то можно вычислить первоначальную дли- ну жидкостной пробки и соответственно найти длину воздушной пробки, что дало возмож- ность управлять клапаном впуска жидкости и воздуха во время циркуляционной промывки доильного оборудования с молокопроводом и способствовало образованию устойчивого пробкового режима промывки . Материал и методы. Физика и механи- ка движения газа и жидкости в трубе доста- точно известна и хорошо описана В. А. Мама- евым 2 , Г. Е. Одишария и другими . Примени- тельно к молокопроводам предъявляются про- тиворечивые требования, а именно: во время доения необходим расслоенный режим тече- ния молока, а во время промывки − пробковый режим течения жидкости, что требует прове- дения дополнительных исследований . 1 Моор В., Вольтер М. Мойка и дезинфекция в молочном деле. Пер. с нем. М.: Пищепромиздат, 1957. 163 с. 2 Мамаев В.А., Одишария Г.Э., Клапчук О.В. и др. Движение газожидкостных смесей в трубах. М.: Недра, 1978. 270 с. Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека