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1 IMPIANTI E STRUTTURE Corso di Laurea in PAAS Prof. Massimo Lazzari.

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Presentazione sul tema: "1 IMPIANTI E STRUTTURE Corso di Laurea in PAAS Prof. Massimo Lazzari."— Transcript della presentazione:

1 1 IMPIANTI E STRUTTURE Corso di Laurea in PAAS Prof. Massimo Lazzari

2 2 Andamento della carica batterica in funzione della temperatura e del tempo

3 3 TECNOLOGIE PER LA REFRIGERAZIONE DEL LATTE ALLA STALLA Fabbisogni consegnare il latte entro 2 ore dalla mungitura oppure refrigerare il latte fino a 4°C nellarco di 2-3 ore

4 4 Scelte tecnologiche refrigerazione in bidoni serbatoi refrigeranti serbatoi refrigeranti prerefrigeratori + serbatoi refrigeranti refrigerazione istantanea prerefrigerazione + refrigerazione istantanea

5 5 Serbatoi refrigeranti vasca gruppo frigorifero Componenti accessori: agitatore termostato termometro unità di controllo lavaggio automatico

6 6 Vasca tipo: apertochiuso volume nominale: 100 ÷ litri (dm 3 ) forma: cilindrica verticale, parallelepipeda, emicilindrica cilindrica orizzontale

7 7 Gruppo frigorifero Condensatore compatto, unità frigo montata solidale alla vasca remoto, dislocato a distanza 0,20-0,25 kW/100 dm 3 VN tank per 2 mungiture 0,11-0,19 kW/100 dm 3 VN tank per 4 mungiture Compressore tipo: alternativo, scroll potenza: in funzione di - volume nominale della vasca - sistema di refrigerazione - prestazioni di refrigerazione

8 8 Gruppo frigorifero Evaporatore a nido dape a placche tubolare, a serpentina singolo o multipli a seconda del VN

9 9 Sistemi di refrigerazione diretti indiretti

10 10 Sistemi diretti o ad espansione diretta (RD) il calore viene ceduto direttamente dal latte al fluido refrigerante il termostato controlla il gruppo frigorifero e lagitatore in base alla temperatura del latte refrigerazione del latte e funzionamento del gruppo frigorifero sono contemporanei

11 11 Sistemi indiretti o ad aspersione di acqua ghiacciata (RI) il calore è veicolato da un fluido intermedio (acqua gelida) il termostato aziona il sistema di circolazione dellacqua e lagitatore del latte refrigerazione del latte e funzionamento del gruppo frigorifero sono sfalsati nel tempo il gruppo frigorifero crea la riserva di acqua ghiacciata durante il periodo intermungitura (16-18 h/d)

12 12 17:30 21:00 2:30 7:30 12:30 17:30 22:30 3:30 8: Temperatura (°C) ore 2M 1M SS on off :00 1:00 6:00 11:00 16:00 21:00 2:00 7:00 12:00 Temperatura (°C) ore 1M 2M1M 2M S on off RD RI °T mandata compressore °T latte °T ambiente Tempo di funzionamento impianto frigorifero Comparazione prestazioni 17 h/d 5 h/d

13 13 DirettiIndiretti potenza specifica kW/100 l VN consumo energetico Wh/l latte * Prezzo 0, = 0, * il range di valori si riferisce a vasche con VN = 200 ÷1000 l Comparazione prestazioni

14 14 Vantaggi dei refrigeratori indiretti funzionamento notturno minor spesa con tariffe differenziate tempo (min) temperatura (°C) RD RI rapidità iniziale refrigerazione 35 10°C funzionamento non contemporaneo alla mungitrice riduzione picchi carico elettrico curva di refrigerazione

15 15 Componenti accessori Agitatore refrigerazione funzionamento continuo conservazione funzionamento ciclico (2-3 min/13-15 min pausa) singolo, multipli regime di rotazione giri min -1 (max 50) motore elettrico indipendente

16 16 Dispositivi di misura e regolazione termometro termostato asta graduata sistemi elettromeccanici con avvio manuale sistemi elettronici per monitoraggio temperatura, controllo dellunità frigo e dellagitatore, ritardo 1° mungitura, gestione allarmi centralina controllo impianto lavaggio automatico unità programmabili con controllo integrato refrigerazione, lavaggio, misura quantità di latte, monitoraggio remoto

17 17 Prestazioni di refrigerazione ( EN 13732:2003 ) 2 tank progettato per refrigerare 50% del volume per volta 4 tank progettato per refrigerare 25% del volume per volta 6 tank progettato per refrigerare 16,7% del volume per volta ClassePT - Temperatura prestazioneST – Temperatura sicurezza A38 °C43 °C B32 °C38 °C C25 °C32 °C Numero di mungiture Temperatura ambiente

18 18 ClasseTempo massimo di refrigerazione di una mungitura da 35°C a 4°C 0 2 ore I 2,5 ore II 3 ore III 3,5 ore Prestazioni di refrigerazione EN 13732:2003 Tempo di refrigerazione Una vasca da litri classe 4 B II è capace di refrigerare litri di latte da 35 a 4°C in max 3 h ad una temperatura ambientale di 32°C. NB: i test sono eseguiti in " condizioni standard" i dati di collaudo devono essere riportati su una targa fissata alla vasca

19 19 Congelamento del latte : non vi deve essere alcuna formazione di ghiaccio né durante la refrigerazione né durante la conservazione Accumulo di ghiaccio : la riserva di ghiaccio nei sistemi indiretti deve essere sufficiente a a garantire la refrigerazione di una mungitura senza ulteriore azionamento del gruppo frigorifero Isolamento termico: quando il latte a 4°C è conservato nel tank di refrigerazione ad una temperatura ambiente pari a PT, laumento medio di temperatura dopo 12 ore deve essere al massimo di 3°C. la norma EN13732 definisce anche i requisiti progettuali, costruttivi, igienici ed i metodi di collaudo dei serbatoi refrigeranti Prestazioni di refrigerazione EN 13732:2003

20 20 Dimensionamento serbatoio Volume Nominale serbatoio Lmax : produzione giornaliera max di latte n: n° giorni di conservazione (1, 2, 3) 1,10 : coefficiente maggiorativo sicurezza Coefficiente di utilizzazione CU medio annuale > 0,6 ÷ 0,8 per avere un buon sfruttamento dellimpianto se CU i costi di refrigerazione se CU i costi di refrigerazione L : produzione giornaliera media di latte CULatte refrigerato (l/anno)Fattore moltipl. costi fissi 1,00 0,75 0,50 0, , Influenza del CU sui costi fissi di refrigerazione per litro latte- tank 200 litri, 4 mungiture (fonte FAO)

21 21 Classe di prestazione coerente con lusoClasse di prestazione coerente con luso TP in funzione della temperatura ambientale del sito Numero di mungiture in funzione del conferimento: 2 mungiture conferimento giornaliero 4 mungiture conferimento ogni 2 giorni 6 mungiture conferimento ogni 3 giorni Criteri scelta serbatoio a parità di volume nominale la potenza del gruppo frigorifero decresce nel passare da 2 a 4 e 6 mungiture Tempo di refrigerazione correlazione positiva fra durata della refrigerazione e tasso di moltiplicazione microbica

22 22 classe di prestazione la classe di prestazione deve essere indicata sulla targa identificativa dellimpianto oltre a marcamodellon° serie marca e modello e n° serie anno anno fabbricazione tipoquantità tipo e quantità di fluido refrigerante potenza potenza gruppo frigorifero che fare quando mancano i dati ?

23 23 Calcolo del tempo di refrigerazione Classe di prestazione Ql = quantità di calore da asportare dal latte P = potenza dellunità frigorifera kW COP = coefficiente di prestazione frigorifera 1/3600 = fattore conversione da kJ a kWh (ore) Vl = volume di una mungitura c s = calore specifico latte 3,9 kJ/l °C Δt = salto termico latte °C 1,05 = coeff. magg. refrigeraz. vasca (kJ) Esempio VN = 1400 l, P= 2,9 kW

24 24 Fonti bibliografiche Pazzona A. et al. (1999) Impianti di mungitura e refrigerazione del latte nellallevamento ovino e caprino – Dimensionamento, costruzione e prestazioni, Ersat, Cagliari, p. 178 capitoli FAO – Weber F.(1985) Réfrigération du lait à la ferme et organisation des transports Partie III - Refrigeration et conservation du lait en cuve

25 25 riserva

26 26 Refrigerazione in bidoni serpentini ad immersione evaporatori ad immersione coni refrigeranti punti critici igiene gravoso in termini di manodopera e fatica fisica aziende con basse produzioni latte decentrate rispetto al punto di raccolta

27 27 più silenziosi, richiedono meno energia (circa -42% secondo uno studio fatto nel Vermont), maggior durata e più affidabili

28 28 Serbatoi mobili Per aziende decentrate rispetto al circuito di raccolta del latte serbatoi montati su telaio monoasse trainabile RD con gruppo frigorifero compatto montato sul telaio problemi di tenuta su percorsi accidentati RI con unità frigorifera separata

29 29 schema impianto di refrigerazione

30 30 assicura le prestazioni nel tempo evita stati di fermo impianto Unità frigorifera controllare la pulizia della superficie di scambio del condensatore verificare il funzionamento (rumorosità, vibrazioni) del ventilatore controllare eventuali perdite dal circuito frigorifero Vasca di refrigerazione verificare laccuratezza di misura del termometro rilevare il tempo di refrigerazione della prima mungitura verificare il valore di stacco-attacco del termostato controllare il funzionamento del timer dellagitatore controllare infiltrazioni di grasso dal motorino dellagitatore o rumorosità esaminare la superficie del latte per rilevare la presenza di schiuma, grumi di grasso, ghiaccio Il controllo della carica del fluido refrigerante e gli interventi su parti del circuito devono essere effettuati da personale specializzato Controllo e manutenzione impianto

31 31 PULIZIA DEI SERBATOI REFRIGERANTI - depositi molli: grassi, albumine - depositi duri: sedimenti minerali e metallici DETERGENTI - Alcalini (carbonato di sodio, polifosfati, silicati di sodio, fosfato trisodico, ecc.) per i depositi molli - Acidi (a. nitrico, a. fosforico, ecc.) per i depositi duri - Tensioattivi (saponi, oli solfonati) da addizionare ai precedenti DISINFETTANTI a base di cloro o iodio, da usare dopo il lavaggio o in miscela con i detergenti Fattori che determinano lefficacia del lavaggio: - acqua - azione meccanica - temperatura - concentrazione soluzione (0,5-1%) - durata di azione CICLO DI LAVAGGIO: - prelavaggio con acqua tiepida o fredda - lavaggio con acqua calda (60-70°C) e detergenti - risciacquo con acqua fredda Lavaggio alcalino giornaliero Lavaggio acido quindicinale MODALITA DI LAVAGGIO: Manuale: spazzolatura superfici interne, agitatore, coperchio, superfici esterne Automatico: Sistema di aspersione: - fisso: sul fondo o sulla parete superiore (disformità nel lavaggio e nel risciacquo) - dinamico: irrigatori rotativi, uggelli sullagitatore, a gorgogliamento Dosaggio dei detergenti: - automatico - semiautomatico Accumulo, riscaldamento e dosaggio dellacqua Programmatore di lavaggio: comanda i diversi componenti (pompa risciacquo, ingresso/scarico acqua, ecc.) e determina la durata di ogni fase del ciclo

32 32 Prerefrigerazione consente di raffreddare il latte a 2-3 °C al di sopra della temperatura dellacqua

33 33 Refrigerazione istantanea unità produzione ghiaccio

34 34 Prerefrigerazione + refrigerazione istantanea 1a sezione scambio prerefrigerazione 2a sezione scambio refrigerazione istantanea


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