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循环清洗

 

原则上,牛场清洗的方式有很多种,其中最常见的是循环清洗,这将在下面讨论。采用这种清洗方法的时候,一般有3到5个步骤,其中至少有一步是清洗液的循环。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

清洗过程中的不同阶段。

 

清洗过程的不同阶段

当使用混合型清洗剂时,即同时含有清洗剂和消毒剂,清洗过程一般包括下面三个阶段:

  1. 预冲洗,通常采用温水,去除挤奶后设备内表面的大部分残余牛奶。冲洗应进行到排出的水为澄清状态为止。
  2. 循环冲洗,采用含有混合清洗剂的溶液。开始时,水温通常在70°到90°C(160° 到190°F),到最后下降到40°到50°C (105°到120°F)。结束时的温度不能低于40°C,因为低于40°C的话会形成脂肪膜。
  3. 最后冲洗,通常用冷水,用来去除残余的清洗剂。

有的清洗方法将清洗剂和消毒剂分开来使用,那么还要加上两个清洗程序。在用清洗剂清洗之后,用水将装置冲洗干净,然后进行消毒循环。消毒结束之后,再用水冲洗。

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手工清洗和自动清洗

清洗系统有简单的,也有先进的。从全球范围来看,一般用手工清洗。当然,自动清洗系统也普遍使用。

一些采用提桶式挤奶机的小农场使用简单的清洗方式。在这种情况下,提桶式挤奶机用热水,刷子和清洗剂进行手工清洗。对这些农场来说,这种清洗方法满足了清洗的几个关键要素,效果也比较好。

在手工控制(或者半自动)的清洗方法中,操作员必须注意以下几点:

-热水和冷水的量。
-吸水和回水管的控制。
-清洗剂的添加。
-循环清洗阶段的时间。

在自动清洗系统中,上述的几点或者全部都是由机器控制的。这种先进的系统还可以监控清洗过程,如果操作发生错误,会有警报发出。虽然使用了自动控制系统,有些操作还是需要手工来协作的,例如,清洗奶杯组,将杯组插到清洗座上及将挤奶单元设置到清洗或挤奶模式。

 

控制水流的方法

在清洗过程中,通常有两种不同的方法产生水流。牛场清洗的第一个部分(挤奶杯组,奶管以及集乳罐),主要用真空产生水流。第二部分,即输奶管,主要用奶泵将水泵回水槽来清洗。下面的几个部分我们将讨论在清洗牛场挤奶设备的不同部位时如何调节水流。

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奶管里的水流

奶管的水流通常是从清洗槽将水吸到管道系统中来形成的,根据系统用水量的不同,空气和水可以同时也可以分别吸到管道里。由于管道里的压力和外面的大气压有个压力差,在空气的作用下,水流加速,进入到集乳器。空气除了从吸水管进入外,还可以从挤奶杯组以及系统的泄露处进入,这样使得水流更加快速。

通过一根透明的管子,我们可以从下图中观察到水流的情况。往往在几秒钟之内,水流的状态会发生改变。和上面一样,管子里充满了水和空气。

清洗过程中,一般情况下奶管里的水流。

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清洗的时候,最理想的水流是断续流动,断续流动可以在奶管中形成可移动的水柱,有的长几厘米,有的长几米,充满整个管道。这意味着清洗剂可以到达管道里的任何表面,包括管道端头。

在有些清洗系统中,好几个水柱可以同时在管道里穿行。这些水柱常会停下来,以浪涌的形式移动一段距离,直到和下一个水柱汇合。

水柱可以由以下的几种方法控制:

-同时在管道里注入空气和水。
-自发地轮流注入空气和水。
-人为地轮流注入空气和水。

今天,这些方法的使用是很常见的,有的时候可以将几种方法合用,这些将在下面的章节里讨论。

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连续地同时注入空气和水

通过真空作用,水从清洗槽里吸出,到达清洗管道。在吸水管上凿一个适当大小的入气口,这个口要高于水面,这样可以使空气不断地进入系统中。为了保证能够连续地进水,清洗槽里的水位不应低于吸水管末端高度。利用这种方法,空气和水就可以以差不多恒定的比例吸入到清洗系统中。

这被称为自发性水柱的形成。

 

自发地轮流注入空气和水

另外一种控制水流的方法是通过间歇地改变清洗槽里的水位位置。当清洗槽里的水位低于吸水管末端高度时,空气就被吸进去。当水被泵回清洗槽时,水面位置上升到吸水管末端以上,另外一个吸水过程就开始了,依次循环。.

这被称为自发性浪涌。

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可控式吸水和吸气

在自发浪涌系统中,水和空气的注入是特意分开的,这主要是采用了一种自动进气阀。

这个进气阀通常接近清洗槽或者就安装在上面。在水流到达集乳器前,注入空气,这样使得所有管道的内表面都可以被迅速流动的水冲洗到。

为了有效地控制这个过程,利用自动进气阀是比较理想的。
在这种系统中,管道里一次只能有一个水柱通过。只有当前面一个水柱进入集乳器之后,系统才开始吸水,形成下一个水柱。吸水的时间取决于水柱的大小。水柱的速度取决于进气阀注入的空气流量以及本身的大小。

这被称为可控式浪涌。

 

不同水柱形成方式的比较

和其他形式的水流相比,可控式浪涌优势明显一些,理由如下:

-在非透明管道系统中,水流速度的调节比较容易。
-水流的循环量比较小,因此可以减少所需清洗剂的用量。
-水流的机械作用加强了。
-平均水流速度比较低,可以降低对奶泵容量的要求。

牛奶输送管中的水流

和奶管中的水流相比,输送管中水流的控制要容易一些。管道必须充满水流,而且速度要适当。

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管道式挤奶系统(RTS)中的水流路线

在管道式(或RTS)挤奶系统中,一般采用自发性的浪涌来控制水流。当然,可控式浪涌也适用于这些系统。

在简单的管道式挤奶系统中,水流的行进路线如下图所示。水从清洗槽里吸出,经过挤奶杯组,流经整个管道系统,最后到达集乳罐。集乳罐里的水,或是通过奶泵泵回清洗槽,或是排到水渠里。

为了避免水流通过分支管道过早的流入集乳罐,在清洗的过程中必须关闭阀门。通过这个阀门,可以控制泄露,从而保证水流不会从支管流到集乳罐。

管道式(RTS)挤奶系统中清洗液的流经路线。

 

有的时候管道系统里会有两个水流回路。在这种系统中,水流的控制比较困难,尤其是当两个回路的长短差异比较大时。

为了加快水流速度,可以在清洗槽边或里面注入空气。注入空气以后,将挤奶杯组并排放置,垂直放在清洗托上,后者与清洗系统连接。当采用可控式浪涌时,挤奶杯组后面一般先安装一个入气口。

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奶厅里的水流路线

奶厅的清洗流程一般和管道以及RTS农场的清洗流程一样。主要的不同之处在于,奶管比较短,挤奶机组在原来奶厅的位置进行清洗,也就是说,它们必须垂直放在清洗托上。

奶厅一般都有奶管和清洗管,这些管道的位置要低于奶牛站立的水平面,这被称为低配管道系统,也有的管道要高于挤奶员,这被称为高配管道系统或者中配管道系统。奶厅的安装还可能包括计量瓶。

各种类型的奶厅其基本的清洗原理都一样。

在奶厅里,清洗的时候水流的控制方式有很多种,这种多样性可能是由于当地清洗传统的差异造成的,或者就是由于不同的奶厅有各自的特点。清洗的时候,自发式浪涌和可控式浪涌都可以用来控制水流,但一般采用后面一种方法。

下面的两幅图描述了两种不同装置的清洗过程。对于所有的奶厅来说,水都是吸进清洗管里的。挤奶杯组(有时还有奶量计)和清洗管相连,然后注入水。通过挤奶杯组,水流进奶管,最后进入集乳罐。通常水是直接吸入奶管的。

下面描述了奶厅清洗的两种设计。当然,我们应该知道这只是两个例子而已。对于不同的奶厅来说,清洗时水流控制方式的差异很大。

下图描述了小型挤奶厅在清洗时常用的水流方式,通过自发式浪涌的形成来控制,也就是说,不需要采用进气阀。

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低配管装置中清洗液的流经路线。

在装有较大奶管的奶厅,清洗一般采用可控式浪涌。清洗系统的配置方式可以有很多种。下图描述了一种双吸管式的清洗系统,一条吸管作为清洗管,和挤奶杯组相连,另外一条吸管和奶管相连,两条吸管在清洗槽附近都有一个进气阀。因为奶管里形成了水回路,所以要装一个清洗阀。

较大的低配管道装置奶厅中清洗液的流经路线。

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在较大的奶厅中,也可以采用其他的装备在奶管的末端产生浪涌。这种情况下,必须使奶管的所有内表面都要与浪涌相接触,从而使清洗没有遗漏。

 

奶厅清洗之后的排水

奶厅清洗之后,必须要排水。一般来说,奶管可以通过重力作用自动排净,不过有时候也需要人工操作,如用海绵球吸水等等。通常还可以采用吹风的办法来排干管道里的水。牛奶输送管也采用重力排水,通常在奶泵附近装有一个手动的排水阀。如果农场有冷排的话,则还需装一个排水阀。

通常,RTS的奶管倾斜比较缓和,所以光靠重力作用还不足以排干管道里的水。因此,可以采用一块或几块海绵吸收里面的水,保证系统里的水全部排出。可以手工将海绵塞入管道里,也可以采用机器。最后,海绵进入集乳罐,这时操作人员可以将它们取掉。

由于奶厅的管道系统一般都比较短,因此可以提高倾斜度将管道里的水排干。对于RTS农场和奶厅来说,通常在清洗操作结束的时候进行通风干燥,以排去系统里的水。

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清洗时需要的设备

和挤奶所需要的设备相比,清洗时还要配置一些专门用来清洗的设备。

这些设备有:

  • 清洗槽
  • 清洗管道
  • 一个进气阀(选用,视系统情况)
  • 一个水加热器(视系统情况)
  • 清洗托
  • 清洗阀
  • 一个控制箱,简单的和先进的都有
  • 实际上,清洗槽,水加热器,进气阀和控制箱相成了一个系统,我们称之为清洗系统。

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    标题

     

    清洗过程的不同阶段

     

    手工清洗和自动清洗

     

    控制水流的方法

     

    奶管里的水流

     

    连续地同时注入空气和水

     

    自发地轮流注入空气和水

     

    可控式吸水和吸气

     

    不同水柱形成方式的比较

     

    牛奶输送管中的水流

     

    管道式挤奶系统(RTS)中的水流路线

     

    奶厅里的水流路线

     

    奶厅清洗之后的排水

     

    清洗时需要的设备