中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 10942-89散裝牛奶冷藏罐試驗(yàn)方法Refrigerated bulk milk tahks – Testing methods 本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 5708 – 1983《散裝牛奶冷藏罐》
第三部分：試驗(yàn)方案。
1 主題內(nèi)容與適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了直接冷卻式散裝牛奶冷藏罐的結(jié)構(gòu)質(zhì)量及性能要求的試驗(yàn)方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)牧場(chǎng)、牛奶收集點(diǎn)用收集一日（24h）或兩日（48h）擠奶量的直接冷卻并自動(dòng)控制的散裝牛奶冷藏罐（以下簡(jiǎn)稱奶罐）。
2 引用標(biāo)準(zhǔn) GB 5408 消毒牛乳 GB 5409 牛乳檢驗(yàn)方法 GB J 232 電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 ZB B 92011.1 散裝牛奶冷藏罐 術(shù)語(yǔ) ZB B 92011.2 散裝牛奶冷藏罐 技術(shù)條件
3 試驗(yàn)條件
3.1 環(huán)境溫度的測(cè)定 使用精度為±0.5℃，帶有金屬防護(hù)罩的工業(yè)用溫度計(jì)測(cè)定。
3.1.1 測(cè)點(diǎn)的位置 測(cè)點(diǎn)應(yīng)均勻分布在距奶罐外殼100±10mm的周圍空間，距制冷設(shè)備的風(fēng)冷式冷疑器前方100±10mm處，測(cè)點(diǎn)在進(jìn)氣口周圍均布。
3.1.2 測(cè)點(diǎn)數(shù)量 當(dāng)奶罐的最大外形尺寸小于或等于2m時(shí)：a. 矩形奶罐每個(gè)側(cè)壁至少有一個(gè)測(cè)點(diǎn)：b. 圓筒型奶罐圓周至少均布四個(gè)測(cè)點(diǎn)。當(dāng)奶罐最大外形尺寸為2~3m時(shí)：a. 每個(gè)較小的側(cè)壁至少應(yīng)有一個(gè)測(cè)點(diǎn)；b. 每個(gè)較大的側(cè)壁，則點(diǎn)間隔1m，至少有兩個(gè)測(cè)點(diǎn)。當(dāng)奶罐最大外形尺寸大于3m時(shí)：a. 每個(gè)較小側(cè)壁至少有一個(gè)測(cè)點(diǎn)；b. 每個(gè)較大側(cè)壁，測(cè)點(diǎn)間隔1m，至少有三個(gè)測(cè)點(diǎn)。
3.2 溫度垂直梯度 垂直高度方向每米溫度變化不得超過(guò)2℃。
3.3 空氣的流動(dòng) 奶罐和制冷設(shè)備應(yīng)安裝在室內(nèi)，當(dāng)制冷設(shè)備不工作時(shí)，奶罐外壁的氣流速度不得超過(guò)0.5 m /s。
3.4 電源 電源電壓、頻率應(yīng)符合使用說(shuō)明書(shū)中的規(guī)定（或標(biāo)牌上的規(guī)定），電壓偏差為±5%、頻率偏差為±1%。3.5 測(cè)定攪拌性能及清洗效果時(shí)應(yīng)使用牛奶，測(cè)定結(jié)果填入表1。
4 奶罐結(jié)構(gòu)質(zhì)量的檢查 測(cè)定奶罐結(jié)構(gòu)質(zhì)量的目的是考核奶罐各主要零、部件的質(zhì)量。
4.1 內(nèi)膽
4.1.1 額定容量V與最大容量Vmax比值 奶罐調(diào)整在基準(zhǔn)位置，用水測(cè)定內(nèi)膽容量。將額定容量的水注入奶罐內(nèi)，測(cè)其液面位置，繼續(xù)加入水，直至從人孔口外溢為止。測(cè)其最大容量Vmax。 …………………………………………（1）將結(jié)果填入表2中。
4.1.2 內(nèi)膽內(nèi)壁中所有圓角半徑的測(cè)量 按表2規(guī)定的測(cè)量位置、測(cè)量點(diǎn)數(shù)，用合適的量規(guī)測(cè)量其各圓角半徑，其結(jié)果記入表2。
4.1.3 內(nèi)表面粗糙度的檢查 按表2規(guī)定的測(cè)量位置、測(cè)量點(diǎn)數(shù)，用表面粗糙度測(cè)量?jī)x或者使用表面粗糙度對(duì)比樣塊評(píng)定，其結(jié)果記入表2。
4.1.4 內(nèi)膽的滲漏試驗(yàn)
4.1.4.1 盛水試漏 試驗(yàn)前將焊縫表面清除干凈、充分干燥。內(nèi)膽里灌滿氯離子含量不超過(guò)25ppm的冷水。試驗(yàn)6h，觀察焊縫處有無(wú)滲漏。
4.1.4.2 對(duì)于小型奶罐，也可用煤油滲漏試驗(yàn)代替盛水試驗(yàn)。 將焊縫容易觀察的一面清理干凈，涂以白粉漿，晾干后，在焊縫的另一面涂煤油，使表面得到足夠的浸潤(rùn)，經(jīng)0.5h后，以白粉上沒(méi)有油漬為合格。
4.1.4.3 加壓試漏 內(nèi)膽盛水試漏之后封閉所有孔口。在適當(dāng)?shù)目咨w處安裝兩個(gè)經(jīng)校正的、量程相同的0~98 kPa壓力表的接頭，用手動(dòng)壓力泵緩慢而均衡地升高壓力，使壓力達(dá)到30 kPa，保持30min后檢查。 檢查結(jié)果填入表2。
4.2 結(jié)構(gòu)尺寸的檢查 使用常規(guī)量具檢查下列尺寸：a. 奶罐和地面之間的距離；b. 奶罐排出口和地面之間的距離；c. 蓋板的尺寸、卷邊的方向和高度；d. 攪拌器聯(lián)軸器的最低點(diǎn)與額定容量時(shí)的奶平面的距離。檢查結(jié)果填入表2。
4.3 制冷管路系統(tǒng)的壓力試驗(yàn) 內(nèi)膽未安裝之前，封閉制冷介質(zhì)的出口，入口處與工業(yè)用氮?dú)馄窟B接，中間連接兩個(gè)量程相同、并經(jīng)校正的壓力表。壓力表的量程為試驗(yàn)壓力的兩倍左右。試驗(yàn)前用0.6~0.8MPa的氮?dú)獾雀稍餁怏w進(jìn)行吹污。氣壓試驗(yàn)時(shí)，壓力應(yīng)緩慢上升至 50kPa，保壓5min，檢查焊縫及連接部位的泄漏情況。如有泄漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)，繼續(xù)緩慢升壓至試驗(yàn)壓力的50%，其后按試驗(yàn)壓力的10%遞增至規(guī)定的試驗(yàn)壓力，保壓24h。記錄6h及24h時(shí)的壓力值。結(jié)果記入表2。
4.4 攪拌器圓周速度及圓周力的測(cè)定 圓周速度按式（2）計(jì)算： ……………………………………………（2）式中： u —— 圓周速度，m / s； R —— 攪拌器葉輪半徑，m； n —— 攪拌器的轉(zhuǎn)速，r / min。 圓周力的測(cè)定： 測(cè)定攪拌器電機(jī)的負(fù)載功率N，按式（3）計(jì)算圓周力P： ……………………………………………（3）式中： p —— 攪拌器的圓周力，N； N —— 電機(jī)負(fù)載功率，kW。 結(jié)果記錄表2。
5 主要性能試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)要求
5.1.1 把奶罐和制冷設(shè)備安裝在同一房間內(nèi)。其環(huán)境溫度保持在工作溫度（PT）范圍內(nèi)。環(huán)境溫度的測(cè)定方法見(jiàn)本標(biāo)準(zhǔn)第3.1條。
5.1.2 全部試驗(yàn)重復(fù)一次。
5.1.3 被冷卻的液體是水。
5.1.4 一次加注量：兩日擠奶量奶罐的加注量為額定容量的（25±0.5）%;一日擠奶量奶罐的加注量為（50±0.5）%。
5.1.5 當(dāng)水溫下降至4±0.1℃時(shí)，制冷設(shè)備應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉。
5.2 殘留量的制定5.2.1 試驗(yàn)原理 注入量與自流量之差為殘留量。
5.2.2 試驗(yàn)程序a. 將奶罐安裝、調(diào)整至基準(zhǔn)位置；b. 開(kāi)啟閥門(mén)，使奶罐和管路干燥，關(guān)閉閥門(mén)；c. 用量桶往奶罐內(nèi)注入 L清水；d. 將量桶盡可能近地置于排出口下方；e. 開(kāi)啟閥門(mén)，清水流至量桶。待罐內(nèi)清水呈滴狀流出5min后，結(jié)束試驗(yàn)。
5.2.3 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算 試驗(yàn)結(jié)果按式（4）計(jì)算： r = 40 - V′…………………………………………（4）式中： r —— 殘留量，L； V′—— 流出的清水容量，L。 其結(jié)果記入表7。
5.3 牛奶溫度的測(cè)定
5.3.1 牛奶溫度測(cè)定位置 在冷卻期間測(cè)定時(shí)，在距離內(nèi)壁至少20mm、距離奶表面至少20mm、距冷卻表面100mm處，各選一測(cè)點(diǎn)測(cè)定；在貯存期間測(cè)定時(shí)，測(cè)點(diǎn)距牛奶上表面5mm、距排出口向上40mm處，各選一測(cè)點(diǎn)測(cè)量，或者由試驗(yàn)人員自一，最好用多點(diǎn)測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)定。
5.3.2 測(cè)量次數(shù) 冷卻期間，每10min至少測(cè)一次。 最好使用溫度測(cè)量自動(dòng)記錄儀。
5.4 冷卻試驗(yàn) 在工作溫度（PT）下，奶罐應(yīng)邊疆做冷卻試驗(yàn)，把奶罐額定容量的（50±0.5）%或（25±0.5）%的35℃的水灌入奶罐中，使用自由控制裝置，進(jìn)行冷卻和攪拌，記錄其水冷卻至4℃的時(shí)間（包括進(jìn)奶時(shí)間）。再將相當(dāng)于一次擠奶量的水灌入奶罐，控制灌水速度，使其混合溫度不超過(guò)10℃，記錄混合溫度從10℃降至4℃的時(shí)間。對(duì)于兩日擠奶量奶罐應(yīng)連續(xù)試驗(yàn)。直至達(dá)到額定容量為止。以便考核冷卻系統(tǒng)及自動(dòng)控制裝置的可靠性。 還要檢查設(shè)備在安全操作溫度（SOT）下的連續(xù)冷卻能力。方法相同。 其結(jié)果填入表3。
5.5 保溫試驗(yàn)
5.5.1 將水灌入罐內(nèi)至額定容量，開(kāi)啟制冷系統(tǒng)工作。
5.5.2 用精度為±0.1℃的溫度計(jì)測(cè)定罐內(nèi)水的溫度，當(dāng)達(dá)到4±0.5℃恒溫時(shí)，蓋好各個(gè)蓋子，停止制冷系統(tǒng)工作。在無(wú)外界干擾的條件下靜置12±0.1h，每小時(shí)攪拌器自動(dòng)工作3~5min。
5.5.3 在12h內(nèi)，至少測(cè)量?jī)纱嗡臏囟?，第一次是?h左右時(shí)測(cè)量，兩次測(cè)試間隔為2~3h。
5.5.4 12h試驗(yàn)結(jié)束后，立即用精度為±0.1℃的溫度計(jì)測(cè)定水溫并計(jì)算平均溫升。
5.5.5 在保溫試驗(yàn)中，所測(cè)熱點(diǎn)的溫度高于9℃時(shí)，則應(yīng)檢查該熱點(diǎn)在正常工作條件下是否仍然存在。
5.5.6 當(dāng)環(huán)境溫度低于4℃時(shí)，可做“反保溫”試驗(yàn)。即把35℃的水一次灌至奶罐的額定容量，進(jìn)行12h保溫試驗(yàn)。方法同本標(biāo)準(zhǔn)第5.5.2~5.5.4條，測(cè)出罐內(nèi)溫度并計(jì)算溫度降低值。 其結(jié)果填入表4。
5.6 牛奶的結(jié)冰試驗(yàn)
5.6.1 從奶罐的結(jié)構(gòu)和操作中能夠肯定牛奶不會(huì)結(jié)冰時(shí)，此項(xiàng)試驗(yàn)可以略去
5.6.2 用水或牛奶進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)用水試驗(yàn)發(fā)生結(jié)冰時(shí)，改用牛奶重新試驗(yàn)。
5.6.3 當(dāng)環(huán)境溫度為5℃時(shí)，將溫度為35±1℃、容量為額定容量的（10±2）%的水加入奶罐，開(kāi)始冷卻。直至溫度控制器起作用（冷卻停止）。立即從奶罐中排放水，同時(shí)用棍棒或其他方法檢查是否結(jié)冰。并注意冰塊的面積和形成部位。 隨后將冰溶化，重復(fù)試驗(yàn)一次，檢查是否還結(jié)冰。
5.6.4 如果在較高的環(huán)境溫度下，或者在奶罐內(nèi)有較多的牛奶的情況下仍有結(jié)冰現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)調(diào)整自動(dòng)控制系統(tǒng)中的溫度控制器。
5.7 牛奶的攪拌試驗(yàn)
5.7.1供攪拌試驗(yàn)用的牛奶應(yīng)符合以下條件：a. 脂肪含量：牛奶混合后平均含脂量應(yīng)符合GB 5408附錄A的規(guī)定。b. 6h貯存期開(kāi)始時(shí)，奶罐中20%~30%的牛奶放置的時(shí)間未超過(guò)5h。c. 對(duì)于一日擠奶量的奶罐，牛奶應(yīng)冷卻至5℃，兩日擠奶量奶罐的牛奶冷卻至4℃。
5.7.2 攪拌的直觀檢查 觀察攪拌效果，注意奶罐內(nèi)液體能被攪動(dòng)的最小容量及在額定容量時(shí)是否因攪拌造成外溢。
5.7.3 攪拌試驗(yàn)a. 對(duì)連續(xù)攪拌的奶罐，牛奶的貯存周期為6h，直接取樣。b. 對(duì)周期攪拌的奶罐，牛奶的貯存周期為5~7h，攪拌器按設(shè)計(jì)的攪拌時(shí)間攪拌后，取樣。
5.7.4 取樣 各點(diǎn)取樣量為100g。 攪拌結(jié)束后，關(guān)閉攪拌裝置，按下列順序取樣： a. 從牛奶上層的不同點(diǎn)取樣，樣品數(shù)量不少于兩個(gè)，每個(gè)樣品量的90%是從距液面以下20mm處取出； b. 從中上層取一個(gè)樣品； c. 從奶罐底部不同點(diǎn)取樣，樣品數(shù)量不少于兩個(gè)，每個(gè)樣品量的90%應(yīng)從距底面以上50mm的牛奶層取出。 按GB 5409第2.3條的任一方法測(cè)量樣品的含脂量。將各樣品的含脂量及其差異記入表5。
5.8 余熱回收率的測(cè)定 奶罐內(nèi)的貯水量達(dá)定額容量的50%~100%時(shí)，將電度表連接在壓縮機(jī)的電路內(nèi)。當(dāng)水溫從15℃降至4℃時(shí)，記錄下列項(xiàng)目，其結(jié)果記入表6。a. 余熱回收器的進(jìn)水溫度t1；b. 余熱回收器的出口溫度t2；c. 余熱回收器的出水量S及出水量的時(shí)間△T；d. 水的溫度從t3降至t4（t3接近15℃，t4接近4℃）時(shí)壓縮機(jī)所消耗的電能W及所需的時(shí)間T。余熱回收效率η按式（5）計(jì)算：……………………（5）式中： S ——△T時(shí)間內(nèi)熱交換水的質(zhì)量，kg； △T —— 出水量所需的時(shí)間，min； T —— 水溫從t3降至t4的時(shí)間，min； t2 —— 余熱回收器的出水溫度，℃； t1 —— 余熱回收器的進(jìn)水溫度，℃； C水 —— 水的比熱容，J / kg, ℃； Q —— 罐內(nèi)水量，kg； W —— 水溫從t3降至t4時(shí)，壓縮機(jī)消耗的電能，kW·h； t3 —— 開(kāi)始記時(shí)間時(shí)的奶罐內(nèi)水的溫度，℃； t4 —— 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的奶罐內(nèi)水的溫度，℃。
5.9 電氣裝置的安全檢查 接地裝置按GB J 232的第15篇第2章中的第1節(jié)、第2節(jié)、第3節(jié)的規(guī)定進(jìn)行檢查。 絕緣電阻按GB J 232的第17篇第20章第20.01條的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。 其結(jié)果記入表7。
5.10 能量消耗的測(cè)量 在電源總輸入端連接電度表來(lái)講師一日擠奶量奶罐或兩日擠奶量奶罐在一個(gè)冷卻周期內(nèi)的電能總消量（除清洗系統(tǒng)）。 …………………………………………（6）式中： E —— 電能消耗量kW·h； m —— 電度表轉(zhuǎn)盤(pán)回轉(zhuǎn)圈數(shù)； A —— 電流互感器增大倍數(shù)； B —— 電度表常數(shù)。 能量消耗按式（7）計(jì)算 …………………………………………（7）式中： e —— 每升牛奶消耗的能量，（W·h）/L; V —— 冷卻的牛奶量，L。
6 生產(chǎn)試驗(yàn)
6.1 生產(chǎn)試驗(yàn)的目的 考核奶罐的性能穩(wěn)定性和使用可靠性。
6.2 試驗(yàn)要求
6.2.1 嚴(yán)格按使用說(shuō)明書(shū)的規(guī)定，正確地操作、使用、保養(yǎng)和調(diào)整。
6.2.2 生產(chǎn)試驗(yàn)為一年。在一年使用期內(nèi)，冬、夏兩季各連續(xù)進(jìn)行兩次性能測(cè)定。
6.3 生產(chǎn)試驗(yàn)內(nèi)容6.3.1 按本標(biāo)準(zhǔn)5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9條的規(guī)定做性能測(cè)定。 結(jié)果記入表3、表4、表5。
6.3.2 首次無(wú)故障作業(yè)時(shí)間 記錄正常工作狀態(tài)下首次發(fā)生零、部件損壞或性能指標(biāo)不符合技術(shù)要求時(shí)的工作時(shí)間。結(jié)果記入表8、表9。
7 試驗(yàn)報(bào)告a. 試驗(yàn)?zāi)康?；b. 試驗(yàn)機(jī)器簡(jiǎn)介；c. 試驗(yàn)地點(diǎn)和條件；d. 零部件結(jié)構(gòu)檢查結(jié)果；e. 性能試驗(yàn)結(jié)論；f. 生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)論；g. 對(duì)機(jī)器結(jié)構(gòu)、性能、維修、保養(yǎng)、安全可靠等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并提出改進(jìn)意見(jiàn)和建議；h. 試驗(yàn)負(fù)責(zé)單位、參加單位和參加人員。
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