奶牛饮水工程方法.doc

'　　　　　　绿色节能技术助推我市乳业的可持续发展------奶源余热回收畜用饮水系统推广应用　　　　　　　内蒙古能源公司　　　孙继江（高工）　　　　　　　　　　QQ： 　　　　　绿色节能技术助推我市乳业的可持续发展------奶源余热回收畜用饮水系统推广应用一.我市奶牛养殖业发展现状2013年3月19日，自治区党委书记王君在全区传达贯彻全国两会精神干部大会上，代表自治区党委、政府，就深入学习贯彻党的十八大精神和全国两会精神，扎实做好我区各项工作，提出了“8337”的发展思路，把：建成绿色农畜产品生产加工输出基地(8337内容)、例为重要的一项工作，因此，为我区的畜牧养殖业的发展创造了一个良好契机。畜牧养殖业在内蒙地区具有攸久的历史，改革开放以来在我市各级政府的领导扶持下，在伊利、蒙牛、两大龙头企业的带动下近年来，奶牛养殖业有了长足的发展。由90年代时期农户一家一户的散养形式逐步整合为现今的集约化的集中规模化养殖。我市到2012年底已建成奶牛养殖牧场345座，从改善饲养水平、改良奶牛品质、疫病防治入手，把建设奶牛养殖小区，扩大养殖规模作为突破口，提高呼和浩特市奶牛养殖水平，提高原奶的质量，提高乳制品的质量，提升“中国乳都”的层次，确保呼市奶业持续健康发展，为实现新农村农民致富达小康提供了保证。二..能源公司，及产品研发 随着呼市奶业持续健康的发展也带动了相关产业的建设发展，直接服务于畜牧养殖业的高新技术企业也应运而生。有奶牛改良、疫病防治、饲料加工、乳业机械、多项技术及产品应用到了乳业养殖生产当中。内蒙古能源有限责任公司抓住机遇，积极助推呼市奶业持续健康的发展。于2010年10月注册成立，注册资金300万元，主要从事新能源技术的研发、应用、推广及畜牧养殖业机械、设备的生产销售。现开发推广的产品：牧场余热回收高温奶源热泵畜用饮水系统就是其中之一。本产品已于2012年获得国家专利两项。公司现有职工20人，硕士3人，具有机电、热工、自动控制，机械设计等专业高级工程师3人，中级工程师5人。公司与内蒙古工业大学建立了产、学、研长期合作关系。公司于2011年投入资金100万元，开始从事：余热回收高温奶源热泵畜用饮水系统.的开发研制。2011年4月底一代试验机开始试验，5月初试验成功，达到预期效果。2012年8月满足4吨鲜乳制冷和热水制冷需求的二代标准样机开始正式在土默特左旗晓春牧场应用，应用效果很理想，节电30%，缩短制冷时间30%，年省煤20吨以上。2013年1月在托县牧场三代8t试验机开始试验，3月初试验成功，达到预期效果。历经两年多的努力，已于2013年9月30日通过呼市科技局项目验收。我公司现已达到了批量生产的能力。三.产品，技术介绍余热回收高温奶源热泵畜用饮水系统，是为乳业养殖生产应用专项研制成套设备。技术创新点： （1）将冷凝器与水箱合二为一，解决防冻问题的同时，通过水箱内冷凝管的合理布局，提升高温奶源热泵的效率。（2）分级分段冷凝技术，属于国内首创。前端冷凝（一级冷凝段）的冷凝温度保持在高温状态，后端冷凝（二级、三级冷凝段）的冷凝温度保持在较低梯级温度。使用分级分段技术，可以根据客户的需求提供不同温度段的热水需求。对于奶站主要需求80℃以上的高温消毒热水以及35-40℃的清洁热水两个温度段的热水，采用两级（两段）冷凝即可满足。本项目采用两级（两段）冷凝。（3）采用单级压缩实现高温热水的制备。目前国内外高温热泵主流技术路线采用多级压缩实现，而本项目采用单级压缩实现，减少机组占用空间，使机组小型化，同时节能。（4）使用R134a冷媒作为工质，使高温奶源热泵易于推广应用。目前主流国内外高温热泵多采用非共沸混合工质，本项目采用R134a纯工质，环保无污染。（5）采用自动控制技术控制压缩机排气温度，使排气压力不高于2.4MPa，保证压缩机安全稳定低能耗运行，提高压缩机的寿命期，并使系统节能,比原有冷却系统节电30%。(6)余热回收与利用相结合，将制备的热水经过混水器调制成9-15℃的温水供奶牛饮用。提高奶牛产奶量。(7)取消了燃煤锅炉，即节能又环保，提升了奶源的品质。四.产品，技术应用前景A、我市巳建成集约化奶牛养殖牧场345座，均为传统系统； B、奶源余热回收畜用饮水系统按每套10万元-25万元（根据奶量不同，价格不同）售价计算，我市替代市场产值近1亿元。（1）新增市场规模　　　在我市推广应用的同时，可向全区及全国推广，取保守的数据50%计算，五年左右增加推广应用3000座左右，市场规模在6亿元以上。（2）扩展市场奶源余热回收畜用饮水系统，热泵不仅可以应用于乳业，在相关的行业中也可应，一方面需要冷却另一方面需要高温热水消毒的食品、医药等行业均有较大需求，市场远景可观。(3)奶牛饮用热水的推广　　冬季奶牛多采食干草，消化液分泌量增加，若不能充分饮水，食欲就会下降，致使产奶量下降，甚至发生疾病。奶牛每食1公斤干饲料需水5升左右。所以，总的饮水量不能少于夏季。据报道，冬季奶牛饮8.5℃的水比饮1.5℃的水产奶量提高8%左右。各令段奶牛饮用水适益温度为：泌乳期母牛9℃~14℃；产奶、怀孕牛15℃~16℃；犊牛35℃~38℃。成年奶牛日饮水量40-70升。　　五.推广应用社会效益　　1、促进乳业的低碳可持续发展　　　现有奶站鲜乳的冷却采用传统的风冷，耗电；同时80℃ 以上高温消毒热水需要烧煤制备。使用奶源余热回收畜用饮水系统后则可以制冷的同时制备高温热水，比原有系统节电30%，制冷时间缩短30%，年省煤至少20吨煤。不受气候影响。做到了有奶源就有热水。（1）年每座奶站用煤不低于20吨。（2）年每座奶站节电5000度。（3）年减排CO2温室气体排放量，及减排粉尘；（5）引领乳业禁用R22，将用环保工质134a替代R22。　　　2、提高乳品品质和卫生度　　　冷却时间缩短30%，极大提高奶源的物理指标；锅炉的替代有利于减少奶站粉尘污染，提高乳业清洁生产水平，提升奶源品质。(6)应用实例托县大旺牧场奶源余热回收畜用饮水系统1.应用：(1).提供奶牛饮用水9-15℃15t/日(2).提供挤奶厅生产用水40℃1t/日；80℃0.3/日产品型号：2013-2/08　制冷量20KW牧场规模：泌乳奶牛300头日产奶量：7.5t/日2.工况：奶站的牛奶在采集后（25℃—35℃）需要快速制冷降温，使储奶罐内的牛奶在2-3h达到保鲜温度（4～6℃），同时在生产过程中,又需要大量的热水用来清洗和消毒管道设备（75～80℃）及清洗和热敷牛乳（35～40℃），该系统将新采集牛奶在制冷降温时排放到周围环境中的冷凝热源（15～30℃ ）予以回收利用，形成高品位热能（40～80℃），将这部分热量传递给保温水箱，使水温升高以供清洗奶罐、管道设备和生产使用。温水9-15℃15t/日供300头泌乳奶牛饮用。3.经济效益分析投资总额：25万元(奶源热泵；畜用保温饮水槽及安装)经济效益：年节煤：20t600元/t1．2万元年节电：5000kwh0．5/kwh0．25万元热回收效率：制冷鲜1t(30℃)可得热水2t(15℃)热水制备量：15t(15℃)；0.3t(80℃)；1t(40℃)；年增产奶量：7.5t/日×8％×365天=219t/年吨奶减成本：5.3元/t(煤.电费)综合效益：88.45万元/年(节煤电1.45万元；增加产奶量87万元)投资回收期：1年3.结论鲜奶降温过程中释放出的热量全部通过特殊的冷凝循环方式回收转换为高、低温热水。不增加设备成本且不受气候的影响。而且仅使用单台压缩机也可正常运行工作。这种技术可同时制冷、供热，而不增加能源消耗,极大的节约了用锅炉烧热水时所消耗的煤、电能源，同时也减少了因燃煤而形成二氧化碳的排放,对大气的污染。具有高效节能，清洁环保、经济实用等特点。与同类设备相比即：相同的制冷鲜奶数量、相同的温度、相同的时间内、相同的电耗，使鲜奶降温至标准冷藏温度的同时得到大量的热水。大量的9-15℃ 热水可供奶牛在冬季饮用，可提高产奶量8％。效益明显。奶源余热回收畜用饮水系统在奶牛养殖牧场的推广应用关键优势有两点：(1)为奶牛养殖牧场的节能减排可持续发展提供了一套经济适用的先进设备。以我市年产鲜奶350万t计算，一年可节约能源成本1855万元。(2)在奶牛养殖业中提出一个全新的奶牛饮用热水的新方法。以我市年产奶350万t计算，一年可增加产奶量28万吨。就按50％应用推广可年增加产奶量14万吨。可年增加农牧民奶牛养殖效益5.6亿元。六.推广应用方案1.我公司决定在2014年1月至3月间组建有专业技术人员与销售人员共同组成的班子，以技术推广培训与产品销售两个方面相结合的方式进行推广应用。以点带面逐步扩展。2.求得政府相关部门的支持，给矛政策上的优惠，协调相关部门争取把：奶源余热回收畜用饮水系统。例入农机补贴项目，使农牧民直接受宜。谢谢内蒙古能源有限责任公司2013年11月1日'