中華人民共和國國家標準GB 10942-89散裝牛奶冷藏罐試驗方法Refrigerated bulk milk tahks – Testing methods 本標準參照采用國際標準ISO 5708 – 1983《散裝牛奶冷藏罐》
第三部分：試驗方案。
1 主題內容與適用范圍 本標準規(guī)定了直接冷卻式散裝牛奶冷藏罐的結構質量及性能要求的試驗方法。 本標準適用于農(nóng)牧場、牛奶收集點用收集一日（24h）或兩日（48h）擠奶量的直接冷卻并自動控制的散裝牛奶冷藏罐（以下簡稱奶罐）。
2 引用標準 GB 5408 消毒牛乳 GB 5409 牛乳檢驗方法 GB J 232 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 ZB B 92011.1 散裝牛奶冷藏罐 術語 ZB B 92011.2 散裝牛奶冷藏罐 技術條件
3 試驗條件
3.1 環(huán)境溫度的測定 使用精度為±0.5℃，帶有金屬防護罩的工業(yè)用溫度計測定。
3.1.1 測點的位置 測點應均勻分布在距奶罐外殼100±10mm的周圍空間，距制冷設備的風冷式冷疑器前方100±10mm處，測點在進氣口周圍均布。
3.1.2 測點數(shù)量 當奶罐的最大外形尺寸小于或等于2m時：a. 矩形奶罐每個側壁至少有一個測點：b. 圓筒型奶罐圓周至少均布四個測點。當奶罐最大外形尺寸為2~3m時：a. 每個較小的側壁至少應有一個測點；b. 每個較大的側壁，則點間隔1m，至少有兩個測點。當奶罐最大外形尺寸大于3m時：a. 每個較小側壁至少有一個測點；b. 每個較大側壁，測點間隔1m，至少有三個測點。
3.2 溫度垂直梯度 垂直高度方向每米溫度變化不得超過2℃。
3.3 空氣的流動 奶罐和制冷設備應安裝在室內，當制冷設備不工作時，奶罐外壁的氣流速度不得超過0.5 m /s。
3.4 電源 電源電壓、頻率應符合使用說明書中的規(guī)定（或標牌上的規(guī)定），電壓偏差為±5%、頻率偏差為±1%。3.5 測定攪拌性能及清洗效果時應使用牛奶，測定結果填入表1。
4 奶罐結構質量的檢查 測定奶罐結構質量的目的是考核奶罐各主要零、部件的質量。
4.1 內膽
4.1.1 額定容量V與最大容量Vmax比值 奶罐調整在基準位置，用水測定內膽容量。將額定容量的水注入奶罐內，測其液面位置，繼續(xù)加入水，直至從人孔口外溢為止。測其最大容量Vmax。 …………………………………………（1）將結果填入表2中。
4.1.2 內膽內壁中所有圓角半徑的測量 按表2規(guī)定的測量位置、測量點數(shù)，用合適的量規(guī)測量其各圓角半徑，其結果記入表2。
4.1.3 內表面粗糙度的檢查 按表2規(guī)定的測量位置、測量點數(shù)，用表面粗糙度測量儀或者使用表面粗糙度對比樣塊評定，其結果記入表2。
4.1.4 內膽的滲漏試驗
4.1.4.1 盛水試漏 試驗前將焊縫表面清除干凈、充分干燥。內膽里灌滿氯離子含量不超過25ppm的冷水。試驗6h，觀察焊縫處有無滲漏。
4.1.4.2 對于小型奶罐，也可用煤油滲漏試驗代替盛水試驗。 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，經(jīng)0.5h后，以白粉上沒有油漬為合格。
4.1.4.3 加壓試漏 內膽盛水試漏之后封閉所有孔口。在適當?shù)目咨w處安裝兩個經(jīng)校正的、量程相同的0~98 kPa壓力表的接頭，用手動壓力泵緩慢而均衡地升高壓力，使壓力達到30 kPa，保持30min后檢查。 檢查結果填入表2。
4.2 結構尺寸的檢查 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)軸器的最低點與額定容量時的奶平面的距離。檢查結果填入表2。
4.3 制冷管路系統(tǒng)的壓力試驗 內膽未安裝之前，封閉制冷介質的出口，入口處與工業(yè)用氮氣瓶連接，中間連接兩個量程相同、并經(jīng)校正的壓力表。壓力表的量程為試驗壓力的兩倍左右。試驗前用0.6~0.8MPa的氮氣等干燥氣體進行吹污。氣壓試驗時，壓力應緩慢上升至 50kPa，保壓5min，檢查焊縫及連接部位的泄漏情況。如有泄漏，修補后重新試驗，繼續(xù)緩慢升壓至試驗壓力的50%，其后按試驗壓力的10%遞增至規(guī)定的試驗壓力，保壓24h。記錄6h及24h時的壓力值。結果記入表2。
4.4 攪拌器圓周速度及圓周力的測定 圓周速度按式（2）計算： ……………………………………………（2）式中： u —— 圓周速度，m / s； R —— 攪拌器葉輪半徑，m； n —— 攪拌器的轉速，r / min。 圓周力的測定： 測定攪拌器電機的負載功率N，按式（3）計算圓周力P： ……………………………………………（3）式中： p —— 攪拌器的圓周力，N； N —— 電機負載功率，kW。 結果記錄表2。
5 主要性能試驗
5.1 試驗要求
5.1.1 把奶罐和制冷設備安裝在同一房間內。其環(huán)境溫度保持在工作溫度（PT）范圍內。環(huán)境溫度的測定方法見本標準第3.1條。
5.1.2 全部試驗重復一次。
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 當水溫下降至4±0.1℃時，制冷設備應自動關閉。
5.2 殘留量的制定5.2.1 試驗原理 注入量與自流量之差為殘留量。
5.2.2 試驗程序a. 將奶罐安裝、調整至基準位置；b. 開啟閥門，使奶罐和管路干燥，關閉閥門；c. 用量桶往奶罐內注入 L清水；d. 將量桶盡可能近地置于排出口下方；e. 開啟閥門，清水流至量桶。待罐內清水呈滴狀流出5min后，結束試驗。
5.2.3 試驗結果的計算 試驗結果按式（4）計算： r = 40 - V′…………………………………………（4）式中： r —— 殘留量，L； V′—— 流出的清水容量，L。 其結果記入表7。
5.3 牛奶溫度的測定
5.3.1 牛奶溫度測定位置 在冷卻期間測定時，在距離內壁至少20mm、距離奶表面至少20mm、距冷卻表面100mm處，各選一測點測定；在貯存期間測定時，測點距牛奶上表面5mm、距排出口向上40mm處，各選一測點測量，或者由試驗人員自一，最好用多點測溫儀進行測定。
5.3.2 測量次數(shù) 冷卻期間，每10min至少測一次。 最好使用溫度測量自動記錄儀。
5.4 冷卻試驗 在工作溫度（PT）下，奶罐應邊疆做冷卻試驗，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，進行冷卻和攪拌，記錄其水冷卻至4℃的時間（包括進奶時間）。再將相當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10℃，記錄混合溫度從10℃降至4℃的時間。對于兩日擠奶量奶罐應連續(xù)試驗。直至達到額定容量為止。以便考核冷卻系統(tǒng)及自動控制裝置的可靠性。 還要檢查設備在安全操作溫度（SOT）下的連續(xù)冷卻能力。方法相同。 其結果填入表3。
5.5 保溫試驗
5.5.1 將水灌入罐內至額定容量，開啟制冷系統(tǒng)工作。
5.5.2 用精度為±0.1℃的溫度計測定罐內水的溫度，當達到4±0.5℃恒溫時，蓋好各個蓋子，停止制冷系統(tǒng)工作。在無外界干擾的條件下靜置12±0.1h，每小時攪拌器自動工作3~5min。
5.5.3 在12h內，至少測量兩次水的溫度，第一次是在8h左右時測量，兩次測試間隔為2~3h。
5.5.4 12h試驗結束后，立即用精度為±0.1℃的溫度計測定水溫并計算平均溫升。
5.5.5 在保溫試驗中，所測熱點的溫度高于9℃時，則應檢查該熱點在正常工作條件下是否仍然存在。
5.5.6 當環(huán)境溫度低于4℃時，可做“反保溫”試驗。即把35℃的水一次灌至奶罐的額定容量，進行12h保溫試驗。方法同本標準第5.5.2~5.5.4條，測出罐內溫度并計算溫度降低值。 其結果填入表4。
5.6 牛奶的結冰試驗
5.6.1 從奶罐的結構和操作中能夠肯定牛奶不會結冰時，此項試驗可以略去
5.6.2 用水或牛奶進行試驗。當用水試驗發(fā)生結冰時，改用牛奶重新試驗。
5.6.3 當環(huán)境溫度為5℃時，將溫度為35±1℃、容量為額定容量的（10±2）%的水加入奶罐，開始冷卻。直至溫度控制器起作用（冷卻停止）。立即從奶罐中排放水，同時用棍棒或其他方法檢查是否結冰。并注意冰塊的面積和形成部位。 隨后將冰溶化，重復試驗一次，檢查是否還結冰。
5.6.4 如果在較高的環(huán)境溫度下，或者在奶罐內有較多的牛奶的情況下仍有結冰現(xiàn)象時，應調整自動控制系統(tǒng)中的溫度控制器。
5.7 牛奶的攪拌試驗
5.7.1供攪拌試驗用的牛奶應符合以下條件：a. 脂肪含量：牛奶混合后平均含脂量應符合GB 5408附錄A的規(guī)定。b. 6h貯存期開始時，奶罐中20%~30%的牛奶放置的時間未超過5h。c. 對于一日擠奶量的奶罐，牛奶應冷卻至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，注意奶罐內液體能被攪動的最小容量及在額定容量時是否因攪拌造成外溢。
5.7.3 攪拌試驗a. 對連續(xù)攪拌的奶罐，牛奶的貯存周期為6h，直接取樣。b. 對周期攪拌的奶罐，牛奶的貯存周期為5~7h，攪拌器按設計的攪拌時間攪拌后，取樣。
5.7.4 取樣 各點取樣量為100g。 攪拌結束后，關閉攪拌裝置，按下列順序取樣： a. 從牛奶上層的不同點取樣，樣品數(shù)量不少于兩個，每個樣品量的90%是從距液面以下20mm處取出； b. 從中上層取一個樣品； c. 從奶罐底部不同點取樣，樣品數(shù)量不少于兩個，每個樣品量的90%應從距底面以上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 余熱回收率的測定 奶罐內的貯水量達定額容量的50%~100%時，將電度表連接在壓縮機的電路內。當水溫從15℃降至4℃時，記錄下列項目，其結果記入表6。a. 余熱回收器的進水溫度t1；b. 余熱回收器的出口溫度t2；c. 余熱回收器的出水量S及出水量的時間△T；d. 水的溫度從t3降至t4（t3接近15℃，t4接近4℃）時壓縮機所消耗的電能W及所需的時間T。余熱回收效率η按式（5）計算：……………………（5）式中： S ——△T時間內熱交換水的質量，kg； △T —— 出水量所需的時間，min； T —— 水溫從t3降至t4的時間，min； t2 —— 余熱回收器的出水溫度，℃； t1 —— 余熱回收器的進水溫度，℃； C水 —— 水的比熱容，J / kg, ℃； Q —— 罐內水量，kg； W —— 水溫從t3降至t4時，壓縮機消耗的電能，kW·h； t3 —— 開始記時間時的奶罐內水的溫度，℃； t4 —— 試驗結束時的奶罐內水的溫度，℃。
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)定進行測定。 其結果記入表7。
5.10 能量消耗的測量 在電源總輸入端連接電度表來講師一日擠奶量奶罐或兩日擠奶量奶罐在一個冷卻周期內的電能總消量（除清洗系統(tǒng)）。 …………………………………………（6）式中： E —— 電能消耗量kW·h； m —— 電度表轉盤回轉圈數(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
6.1 生產(chǎn)試驗的目的 考核奶罐的性能穩(wěn)定性和使用可靠性。
6.2 試驗要求
6.2.1 嚴格按使用說明書的規(guī)定，正確地操作、使用、保養(yǎng)和調整。
6.2.2 生產(chǎn)試驗為一年。在一年使用期內，冬、夏兩季各連續(xù)進行兩次性能測定。
6.3 生產(chǎn)試驗內容6.3.1 按本標準5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9條的規(guī)定做性能測定。 結果記入表3、表4、表5。
6.3.2 首次無故障作業(yè)時間 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不符合技術要求時的工作時間。結果記入表8、表9。
7 試驗報告a. 試驗目的；b. 試驗機器簡介；c. 試驗地點和條件；d. 零部件結構檢查結果；e. 性能試驗結論；f. 生產(chǎn)試驗結論；g. 對機器結構、性能、維修、保養(yǎng)、安全可靠等進行綜合評價，并提出改進意見和建議；h. 試驗負責單位、參加單位和參加人員。
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