中华人民共和国国家标准GB 10942-89散装牛奶冷藏罐试验方法Refrigerated bulk milk tahks – Testing methods 本标准参照采用国际标准ISO 5708 – 1983《散装牛奶冷藏罐》

第三部分：试验方案。

1 主题内容与适用范围 本标准规定了直接冷却式散装牛奶冷藏罐的结构质量及性能要求的试验方法。 本标准适用于农牧场、牛奶收集点用收集一日（24h）或两日（48h）挤奶量的直接冷却并自动控制的散装牛奶冷藏罐（以下简称奶罐）。

 2 引用标准 GB 5408 消毒牛乳 GB 5409 牛乳检验方法 GB J 232 电气装置安装工程施工及验收规范 ZB B 92011.1 散装牛奶冷藏罐 术语 ZB B 92011.2 散装牛奶冷藏罐 技术条件

3 试验条件

3.1 环境温度的测定 使用精度为±0.5℃，带有金属防护罩的工业用温度计测定。

3.1.1 测点的位置 测点应均匀分布在距奶罐外壳100±10mm的周围空间，距制冷设备的风冷式冷疑器前方100±10mm处，测点在进气口周围均布。

3.1.2 测点数量 当奶罐的最大外形尺寸小于或等于2m时：a. 矩形奶罐每个侧壁至少有一个测点：b. 圆筒型奶罐圆周至少均布四个测点。当奶罐最大外形尺寸为2~3m时：a. 每个较小的侧壁至少应有一个测点；b. 每个较大的侧壁，则点间隔1m，至少有两个测点。当奶罐最大外形尺寸大于3m时：a. 每个较小侧壁至少有一个测点；b. 每个较大侧壁，测点间隔1m，至少有三个测点。

3.2 温度垂直梯度 垂直高度方向每米温度变化不得超过2℃。

3.3 空气的流动 奶罐和制冷设备应安装在室内，当制冷设备不工作时，奶罐外壁的气流速度不得超过0.5 m /s。

3.4 电源 电源电压、频率应符合使用说明书中的规定（或标牌上的规定），电压偏差为±5%、频率偏差为±1%。3.5 测定搅拌性能及清洗效果时应使用牛奶，测定结果填入表1。

 4 奶罐结构质量的检查 测定奶罐结构质量的目的是考核奶罐各主要零、部件的质量。

4.1 内胆

4.1.1 额定容量V与最大容量Vmax比值 奶罐调整在基准位置，用水测定内胆容量。将额定容量的水注入奶罐内，测其液面位置，继续加入水，直至从人孔口外溢为止。测其最大容量Vmax。 …………………………………………（1）将结果填入表2中。

4.1.2 内胆内壁中所有圆角半径的测量 按表2规定的测量位置、测量点数，用合适的量规测量其各圆角半径，其结果记入表2。

4.1.3 内表面粗糙度的检查 按表2规定的测量位置、测量点数，用表面粗糙度测量仪或者使用表面粗糙度对比样块评定，其结果记入表2。

4.1.4 内胆的渗漏试验

4.1.4.1 盛水试漏 试验前将焊缝表面清除干净、充分干燥。内胆里灌满氯离子含量不超过25ppm的冷水。试验6h，观察焊缝处有无渗漏。

4.1.4.2 对于小型奶罐，也可用煤油渗漏试验代替盛水试验。 将焊缝容易观察的一面清理干净，涂以白粉浆，晾干后，在焊缝的另一面涂煤油，使表面得到足够的浸润，经0.5h后，以白粉上没有油渍为合格。

4.1.4.3 加压试漏 内胆盛水试漏之后封闭所有孔口。在适当的孔盖处安装两个经校正的、量程相同的0~98 kPa压力表的接头，用手动压力泵缓慢而均衡地升高压力，使压力达到30 kPa，保持30min后检查。 检查结果填入表2。

4.2 结构尺寸的检查 使用常规量具检查下列尺寸：a. 奶罐和地面之间的距离；b. 奶罐排出口和地面之间的距离；c. 盖板的尺寸、卷边的方向和高度；d. 搅拌器联轴器的最低点与额定容量时的奶平面的距离。检查结果填入表2。

4.3 制冷管路系统的压力试验 内胆未安装之前，封闭制冷介质的出口，入口处与工业用氮气瓶连接，中间连接两个量程相同、并经校正的压力表。压力表的量程为试验压力的两倍左右。试验前用0.6~0.8MPa的氮气等干燥气体进行吹污。气压试验时，压力应缓慢上升至 50kPa，保压5min，检查焊缝及连接部位的泄漏情况。如有泄漏，修补后重新试验，继续缓慢升压至试验压力的50%，其后按试验压力的10%递增至规定的试验压力，保压24h。记录6h及24h时的压力值。结果记入表2。

4.4 搅拌器圆周速度及圆周力的测定 圆周速度按式（2）计算： ……………………………………………（2）式中： u —— 圆周速度，m / s； R —— 搅拌器叶轮半径，m； n —— 搅拌器的转速，r / min。 圆周力的测定： 测定搅拌器电机的负载功率N，按式（3）计算圆周力P： ……………………………………………（3）式中： p —— 搅拌器的圆周力，N； N —— 电机负载功率，kW。 结果记录表2。

 5 主要性能试验

5.1 试验要求

5.1.1 把奶罐和制冷设备安装在同一房间内。其环境温度保持在工作温度（PT）范围内。环境温度的测定方法见本标准第3.1条。

5.1.2 全部试验重复一次。

5.1.3 被冷却的液体是水。

5.1.4 一次加注量：两日挤奶量奶罐的加注量为额定容量的（25±0.5）%;一日挤奶量奶罐的加注量为（50±0.5）%。

5.1.5 当水温下降至4±0.1℃时，制冷设备应自动关闭。

5.2 残留量的制定5.2.1 试验原理 注入量与自流量之差为残留量。

5.2.2 试验程序a. 将奶罐安装、调整至基准位置；b. 开启阀门，使奶罐和管路干燥，关闭阀门；c. 用量桶往奶罐内注入 L清水；d. 将量桶尽可能近地置于排出口下方；e. 开启阀门，清水流至量桶。待罐内清水呈滴状流出5min后，结束试验。

5.2.3 试验结果的计算 试验结果按式（4）计算： r = 40 - V′…………………………………………（4）式中： r —— 残留量，L； V′—— 流出的清水容量，L。 其结果记入表7。

5.3 牛奶温度的测定

5.3.1 牛奶温度测定位置 在冷却期间测定时，在距离内壁至少20mm、距离奶表面至少20mm、距冷却表面100mm处，各选一测点测定；在贮存期间测定时，测点距牛奶上表面5mm、距排出口向上40mm处，各选一测点测量，或者由试验人员自一，最好用多点测温仪进行测定。

5.3.2 测量次数 冷却期间，每10min至少测一次。 最好使用温度测量自动记录仪。

5.4 冷却试验 在工作温度（PT）下，奶罐应边疆做冷却试验，把奶罐额定容量的（50±0.5）%或（25±0.5）%的35℃的水灌入奶罐中，使用自由控制装置，进行冷却和搅拌，记录其水冷却至4℃的时间（包括进奶时间）。再将相当于一次挤奶量的水灌入奶罐，控制灌水速度，使其混合温度不超过10℃，记录混合温度从10℃降至4℃的时间。对于两日挤奶量奶罐应连续试验。直至达到额定容量为止。以便考核冷却系统及自动控制装置的可靠性。 还要检查设备在安全操作温度（SOT）下的连续冷却能力。方法相同。 其结果填入表3。

5.5 保温试验

5.5.1 将水灌入罐内至额定容量，开启制冷系统工作。

5.5.2 用精度为±0.1℃的温度计测定罐内水的温度，当达到4±0.5℃恒温时，盖好各个盖子，停止制冷系统工作。在无外界干扰的条件下静置12±0.1h，每小时搅拌器自动工作3~5min。

5.5.3 在12h内，至少测量两次水的温度，第一次是在8h左右时测量，两次测试间隔为2~3h。

5.5.4 12h试验结束后，立即用精度为±0.1℃的温度计测定水温并计算平均温升。

5.5.5 在保温试验中，所测热点的温度高于9℃时，则应检查该热点在正常工作条件下是否仍然存在。

5.5.6 当环境温度低于4℃时，可做“反保温”试验。即把35℃的水一次灌至奶罐的额定容量，进行12h保温试验。方法同本标准第5.5.2~5.5.4条，测出罐内温度并计算温度降低值。 其结果填入表4。

5.6 牛奶的结冰试验

5.6.1 从奶罐的结构和操作中能够肯定牛奶不会结冰时，此项试验可以略去

5.6.2 用水或牛奶进行试验。当用水试验发生结冰时，改用牛奶重新试验。

5.6.3 当环境温度为5℃时，将温度为35±1℃、容量为额定容量的（10±2）%的水加入奶罐，开始冷却。直至温度控制器起作用（冷却停止）。立即从奶罐中排放水，同时用棍棒或其他方法检查是否结冰。并注意冰块的面积和形成部位。 随后将冰溶化，重复试验一次，检查是否还结冰。

5.6.4 如果在较高的环境温度下，或者在奶罐内有较多的牛奶的情况下仍有结冰现象时，应调整自动控制系统中的温度控制器。

5.7 牛奶的搅拌试验

5.7.1供搅拌试验用的牛奶应符合以下条件：a. 脂肪含量：牛奶混合后平均含脂量应符合GB 5408附录A的规定。b. 6h贮存期开始时，奶罐中20%~30%的牛奶放置的时间未超过5h。c. 对于一日挤奶量的奶罐，牛奶应冷却至5℃，两日挤奶量奶罐的牛奶冷却至4℃。

5.7.2 搅拌的直观检查 观察搅拌效果，注意奶罐内液体能被搅动的最小容量及在额定容量时是否因搅拌造成外溢。

5.7.3 搅拌试验a. 对连续搅拌的奶罐，牛奶的贮存周期为6h，直接取样。b. 对周期搅拌的奶罐，牛奶的贮存周期为5~7h，搅拌器按设计的搅拌时间搅拌后，取样。

5.7.4 取样 各点取样量为100g。 搅拌结束后，关闭搅拌装置，按下列顺序取样： a. 从牛奶上层的不同点取样，样品数量不少于两个，每个样品量的90%是从距液面以下20mm处取出； b. 从中上层取一个样品； c. 从奶罐底部不同点取样，样品数量不少于两个，每个样品量的90%应从距底面以上50mm的牛奶层取出。 按GB 5409第2.3条的任一方法测量样品的含脂量。将各样品的含脂量及其差异记入表5。

5.8 余热回收率的测定 奶罐内的贮水量达定额容量的50%~100%时，将电度表连接在压缩机的电路内。当水温从15℃降至4℃时，记录下列项目，其结果记入表6。a. 余热回收器的进水温度t1；b. 余热回收器的出口温度t2；c. 余热回收器的出水量S及出水量的时间△T；d. 水的温度从t3降至t4（t3接近15℃，t4接近4℃）时压缩机所消耗的电能W及所需的时间T。余热回收效率η按式（5）计算：……………………（5）式中： S ——△T时间内热交换水的质量，kg； △T —— 出水量所需的时间，min； T —— 水温从t3降至t4的时间，min； t2 —— 余热回收器的出水温度，℃； t1 —— 余热回收器的进水温度，℃； C水 —— 水的比热容，J / kg, ℃； Q —— 罐内水量，kg； W —— 水温从t3降至t4时，压缩机消耗的电能，kW·h； t3 —— 开始记时间时的奶罐内水的温度，℃； t4 —— 试验结束时的奶罐内水的温度，℃。

5.9 电气装置的安全检查 接地装置按GB J 232的第15篇第2章中的第1节、第2节、第3节的规定进行检查。 绝缘电阻按GB J 232的第17篇第20章第20.01条的规定进行测定。 其结果记入表7。

5.10 能量消耗的测量 在电源总输入端连接电度表来讲师一日挤奶量奶罐或两日挤奶量奶罐在一个冷却周期内的电能总消量（除清洗系统）。 …………………………………………（6）式中： E —— 电能消耗量kW·h； m —— 电度表转盘回转圈数； A —— 电流互感器增大倍数； B —— 电度表常数。 能量消耗按式（7）计算 …………………………………………（7）式中： e —— 每升牛奶消耗的能量，（W·h）/L; V —— 冷却的牛奶量，L。

 6 生产试验

6.1 生产试验的目的 考核奶罐的性能稳定性和使用可靠性。

6.2 试验要求

6.2.1 严格按使用说明书的规定，正确地操作、使用、保养和调整。

6.2.2 生产试验为一年。在一年使用期内，冬、夏两季各连续进行两次性能测定。

6.3 生产试验内容6.3.1 按本标准5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9条的规定做性能测定。 结果记入表3、表4、表5。

6.3.2 首次无故障作业时间 记录正常工作状态下首次发生零、部件损坏或性能指标不符合技术要求时的工作时间。结果记入表8、表9。

7 试验报告a. 试验目的；b. 试验机器简介；c. 试验地点和条件；d. 零部件结构检查结果；e. 性能试验结论；f. 生产试验结论；g. 对机器结构、性能、维修、保养、安全可靠等进行综合评价，并提出改进意见和建议；h. 试验负责单位、参加单位和参加人员。