РЕЗЕРВУАР-ОХЛАДИТЕЛЬ МОЛОКА Российский патент 1994 года по МПК A01J9/04 

Изобретение относится к молокосборникам с холодильными агрегатами, а именно к оборудованию для сбора, охлаждения и хранения молока на животноводческих фермах, и может быть использовано на молочных заводах, в фермерских хозяйствах и в пищевой промышленности.

Известен резервуар-охладитель молока, содержащий корпус, ванну для молока с механической мешалкой и охлаждающей рубашкой с расположенным в ней потокоформирователем в виде двух пластин, повторяющих форму ванны и стянутых в нижней части с образованием продольной щели, и коллекторы соответственно для подачи и отвода хладоносителя [1] .

Однако этот резервуар-охладитель конструктивно сложен и не обеспечивает необходимой интенсивности охлаждения молока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является резервуар-охладитель молока, содержащий ванну с мешалкой для молока и расположенный под ней бак-аккумулятор, снабженный испарителем и трубопроводом подачи хладоносителя с оросителем [2] .

Однако этот известный резервуар-охладитель также не обеспечивает необходимой интенсивности охлаждения молока ввиду малых скоростей движения хладоносителя по теплообменной поверхности ванны для молока, в результате чего интенсивность теплопередачи снижается, а длительность и энергоемкость процесса охлаждения увеличиваются.

В основу изобретения положена задача создания такой конструкции системы охлаждения резервуара-охладителя молока, которая позволяла бы повысить интенсивность теплопередачи и сократить длительность и энергоемкость процесса охлаждения молока.

Эта задача решена тем, что в резервуаре-охладителе молока, содержащем ванну с мешалкой для молока и расположенный под ней бак-аккумулятор, снабженный испарителем и трубопроводом подачи хладоносителя с оросителем, согласно изобретению испаритель имеет форму цилиндрической или многогранной обечайки и коаксиально расположен в баке-аккумуляторе, а ороситель установлен в последнем между днищем ванны и испарителем и закреплен на трубопроводе подачи хладоносителя с возможностью вращения в сторону, противоположную направлению вращения мешалки. При этом бак-аккумулятор снабжен формирователем-направителем стекающего с днища ванны потока хладоносителя.

Такое выполнение резервуара-охладителя позволяет интенсифицировать теплопередачу за счет увеличения скорости движения хладоносителя по теплообменной поверхности ванны для молока при постоянном отводе нагретых его слоев от поверхности днища ванны за счет большой угловой скорости вращения оросителей. В результате это приводит к снижению длительности и энергоемкости процесса охлаждения молока ввиду отвода большего количества тепла в единицу времени и, следовательно, меньшему расходу электроэнергии.

На фиг. 1 изображен резервуар-охладитель молока, общий вид; на фиг. 2 - ороситель в виде емкости сферической формы, продольное сечение; на фиг. 3 - ороситель в виде емкости цилиндрической формы, продольное сечение; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - четырехгранная обечайка, аксонометрическая проекция; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5.

Резервуар-охладитель молока содержит корпус 1 с термоизоляцией 2, в котором размещены бак-аккумулятор 3 холода и установленная на нем ванна 4 для молока. Ванна 4 имеет крышку 5 с фильтром 6 и снабжена мешалкой 7 с приводом 8.

В баке-аккумуляторе 3 установлен испаритель, выполненный в виде цилиндрической или многогранной обечайки 9, имеющей в плане форму замкнутого контура, прилегающего к горизонтальной проекции периметра днища ванны 4. Обечайка расположена в баке-аккумуляторе 3 коаксиально и имеет в плане форму круга, овала, прямоугольника, шестиугольника или иную форму. При этом тело обечайки образовано, например, трубчатой спиралью 10 или соединенными друг с другом прямоугольными панелями 11 с расположенным на их внешней поверхности каналом 12 для прохождения хладагента, а внутри обечайки 9 по ее оси установлен с зазором относительно ее стенок трубопровод 13 подачи хладоносителя (например, ледяной воды).

Трубчатая спираль 10 (канал 12) соединена посредством трубопроводов 14 и 15 для подачи и для отвода хладагента соответственно с компрессорно-конденсаторным агрегатом 16, а полость бака-аккумулятора 3 соединена посредством трубопровода 17 с всасывающим патрубком насоса 18, нагнетательный патрубок которого соединен с трубопроводом 13.

На трубопроводе 13 закреплен с возможностью вращения в сторону, противоположную направлению вращения мешалки 7, ороситель, выполненный в виде струйного распределителя потока хладоносителя и расположенный в баке-аккумуляторе 3 между днищем ванны 4 и испарителем 9. Ороситель может быть выполнен в виде сегнерова колеса 19 (фиг. 1), отогнутые концы диаметрально расположенных трубок 20 которого направлены в сторону днища ванны 4, или в виде полой емкости, например, сферической 21 (фиг. 2) или цилиндрической 22 (фиг. 3) формы, имеющей отверстия, например, щелевидной 23 (фиг. 2) или круглой 24 (фиг. 3) формы, смещенные относительно друг друга в диаметральной плоскости.

В верхней части бака-аккумулятора 3 закреплен формирователь-направитель 25 стекающего с днища ванны 4 потока хладоносителя, выполненного например в виде обечайки, охватывающей разбрызгиватель и имеющей форму усеченного конуса.

Резервуар-охладитель молока используют следующим образом.

Перед охлаждением молока включают компрессорно-конденсаторный агрегат 16 и намораживают, например, на витках трубчатой спирали 10 лед, количество которого контролируют, например, при помощи реле наморозки льда. Затем после заливки молока в ванну 4 включают привод 8 мешалки 7 и насос 18.

Под действием мешалки 7 залитое в ванну 4 молоко перемешивается, например, по часовой стрелке, а ледяная вода из бака-аккумулятора 3 засасывается насосом 18 и подается им по трубопроводу 13 к оросителю. Подаваемая под напором ледяная вода выходит струями, например, через трубки 20 и приводит во вращение сегнерово колесо 19. При этом размер отверстий в трубках 20 и в емкостях 21 и 22, а также их взаимное размещение относительно диаметральной плоскости экспериментально подобраны так, чтобы вращение сегнерова колеса 19 или полых емкостей 21 и 2 под действием выходящих через отверстия струй ледяной воды осуществлялось против часовой стрелки, т. е. в сторону, противоположную направлению вращения мешалки 7.

При вращении оросителя выходящая из него ледяная вода подается на днище ванны 4 турбулентным вращающимся потоком, что способствует интенсивному отведению теплоты от молока. При этом угловая скорость вращения оросителя, а следовательно, и скорость истечения струй ледяной воды находятся в прямой зависимости от давления подачи хладоносителя насосом 18. Отраженные от днища ванны 4 нагретые частицы воды, а также нагретая вода, стекающая с формирователя-направителя 25, поступают на трубчатую спираль 10, где охлаждаются через стенку кипящим при минусовых температурах хладагентом.

Далее процесс охлаждения молока повторяется.

Такое выполнение резервуара-охладителя молока позволяет за счет интенсивного омывания днища ванны и постоянного обновления массы ледяной воды при перемешивании молока мешалкой, вращающейся в противоположную потоку хладоносителя сторону, снизить в полтора-два раза длительность охлаждения продукта и отвести в единицу времени большее количество тепла, что способствует снижению расхода электроэнергии и повышению качества готового продукта. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1644838, кл. A 01 J 9/04, 1988.

2. Краснокутский Ю. В. и др. Танки - охладители молока. Обзорная информация. Вып. 1, М. , 1979, с. 4-5.

Использование: изобретение относится к молокосборникам с холодильными агрегатами, а именно к оборудованию для сбора, охлаждения и хранения молока на животноводческих фермах и может быть использовано на молочных заводах, в фермерских хозяйствах и в пищевой промышлености. Сущность изобретения: резервуар-охладитель молока содержит корпус 1 с термоизоляцией 2, в котором размещены бак-аккумулятор 3 холода и установленная на нем ванна 4 для молока. В баке-аккумуляторе 3 установлен испаритель, выполненный в виде цилиндрической или многогранной обечайки, тело которой образовано, например, трубчатой спиралью 10 или прямоугольными панелями с расположенным на их внешней поверхности каналом для прохождения хладагента. На трубопроводе 13 закреплен с возможностью вращения в сторону, противоположную направлению вращения мешалки 7, ороситель, расположенный между днищем ванны 4 и испарителем, а в верхней части бака-аккумулятора 3 закреплен формирователь-направитель 25 стекающего с днища ванны 4 потока хладоносителя. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. РЕЗЕРВУАР-ОХЛАДИТЕЛЬ МОЛОКА, содержащий ванну с мешалкой для молока и расположенный под ней бак-аккумулятор, снабженный испарителем и трубопроводом подачи хладоносителя с оросителем, отличающийся тем, что испаритель имеет форму цилиндрической или многогранной обечайки и коаксиально расположен в баке-аккумуляторе, а ороситель установлен в последнем между днищем ванны и испарителем и закреплен на трубопроводе подачи хладоносителя с возможностью вращения в сторону, противоположную направлению вращения мешалки. 2. Резервуар-охладитель по п. 1, отличающийся тем, что бак-аккумулятор снабжен формирователем-направителем стекающего с днища ванны потока хладоносителя.