УСТАНОВКА ДЛЯ НАМОРАЖИВАНИЯ ЛЬДА В ЛЬДОАККУМУЛЯТОРЕ Российский патент 1994 года по МПК F25C1/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для намораживания льда.

Известно устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах [1] , включающее теплоизолированный резервуар, вентиль, блок управления, трубопроводящую систему, датчик уровня, установленный в теплоизолированном резервуаре.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для охлаждения молока [2] , содержащая теплоизолированный резервуар, вентиль, водяной насос, датчик уровня, установленный на трубе, соединяющий систему водоснабжения с нижней частью теплоизолированного корпуса, устройство управления, водяной насос.

Недостатками этой установки являются: недостаточная скорость намораживания льда; недостаточное количество намораживаемого льда; большие затраты живого труда.

Целью изобретения является повышение качества намораживаемого льда и увеличение скорости процесса наморажи- вания.

В результате использования изобретения значительно повышается скорость процесса намораживания и качество льда, а также уменьшаются затраты труда.

Вышеуказанные технические результаты достигаются тем, что в установке, включающей теплоизолированный резервуар, трубопроводящую систему, датчик уровня, блок управления, водяной насос и вентиль, установленный на трубе, соединяющей систему водоснабжения с теплоизолированным резервуаром, введены две пары электродов, вертикально расположенные в теплоизолированном резервуаре и последовательно соединенные блоком сравнения, выпрямителем и усилителем, причем электроды выполнены в виде двух пар пластин, одна из которых - в виде сплошных электропроводящих пластин, а другая - в виде чередующихся проводящих и изолированных участков, проводящий участок одной пластины расположен на уровне центральной части изолированных участков второй пластины, при этом электроды подключены к блоку сравнения.

Качество и скорость намораживания льда повышаются за счет того, что в процессе намораживания схема предлагаемой установки позволяет непрерывно измерять и сравнивать электропроводность льда и слоя воды, поданного на намораживание. Электропроводность льда и воды измеряются при помощи пары электродов, выполненных в виде сплошных электропроводящих пластин, а электропроводность льда измеряется при помощи другой пары электродов, выполненных в виде чередующихся проводящих и изолированных участков. Конструкция электродов не позволяет слою воды одновременно замкнуть проводящие участки второй пары электродов. Таким образом в момент замерзания воды сигнал, поступающий от обеих пар электродов, уравновешивается в блоке сравнения, при этом подается сигнал на блок управления для подачи очередной порции переохлажденной воды. Таким образом в слое льда не останется включений воды, снижающих его качество, и в то же время вода на намораживание будет подаваться с максимальной скоростью, обеспечивающей высокое качество льда.

Скорость намораживания льда достигается за счет того, что переохлажденная вода подается насосом с регулируемым приводом, который позволяет равномерно распылять воду по намораживаемой поверхности.

Электроды подключены к сравнивающему устройству, которое через выпрямитель и усилитель электрически связано с блоком управления, входы которого соединены с датчиками уровня, расположенными в заглубленной части льдоаккумулятора.

Первый выход блока управления соединен с вентилем, а второй выход через регулируемый электропривод - с водяным насосом, расположенным в теплоизолированной заглубленной части льдоаккумулятора, который посредством подающей трубы связан с вентилем.

Сравнивающее устройство выполнено, например, в виде двух катушек, включенных встречно-последовательно и расположенных на общем магнитопроводе (сердечнике), имеющем дополнительную катушку для снятия сигнала управления исполнительным механизмом, например водяным насосом.

Устройство снабжено указателем уровня льда, выполненным, например, в виде миллиамперметра, который через разомкнутые контакты соединен с парой электродов, выполненных в виде чередующихся проводящих и изолированных участков.

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Установка включает в себя теплоизолированный резервуар 1, трубопроводящую систему (трубу 2), датчик 3 уровня, блок 4 управления, водяной насос 5 и вентиль 6, установленный на трубе 2, соединяющей систему водоснабжения с теплоизолированным резервуаром 1; две пары электродов, вертикально расположенные в теплоизолированном резервуаре 1 и последовательно соединенные с блоком 7 сравнения, выпрямителем 8 и усилителем 9, выход последнего подключен к одному из входов блока 4 управления, другой вход которого соединен с датчиком 3 уровня, а выход - с электроприводом 10 водяного насоса 5 и вентилем 6, причем электроды выполнены в виде двух пар пластин, одна из которых - в виде сплошных электропроводящих пластин 11, а другая пара - в виде чередующихся проводящих и изолированных участков 12, проводящий участок одной пластины расположен на уровне центральной части изолированных участков второй пластины, при этом электроды подключены к блоку 7 сравнения.

Установка дополнительно снабжена указателем 13 уровня льда, выполненным, например, в виде миллиамперметра, соединенного с парой электродов, выполненных в виде чередующихся проводящих и изолированных участков 12, через разомкнутые контакты 14.

Установка работает следующим образом.

Вода из системы водоснабжения фермы подается через управляемый вентиль 6 в заглубленную часть теплоизолированного резервуара 1, где предварительно охлаждается. При достижении верхнего уровня датчик 3 уровня через блок 4 управления, подает сигнал управляемому вентилю 6 для прекращения подачи воды. Емкость заглубленной части соответствует одному слою намораживаемого льда. Первый слой льда намораживается в ручном режиме. Затем подается второй слой воды и включается схема, контролирующая наморозку льда. Эта схема работает следующим образом. При подаче питающего напряжения на пары электродов (пластин 11 и участков 12) проходит электрический ток, величина которого зависит от сопротивления межэлектродного пространства. При наличии слоя воды сопротивления между электродами (11) на порядок меньше, чем между электродами (12), поскольку слой воды не замыкает чередующие электропроводящие пластины. Из-за различия токов, текущих в обмотках блока 7 сравнения, включенных встречно-последовательно, в управляющей обмотке наводится электродвижущая сила, которая пропорциональна разности текущих токов. Это напряжение выпрямляется выпрямителем 8 и подается на усилитель 9, где усиливается и поступает на блок 4 управления.

При замерзании слоя воды сопротивления между парами электродов (11 и 12) будут близки. В результате этого напряжение на управляющей обмотке будет близко к нулю. В этом случае на выходе выпрямителя 8 напряжение будет также равно нулю. При этом блок 4 управления включает водяной насос 5 для подачи охлажденной воды на наморозку. При включении водяного насоса 5 блок 4 управления регулирует его производительность для равномерного распределения воды по поверхности льда, что способствует равномерному нарастанию льда при значительных отрицательных температурах окружающей среды. Когда уровень воды в заглубленной части резервуара 1 опускается ниже датчика 3 нижнего уровня, подача воды в резервуар 1 прекращается и открывается управляемый вентиль 6. Далее цикл повторяется.

В качестве указателя уровня массива льда используется измерительное устройство. При нажатии переключающих контактов 14 на указателе 13 уровня появится сигнал, который соответствует толщине намораживаемого льда. Таким образом можно определить количество намороженного льда. В этом положении переключающих контактов 14 на управляющей обмотке блока 7 сравнения появится напряжение, которое заблокирует сигнал на включение водяного насоса 5 для подачи воды на наморозку.

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в устройствах для намораживания льда. Сущность изобретения заключается в том, что в установке, содержащей теплоизолированный резервуар, трубопроводящую систему, водяной насос, датчик уровня, вентиль, блок управления, введены электроды, выполненные в виде двух пар пластин, одна из которых - в виде сплошных электропроводящих пластин, а другая - в виде чередующихся проводящих и изолированных участков, причем проводящие участки одного электрода находятся на уровне центральной части изолированных участков другого электрода. Электроды подключены к блоку сравнения, который через выпрямитель и усилитель электрически связан с блоком управления, входы которого соединены с датчиками верхнего и нижнего уровней, расположенными в заглубленной части льдоаккумулятора. Первый выход устройства управления соединен с электромагнитным вентилем, дистанционно управляемым, а второй выход через регулируемый электропривод - с водяным насосом, расположенным в теплоизолированной заглубленной части льдоаккумулятора, который посредством подающей трубы связан с электромагнитным вентилем, в свою очередь соединенным через воздушный клапан с распылителем воды. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ НАМОРАЖИВАНИЯ ЛЬДА В ЛЬДОАККУМУЛЯТОРЕ, включающая теплоизолированный резервуар, трубопроводящую систему, датчик уровня, блок управления, водяной насос и вентиль, установленный на трубе, соединяющей систему водоснабжения с теплоизолированным резервуаром, отличающаяся тем, что она снабжена двумя парами электродов, вертикально расположенными в теплоизолированном резервуаре, и последовательно соединенными блоком сравнения, выпрямителем и усилителем, выход последнего подключен к одному из входов блока управления, другой вход которого соединен с датчиком уровня, а выход - с электроприводом водяного насоса и вентилем, причем электроды выполнены в виде двух пар пластин, одна их которых - в виде сплошных электропроводящих пластин, а другая пара - в виде чередующихся проводящих и изолированных участков, проводящий участок одной пластины расположен на уровне центральной части изолированных участков второй пластины, при этом электроды подключены к блоку сравнения. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что блок сравнения выполнен в виде катушек, включенных встречно последовательно и расположенных на общем магнитопроводе (сердечнике), при этом последний имеет дополнительную катушку, служащую для снятия сигнала управления. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена указателем уровня льда, выполненным, например, в виде миллиамперметра, соединенного с парой электродов, выполненных в виде чередующихся проводящих и изолированных участков, через разомкнутые контакты.