УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПУШНЫХ ЗВЕРЕЙ Российский патент 1996 года по МПК A01K1/02 

Изобретение относится к методам выращивания пушных зверей, в частности ценных пород, с использованием искусственного холода и может быть использовано в сельском хозяйстве и зверосовхозах.

В летний период времени, а в южных широтах почти круглый год, высокая температура окружающего воздуха является серьезным препятствием для выращивания в неволе ценных пушных зверей, таких как норка, соболь, куница и т. п. Это связано с тем, что от жары пушные звери болеют, страдают от насекомых-паразитов, теряют подшерсток, плохо едят, что приводит к невосполнимым потерям качества пушнины. Для повышения качества пушнины целесообразно круглогодично содержать зверей при низких температурах, используя для этого искусственный холод.

Известна система охлаждения помещений для содержания животных. Система имеет несколько расставленных с промежутками синхронно вращающихся вентиляторов, которые расположены над животными и нагнетают воздух на их спины. В помещении установлен напорный резервуар с водой, который соединен с расположенными вблизи вентилятораспринклерными головками, которые разбрызгивают воду на спины животных. Специальное устройство регулирует период времени разбрызгивания воды спринклерными головками в зависимости от температуры воздуха в помещении. Спринклерные головки можно включать для разбрызгивания крупных капель воды в течение одной минуты каждые полчаса, если температура воздуха в помещении выше заданной величины (см. например, патент США N 4476809, кл. A 01 K 1/00, опубл. 1984 г.).

Основным недостатком вышеописанной системы является невозможность поддержания температуры воздуха в помещении для выращивания животных на низком уровне, в т. ч. ниже 0^оС, что сужает область эффективного использования системы.

Известна также установка для выращивания живых организмов.

Установка содержит несколько изолированных от внешней среды камер для выращивания организмов. Имеется кондиционер для подачи в камеры воздуха заданной температуры и влажности. Каждая камера оборудована индивидуальной системой регулирования. Кондиционер имеет центральную систему управления, непосредственно связанную с индивидуальными системами регулирования. Камера представляет собой контейнер с двойными стенками, входом и задвижкой для удаления выделений. Конструкция камеры позволяет обеспечивать ее стерилизацию. Система удаления воздуха может иметь любую конструкцию. (см. например, патент США N 3464388, кл. A 01 K 1/00, опубл. в 1969 г.),
Основным недостатком вышеописанной установки является ее портативность и невозможность ее использования для помещений с большими размерами.

Известно устройство для изучения животных, в котором pеализована идея помещения животных в принудительно проветриваемое помещение, где искусственным путем поддерживается нулевая разница температур между температурой тела животного и температурой окружающего воздуха. Использование этого устройства позволило установить, что энергетический обмен у животных становится более стабильным при использовании искусственной вентиляции. Устройство содержит помещение с циркуляционной системой охлаждения воздуха, холодильный агрегат с испарителем, сообщенный с обладателем воздуха, размещенным в емкости с водой (см. например, автор, свидетельство СССР N 695625, кл. A 01 K 1/02, оп. 1979 г. прототип).

Основными недостатками этого устройства являются высокие энергозатраты и сложность аппаратурного оформления, что затрудняет его практическое использование в промышленном масштабе для выращивания животных при пониженных температурах.

Задачей, положенной в основу предлагаемого изобретения, является создание установки для выращивания пушных зверей, обеспечивающей круглогодичное использование искусственного холода с минимальными энергозатратами.

Поставленная задача решается путем утилизации перепада давления природного газа на газораспределительной станции (ГРС) или подстанции (ГРП). При этом установка содержит какой-либо холодильный агрегат (детандер, пульсационный охладитель газа, газодинамическую холодильную машину, вихревую трубу), систему передачи холода от газа к жидкому холодоносителю и помещение для выращивания зверей, в котором холод от циркулирующего холодоносителя передается воздуху, вентилирующему клетки.

Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемой установке для выращивания пушных зверей в режиме пониженных температур используется энергия сжатого природного газа, теряемая в настоящее время на ГРС (ГРП) при дросселировании. Для эффективного выращивания пушных зверей необходимо обеспечить постоянную подачу холодного воздуха, который одновременно является вентилирующим. Таким образом налицо открытая низкотемпературная система, которая характеризуется большими холодопотерями, а следовательно соответствующими энергозатратами. Такая система может быть рентабельной только при условии использования "дармового" источника холода.

Из всех устройств, преобразующих энергию давления газа, авторы предпочитают вихревую трубу Ранка-Хилша. Она проста и поэтому надежна при эксплуатации в условиях ГРС и ГРП. Ее холодопроизводительность намного превосходит холодопроизводительность дроссель-вентиля, хотя и уступает детандеру.

Использование вихревой трубы в качестве холодильного агрегата было проверено в промышленном масштабе при расходе природного газа до 50000 нм³/час. Предлагаемая конструкция вихревой трубы оборудована устройством для регулирования расхода, как в обычном дроссель-вентиле. Она позволяет получать требуемое количество холода при температуре холодного потока до -30^оС при минимуме энергозатрат. По существу в установке энергия тратится только на транспортирование холода от ГРС до охлаждаемого объекта.

Для получения искусственного холода вихревая труба содержит сопло прямоугольного сечения и устройство для регулирования расхода сжатого газа, включающее рабочий орган, установленный в сопловом сечении и взаимодействующий со штоком, имеющим возвратно-поступательное перемещение. При этом рабочий орган выполнен в виде тела, имеющего неравномерно убывающее по ходу сечение.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема установки для выращивания пушных зверей, на фиг. 2 конструкция вихревой трубы.

Установка состоит из холодильного агрегата в виде вихревой трубы 1, вход которой соединен с источником природного газа (не показан). Вентиль 2 установлен на одном из выходов вихревой трубы 1 для регулирования горячего потока. Другой выход вихревой трубы 1 сообщен с теплообменником 3 "природный газ водный раствор этиленгликоля", выход которого сообщен с выходом природного газа из вихревой трубы 2. Теплообменник 3 соединен с насосом 4, обеспечивающим циркуляцию хладагента и сообщен посредством трубопровода 5 с воздухоохладителем 6, установленным в помещении 7 для выращивания пушных зверей. Воздухоохладитель 6 связан с атмосферой через заборную трубу 8, а помещение 7 сообщено с атмосферой посредством выбросной трубы 9.

Вихревая труба 1 состоит из корпуса 10, в котором выполнен диффузор 11 с тангенциальным соплом 12. Диффузор 11 фиксируется относительно корпуса 10 стержнями 13. В сопле 12 размещен рабочий орган 14 со штоком 15, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения для регулировки проходного сечения сопла. На корпусе 10 смонтирован привод пневматического исполнительного механизма 16 (показан не полностью).

Установка работает следующим образом.

Из источников сжатого природного газа, которыми в данный момент являются блоки дросселирования на ГРС, природный газ подается в холодильный агрегат вихревую трубу 1. Конструкция вихревой трубы описана выше. Газ входит через патрубок, проходит по кольцевому зазору и далее поступает тангенциально со скоростью звука в вихревую трубу через диффузор 11 с прямоугольным соплом 12. Газ закручивается и разделяется на два потока: холодный, идущий через диафрагму (не показан), и горячий идущий в противоположную сторону. Для изменений нагрузки по газу предусмотрена возможность варьирования управляющего импульса, при этом перемещается рабочий орган 14, уменьшая или увеличивая площадь проходящего сечения сопла.

Поток холодного газа при температуре -20^оС поступает в кожухотрубчатый теплообменник 3, где отдает свой холод раствору этиленгликоля, охлаждая его до температуры -15^оС. Далее холодоноситель насосом 4 транспортируется к месту потребления холода помещения для выращивания пушных зверей 7. Здесь в воздухоохладителе 6 он контактирует с воздухом, который циркулирует в помещении, и охлаждает его до температуры +10 -5^оС. Нагретый холодоноситель возвращается в теплообменник 3 для охлаждения. Воздух на входе в охладитель 6 частично подсасывается из атмосферы через заборную трубу 8. Избыток вентиляционного холодного воздуха уходит в окружающую срезу через выбросную трубу 9. Возможна другая схема использования охлажденного воздуха, в случае выращивания пушных зверей не в помещении, а в открытых вольерах (клетках). В этом случае оборудуется система воздуховодов для подачи охлажденного воздуха непосредственно в вольеры и осуществляется "душирование" зверей.

В отличие от варианта закрытого помещения весь холодный воздух уходит в окружающую среду, т. е. система его циркуляции отсутствует.

Выращивание пушных зверей с использованием предлагаемой установки на 25-30% сократит число заболеваний животных от перегрева, количество мехов, сданных по высшему сорту увеличится на 40-50%
Использование предлагаемой установки для выращивания пушных зверей позволяет обеспечить следующие преимущества:
обеспечить высокое качество мехов;
обеспечить низкие энергозатраты и высокую рентабельность выращивания пушных зверей;
установка проста в изготовлении и надежна в использовании.

Использование: в сельском хозяйстве для выращивания цветных ценных пород пушных зверей. Сущность изобретения: выращивание пушных зверей в летний период и в жарких климатических зонах осуществляют в установках, содержащих помещение с циркуляционной ситемой охлажденного воздуха, причем холод производят в холодильных устройствах, использующих перепад давления природного газа и имеющихся на газораспределительных станциях и подстанциях, и передают с помощью теплообменника сначала транспортирующему хладоносителю - водному раствору этиленгликоля, а затем посредством охладителя - окружающему воздуху. В качестве источников холода, размещаемого на стациях, используют детандер, пульсационные охладители газа, вихревые трубы. Установка обеспечивает сокращение заболеваемости выращиваемых животных, высокое качество меха, а также снижение энергозатрат при повашении рентабельности процесса выращивания. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПУШНЫХ ЗВЕРЕЙ, содержащая холодильный агрегат, сообщенный с охладителем воздуха, подаваемого к месту содержания зверей, отличающаяся тем, что холодильный агрегат сообщен с источником природного газа, подаваемого указанным агрегатом в теплообменник, имеющий транспортирующий холодоноситель - водный раствор этиленгликоля или диэтиленгликоля, и соединенный с охладителем воздуха. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что холодильный агрегат размещен на газораспределительных станциях и подстанциях и выполнен в виде детендера, или пульсационного охладителя газа, или газодинамической холодильной машины, или вихревой трубы Ранка - Хилша. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что вихревая труба для получения холода оборудована устройством для автоматического регулирования расхода природного газа.