ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФЕРМ Российский патент 1997 года по МПК A01J9/04 

Изобретение относится к области охлаждения жидких продуктов, в частности, молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности, а также при обработке и хранении молока и других пищевых продуктов.

Известно устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах, содержащее источник искусственного холода, теплообменник, насос, датчики температуры, блок управления (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для охлаждения молока на фермах, содержащее аккумулирующую емкость, резервуар-теплообменник для молока, установленную с возможностью вращения обойму и укрепленные на ней распылительные трубы и аэродинамические пластины, экран, блок управления, датчик температуры, сливную трубу, испаритель холодильной машины (2).

Недостатком этого устройства является невозможность его использования в течение круглого года и большая материалоемкость.

Задачей изобретения является увеличение времени работы устройства в годовом цикле и уменьшения его материалоемкости.

В результате использования изобретения за счет аккумуляции естественного и искусственного холода и в виде льда повышается аккумулирующая способность.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что аккумулирующая емкость выполнена в виде верхнего и нижнего аккумулирующих резервуаров, причем верхний резервуар установлен на открытом воздухе и под ним расположен направляющий цилиндр, а участок подающего трубопровода, обойма с распылительными трубопроводами и аэродинамическими пластинами закреплены в нем, плоский экран над ним, а в нижней части этого цилиндра укреплен экран в виде усеченного конуса, расположенный с образованием зазора между нижним краем цилиндра и верхним краем верхнего аккумулирующего резервуара, при этом на дне последнего по оси укреплен верхний участок вертикальной отводной трубы, горизонтальный срез который расположен в верхней части верхнего аккумулирующего резервуара, соосно с которой расположен кольцевой экран, нижняя часть которого образует щелевой зазор с днищем верхнего аккумулирующего резервуара, а верхняя кромка кольцевого экрана расположена между срезом отводной трубы и верхней кромкой верхнего аккумулирующего резервуара, а нижний аккумулирующий резервуар расположен в производственном помещении, и испаритель холодильной машины и нижней участок вертикальной трубы размещены в этом резервуаре, причем в верхней зоне этого участка отводной трубы выполнено отверстие, ниже которого в противоположной верхней части нижнего аккумулирующего резервуара установлена сливная полость, соединенная сливной трубой с водяной рубашкой резервуара теплообменника, которая посредством трубопровода через насос соединена подающей трубой с вращающейся обоймой и распылительными трубами. В нижнем аккумулирующем резервуаре и сливом трубе расположены датчики температуры, электрически соединенные с блоком управления и водяным насосом. Насос через кран может быть соединен с нижней частью нижнего аккумулирующего резервуара.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид устройства.

Устройство содержит аккумулирующую емкость, выполненную в виде верхнего и нижнего аккумулирующих резервуаров, причем верхний аккумулирующий резервуар I установлен на открытом воздухе и на нем укреплены опоры 2 и подающая труба 3, соединенная с насосом 4, на верхнем конце которой укреплена вращающая обойма 5 с распылительными трубами 6 и аэродинамическими пластинами 7, находящимися внутри направляющего цилиндра 8 с плоским экраном 9 в верхней и коническим экраном 10 в нижней части, установленного с образованием зазора между нижнем краем направляющего цилиндра и верхним краем верхнего аккумулирующего резервуара I, на дне которого по оси установлена вертикально отводная труба II, горизонтальный срез которой расположен в верхней части верхнего аккумулирующего резервуара I, соосно с которой расположен кольцевой экран 12, нижняя часть которого образует щелевой зазор с днищем нижнего аккумулирующего резервуара I, а верхняя кромка кольцевого экрана расположена между срезом отводной трубы и верхней кромкой верхнего аккумулирующего резервуара, а отводная труба соединена с нижней частью теплоизолированного нижнего аккумулирующего резервуара 13, расположенного ниже в производственном помещении, причем в нижнем аккумулирующем резервуаре расположен испаритель 14, связанный трубопроводами 15 с подзарядной холодильной машине 16, а в отводной трубе в верхней части нижнего аккумулирующего резервуара сделано отверстие 17, ниже которого в противоположной верхней части нижнего аккумулирующего резервуара установлена сливная полость 18, соединенная сливной трубой 19 с водяной рубашкой 20 резервуара-теплообменника для молока 21, которая соединена трубопроводом с насосом 4, который соединен падающий трубой 3 с вращающейся обоймой 5 и распылительными трубами 6. В нижнем аккумулирующем резервуаре 13 и сливной полости 18 расположены датчики температуры 22, электрически соединенные с блоком управления 23 и водяным насосом 4. На подающей трубе от насоса 4 установлен кран 24.

Охлаждающее устройство работает следующим образом.

В холодное время года вода (хладоноситель) охлаждается или замерзает за счет естественного (природного) холода. При охлаждении молока, находящегося в резервуаре-теплообменнике 21, вода из водяной рубашки 20 по отводящей трубе через насос 4 поступает в падающую трубу 3 и далее в распылительные трубы 6, закрепленные на вращающейся обойме 5, которые приходят по вращательное движение от реактивных струй. Приходя во вращения и аэродинамические пластины 7, создающие поток воздуха, направленный навстречу распыляемому хладоносителю, который интенсивно охлаждает его. Холодный поток воздуха дополнительно охлаждает воду, находящуюся в аккумулирующем резервуаре I. Охлажденная распыленная вода, стекая по отражательному коническому экрану 10 и попадая в верхний аккумулирующий резервуар I смешивается тем с охлажденной водой, проходит через щель между кольцевым экраном 12 и днищем аккумулирующего резервуара I по отводной трубе II и попадает в нижнюю часть нижнего аккумулирующего резервуара 13. Если вода в верхнем аккумулирующем резервуаре I замерзла, то вода, протекая по поверхности льда, охлаждаясь и переливаясь через кромку кольцевого экрана 12 также по отводной трубе попадает в нижнюю часть нижнего аккумулирующего резервуара 13. Если температура хладоносителя (воды) охлаждается выше требуемой (2.3^oC), то пульт управления 23 включает подзарядную холодильную установку 16. Испаритель 14, соединенный через трубопроводы 15 с подзарядной холодильной установкой 16, начинает охлаждать омывающий его хладоноситель, который переливаясь через края сливной полости 18, определяющей уровень хладоносителя в нижнем аккумулирующем резервуаре 13, через сливную трубу 19 попадает в водяную рубашку 20 резервуара-теплообменника 21, охлаждая молоко.

Если хладоноситель в нижнем аккумулирующем резервуаре 13 замерзает, то хладоноситель через отверстие 17 выливается на поверхность ледяного массива, переливается через край сливной полости 18 и по сливной трубе 19 попадает в водяную рубашку 20 и далее циркулирует так, как было описано выше. В теплое время года, когда охлаждение распыленного хладоносителя в верхнем аккумулирующем резервуаре I может оказаться не эффективным, поток хладоносителя от насоса 4 через кран 24 попадает в нижнюю часть нижнего аккумулирующего резервуара 13 и далее охлаждение молока происходит так, как было описано выше.

Предлагаемое устройство обладает естественным саморегулированием, т.к. при низких температурах вращающаяся обойма 5 с распылительными трубами 6 и аэродинамическими пластинами 7 примерзает и перестает вращаться, поток воздуха не нагнетается, что позволяет избежать слишком активного льдообразования, в т.ч. на опорах 2 и подающей требе 3. При повышении температуры воздуха, отепленный хладоноситель быстро оттаивает лед и система начинает лед и система начинает вращаться, поток воздуха дополнительно начинает охлаждать хладоноситель.

Использование: в пищевой промышленности, сельском хозяйстве при обработке и хранении молока и других пищевых продуктов. Сущность: охлаждающее устройство для ферм содержит аккумулирующую емкость, резервуар-теплообменник, насос, распылительные трубы, аэродинамические пластины, подающие трубы, блок управления, сливную трубу. Аккумулирующая емкость выполнена в виде верхних и нижних аккумулирующих резервуаров. Верхний установлен на открытом воздухе и под ним укреплен цилиндр, внутри которого укреплен верхний конец соединенный с насосом подающей трубы, а на нем закреплена вращающаяся обойма с распылительными трубами и аэродинамическими пластинами. В верхнем резервуаре размещена вертикально отводная труба, верхний срез которой расположен в верхней части резервуара. Нижний конец отводной трубы сообщен с нижней частью нижнего аккумулирующего резервуара, установленного в производственном помещении. Верхняя часть нижнего резервуара через сливную полость и сливную трубу сообщена с водяной рубашкой резервуара - теплообменника. Эта рубашка через насос соединена с подающей трубой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Охлаждающее устройство для ферм, содержащее аккумулирующую емкость, резервуар-теплообменник для молока, установленную с возможностью вращения обойму и укрепленные на ней распылительные трубы и аэродинамические пластины, экран, блок управления, датчик температуры, сливную трубу, испаритель холодильной машины, отличающееся тем, что аккумулирующая емкость выполнена в виде верхнего и нижнего аккумулирующих резервуаров, причем верхний резервуар установлен на открытом воздухе и над ним расположен направляющий цилиндр, а участок подающего трубопровода, обойма с распылительными трубопроводами и аэродинамическими пластинами закреплены в нем, плоский экран над ним, а в нижней части этого цилиндра укреплен экран в виде усеченного конуса, расположенный с образованием зазора между нижним краем цилиндра и верхним краем верхнего аккумулирующего резервуара, при этом на дне последнего по оси укреплен верхний участок вертикальной отводной трубы, горизонтальный срез которой расположен в верхней части верхнего аккумулирующего резервуара, соосно с которой расположен кольцевой экран, нижняя часть которого образует щелевой зазор с днищем верхнего аккумулирующего резервуара, верхняя кромка кольцевого экрана расположена между срезом отводной трубы и верхней кромкой верхнего аккумулирующего резервуара, нижний аккумулирующий резервуар расположен в производственном помещении, испаритель холодильной машины и нижний участок вертикальной отводной трубы размещены в этом резервуаре, причем в верхней зоне этого участка отводной трубы выполнено отверстие, ниже которого в противоположной верхней части нижнего аккумулирующего резервуара установлена сливная полость, соединенная сливной трубой с водяной рубашкой резервуара-теплообменника, которая посредством трубопровода через насос соединена подающей трубой с вращающейся обоймой и распылительными трубами. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нижнем аккумулирующем резервуаре и сливной трубе расположены датчики температуры, электрически соединенные с блоком управления и водяным насосом. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что насос через кран соединен с нижней частью нижнего аккумулирующего резервуара.