УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА И ДРУГИХ ЖИДКИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ НА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМАХ Российский патент 1997 года по МПК A01J9/04 F25D3/00 

Изобретение относится к охлаждению 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]
Известны также вакуумный охладитель для пищевых продуктов и доильная установка с вакуумным охладителей молока. Недостатком указанных установок является большой расход электроэнергии на охлаждение молока.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для охлаждения молока, содержащее резервуар-теплообменник, насос, распылительные трубы, аэродинамические пластины, экран, теплоизолирующий корпус, подающие трубы, блок управления, датчик температуры, вентили (краны), сливную трубу, вращающуюся обойму [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 уменьшение его материалоемкости.

В результате использования изобретения за счет применения естественного и искусственного холода повышается аккумулирующая способность установки и снижаются удельные энергозатраты на охлаждение.

Технический результат достигается тем, что с целью увеличения надежности, снижения затрат на обслуживание на установке установлен эжектор, связанный с водяным насосом через переключающий кран, который в свою очередь связан с охлаждающими трубами резервуара-теплообменника, а эжектор соединен трубопроводом с вращающейся обоймой и распылительными трубами, установленными в корпусе распылителя, а вакуумным трубопроводом через водяной затвор с резервуаром-теплообменником, причем корпус распылителя через соединительную полость связан с нижней частью аккумулирующего резервуара, а в верхней части соединительной полости выше верхнего уровня сливного желоба, установленного в верхней части резервуара, расположено сливное отверстие.

Блок управления электрически связан с переключающим краном и водяным насосом. На наружных поверхностях резервуара устанавливаются съемные теплоизолирующие щиты. Противоположные части резервуара-теплообменника соединены трубопроводами с проточным теплообменником и насосом. В трубопроводе, соединяющим насос с резервуаром-теплообменником, установлен проточный теплообменник.

На чертеже изображен общий вид устройства.

Установка содержит эжектор 1, вход которого связан с водяным насосом 2 через переключающий кран 3, который в свою очередь связан с охлаждающими трубами 4 резервуара-теплообменника 5, а первый выход эжектора 1 связан через вакуумный трубопровод 6 через водяной затвор 7 с резервуаром-теплообменником 5, а второй выход эжектора 1 соединен посредством трубопровода с вращающейся обоймой 8 с распылительными трубами 9 и аэродинамическими пластинами 10, установленными внутри корпуса распылителя 11, в стенке нижней части которого расположены отверстия 12, а в днище корпуса распылителя 11 расположен верхний срез соединительной полости 13, нижний срез которой находится в нижней части аккумулирующего резервуара 14, образуя щелевой зазор с днищем аккумулирующего резервуара 14. В стенке соединительной полости 13, в ее верхней части выше уровня хладоносителя расположено сливное отверстие 15, ниже которого на уровне хладоносителя в противоположной верхней части аккумулирующего резервуара 14 расположен сливной желоб 16, соединенный наклонной сливной трубой 17 с резервуаром 18, установленным внутри производственного помещения, который соединен через водяной насос 2 и переключающий кран 3 с эжектором 1 и резервуаром-теплообменником 5. Блок управления 19 электрически связан с водяным насосом 2 и переключающим краном 3. На наружных поверхностях аккумулирующего резервуара 14 устанавливаются съемные теплоизолирующие щиты 20. Противоположные части резервуара-теплообменника 5 соединены трубопроводом 21 с насосом 22, в контур которого установлен проточный теплообменник 23. Кран 24 используется для переключения потока хладоносителя с трубы 25 в трубу 26 в процессе "эжекторного" охлаждения с целью исключения из контура вращающейся обоймы 8 и распылительных труб 9. Датчик температуры 27 осуществляет контролирование температуры молока или хладоносителя в заданных пределах и при нарушении технологии охлаждения выдает соответствующий сигнал в блок управления 19, с которого осуществляется управление процессом охлаждения молока и установкой.

Установка для охлаждения молока и других сельскохозяйственных продуктов на животноводческих фермах (далее установка) работает следующим образом.

Аккумулирующий резервуар 14 с расположенным на нем в верхней части корпусом распылителя 11 устанавливается на открытом воздухе непосредственно у стены животноводческого помещения. В аккумулирующий резервуар 14 и резервуар 18, находящийся внутри производственного помещения фермы, наливается вода (хладоноситель), уровень которой в аккумулирующем резервуаре 14 определяется верхним краем сливного желоба 16.

Охлаждение может осуществляться в двух вариантах: непосредственно в резервуаре-теплообменнике 5, имеющем водяную рубашку или охлаждающие трубы 2 с теплоизолирующим слоем (например, РПО-2,5); через проточный теплообменник 23 (например, ООТ-3М).

В холодное время года съемные теплоизолирующие щиты 20 отодвинуты и вода охлаждается в аккумулирующем резервуаре 14 за счет низкой температуры окружающего воздуха. В начале цикла охлаждения водяной насос 2 включается с блока управления 19 и вода из резервуара 18 через переключающий кран 3 подается в охлаждающие трубы 4 резервуара-теплообменника 5, охлаждая находящееся там молоко, и далее через кран 24 по трубопроводу 25 подается во вращающуюся обойму 8 и в радиально расположенные распылительные трубы 9, заставляя за счет реактивных струй вращаться обойму 8 вокруг своей оси. Приходят во вращение и аэродинамические пластины 10, создающие поток воздуха, направленный навстречу распыляемому хладоносителю, который интенсивно охлаждает его. Холодный встречный поток воздуха, поступающий через отверстия 12, дополнительно охлаждает корпус распылителя 11 и воду и выходит в кольцевое отверстие между корпусом распылителя 11 и экраном 28. Охлажденная распыленная вода, стекая по корпусу распылителя 11 и по соединительной полости 13, попадает в верхнюю часть резервуара 14, смешивается там с охлажденной водой и далее по соединительной полости 13 поступает в нижнюю часть аккумулирующего резервуара 14. Далее вода проходит через щель, образованную нижним краем соединительной полости 13 и днищем аккумулирующего резервуара 14, дополнительно охлаждается и, поднимаясь вверх, переливается через край желоба 16 и по наклонной сливной трубе 17 попадает в резервуар 18, и цикл замыкается. Если вода в аккумулирующем резервуаре 14 замерзла, то вода вытекает из сливного отверстия 15, протекает пленкой по поверхности льда, охлаждается и переливается в желоб 16 и далее по наклонной сливной трубе 17 в резервуар 18. В резервуаре 18 хранится "минимальный" запас воды, необходимый для заполнения трубопроводной системы, обеспечивающий оборотный цикл. В этот же резервуар 18 после выключения водяного насоса 2 сливается вода из труб, предотвращая их "размораживание".

В теплое время года, а также в случаях, если естественного холода для охлаждения молока не хватает, процесс охлаждения контролируется датчиком температуры молока или хладоносителя 27, а также может осуществляться вручную путем переключения переключающего крана 3. По сигналу датчика температуры 27, контролирующего температуру молока или хладоносителя, с блока управления 19 поступает сигнал на переключение переключающего крана 3, и поток воды направляется в эжектор 1, сообщающийся через водяной затвор 7 и вакуум-провод 6 с внутренней частью герметически закрытого резервуара-теплообменника 5. Резервуар-теплообменник 5 вакуумируется до остаточного давления, и молоко (или хладоноситель), находящееся в резервуаре-теплообменнике 5, охлаждается. Кран 24 переключается, и вода по трубе 26 попадает в корпус распылителя 11 и далее следует по контуру, описанному выше. Молоко в резервуаре-теплообменнике 5 может перемешиваться насосом 22, при этом молоко циркулирует по трубе 21.

В резервуар-теплообменник 5 может заливаться в качестве хладоносителя вода. После доохлаждения вода по трубопроводу 21 насосом 22 подается в проточный теплообменник 23, через который может циркулировать молоко и охлаждаться до требуемой температуры. В этом случае резервуар-теплообменник 5 выполняет роль аккумулятора холода.

Использование: в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности при обработке и хранении молока и других жидких сельскохозяйственных продуктов. Установка для охлаждения молока и других жидких сельскохозяйственных продуктов содержит резервуар-теплообменник, распылитель с вращающейся обоймой и аэродинамическими пластинами, аккумулирующий резервуар, подающую, сливную, распылительные трубы, блок управления, эжектор, связанный с водяным насосом через переключающий кран, связанный с охлаждающими трубами резервуара-теплообменника. Также эжектор соединен трубопроводом с вращающейся обоймой и распылительными трубами, а вакуумным трубопроводом через водяной затвор с резервуаром-теплообменником. Корпус распылителя через соединительную полость связан с нижней частью аккумулирующего резервуара, а в верхней части соединительной полости выше уровня сливного желоба, установленного в верхней части резервуара, расположено сливное отверстие. Противоположные части резервуара-теплообменника соединены с проточным теплообменником и насосом трубопроводами, причем на трубопроводе, соединяющем с насосом, установлен проточный теплообменник. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка для охлаждения молока и других жидких сельскохозяйственных продуктов на животноводческих фермах, содержащая резервуар-теплообменник, насос, распылительные трубы, аэродинамические пластины, экран, теплоизолирующий корпус, подающие трубы, блок управления, датчик температуры, вентили, сливную трубу, вращающуюся обойму, отличающаяся тем, что на установке установлен эжектор, связанный с водяным насосом через переключающий кран, который в свою очередь связан с охлаждающими трубами резервуара-теплообменника, а эжектор соединен трубопроводом с вращающейся обоймой и распределительными трубами, установленными в корпусе распылителя, а вакуумным трубопроводом через водяной затвор с резервуаром-теплообменником, причем корпус распылителя связан с нижней частью аккумулирующего резервуара через соединительную полость, а в верхней части последней выше верхнего уровня сливного желоба, установленного в верхней части резервуара, расположено сливное отверстие. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления электрически связан с переключающим краном и водяным насосом. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на наружных поверхностях резервуара установлены съемные теплоизолирующие щиты. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что противоположные части резервуара-теплообменника соединены трубопроводами с проточным теплообменником и насосом. 5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в трубопроводе, соединяющем насос с резервуаром-теплообменником, установлен теплообменник.