ПРИЕМНИК ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА С ВОДОЭЖЕКТОРНЫМ РАСПЫЛИТЕЛЕМ Российский патент 2000 года по МПК F25D3/00 A01J9/04 

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

Известно устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах естественным холодом (SU N 1685324 A1, A 01 J 9/04, 23.10.91), включающее теплообменник для молока, связанный с охладителем для хладоносителя, установленным на открытом воздухе, трубопроводы, вентили.

Недостатком этого устройства является большая материалоемкость и ограниченный срок использования естественного холода в холодное время года.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является приемник естественного холода, используемый в установке для охлаждения молока и других продуктов, содержащий аккумулирующий резервуар, установленный на открытом воздухе, и расположенный над резервуаром цилиндрический стакан, насос хладоносителя, размещенные вертикально распылительные форсунки, вентили (RU N 96103103/13 A1, БИ N12, 27.04.98).

Недостатком этого устройства является большая материалоемкость и ограниченная хладопроизводительность из-за малой площади охлаждающей поверхности.

Данное изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в снижении материалоемкости устройства и повышении хладопроизводительности.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что аккумулирующий резервуар расположен на открытом воздухе, и цилиндрический стакан установлен таким образом, что его нижняя и верхняя кромки находятся соответственно в плоскостях днища аккумулирующего резервуара и горизонтального экрана, образуя сквозное отверстие, а соосно с цилиндрическим стаканом установлен цилиндр с отверстиями в цилиндрической поверхности по всей высоте, верхняя кромка которого ниже горизонтального экрана, а нижняя кромка - на днище аккумулирующего резервуара, а соосно с ним установлен сетчатый каплеотбойник цилиндрической формы, верхняя кромка которого совпадает с наружными кромками горизонтального экрана, а нижняя расположена на днище аккумулирующего резервуара, а в нижней части цилиндрического пространства между цилиндрическим стаканом и цилиндром с отверстиями размещена кольцевая труба, и вертикальные форсунки установлены на ней. Кольцевая труба может быть соединена с корпусом клапана, в котором установлен шток, верхняя часть которого соединена с мембраной, а нижняя - с клапаном, перекрывающим отверстие в нижней части корпуса. Нижняя часть накопительного резервуара, расположенного в производственном помещении, может быть соединена с водяным насосом, который в свою очередь через регулирующий вентиль соединен с корпусом клапана и через регулирующий вентиль и обратный клапан - с рубашкой молокоохладителя, которая в свою очередь соединена с накопительным резервуаром. Верхняя часть аккумулирующего резервуара может быть соединена трубой с верхней частью накопительного резервуара, а перед входным отверстием трубы установлен экран в виде перегородки, верхняя кромка которого находится на уровне верхней части входного отверстия трубы, а нижняя кромка образует щель с днищем аккумулирующего резервуара. В цилиндрическом стакане может быть установлен вентилятор, а цилиндр с отверстиями может быть выполнен из сетчатого материала.

Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой изображен общий вид устройства.

Приемник естественного холода с водоэжекторным распылителем, содержит аккумулирующий резервуар 1, на котором установлен цилиндрический стакан 2 таким образом, что нижняя и верхняя кромки находятся в плоскостях днища аккумулирующего резервуара 1 и горизонтального экрана 3, образуя сквозное отверстие. Соосно с цилиндрическим стаканом 2 установлен цилиндр 4 с отверстиями в цилиндрической поверхности по всей высоте, верхняя кромка которого ниже горизонтального экрана, а нижняя - на днище аккумулирующего резервуара 1. Цилиндр 4 может быть выполнен из сетчатого материала. Соосно с цилиндром 4 установлен сетчатый каплеотбойник 5 цилиндрической формы. Верхняя кромка каплеотбойника совпадает с наружными кромками горизонтального экрана 3, а нижняя расположена на днище аккумулирующего резервуара 1. В нижней части цилиндрического пространства между цилиндрическим стаканом 2 и цилиндром 4 с отверстиями установлена кольцевая труба 6 с установленными на ней вертикальными форсунками 7, а кольцевая труба 6 соединена с корпусом клапана 8, в котором установлен шток 9, который в верхней части соединен с мембраной 10, а в нижней - с клапаном 11, перекрывающим отверстие 12, выполненное в нижней части корпуса клапана 8. Нижняя часть теплоизолированного накопительного резервуара 13, установленного в производственном помещении, соединена с водяным насосом 14, который в свою очередь через регулирующий вентиль 15 соединен с корпусом клапана 8 и через регулирующий вентиль 16 и обратный клапан 17 - с рубашкой 18 молокоохладителя 19 и далее с накопительным резервуаром 13. При этом верхняя часть аккумулирующего резервуара 1 соединена трубой 20 с верхней частью накопительного резервуара 13, а перед входным отверстием трубы 20 установлен экран 21 в виде перегородки, верхняя кромка которого находится на уровне верхней части входного отверстия трубы 20, а нижняя кромка образует щель с днищем аккумулирующего резервуара 1.

Над цилиндрическим стаканом 2 размещен защитный экран 22, а рубашка 18 молокоохладителя 19 соединена соединительной трубой 23 с накопительным резервуаром 13. В цилиндрическом стакане 2 может быть установлен вентилятор 24 с электроприводом.

Приемник естественного холода с водоэжекторным распылителем работает следующим образом.

В аккумулирующий резервуар 1, расположенный на открытом воздухе, заливается хладоноситель - вода, в молокоохладитель 19 -молоко. В теплоизолированном накопительном резервуаре 13 также находится вода. В процессе охлаждения включается водяной насос 14 и вода из накопительного резервуара 13 подается по двум контурам. Первый поток через вентиль 15 попадает в корпус клапана 8, где под действием потока повышается давление, воздействующее на мембрану 10, которая через шток 9 воздействует на клапан 1, поднимая его и перекрывая отверстие 12. Далее вода поступает в кольцевую трубу 6 и форсунки 7 и "факелом" бьет в горизонтальный экран 3 и распыляется, затем стекает по поверхности цилиндра с отверстиями тонким слоем и охлажденная атмосферным воздухом попадает в аккумулирующий резервуар 1, в котором установлен вертикальный экран в виде перегородки 21. Если вода в нем замерзла, то, протекая по поверхности льда и охлаждаясь, она перетекает через верхнюю кромку вертикального экрана 21. Затем вода поступает в трубу 20 и возвращается в накопительный резервуар 13. Если вода в аккумулирующем резервуаре 1 не замерзла или замерзла не полностью, то вода проходит под нижней кромкой вертикального экрана 21, далее следует также через трубу 20 и далее в накопительный резервуар 13. Хладоноситель (вода) в этом контуре охлаждается сразу тремя воздушными потоками и льдом, накапливающимся в аккумулирующем резервуаре 1. Один воздушный поток под действием естественной "тяги", образующейся за счет разности температур между отепленным хладоносителем и температурой наружного воздуха, следует вверх в цилиндрическом стакане 2, через образованное сквозное отверстие обтекая и охлаждая днище аккумулирующего резервуара 1 и тонкий слой хладоносителя с наружной стороны цилиндрического стакана 2. Для усиления эффекта охлаждения в нем может быть установлен вентилятор с электроприводом.

Второй воздушный поток засасывается под действием эжекционного эффекта (по закону Бернулли) через отверстия в нижней части цилиндра 4 с отверстиями, проникает внутрь его и следует вверх, охлаждая хладоноситель. Расположение кольцевой трубы 6 с вертикальными форсунками 7 между цилиндрическим стаканом 2 и цилиндром 4 с отверстиями обеспечивает распыление жидкости в потоке подсосанного воздуха и работу этого узла как водоэжекторного распылителя.

Третий поток воздуха поступает через отверстия в цилиндрическом каплеотбойнике 5 и также охлаждает хладоноситель за счет перемещения наружного воздуха (ветра).

Охлажденный хладоноситель попадает в аккумулирующий резервуар 1, где дополнительно охлаждается там льдом или холодной водой, смешиваясь с ней, и поступает в трубу 20, как это было описано выше, и далее в аккумулирующей резервуар 1.

Для охлаждения молока в молокоохладителе 19 открывается вентиль 16 и холодная вода из этого накопительного резервуара 1 водяным насосом 14 через обратный клапан 17 подается в охлаждающую рубашку 18, охлаждая молоко в молокоохладителе 19, и затем возвращается по соединительной трубе 23 в накопительный резервуар 13, и цикл охлаждения заканчивается.

После завершения процесса охлаждения молока в молокоохладителе 19 до 4.. . 6^oC водяной насос 14 выключается и хладоноситель стекает в накопительный резервуар 13 для предотвращения размораживания трубопроводной системы. При выключении водяного насоса 14 давление в корпусе клапана 8 падает, мембрана 10 опускается, через шток 9 открывается клапан 11, и вода стекает через отверстие 12 в накопительный резервуар 13.

Вытекание хладоносителя из охлаждающей рубашки 18 молокоохладителя 19, который располагается в производственном помещении, предотвращается обратным клапаном 17. От нагрева солнцем и осадков приемник естественного холода защищает экран 22.

Описываемый приемник естественного холода с водоэжекторным распылителем обладает пониженной материалоемкостью вследствие значительного увеличения площади охлаждающей поверхности, объема охлаждающего воздуха и увеличения интенсивности охлаждающих потоков воздуха. Этот приемник естественного холода может быть использован в качестве градирни для существующих стационарных охлаждающих систем.

Изобретение предназначено для накопления естественного холода и использования его при обработке и хранении молока и охлаждении других твердых и жидких пищевых продуктов. Приемник естественного холода содержит установленные на открытом воздухе аккумулирующий резервуар, цилиндрический стакан, установленный так, что его нижняя кромка находится в плоскости днища резервуара, а верхняя - в плоскости горизонтального экрана. Соосно со стаканом расположены цилиндр с отверстиями по поверхности и каплеотбойник цилиндрической формы. В нижней части между стаканом и цилиндром с отверстиями размещена связанная с системой подачи хладоносителя кольцевая труба. На ней установлены вертикальные форсунки. На линии между кольцевой трубой и насосом установлен специальный клапан. При распылении жидкости и подсосе воздуха этот узел работает как водоэжекторный распылитель. Изобретение обеспечивает снижение материалоемкости устройства и повышение его производительности. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Приемник естественного холода, содержащий аккумулирующий резервуар, установленный на открытом воздухе, и цилиндрический стакан, насос хладоносителя, размещенные вертикально распылительные форсунки, вентили, отличающийся тем, что аккумулирующий резервуар расположен на открытом воздухе и цилиндрический стакан установлен так, что его нижняя и верхняя кромки находятся соответственно в плоскостях днища аккумулирующего резервуара и горизонтального экрана, образуя сквозное отверстие, при этом соосно с цилиндрическим стаканом установлен цилиндр с отверстиями в цилиндрической поверхности по всей высоте, верхняя кромка которого ниже горизонтального экрана, а нижняя кромка - на днище аккумулирующего резервуара, соосно с ним установлен сетчатый каплеотбойник цилиндрической формы, верхняя кромка которого совпадает с наружными кромками горизонтального экрана, а нижняя расположена на днище аккумулирующего резервуара, причем в нижней части цилиндрического пространства между цилиндрическим стаканом и цилиндром с отверстиями размещена кольцевая труба и вертикальные форсунки установлены на ней. 2. Приемник по п.1, отличающийся тем, что кольцевая труба соединена с корпусом клапана, в котором установлен шток, верхняя часть которого соединена с мембраной, а нижняя - с клапаном, перекрывающим отверстие в нижней части корпуса. 3. Приемник по п.2, отличающийся тем, что снабжен расположенным в производственном помещении накопительным резервуаром и молокоохладителем с рубашкой, при этом нижняя часть резервуара соединена с насосом хладоносителя, который через регулирующий вентиль соединен с корпусом клапана и через регулирующий вентиль и обратный клапан - с рубашкой молокоохладителя, причем последняя соединена с накопительным резервуаром. 4. Приемник по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть аккумулирующего резервуара соединена трубой с верхней частью накопительного резервуара, а перед входным отверстием трубы установлен экран в виде перегородки, верхняя кромка которого находится на уровне верхней части входного отверстия трубы, а нижняя кромка образует щель с днищем аккумулирующего резервуара. 5. Приемник по п.1, отличающийся тем, что в цилиндрическом стакане установлен вентилятор. 6. Приемник по п.1, отличающийся тем, что цилиндр с отверстиями выполнен из сетчатого материала.