БЕСФРЕОНОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА В ПОТОКЕ Российский патент 2000 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 жидких продуктов на фермах.

Известно устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах естественным холодом, содержащее теплообменник для молока, охладитель хладоносителя, систему патрубков, резервуары (SU 165366 A1, A 01 J 9/04, 07.06.91).

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 вакуумный охладитель молока (RU 2108711, A 01 J 9/04, 20.04.98), содержащий накопитель для молока, насосы высокого и низкого вакуума, расположенный между ними конденсатор, емкость для охлаждения молока, трубопроводы.

Недостатком этого вакуумного охладителя является невозможность охлаждения молока в потоке, что сильно ограничивает применение этих систем в сельскохозяйственной технологии. Они очень дороги в производстве и эксплуатации и по этой причине на крупных фермах и молочных заводах практически не применяются. Наличие в прототипе специальной линии возврата конденсата ухудшает санитарное состояние молока и делает охладитель еще более дорогим. Отмеченные недостатки не дают возможности обеспечить широкое внедрение указанного охладителя на молочных фермах и молочных заводах.

Задачей изобретения является создание установки, способной охлаждать молоко и другие жидкие продукты в потоке по энергосберегающей бесфреоновой технологии. Это позволит повысить эффективность и обеспечить снижение энергоемкости процесса охлаждения, расширить сферу его применения в новых экологически безопасных поточных технологиях.

В результате использования изобретения за счет применения новых типов вакуумных испарителей и герметизированных емкостей поточного типа сфера действия вакуумных охлаждающих систем значительно расширяется и распространяется на новые поточные экологически безопасные технологии. Это позволит охлаждать молоко и другие жидкие пищевые продукты в потоке по энергосберегающей бесфреоновой технологии по мере поступления его с любых типов доильных установок сразу после выдаивания коров, что очень важно для сохранения качественных показателей молока.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что нижняя часть емкости для охлаждения молока через регулирующие вентили соединена с универсальным молочным насосом, обратным клапаном и резервуаром для молока, а в емкости для охлаждения молока в вертикальном кожухе установлены датчики уровня и температуры, электрически соединенные с блоком управления, который в свою очередь электрически соединен с универсальным молочным насосом, причем в нижней части накопителя для молока на входном отверстии трубопровода, соединяющего его через регулируемый вакуумный вентиль с верхней частью емкости для охлаждения молока, установлен поплавковый клапан, а емкость для охлаждения с наружной стороны имеет рубашку, соединенную патрубками с аккумулятором или источником естественного холода.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид установки. Установка для бесфреонового охлаждения молока в потоке содержит емкость 1 для охлаждения молока, нижняя часть которой соединена с универсальным молочным насосом 2 и обратным клапаном 3 через вентиль 4 и регулирующий вентиль 5 с резервуаром 6 для молока, а в емкости 1 для охлаждения молока в кожухе 7 установлены датчики уровня (например, на магнитоуправляемых контактах) и температуры, электрически соединенные с блоком 8 управления, который в свою очередь электрически соединен с универсальным молочным насосом 2. Установка также содержит накопитель 9 для молока, в нижней части которого на входном отверстии трубопровода 10, соединяющего его через регулируемый вакуумный вентиль 11 с верхней частью емкости 1 для охлаждения молока, установлен поплавковый клапан 12 с седлом 13. Емкость 1 для охлаждения молока соединена с насосами 14, 15 соответственно высокого вакуума и низкого вакуума и расположенным между ними конденсатором 16. На кожухе 7 с возможностью перемещения установлен чувствительный элемент датчиков 17 уровня, например, поплавок с источником магнитного поля (постоянным магнитом). Емкость 1 для охлаждения молока имеет с наружной стороны охлаждающую рубашку 18 с патрубками 19, соединенными с аккумулятором или источником естественного холода (на чертеже не показаны).

Емкость 1 для охлаждения молока закрыта крышкой 20, уплотняемой рукояткой 21 через резиновую прокладку 22.

Бесфреоновая установка для охлаждения молока в потоке работает следующим образом.

Молоко из доильной установки поступает в накопитель 9 для молока, который соединен с вакуумным насосом доильной установки и вакуумируется этим насосом. При этом растворенный воздух частично выходит из молока. Молоко, накапливаясь в накопителе 9 для молока, открывает поплавковый клапан 12, который всплывает с седла 13. Емкость 1 для охлаждения молока закрывают крышкой 20, которая прижимается через резиновую прокладку 22 рукояткой 21. Внутренняя полость емкости 1 для охлаждения молока вакуумируется насосом 15 низкого вакуума. Под действием разности остаточных давлений, молоко из накопителя 9 по трубопроводу 10 через вакуумный вентиль 11 поступает в емкость 1 для охлаждения молока и накапливается в ней. С блока 8 управления включается насос 14 высокого вакуума, при этом в конденсатор 16 подается охлаждающая вода (хладоноситель) из аккумулятора или приемника естественного холода. При включении в работу насоса 14 высокого вакуума и конденсатора 16 в емкости 1 для охлаждения молока создается высокий вакуум (4...6 мм рт.ст.). Образовавшиеся из поступившего молока водяные пары откачиваются насосом 14 высокого вакуума и подаются в конденсатор 16, где они конденсируются. Насос 14 низкого вакуума выполняет вспомогательную функцию по периодическому откачиванию из конденсатора 16 неконденсирующихся газов (воздуха). Откачивается также воздух, в небольших количествах оставшийся в молоке, а также воздух, попавший в вакуумную систему через течи. Под вакуумом интенсифицируется процесс испарения из молока, затрачивается тепловая энергия при изменении агрегатного состояния хладоагента, в качестве которого выступает молоко. При этом происходит понижение температуры молока и его охлаждение. Охлажденное молоко накапливается в нижней части емкости 1 для охлаждения молока, постепенно уровень его повышается. При этом в определенный момент срабатывает верхний датчик уровня. На приведенном примере магнитоуправляемый контакт, находящийся в кожухе 7, выполненном из диамагнитного материала, замыкается магнитным полем постоянного магнита, встроенного в поплавок. Включается универсальный молочный насос 2, развиваемое им давление открывает обратный клапан 3, и холодное молоко через регулирующий вентиль 5 попадает в резервуар 6 для молока. Универсальный молочный насос может включаться и по сигналу датчика температуры. Это зависит от принятого закона управления. После перекачки порции молока уровень его понижается, и по сигналу нижнего датчика уровня универсальный молочный насос 2 отключается. Затем цикл повторяется.

Поплавковый клапан 12 в накопителе 9 для молока предотвращает "прорыв" воздуха, обеспечивая гарантированный объем молока в самом накопителе 9 для молока. Молоко может охлаждаться и пропусканием хладоносителя (воды) через охлаждающую рубашку 18 подсоединением патрубков 19 к приемнику или аккумулятору естественного холода.

Предлагаемая установка обеспечивает эффективное поточное охлаждение молока, поступающего с доильной установки сразу после выдаивания коров по энергосберегающей бесфреоновой технологии.

Изобретение предназначено для использования в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности при обработке и хранении молока и других жидких продуктов на фермах. Установка содержит емкость для охлаждения молока, сообщенную с насосами высокого и низкого давления, между которыми расположен конденсатор, и с вакуумируемым накопителем для молока. Нижняя часть емкости через регулирующие вентили соединена с универсальным молочным насосом, обратным клапаном и резервуаром для молока. В емкости установлены датчики уровня и температуры. В нижней части накопителя для молока на входном отверстии трубопровода, соединяющего накопитель с емкостью, установлен поплавковый клапан. Изобретение обеспечивает охлаждение молока и других жидких продуктов в потоке по энергосберегающей бесфреоновой технологии. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Бесфреоновая установка для охлаждения молока, содержащая накопитель для молока, насосы высокого и низкого вакуума, расположенный между ними конденсатор, емкость для охлаждения молока, трубопроводы, вентили, отличающаяся тем, что нижняя часть емкости для охлаждения молока через регулирующие вентили соединена с универсальным молочным насосом, обратным клапаном и резервуаром для молока. 2. Бесфреоновая установка по п.1, отличающаяся тем, что в емкости для охлаждения молока установлены датчики уровня и температуры, электрически соединенные с блоком управления, который, в свою очередь, электрически соединен с универсальным молочным насосом. 3. Бесфреоновая установка по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части накопителя для молока на входном отверстии трубопровода, соединяющего его через регулируемый вакуумный вентиль с верхней частью емкости для охлаждения молока, установлен поплавковый клапан. 4. Бесфреоновая установка по п.1, отличающаяся тем, что емкость для охлаждения с наружной стороны имеет рубашку, соединенную патрубками с аккумулятором или источником естественного холода.