Аккумулятор для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода Российский патент 2020 года по МПК F25D1/00 A01J9/04 

Описание патента на изобретение RU2713315C1

Изобретение относится к области охлаждения сельскохозяйственной продукции при ее обработке и хранении, в частности, молока на животноводческих фермах и пастбищах, и может быть использовано в системах кондиционирования производственных, животноводческих помещений и хранилищ.

Известно устройство для аккумулирования холода на животноводческих фермах, состоящее из резервуара для замораживания воды, заглубленного в грунт с грунтовыми стенками и теплоизолированным перекрытием с люками, тепловых труб (термосифонов), вентиляторов, системы подводящих и отводящих труб для воды с вентилями (а.с. № 1659690, МПК F25D/00, A01J 9/04, опубл. 30.06.91, Бюл № 24).

Недостатками известного устройства для охлаждения молока являются большие капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с устройством теплоизолированного перекрытия с люками, и установка вентиляторов с тепловыми трубами. При эксплуатации устройства в зимнее время года возможно замерзание ледяной воды в трубопроводах, подводящих ее в систему охлаждения молока на фермах, что приводит к их разрыву.

Известна энергосберегающая холодильная установка с аккумулятором природного холода для животноводческих ферм, содержащая насосы хладоносителя и молока, блок управления, вентили, датчики температуры хладоносителя и наружного воздуха, трубопроводы, холодильную машину, вентилятор, теплообменник для молока, резервуар-термос и теплоизолированный аккумулирующий резервуар, расположенный у наружной стены производственного помещения (патент РФ № 2508627, МПК F25D/00, A01J 9/04, опубл. 10.03.2014 г., Бюл. № 7). В аккумулирующий резервуар помещен пакет панелей, крепящихся на вертикальных трубах, соединяющих верхнюю и нижнюю теплоизолированные полости аккумулирующего резервуара. Полости снабжены люками и вентилятором, обеспечивающим поступление наружного воздуха.

Недостатками известной установки являются большая металлоемкость, низкие надежность в условиях отрицательных температур наружного воздуха и аккумулирующая способность и большой расход электроэнергии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является аккумулятор естественного холода для охлаждения молока на животноводческих фермах (а.с. № 1331458, МПК F25D/00, A01J 9/04, опубл. 23.08.1987, Бюл. № 31), содержащий теплообменник, выполненный в виде вертикального ряда резервуаров, заполненных водой с закрепленными внутри вертикальными перегородками, и установленный снаружи помещения, насос для холодной воды, трубопроводы с вентилями, проточный теплообменник для молока, блок управления, датчики температуры.

Недостатками известного устройства являются недостаточные холодопроизводительность и аккумулирующая способность, а также низкая надежность в условиях отрицательных температур наружного воздуха.

Задачей изобретения является увеличение надежности в условиях отрицательных температур наружного воздуха, повышение холодопроизводительности и аккумулирующей способности и снижение затрат на электрическую энергию.

В результате использования изобретения появляется возможность сократить энергозатраты на быстрое охлаждение молока в потоке в процессе дойки, повысить надежность, хладопроизводительность и эффективность работы охлаждающей системы за счет использования экологически чистого хладоносителя с низкой температурой замерзания, циркулирующего по замкнутому контуру (пластиковые трубки, установленные на дне аккумулирующих резервуаров, проточный пластинчатый теплообменник для молока, насос мобильной градирни и регулирующий вентиль) и охлажденного в аккумулирующих резервуарах, расположенных в виде горизонтального ряда, заглубленных в землю и установленных в зоне промерзания грунта, до температуры 0 ºС и ниже.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемый аккумулятор природного холода для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода, содержащий теплообменник, состоящий из нескольких аккумулирующих резервуаров, заполняемых водой и установленных снаружи помещения, трубопроводы с вентилями, согласно изобретению, снабжен мобильной градирней для охлаждения хладоносителя, размещенной на открытом воздухе, с насосом хладоносителя, емкостью для хладоносителя, оросителем, каплеуловителем, вентилятором, и распылительной трубой с форсунками, при этом теплообменник аккумулятора выполнен в виде горизонтального ряда аккумулирующих резервуаров, заглубленных в землю и установленных в зоне промерзания грунта, с уложенными на их дне пластиковыми трубками, заполненными экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания и соединенными напорными шлангами через регулирующий вентиль с мобильной градирней и проточным теплообменником для охлаждения молока, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя, причем наморозка льда в резервуарах осуществляется за счет замерзания воды, подаваемой в резервуары из системы водоснабжения в объеме в зависимости от отрицательной температуры наружного воздуха и за счет циркуляции хладоносителя в период отрицательных температур в ночное время, при этом охлаждение хладоносителя осуществляется в мобильной градирне при помощи распылительной трубки с форсунками, вентилятора и регулирующих вентилей, причем для выполнения необходимых требований охлаждения молока в процессе дойки и предупреждения его подмораживания, включение насоса хладоносителя осуществляется автоматически с блока управления в зависимости от температуры хладоносителя, подаваемого в проточный теплообменник для охлаждения молока, а для сохранения холода в аккумулирующем резервуаре, в аккумуляторе предусмотрены дополнительные регулирующие вентили, которые при температуре хладоносителя ниже температуры наружного воздуха перенаправляют поток хладоносителя во время дойки в обход распылительной трубы с форсунками и охлаждение молока осуществляется за счет холода, накапливаемого в аккумулирующем резервуаре, а вентилятор выключается, причем циркуляцию хладоносителя обеспечивает одна мобильная градирня, подключаемая к одному из аккумулирующих резервуаров, количество и размеры которых зависят от поголовья на ферме, региона страны, где устанавливается аккумулятор и количества накопленного холода в период отрицательных температур, при этом блок управления электрически соединен с насосом хладоносителя, вентилятором, датчиками температуры наружного воздуха, хладоносителя, молока и регулирующими вентилями.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема аккумулятора для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода.

Аккумулятор содержит мобильную градирню 1 для охлаждения хладоносителя, размещенную на открытом воздухе, с насосом 2, емкостью для хладоносителя 3, оросителем 4, каплеуловителем 5, вентилятором 6, напорными шлангами с хладоносителем 7 и распылительной трубой с форсунками 8, аккумулирующий резервуар 9, установленный в зоне промерзания грунта (на чертеже показ только один резервуар), с размещенными на дне пластиковыми трубками 10, заполненными экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания и соединенными напорными шлангами 7 через регулирующие вентили 11 с мобильной градирней 1 и проточным теплообменником для охлаждения молока 12, образуя при этом замкнутый контур. Подача воды в аккумулирующий резервуар для наморозки льда осуществляется из системы водоснабжения при помощи вентиля 20. Для управления работой аккумулятора имеется блок управления 14 электрически соединенный с насосом хладоносителя 2, вентилятором 6, датчиками температуры наружного воздуха 15, хладоносителя 16 и 17, молока 18 и регулирующими вентилями 11, 13, 19 и 20.

Аккумулятор для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода работает следующим образом. В холодный период года, характеризуемый отрицательными температурами наружного воздуха, в ночное время (когда стоимость электроэнергии в 3…4 раза ниже), с блока управления 14 (по сигналам датчиков температуры наружного воздуха 15 и хладоносителя 16) включаются в режиме аккумуляции холода насос хладоносителя 2 и вентилятор 6. Насос хладоносителя 2 подает экологически чистый хладоноситель с низкой температурой замерзания к распылительной трубе с форсунками 8, расположенной в емкости 3, в которой хладоноситель распыляется, охлаждается при помощи вентилятора 6 и накапливается в нижней части емкости 3, откуда насосом 2 подается в пластиковые трубки, установленные на дне аккумулирующего резервуара для наморозки льда. В дневное время, когда осуществляется дойка коров, холодный хладоноситель при помощи регулируемого вентиля 11 направляется непосредственно в проточной теплообменник для молока 12, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя, что обеспечивает необходимую чистоту пластин проточного теплообменника и эффективность теплообмена.

С целью выполнения необходимых требований охлаждения молока и предупреждения его подмораживания, включение насоса хладоносителя 2 осуществляется автоматически с блока управления 14 в зависимости от температуры хладоносителя, подаваемого в проточный теплообменник 12 для охлаждения молока.

Для сохранения холода в аккумулирующем резервуаре 10 в аккумуляторе предусмотрены дополнительные регулирующие вентили 11, которые при температуре хладоносителя ниже температуры наружного воздуха перенаправляют поток хладоносителя во время дойки в обход распылительной трубы с форсунками 8 и охлаждение молока осуществляется за счет холода, накапливаемого в аккумулирующем резервуаре 10, при этом вентилятор 6 выключается.

Переключение трубопроводов системы охлаждения на другой аккумулирующий резервуар 9 осуществляется при помощи вентилей 13.

Предлагаемый аккумулятор для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода обладает повышенной аккумулирующей способностью, холодопроизводительностью, высокой надежностью в условиях отрицательных температур наружного воздуха, и сокращает затраты на электрическую энергию.

Похожие патенты RU2713315C1

название год авторы номер документа
Энергосберегающая холодильная установка для охлаждения молока на фермах 2021
  • Лобачевский Яков Петрович
  • Кирсанов Владимир Вячеславович
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Коршунов Борис Петрович
RU2777088C1
Энергосберегающая холодильная установка с комбинированным аккумулятором природного и искусственного холода для животноводческих ферм 2017
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Коршунов Борис Петрович
  • Иванов Александр Викторович
  • Иванов Владимир Викторович
  • Орлов Александр Абрамович
RU2655732C1
Устройство и способ для охлаждения молока 2018
  • Лобачевский Яков Петрович
  • Соловьев Сергей Александрович
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Коршунов Борис Петрович
RU2674895C1
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА С АККУМУЛЯТОРОМ ПРИРОДНОГО ХОЛОДА ДЛЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ 2012
  • Марьяхин Фридрих Григорьевич
  • Учеваткин Александр Иванович
  • Коршунов Борис Петрович
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Романовский Николай Валентинович
  • Пржетишевский Юрий Борисович
  • Бобров Юрий Владимирович
RU2508627C2
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИСКУССТВЕННОГО И ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА И ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ХЛАДОНОСИТЕЛЯ С НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ЗАМЕРЗАНИЯ 2015
  • Марьяхин Фридрих Григорьевич
  • Учеваткин Александр Иванович
  • Коршунов Борис Петрович
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Иванов Владимир Викторович
  • Иванов Александр Викторович
  • Марьяхин Михаил Фридрихович
RU2613454C1
Установка для охлаждения молока и нагрева воды на фермах 2021
  • Дорохов Алексей Семенович
  • Кирсанов Владимир Вячеславович
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Коршунов Борис Петрович
  • Павкин Дмитрий Юрьевич
RU2760581C1
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИРОДНОГО ХОЛОДА ДЛЯ ФЕРМ С ЕМКОСТНЫМИ ТЕПЛООБМЕННИКАМИ 2006
  • Марьяхин Фридрих Григорьевич
  • Учеваткин Александр Иванович
  • Коршунов Борис Петрович
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Некрасов Антон Алексеевич
RU2305932C1
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ АККУМУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА 2011
  • Марьяхин Фридрих Григорьевич
  • Учеваткин Александр Иванович
  • Коршунов Борис Петрович
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Романовский Николай Валентинович
  • Пржетишевский Юрий Борисович
RU2486750C2
Энергосберегающая холодильная камера для хранения сельхозпродукции с использованием природного холода 2019
  • Лобачевский Яков Петрович
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Коршунов Борис Петрович
RU2732582C1
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА НА ФЕРМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИРОДНОГО ХОЛОДА 2006
  • Марьяхин Фридрих Григорьевич
  • Учеваткин Александр Иванович
  • Коршунов Борис Петрович
  • Коршунов Алексей Борисович
  • Некрасов Антон Алексеевич
RU2309582C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 713 315 C1

Реферат патента 2020 года Аккумулятор для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода

Изобретение относится к области охлаждения сельскохозяйственной продукции при ее обработке и хранении, в частности молока, на животноводческих фермах и пастбищах, и может быть использовано в системах кондиционирования производственных, животноводческих помещений и хранилищ. В результате использования изобретения появляется возможность сократить энергозатраты на быстрое охлаждение молока в потоке в процессе дойки, повысить надежность, хладопроизводительность и эффективность работы охлаждающей системы за счет использования в качестве хладоносителя экологически чистого хладоносителя с низкой температурой замерзания, циркулирующего по замкнутому контуру (пластиковые трубки, установленные на дне аккумулирующих резервуаров, проточный пластинчатый теплообменник для молока, насос мобильной градирни и регулирующий вентиль) и охлажденного в аккумулирующих резервуарах, расположенных в виде горизонтального ряда, заглубленных в землю и установленных в зоне промерзания грунта, до температуры 0°С и ниже. Технический результат достигается тем, что предлагаемый аккумулятор природного холода для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода, содержащий теплообменник, состоящий из нескольких аккумулирующих резервуаров, заполняемых водой и установленных снаружи помещения, трубопроводы с вентилями, снабжен мобильной градирней для охлаждения хладоносителя, размещенной на открытом воздухе, с насосом хладоносителя, емкостью для хладоносителя, оросителем, каплеуловителем, вентилятором, и распылительной трубой с форсунками, при этом теплообменник аккумулятора выполнен в виде горизонтального ряда аккумулирующих резервуаров, заглубленных в землю в зоне промерзания грунта, с уложенными на их дне пластиковыми трубками, заполненными экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания и соединенными напорными шлангами через регулирующий вентиль с мобильной градирней и проточным теплообменником для охлаждения молока, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя, причем наморозка льда в резервуарах осуществляется за счет замерзания воды, подаваемой в резервуары из системы водоснабжения в объеме в зависимости от отрицательной температуры наружного воздуха и за счет циркуляции хладоносителя в период отрицательных температур в ночное время, при этом охлаждение хладоносителя осуществляется в мобильной градирне при помощи распылительной трубки с форсунками, вентилятора и регулирующих вентилей, причем для сохранения холода в аккумулирующем резервуаре в аккумуляторе предусмотрены дополнительные регулирующие вентили, которые при температуре хладоносителя ниже температуры наружного воздуха перенаправляют поток хладоносителя во время дойки в обход распылительной трубы с форсунками и охлаждение молока осуществляется за счет холода, накапливаемого в аккумулирующем резервуаре, а вентилятор выключается, причем циркуляцию хладоносителя обеспечивает одна мобильная градирня, подключаемая к одному из аккумулирующих резервуаров, количество и размеры которых зависят от поголовья на ферме, региона страны, где устанавливается аккумулятор и количества накопленного холода в период отрицательных температур, при этом блок управления электрически соединен с насосом хладоносителя, вентилятором, датчиками температуры наружного воздуха, хладоносителя, молока и регулирующими вентилями. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 713 315 C1


Аккумулятор природного холода для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода, содержащий теплообменник, выполненный в виде ряда резервуаров, заполняемых водой и установленный снаружи помещения, трубопроводы с вентилями, проточный теплообменник для молока, блок управления, датчики температуры, отличающийся тем, что снабжен мобильной градирней для охлаждения хладоносителя, размещенной на открытом воздухе, с насосом хладоносителя, емкостью для хладоносителя, оросителем, каплеуловителем, вентилятором и распылительной трубой с форсунками, при этом теплообменник аккумулятора выполнен в виде горизонтального ряда аккумулирующих резервуаров, заглубленных в землю и установленных в зоне промерзания грунта, с уложенными на дне пластиковыми трубками, заполненными экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания и соединенными напорными шлангами через регулирующий вентиль с мобильной градирней и проточным теплообменником для охлаждения молока, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя, причем наморозка льда в аккумулирующих резервуарах осуществляется за счет замерзания воды, подаваемой в резервуары из системы водоснабжения в объеме в зависимости от отрицательной температуры наружного воздуха и за счет циркуляции хладоносителя в период отрицательных температур в ночное время, при этом охлаждение хладоносителя осуществляется в мобильной градирне при помощи распылительной трубки с форсунками, вентилятора и регулирующих вентилей, причем для выполнения необходимых требований охлаждения молока в процессе дойки и предупреждения его подмораживания включение насоса хладоносителя осуществляется автоматически с блока управления в зависимости от температуры хладоносителя, подаваемого в проточный теплообменник для охлаждения молока, а для сохранения холода в аккумулирующем резервуаре в аккумуляторе предусмотрены дополнительные регулирующие вентили, которые при температуре хладоносителя ниже температуры наружного воздуха перенаправляют поток хладоносителя во время дойки в обход распылительной трубы с форсунками и охлаждение молока осуществляется за счет холода, накапливаемого в аккумулирующем резервуаре, при этом вентилятор градирни выключается, причем циркуляцию хладоносителя обеспечивает одна мобильная градирня, подключаемая к одному из аккумулирующих резервуаров, количество и размеры которых зависят от поголовья на ферме, региона страны, где устанавливается аккумулятор и количества накопленного холода в период отрицательных температур, при этом блок управления электрически соединен с насосом хладоносителя, вентилятором, датчиками температуры наружного воздуха, хладоносителя, молока и регулирующими вентилями.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2713315C1

ХОЛОДОАККУМУЛЯЦИОННАЯ ГРАДИРНЯ 2016
  • Маринюк Борис Тимофеевич
  • Серенов Иван Иванович
  • Угольникова Мария Андреевна
  • Спритнюк Сергей Владимирович
RU2617040C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РАСФАСОВАННОГО ПРОДУКТА НА ФЕРМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА 2002
  • Марьяхин Ф.Г.
  • Учеваткин А.И.
  • Коршунов Б.П.
  • Пономарев А.В.
  • Карцев П.В.
  • Пржетишевский Ю.Б.
RU2218527C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА 2009
  • Герасимова Ольга Александровна
  • Лобачев Александр Владимирович
RU2446679C2
СЕЗОННЫЙ АККУМУЛЯТОР ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА 2018
  • Петько Виктор Гаврилович
RU2691486C1
CN 101398260 A, 01.04.2009.

RU 2 713 315 C1

Авторы

Измайлов Андрей Юрьевич

Лобачевский Яков Петрович

Коршунов Алексей Борисович

Коршунов Борис Петрович

Даты

2020-02-04Публикация

2019-06-17Подача