УСТАНОВКА ДЛЯ НАМОРАЖИВАНИЯ ЛЬДА В ЛЬДОАККУМУЛЯТОРЕ Российский патент 2023 года по МПК F25C1/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к устройствам для намораживания и использования природного льда при охлаждении жидкотекучих пищевых продуктов, например, молока.

Известна установка для намораживания льда в льдоаккумуляторе, содержащая теплоизолированный резервуар, трубопроводящую систему (трубу), блок управления, водяной насос, электропривод водяного насоса [1] (прототип).

Недостатками этой установки являются отсутствие возможности изменять толщину намораживаемого слоя в зависимости от температуры окружающего воздуха, отсутствие возможности в конце сезона удалить талую воду из теплоизолированного резервуара, а так же большие затраты живого труда связанные с тем, что она не содержит устройство, осуществляющее эффективное использование намороженного льда, а следовательно предполагает выколку или выпиливание льда со всеми недостатками присущими этому способу.

Задача изобретения - повысить производительность установки при наморозке льда, снизить затраты труда при удалении талой воды из теплоизолированного резервуара в конце сезона и обеспечить эффективное использование намороженного льда.

Технический результат достигается тем, что установка для намораживания льда в льдоаккумуляторе, содержащая теплоизолированный резервуар, трубопроводящую систему (трубу), водяной насос, электропривод водяного насоса, отличающаяся тем, что содержит тепловой аккумулятор, в котором залито специальное вещество (антифриз) с установленными в нем электронагревательным элементом и датчиком температуры для управления цифровым контроллером температуры, которое включается тумблером и запитывает обмотку электромагнитного реле, оно в свою очередь через диммер, для регулирования напряжения питания электронагревательного элемента, включает электронагревательный элементе тепловом аккумуляторе (емкости) для нагрева находящегося в нем специального вещества (антифриза) до 10°С, за это время водяной насос, находящийся в скважине и включаемый через диммер, для регулирования напряжения его питания, должен накачать объем воды, достаточный для формирования слоя на дне теплоизолированного резервуара необходимой толщины, напряжение при этом измеряется соответствующими вольтметрами, в это время вода по трубопроводящей системе (трубе) через расширительный бак разливается по дну теплоизолированного резервуара, формируя очередной слой для намораживания, после отключения водяного насоса вода из расширительного бака и трубопроводящей системы (трубы) стекает обратно в скважину, так как обратного клапана в водяном насосе нет, тепловой аккумулятор оказывается в окружающем морозном воздухе, температура антифриза в тепловом аккумуляторе и температура воды в разлитом на дне бассейна слоя начинают уменьшаться, температура воды в бассейне, достигнув 0°С, стабилизируется на все время промерзания, наступает процесс кристаллизации, то есть замерзания воды, цикл повторяется, кроме этого, в теплоизолированном резервуаре расположен кран с тросиками для его управления, что позволяет удалять талую воду после полного расплавления льда в конце сезона намораживания, а высота расположения крана относительно дна теплоизолированного резервуара выбирается с условием необходимой толщины первоначального слоя льда при наступлении периода намораживания, при этом в теплоизолированном резервуаре установлен змеевик, заполненный солевым раствором для эффективного использования намороженного льда, для охлаждения жидкотекучих пищевых продуктов, например, молока.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена установка для намораживания льда в льдоаккумуляторе.

Установка для намораживания льда в льдоаккумуляторе состоит из теплоизолированного резервуара (1), трубопроводящей системы (трубы) (2), водяного насоса (3), электропривода водяного насоса (4), крана (5), тросиков для управления (6), датчика температуры (7), цифрового контроллера температуры (8), диммера для регулирования напряжения питания водяного насоса (9), диммера для регулирования напряжения питания электронагревательного элемента (10), электромагнитного реле (11), тумблера (12), вольтметра для измерения напряжения питания водяного насоса (13), вольтметра для измерения напряжения питания электронагревательного элемента (14), теплового аккумулятора (15), электронагревательного элемента (16), расширительного бака (17), скважины (18), змеевика (19).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед началом эксплуатации цифровой контроллер температуры 8 настраивается для регулировки температуры специального вещества (антифриза), залитого в тепловой аккумулятор (емкость) 15, в пределах t_max…t_min. Режим работы цифрового контроллера температуры 8 - нагревание. Разность (t_max-t_min) называется гистерезис. Численное значение гистерезиса в цифровом контроллере температуры 8 можно изменять в пределах (0°С…30°С)с шагом 0,1°С.

Численное значение t_max целесообразно принять равным температуре подземной воды в скважине 18, используемой для послойного намораживания льда в предлагаемой системе, то есть t_max=10°C.

В начальном состоянии на дне теплоизолированного резервуара 1 имеется слой воды, оставшийся после ее слива через кран 5 в конце прошлого сезона охлаждения.

Трубопроводящая система (труба) 2 водяного насоса 3 пустая. Тумблер 12 выключен.

При наступлении морозного периода оператор, убедившись в полном промерзании слоя оставшейся в конце прошлого сезона охлаждения воды, включает тумблер 12. Цифровой контроллер температуры 8 включается и запитывает обмотку электромагнитного реле 11, которое в свою очередь через диммер 10 включает электронагревательный элемент 16 в тепловом аккумуляторе (емкости) 15, а через диммер 9 включает водяной насос 3, находящийся в скважине 18.

Специальное вещество (антифриз) в тепловом аккумуляторе (емкости) 15 начинает прогреваться. В это время вода из трубопроводящей системы (трубы) 2 через расширительный бак 17 разливается по дну теплоизолированного резервуара 1, формируя очередной слой для намораживания.

За время прогрева специального вещества (антифриза) до 10°С водяной насос 3 должен накачать объем воды, достаточный для формирования слоя на дне теплоизолированного резервуара (заглубленного льдохранилища) 1 толщиной 5…7 мм.

Если слой воды на дне теплоизолированного резервуара 1 окажется иной толщины, выходящей за пределы 5…7 мм, то в этом случае, необходимо скорректировать мощность нагрева электронагревательного элемента 16 или изменить производительность водяного насоса 3.

Время прогрева специального вещества (антифриза), находящегося в тепловом аккумуляторе (емкости) 15, корректируется напряжением питания электронагревательного элемента 16 с помощью диммера 10, при этом величина напряжения фиксируется вольтметром 14.

Производительность водяного насоса 3 корректируется с помощью диммера 9, при этом величина напряжения фиксируется вольтметром 13.

Такая настройка производится в начале сезона намораживания.

В дальнейшем, в течение всего периода намораживания, в случаях резких колебаний температуры воздуха потребуется лишь небольшая корректировка.

Оптимальное сочетание толщины слоя воды и длительности промораживания обеспечат максимальную производительность установки.

При прогреве специального вещества (антифриза) до 10°С цифровой контроллер температуры 8 получив сигнал от датчика температуры 7 выключит электронагревательный элемент 16 и водяной насос 3.

Вода из расширительного бака 17 и трубопроводящей системы (трубы) 2 стекает обратно в скважину 18, так как обратного клапана на всасывающем патрубке водяного насоса 3 нет. Тепловой аккумулятор (емкость) 15 оказывается в окружающем морозном воздухе. Температура специального вещества (антифриза) в тепловом аккумуляторе (емкости) 12 и температура воды в разлитом на дне теплоизолированного резервуара 1 слое начинают уменьшаться.

Температура воды в теплоизолированном резервуаре 1, достигнув 0°С, стабилизируется на все время промерзания. Наступает процесс кристаллизации, то есть замерзания воды. И цикл повторяется.

Для снижения затрат ручного труда при удалении талой воды из теплоизолированного резервуара 1 после полного расплавления льда в конце сезона намораживания внутри него установлен кран 5 с тросиками для управления 6. Высота расположения крана 5 относительно дна теплоизолированного резервуара 1 выбирается с условием необходимой толщины первоначального слоя льда при наступлении периода намораживания.

Для эффективного использования намороженного льда в теплоизолированном резервуаре 1 установлен змеевик 19, заполненный солевым раствором для охлаждения жидкотекучих пищевых продуктов, например, молока. Эффективность использования намороженного льда обеспечивается тем, что не требуется выколка или выпиливание кусков льда для доставки их к местам использования, что полностью ликвидирует затраты ручного труда.

Источники информации

1. Патент РФ на изобретение №2013719, опубл. 30.05.1994.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для намораживания льда. Установка для намораживания льда в льдоаккумуляторе содержит теплоизолированный резервуар (1), трубопроводящую систему – трубу (2), водяной насос (3), электропривод водяного насоса (4), тепловой аккумулятор (15), в котором залит антифриз, с установленными в нем электронагревательным элементом (16) и датчиком температуры (7) для управления цифровым контроллером температуры (8), который включается тумблером (12) и запитывает обмотку электромагнитного реле (11). Реле через диммер (10) для регулирования напряжения питания электронагревательного элемента включает электронагревательный элемент в тепловом аккумуляторе (емкости) для нагрева находящегося в нем антифриза до 10°С. Водяной насос находится в скважине (18) и включается через диммер (9) для регулирования напряжения. Напряжение измеряется вольтметрами (13, 14). В теплоизолированном резервуаре расположен кран (5) с тросиками (6) для его управления и змеевик (19), заполненный солевым раствором. Повышается производительность установки, снижаются затраты труда при удалении талой воды из теплоизолированного резервуара в конце сезона и обеспечивается эффективное использование намороженного льда. 1 ил.

Установка для намораживания льда в льдоаккумуляторе, содержащая теплоизолированный резервуар, трубопроводящую систему - трубу, водяной насос, электропривод водяного насоса, отличающаяся тем, что содержит тепловой аккумулятор, в котором залит антифриз, с установленными в нем электронагревательным элементом и датчиком температуры для управления цифровым контроллером температуры, который включается тумблером и запитывает обмотку электромагнитного реле, оно в свою очередь через диммер для регулирования напряжения питания электронагревательного элемента включает электронагревательный элемент в тепловом аккумуляторе - емкости - для нагрева находящегося в нем антифриза до 10°С, за это время водяной насос, находящийся в скважине и включаемый через диммер для регулирования напряжения его питания, может накачать объем воды, достаточный для формирования слоя на дне теплоизолированного резервуара толщиной 5-7 мм, напряжение при этом измеряется соответствующими вольтметрами, кроме этого в теплоизолированном резервуаре расположен кран с тросиками для его управления, что позволяет удалять талую воду после полного расплавления льда в конце сезона намораживания, а высота расположения крана относительно дна теплоизолированного резервуара выбирается с условием необходимой толщины первоначального слоя льда при наступлении периода намораживания, при этом в теплоизолированном резервуаре установлен змеевик, заполненный солевым раствором, для эффективного использования намороженного льда для охлаждения молока.