Устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах

 

Изобретение Относится к устройствам для охлаждения молока и может найти применение в пищевой промышленности. Цель - интенсификация теплообмена за счет повышения аккумулирующей способности охладителя для хладоносителя. Устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах включает теплообменник для молока и установленный на открытом воздухе охладитель для хладоносителя , который связан с теплообменником для молока. Охладитель для хладоносителя состоит из вертикального ряда резервуаров с системой патрубков для их сообщения. Каждый резервуар снабжен отражательным экраном, размещенным под патрубком подачи в него хладоносителя, и кольцевым экраном , прикрепленным с зазором к днищу резервуара над патрубком для отвода хладоносителя из резервуара. Патрубок отвода хладоносителя из нижнего резервуара связан с теплообменником для молока при помощи наклонного теплоизолированного желоба и термоизолированной промежуточной емкости. Верхний резервуар можно снабдить набором вертикальных перегородок , укрепленных поочередно с зазором в верхней и нижней частях резервуара, при этом устройство может быть снабжено обводным контуром. Каждый резервуар может иметь патрубок для перетока хладоносителя , выполнений соосно с аналогичным патрубком смежного резервуара. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. ЈЯВОХЭ нвсв СП ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю А 01 J 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Е ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ” — " - = —:-""«

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4031896/13; 4031897/13 (22) 12.03,86 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства и Центральный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования животноводческих комплексов по производству молока, говядины и свинины (72) E.Ì, Клычев, А.М. Мусин, Ф.Г. Марьяхин, А.И. Учеваткин, А.В. Павлов; Ю.А.. Цой, А.И. Зеленцов, M.M, Лешин, Г.И. Алергант, В.И. Сыроватка и В.П. Мальнев (53) 637.132(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 803912, кл. А 01 J 9/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР Q 1124167, кл. А 01 J 9/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА HA ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМАХ (57) Изобретение относится к устройствам для охлаждения молока и может найти применение в пищевой промышленности.

Цель — интенсификация теплообмена эа счет повышения аккумулирующей способности охладителя для хладоносителя. УстИзобретение относится к устройствам для охлаждения жидкости, например молока, в теплообменниках проточного типа и может найти применение в сельскохозяйственном производстве и пищевой промышленности для охлаждения молока и других жидкостей в процессе их обработки и хранения.,, SU„„1685324 Al ройство для охлаждения молока на животноводческих фермах включаеттеплообменник для молока и установленный на открытом воздухе охладитель для хладоносителя, который связан с теплообменником для молока. Охладитель для хладоносителя состоит из вертикального ряда резервуаров с системой патрубков для их сообщения.

Каждый резервуар снабжен отражательным экраном, размещенным под патрубком подачи в него хладоносителя, и кольцевым экраном, прикрепленным с зазором к днищу резервуара над патрубком для отвода хладоносителя иэ резервуара. Патрубок отвода хладоносителя из нижнего резервуара связан с теплообменником для молока при помощи наклонного теплоизолированного желоба и термоизолированной промежуточной емкости.. Верхний резервуар можно снабдить набором вертикальных перегородок, укрепленных поочередно с зазором в верхней и нижней частях резервуара, при этом устройство может быть снабжено обводным контуром. Каждый резервуар может иметь патрубок для перетока хладоносителя, выполненый соосно с аналогичным патрубком смежного резервуара. 2 з,п.ф-лы, 2 ил.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена за счет повышения аккумулирующей способности охладителя для хладоносителя, На фиг. 1 изображено устройство для охлаждения молока в теплообменниках проточного типа, общий вид; на фиг. 2 — устройство для охлаждения молока в

1685324 теплообменниках резервуарного типа, общий вид, Устройство содержит ряд вертикально расположенных один под другим резервуаров, В верхнем резервуаре 1 введен подающий патрубок 2, проходящий через теплоизолирующую вставку 3 для отвода отработанного хладоносителя и подачи воды.

B верхнем резервуаре установлены на. бор вертикальных перегородок 4 и 5, цент- "0 ральный патрубок 6 для перетока хладоносителя, отводящая труба 7, крайний патрубок 8 для отвода хладоносителя, уста новленные под крайними патрубками в расположенных ниже резервуарах отражательные экраны 9. В промежуточных и нижнем резервуарах установлены центральные патрубки 10 с теплоизолированными стенками для перетока хладоносителя, В промежуточных резервуарах 11 установ- 20 лены крайние патрубки 12 ля отвода хла-, доносителя, расположенные в крайних частях промежуточных резервуаров с установленными концентрично кольцевыми экранами 13. В центральной зоне нижнего 25 резервуара 14 установлен центральный патрубок 10, на котором концентрично размещен кольцевой экран 15.

Под днищем нижнего резервуара непосредственно под его центральным пат- 30 рубком установлен сборный резервуар 16 с теплоизолированными нагревателями 17, Сборный резервуар 16 соединен наклонным теплоизолированным желобом 18 с теплоизолированной промежуточной емкостью 35

19, который соединен с водяным насосом

20 и через трубку 21 соединен с теплооб менником 22, к которому по трубам 23 и 24 подводится теплое и отводится охлажденное молоко. 40

Теплообменник 22 трубой 25, петлеобразным изгибом 26 и подводящим патрубком 2 соединяется с периферийной зоной верхнего резервуара.

Противоположная периферийная эона .45 верхнего резервуара 1 через петлеобразный изгиб 27 соединена с теплоизолированным резервуаром.

Устройство работает следующим образом.

В охладителе хладоносителя, состоящем из трех видов резервуаров: верхнего, промежуточного и нижнего, атмосферным воздухом охлаждается хладоноситель (вода). Ее уровень определяется в верхнем ре- 55 зервуаре 1 высотой патрубка 8, в промежуточных резервуарах — высотой патрубка 12, а в нижнем резервуаре 14 — высотой паьрубка 10. Устройство работоспособно и при использовании только верхнего и нижнего резервуаров в районах с большой продолжительностью холодного времени года.

Установка может работать в следующих режимах: хладоноситель (вода) во всех резервуарах не замерзла; хладоноситель (вода) замерз в нижних резервуарах, но не замерз(или не полностью замерз) в верхнем резервуаре; вода замерзла во всех резервуарах, В первом режиме устройство работает следующим образом. Насос 20 подает воду из теплоизолированной промежуточной емкости 19 по трубе 21 к теплообменнику 22, к которому по трубе 23 подводится, а по трубе 24 отводится молоко, От теплообменника потрубе 25через петлеобразный изгиб

26 по подающему патрубку 2 вода подается в периферийную часть центральной эоны верхнего резервуара, проходит над верхними и под нижними краями перегородок 5 и

4 и, пройдя по кольцевому зазору между патрубками 8 и кольцевым экраном 13, переливается через край патрубка 8, попадает в расположенный ниже промежуточный резервуар 11 и, отразившись от отражательного экрана 9, растекается в верхнем слое резервуара 11. Холодные слои воды, поднявшись по кольцевому зазору между крайним патрубком 12 и кольцевым экраном 13, переливаются через край крайнего патрубка 12 и попадают в расположенный под ним промежуточный резервуар 11. Дойдя до нижнего резервуара 14 и поднявшись по кольцевому зазору между центральным патрубком 10 и кольцевым экраном 15, хладоноситель (вода), перелившись через край патрубка 10, поступает в сборный резервуар

16 и далее по желобу 18 попадает в теплоизолированный резервуар 19, в насос 20, и контур циркуляции замыкается.

Если вода в промежуточных и нижнем резервуарах замерзла (на поверхности или целиком), а в верхнем не замерзла (или замерзла неполностью) (второй режим), то вода, вытекая из крайнего патрубка 8 верхнего резервуара, протекает по поверхности льда нижестоящего промежуточного резервуара

11 и, перетекая через верхние торцы кольцевого экрана 13 и крайнего патрубка 12, попадает на поверхность льда нижестоящего промежуточного резервуара 11, затем, перетекая через верхние края кольцевого экрана 13 и крайнего патрубка 12, попадает на поверхность льда нижестоящего промежуточного резервуара и таким образом доходит до поверхности льда нижнего резервуара и, переливаясь через верхний край кол цевого экрана 15 и центрального патрубка i О, поступает в сборный резервуар

1685324

16, и контур циркуляции хладоносителя замыкаетсяя.

Если вода, переохладившись, начинает намерзать на поверхности льда, то уровень воды в резервуаре повышается и вода, переливаясь через, торец центральных патрубков 6 или 10, попадает в сборный резервуар

16, в котором может включиться при низких температурах низкопотенциальный нагреватель 17, и процесс охлаждения дальше проходит, как в предыдущих режимах..

Если поверхность воды в верхнем резервуаре замерзла (третий режим), то вода поступает в подледное пространство верхнего резервуара по подающему патрубку 2 и, перейдя над верхними торцами одной группы ребер и под торцами другой группы ребер и охлаждаясь у намерзшего у поверхности и стенок резервуара льда, попадает в отводящую трубку 7. Вследствие того, что давление в подледном пространстве повышается, вода проходит по отводящей трубе

7, поднимается по изгибу 27 и по трубе 28 попадает в теплоизолированную емкость

19, затем в насос 20 и далее, как в предыдущих режимах, поступает на охлаждение мо-лока. Если поверхность воды в верхнем резервуаре оттаивает или в ней появляются трещины, то вода поступает на поверхность льда и установка автоматически переходит

1 на один иэ предыдущих режимов. Вследствие того, что в верхний резервуар по подающему патрубку 2 поступает нагретая вода от теплообменника 22, то центральная часть резервуара 1 не замерзает.

Устройство содержит вертикально расположенные резервуары 29, патрубки 30 с расширяющимися кверху верхними краями, торцы которых совпадают с краями отверстий 31 в днищах резервуаров. Резервуары установлены на стойках 32, а концентрично патрубкам установлены кольцевые экраны

33, верхние торцы которых оканчиваются между краем резервуара и верхним торцом патрубков и нижний край которых образует зазор с днищем резервуара. Под днищем нижнего резервуара установлен сборный резервуар 34 с низкотемпературным нагревателем(не обозначается) и наклонным теплоизолированным желобом 35. В поме- щении молочного блока на уровне верхней части охлаждающей рубашки резервуараохладителя молока установлена теплоизолированная емкость 36, соединенная через кран 37 с охлаждающей рубашкой резервуара-охладителя 38 молока, которая трубой

39 соединена с водяным насосом 40, Насос трубой 41, на которой установлен датчик 42 температуры, электрически связанный с блоком 43 управления, соединен с вентиля5

10 ми 44 — 46, установленными на подающих трубах 47, а в резервуарах под торцами подающих труб установлены отражательные экраны 48.

Устройство работает следующим образом.

В резервуар 29 заливается вода, уровень которой определяется верхним краем патрубков 30, установленных на отверстиях

31 в днищах резервуаров. В резервуарах вода охлаждается атмосферным воздухом между дойками. Молоко помещается в резервуаре-охладителе 38. В начале цикла охлаждения открывается кран 37 и включается водяной насос 40. Хладоноситель из теплоизолированной емкости 36 поступает в охлаждающую рубашку резервуара — охладителя 38 с установленным в нем датчиком

42 температуры и по трубе 39 поступает в насос 40, а оттуда по трубе 41 с установленным на ней датчиком 42 температуры, электрически связанным с блоком 43 управления, поступает к вентилям 44-46, установленным на подающих трубах 47. При

25 .охлаждении молока первым объемом хладоносителя открыт вентиль 46. Вода поступает в нижний резервуар ряда вертикально расположенных резервуаров 29. Благодаря отражательному экрану 48 теплая вода рас30 текается в верхнем слое нижнего резервуара. Холодная вода со дна этого резервуара поднимается между патрубком 30 и кольцевым экраном 33, переливается через край патрубка 30, и попадает в сборный резервуар 34 и по наклонному теплоизолированному желобу 35, установленному под днищем нижнего резервуара, попадает в теплоизолированный резервуар или непосредственно в охлаждающую рубашку резер40 вуара-охладителя 38, Необходимость установки теплоизолированного резервуара зависит от типа резервуара-охладителя. Если поверхность нижнего резервуара замерзла, то вода протекает по поверхности льда и,.

45 охлаждаясь, переливается через края кольцевого экрана 33 и патрубка 30, попадает в сборный резервуар 34 с теплоизолированными стенками и далее в наклонный теплоизолированный желоб 35. Затем циркуляция хладоносителя происходит так же, как и в предыдущем случае.

При уравнивании температуры молока и хладоносителя по сигналу с датчиков 42 температуры с блока 43 управления поступает команда на закрытие вентиля 46 и открытие вентиля 45 и в контур циркуляции хладоносителя включается объем хладоносителя, заключенный в вышестоящем резервуаре 29. Переключение объемов хладоносителя происходит поочередно до

1685324 тех пор, пока молоко не достигнет требуемой температуры. Переключение вентилей может производиться и по временной программе с заранее рассчитанным периодом переключений, При низких температурах может включатся низкопотенциальный нагреватель, Конические расширения патрубков сделаны для компенсации возможных неточностей при установке резервуаров на стойках

4. Теплоизоляция стенок патрубков и установка низкопотенциаль ного нагревателя производится для предотвращения возможного намерзания воды.

Формула изобретения

1, Устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах, включающее . теплообменник для молока, связанный с охладителем для хладоносителя, установленным на открытом воздухе и состоящим из вертикального ряда резервуаров с системой патрубков для их сообщения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена эа счет повышения аккумулирующей способности охладителя для хладоносителя, каждый резервуар последнего снабжен отражательным экраном, размещенным под патрубком подачи в него хладоносителя и кольцевым экраном, укрепленным с зазором к днищу резервуара над патрубком для отвода хладоносителя иэ резервуара, при этом патрубок отвода хладоносителя из нижнего резервуара связан с теплообменником для молока при помощи наклонного теплоизолированного желоба и теплоизолироваНной промежуточной емкости.

2. Устройство пои. 1, отл и ча ю ще"О е с я тем, что для охлаждения молока в теплообменниках проточного типа верхний резервуар снабжен набором вертикальных перегородок, укрепленных поочередно с зазором в верхней и нижней частях реэерву"5 ара, при этом устройство снабжено обводным контуром, сыязывающим центральную часть верхнего резервуара с промежуточной емкостью и состоящим из дополнительного трубопровода с петлеобраз2О ным изгибом. верхний участок которого расположен выше уровня верхнего резервуара, а патрубок для отвода отработанного хладоносителя выполнен с петлеобраэным изгибом над дополнительным трубопроводом параллельно последнему.

3. Устройство по и. 1,о т л и ч а ю щ ее с я тем, что для охлаждения молока в теплообменниках резервуарного типа, каждый резервуар имеет патрубокдля перетока

ЗО хладоносителя, выполненный соосно с аналогичным патрубком смежного резервуара.

1685324

Фи@2

Составитель Т. Соколова

Техред М. Моргентал

Корректор Т. Палий

Редактор В, Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 3615 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5