Устройство для вакуумного охлаждения молока на животноводческих фермах

 

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве и пищевой промышленности при охлаждении молока и других жидких пищевых продуктов. Технический результат достигается тем, что вакуумированный молочный резервуар (испаритель) выполнен в виде вакуум-плотного цилиндрического сосуда, в котором размещена спиральная труба, соединенная с молочным насосом и резервуаром для хранения. На боковой стенке цилиндрического сосуда, ниже каплеотбойника, расположенного в его верхней части, установлен поплавковый клапан, поворотная часть которого перекрывает отверстие, соединенное с системой водоснабжения фермы. Имеется резервуар для воды, соединенный с насосом, соединенным с водяным каналом эжектора. Источник естественного холода соединен с резервуаром для воды и далее через вакуум-плотные устройства - с верхней и нижней частями цилиндрического сосуда и водяным насосом. Изобретение обеспечивает уменьшение металлоемкости устройства, повышение удобства обслуживания, сокращение эксплуатационных затрат, уменьшение массы и габаритов. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройствам для вакуумного охлаждения молока и других жидких пищевых продуктов на сельскохозяйственных предприятиях, и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известны устройства для вакуумного охлаждения продуктов на животноводческих фермах и предприятиях пищевой промышленности.

Известно устройство, обеспечивающее вакуумное доение и охлаждение молока на животноводческих фермах, содержащее молочный танк, два вакуумных насоса, воздухоразделитель, конденсатор, управляемый датчик количества молока в воздухоразделителе (SU 662044, A 01 J 5/00, 15.05.79).

Недостатком этого устройства являются потери молока и изменение его физических характеристик, поскольку происходит его "холодное" кипение, а также большая материалоемкость и стоимость устройства, поскольку используются вакуумируемые резервуары большой вместимости и прочности.

Известно устройство для вакуумного охлаждения молока на животноводческих фермах, содержащее вакуум-плотный сосуд, эжектор, сообщенный соединительной трубой с сосудом, насос, резервуар для воды, связанный с насосом, соединенным с водяным каналом эжектора, и сообщенный с источником естественного холода (RU 2089061 C1, A 01 J 9/04, 10.09.97). Это устройство является наиболее близким к данному изобретению по технической сущности. В нем обеспечивается вакуумное охлаждение воды, которая затем используется для охлаждения молока в отдельно расположенном теплообменнике. На само молоко воздействие вакуумом не производится, поэтому его физические свойства не изменяются.

Недостатком известного устройства является наличие отдельно устанавливаемого проточного теплообменника для молока, являющегося дорогим аппаратом, выполненным из нержавеющей стали. Этот теплообменник занимает дополнительную производственную площадь и требует периодической ручной промывки - трудоемкой операции. Это влечет дополнительные энергозатраты на нагрев воды и моющего раствора.

Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, заключается в уменьшении металлоемкости устройства, повышении удобства обслуживания, сокращении эксплуатационных затрат, уменьшении массы и габаритов.

Для достижения этого технического результата устройство для вакуумного охлаждения молока на животноводческих фермах, содержащее вакуум-плотный сосуд, эжектор, сообщенный соединительной трубой с сосудом, насос, резервуар для воды, связанный с насосом, соединенным с водяным каналом эжектора, и соединенный с источником естественного холода, отличается тем, что в сосуде размещена спиральная труба, соединенная с молочным насосом, в верхней части сосуда расположен каплеотбойник, а на боковой стенке ниже каплеотбойника установлен поплавковый клапан, поворотная часть которого перекрывает отверстие, соединенное с системой водоснабжения фермы, при этом резервуар для воды через вакуум-плотные устройства сообщен с верхней и нижней частями сосуда.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображено устройство для вакуумного охлаждения молока на животноводческих фермах.

Устройство содержит вакуум-плотный цилиндрический сосуд 1, эжектор 2, сообщенный соединительной трубой 3 через вакуумный насос 4 с сосудом 1, резервуар 5 для воды, связанный трубопроводом 6 с насосом 7, который трубопроводами 8, 9 соединен с водяным каналом эжектора 2. Резервуар 5 сообщен с источником 10 естественного холода.

В сосуде 1 размещена спиральная труба 11, соединенная с молочным насосом 12 и с резервуаром 13 для хранения молока. В верхней части сосуда 1 расположен каплеотбойник 14, а на боковой стенке сосуда 1 ниже каплеотбойника 14 установлен поплавковый клапан 15, поворотная часть которого перекрывает отверстие, соединенное с системой водоснабжения фермы и фильтром 16.

Резервуар 5 для воды через вакуум-плотные устройства 17 соединен с верхней и нижней частями цилиндрического сосуда 1. Водяной насос 7 трубопроводами 8, 18 соединен с источником 10 естественного холода. На трубопроводах 6, 9, 18 установлены краны 19, 20, 21 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В теплое время года вода через фильтр 16 и поплавковый клапан 15 поступает в вакуум-плотный теплоизолированный цилиндрический сосуд 1. В нем вакуумным насосом 4, соединенным трубой 3 с эжектором 2, являющимся источником предварительного вакуума, создается остаточное давление порядка 4 тор (4 мм рт.ст.).

Вода, поступающая из трубопровода через фильтр 16 и поплавковый клапан 15, значительно перегрета для этого остаточного давления. В этих условиях вода "закипает" по всему объему и при этом охлаждается. После охлаждения воды в цилиндрическом сосуде 1 включается молочный насос 12, который перекачивает молоко по спиральной трубе 11, где оно охлаждается и подается для хранения в резервуар 13. В верхней части цилиндрического сосуда 1 установлен каплеотбойник 14. При понижении уровня воды поплавок опускается, поплавковый клапан 15 открывается и дополнительное компенсирующее количество воды поступает в цилиндрический сосуд 1. Вода из резервуара 5 для воды через кран 19 поступает к насосу 7, а оттуда через кран 20 поступает к эжектору 2, создавая предварительный вакуум. Эжектор 2 служит одновременно конденсатором. Затем вода поступает в резервуар 5 для воды и цикл замыкается.

В холодное время года краны 19 и 20 закрываются, вакуум-плотные устройства 17 открываются. Хладоноситель (вода) охлаждается в источнике 10 естественного холода, поступает в резервуар для воды, затем через открытое вакуум-плотное устройство 17 поступает в вакуум-плотный теплоизолированный цилиндрический сосуд 1, охлаждает молоко, протекающее по спиральной трубе 11, затем, протекая через открытое нижнее вакуум-плотное устройство 17, насос 7, кран 21, поступает в источник 10 естественного холода, откуда в резервуар 5 для воды и цикл замыкается.

Таким образом, молоко охлаждается в течение круглого года в теплый и холодный периоды.

В этом устройстве теплообменник для молока выполнен в виде спиральной трубы, размещенной в сосуде для охлаждения воды. Он не занимает дополнительной производственной площади, прост в обслуживании, промывается циркуляционно одновременно с молокопроводом, что не требует повышенных энерго- и трудозатрат.

Наличие поплавкового клапана обеспечивает автоматическую компенсацию испаряемой воды. Сообщение резервуара для воды, связанного с источником естественного холода, с верхней и нижней частями сосуда обеспечивает одновременное эффективное охлаждение воды и молока за счет проточности воды. При этом отпадает необходимость в перемешивающем устройстве. Функции перемешивания и транспортирования выполняет по существу один насос. Это уменьшает материалоемкость устройства, снижает энергозатраты, упрощает обслуживание.

Формула изобретения

Устройство для вакуумного охлаждения молока на животноводческих фермах, содержащее вакуум-плотный сосуд, эжектор, сообщенный соединительной трубой с сосудом, насос, резервуар для воды, связанный с насосом, соединенным с водяным каналом эжектора, и сообщенный с источником естественного холода, отличающееся тем, что в сосуде размещена спиральная труба, соединенная с молочным насосом, в верхней части сосуда расположен каплеотбойник, а на боковой стенке ниже каплеотбойника установлен поплавковый клапан, поворотная часть которого перекрывает отверстие, соединенное с системой водоснабжения фермы, при этом резервуар для воды через вакуум-плотные устройства сообщен с верхней и нижней частями сосуда.

РИСУНКИ

Рисунок 1