Устройство для комбинированного охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным и искусственным холодом

 

Изобретение относится к области охлаждения жидких продуктов, в том числе молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности, а также при обработке и хранении молока и других пищевых продуктов. Задачей изобретения является снижение капитальных расходов и эксплуатационных затрат, повышение надежности, хладопроизводительности и аккумулирующей способности в условиях низких температур наружного воздуха. Вышеуказанный технический результат достигается тем, что верхний аккумулирующий резервуар, расположенный на открытом воздухе, выполнен в виде вертикально расположенного стакана, имеющего одну или несколько прорезей по его образующим, герметично закрытых вставками, выполненными из эластичного материала, например резины, и герметично выполненного дна и установлен в поддоне, днище которого расположено выше нижнего аккумулирующего резервуара, а верхняя часть поддона трубой и нижним коммутирующим краном соединена с нижней частью нижнего аккумулирующего резервуара с расположенным в нем испарителем холодильной машины, соединенным с компрессором и конденсатором, а в верхней части нижнего аккумулирующего резервуара расположены сливное отверстие и поплавковый клапан, соединенный с водопроводной магистралью, причем нижняя часть нижнего аккумулирующего резервуара дополнительно через насос, теплообменник, трубу и верхний коммутирующий кран соединена с нижним коммутирующим краном и через торцевое отверстие верхнего аккумулирующего резервуара, через подающую трубу, проходящую вертикально по оси с его нижней частью, а на подающей трубе над кромкой верхнего аккумулирующего резервуара горизонтально расположен верхний плоский экран и клапаны, а на верхней наружной поверхности верхнего аккумулирующего резервуара соосно с ним расположен распределитель хладоносителя, выполненный в виде кольцевого желоба, в днище которого равномерно и касательно с наружной поверхностью верхнего аккумулирующего резервуара расположены отверстия, соосно верхнему аккумулирующему резервуару установлен кольцевой сетчатый экран, при этом клапаны выполнены в виде отверстий, сделанных в стенках подающей трубы на одном уровне и закрытых эластичным кольцом, одетым на ее поверхность, причем перед наружной охлаждающей поверхностью верхнего аккумулирующего резервуара установлен конденсатор воздушного охлаждения холодильной машины. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области охлаждения жидких продуктов, в том числе молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности, а также при обработке и хранении молока и других пищевых продуктов.

Известны устройства для охлаждения сельхозпродукции, в частности, молока естественным и искусственным холодом. Они состоят из корпуса, трубопроводов, теплообменника, холодильной машины, емкости, насоса, вращающегося колеса с распылительными форсунками и аэродинамическими поверхностями (см. например, патент РФ №2092038, БИ №28, 1997).

Недостатком этих устройств являются низкая аккумулирующая способность и надежность в условиях околонулевых температур.

Из известных устройств, наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является охлаждающее устройство для ферм (патент РФ №2081564, БИ №17, 1997). Устройство состоит из аккумулирующего резервуара, установленного на открытом воздухе, насоса, плоского экрана, кольцевого экрана, испарителя и конденсатора холодильной машины, теплообменника, блока управления, трубопроводов, кранов.

Недостатком этого устройства являются высокие капитальные и эксплуатационные затраты, недостаточная хладопроизводительность и надежность в условиях околонулевых температур наружного воздуха.

Задачей изобретения является снижение капитальных расходов и эксплуатационных затрат, повышение надежности, хладопроизводительности и аккумулирующей способности в условиях низких температур наружного воздуха.

Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в устройстве для комбинированного охлаждения сельхозяйственной продукции естественным и искусственным холодом, состоящем из верхнего аккумулирующего резервуара, расположенного на открытом воздухе, и нижнего аккумулирующего резервуара, насоса, плоского и кольцевого экранов, испарителя, теплообменника, блока управления, трубопроводов, кранов, достигается тем, что оно имеет компрессор и конденсатор холодильной машины, верхний аккумулирующий резервуар выполнен в виде вертикально расположенного стакана, имеющего одну или несколько прорезей по его образующим, герметично закрытых вставками, выполненными из эластичного материала, и герметично выполненного дна, и установлен в поддоне, днище которого расположено выше нижнего аккумулирующего резервуара, а верхняя часть поддона трубой и нижним коммутирующим краном соединена с нижней частью нижнего аккумулирующего резервуара с расположенным в нем испарителем холодильной машины, соединенным с компрессором и конденсатором, а в верхней части нижнего аккумулирующего резервуара расположены сливное отверстие и поплавковый клапан, соединенный с водопроводной магистралью, причем нижняя часть нижнего аккумулирующего резервуара дополнительно через насос, теплообменник, трубу и верхний коммутирующий кран соединена с нижним коммутирующим краном и через торцевое отверстие верхнего аккумулирующего резервуара, через подающую трубу, проходящую вертикально по оси с его нижней частью, а на подающей трубе над кромкой верхнего аккумулирующего резервуара горизонтально расположен верхний плоский экран и клапаны, а на верхней наружной поверхности верхнего аккумулирующего резервуара соосно с ним расположен распределитель хладоносителя, выполненный в виде кольцевого желоба, в днище которого равномерно и касательно с наружной поверхностью верхнего аккумулирующего резервуара расположены отверстия, соосно верхнему аккумулирующему резервуару установлен кольцевой сетчатый экран. Эластичный материал вставок представляет собой резину. Клапаны выполнены в виде отверстий, выполненных в стенках подающей трубы на одном уровне и закрытых эластичным кольцом, одетым на ее поверхность. Перед наружной охлаждающей поверхностью верхнего аккумулирующего резервуара установлен конденсатор воздушного охлаждения холодильной машины.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг 1 представлен общий вид устройства.

На фиг.2 - сечение по стрелке А.

На фиг.3 - сечение А-А.

На фиг.4 - блок управления.

Устройство для комбинированного охлаждения сельхозпродукции естественным и искусственным холодом состоит из верхнего аккумулирующего резервуара 1, расположенного на открытом воздухе, выполненного в виде вертикально расположенного стакана, имеющего одну или несколько прорезей по его образующим, герметично закрытых вставками 2, выполненными из эластичного материала, например резины, герметично выполненного дна 3 и установленного в поддоне 4, днище которого расположено выше нижнего аккумулирующего резервуара 1, а верхняя часть поддона 4 трубой 5 и нижним коммутирующим краном 6 соединена с нижней частью нижнего аккумулирующего резервуара 7 с расположенным в нем испарителем 8 холодильной машины, соединенным с компрессором 9 и конденсатором 10 воздушного охлаждения, а в верхней части нижнего аккумулирующего резервуара 7 расположены сливное отверстие 11 и поплавковый клапан 12, соединенный с водопроводной магистралью 13, причем нижняя часть нижнего аккумулирующего резервуара 7 через насос 14, теплообменник 15, трубу 16 и верхний коммутирующий кран 17 соединена с нижним коммутирующим краном 6 и через торцевое отверстие верхнего аккумулирующего резервуара 1 через подающую трубу 18, проходящую вертикально по оси с его нижней частью, а на подающей трубе 18 над кромкой верхнего аккумулирующего резервуара 1 горизонтально расположен верхний плоский экран 19 и клапаны 20, а на верхней наружной поверхности верхнего аккумулирующего резервуара 1 соосно с ним расположен распределитель хладоносителя 21, выполненный в виде колцевого желоба, в днище которого равномерно и касательно с наружной поверхностью верхнего аккумулирующего резервуара 1 расположены отверстия 22, а соосно верхнему аккумулирующему резервуару 1 установлен кольцевой сетчатый экран 23, а перед наружной охлаждающей поверхностью верхнего аккумулирующего резервуара 1 установлен конденсатор 10 воздушного охлаждения холодильной машины. Молоко в теплообменник 15 подается и отводится по трубам 24 и 25, вентиль 26, установленный на патрубке, отходящем от трубы 16, предназначен для отъема теплой воды на технологические нужды, а блок управления 27 электрически связан с насосом хладоносителя 14, датчиком температуры 28, установленный в боковой стенке нижнего аккумулирующего резервуара 7, компрессором 9 и конденсатором 10.

Устройство для комбинированного охлаждения сельхозпродукции естественным и искусственным холодом работает следующим образом.

Верхний аккумулирующий резервуар 1, расположенный на открытом воздухе, и нижний аккумулирующий резервуар 7 заполняются хладоносителем (водой). В холодный период времени с блока управления 27 по команде датчика температуры 28 включается насос хладоносителя 14. Хладоноситель поступает в теплообменник 15. Одновременно молоко по трубам 24 и 25 подводится и отводится к теплообменнику 15, где оно охлаждается. Отепленная вода по трубе 16 проходит верхний коммутирующий кран 17 и поступает в подающую трубу 18, а затем в нижнюю часть верхнего аккумулирующего резервуара 1. Холодная вода при наличии включений льда и воды вытесняется и через его верхнюю кромку поступает в распределитель хладоносителя 21 и через отверстия 22 равномерной пленкой стекает по наружной поверхности верхнего аккумулирующего резервуара, доохлаждается естественным холодом атмосферного воздуха и стекает в поддон 4, протекает по поверхности льда и по трубе 5 и нижний коммутирующий кран 6 и в охлажденном виде поступает в нижнюю часть нижнего аккумулирующего резервуара 7, затем поступает в насос хладоносителя 14 и цикл повторяется. В случае полного промерзания хладоносителя (воды) в верхнем аккумулирующем резервуаре 1 от разрушения его защищают упругие вставки 2, которые компенсируют расширение ледяного массива при замерзании. Из-за ледяной “пробки” давление в подающей трубе повышается и хладоноситель через клапаны 20 (отжимая эластичное кольцо, закрывающее отверстия клапанов) поступает на торец ледяного массива верхнего аккумулирующего резервуара 1 и в распределитель хладоносистеля 21 и отверстия 22 и цикл повторяется.

В переходные периоды года, когда естественного холода не хватает, по сигналу датчика температуры 28 с блока управления 27 включается компрессор 9 и вода в нижнем аккумулирующем резервуаре 7 доохлаждается испарителем 8. Включается конденсатор воздушного охлаждения 10 и от его вентилятора обдувается пленка хладоносителя, стекающая по наружной поверхности верхнего аккумулирующего резервуара 1 и хладоноситель дополнительно охлаждается.

В теплое время года верхний аккумулирующий резервуар 1 отключается верхним и нижним коммутационными кранами 17 и 6. При этом установка работает следующим образом. Хладоноситель охлаждается в нижнем аккумулирующем резервуаре 7 и насосом хладоносителя 14 подается в теплообменник 15 из верхнего коммутационного крана 17, поступает по защищенному от замерзания трубопроводу в нижний коммутационный кран 6 и затем в нижний аккумулирующий резервуар 7 и цикл повторяется. Излишняя вода через сливное отверстие 11 сливается в канализацию. Нагретая вода через кран 26 поступает на технологические нужды. При понижении уровня хладоносителя в аккумулирующем резервуаре 7, вода из водопроводной магистрали 13 через поплавковый клапан 12 постоянно доливается до требуемого уровня.

Кольцевой сетчатый экран 23 защищает охлажденную зону верхнего аккумулирующего резервуара.

Предлагаемое устройство обладает более высокой хладопроизводительностью, большей аккумулирующей способностью и более высокой надежностью в условиях низких температур. Это объясняется наличием двух аккумулирующих резервуаров и поддоном, где аккумулируется холод в виде льда. Устройство само устанавливает режим охлаждения в зависимости от степени замерзания воды в верхнем охлаждающем резервуаре 1. Кроме того, надежность устройства повышена вследствие отсутствия подвижных вращающихся механических частей.

Формула изобретения

1. Устройство для комбинированного охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным и искусственным холодом, состоящее из верхнего аккумулирующего резервуара, расположенного на открытом воздухе, и нижнего аккумулирующего резервуара, насоса, плоского и кольцевого экранов, испарителя, теплообменника, блока управления, трубопроводов, кранов, отличающееся тем, что оно имеет компрессор и конденсатор холодильной машины, верхний аккумулирующий резервуар выполнен в виде вертикально расположенного стакана, имеющего одну или несколько прорезей по его образующим, герметично закрытых вставками, выполненными из эластичного материала, и герметично выполненного дна и установлен в поддоне, днище которого расположено выше нижнего аккумулирующего резервуара, а верхняя часть поддона трубой и нижним коммутирующим краном соединена с нижней частью нижнего аккумулирующего резервуара с расположенным в нем испарителем холодильной машины, соединенным с компрессором и конденсатором, а в верхней части нижнего аккумулирующего резервуара расположены сливное отверстие и поплавковый клапан, соединенный с водопроводной магистралью, причем нижняя часть нижнего аккумулирующего резервуара дополнительно через насос, теплообменник, трубу и верхний коммутирующий кран соединена с нижним коммутирующим краном и через торцевое отверстие верхнего аккумулирующего резервуара, через подающую трубу, проходящую вертикально по оси - с его нижней частью, а на подающей трубе над кромкой верхнего аккумулирующего резервуара горизонтально расположен верхний плоский экран и клапаны, а на верхней наружной поверхности верхнего аккумулирующего резервуара соосно с ним расположен распределитель хладоносителя, выполненный в виде кольцевого желоба, в днище которого равномерно и касательно с наружной поверхностью верхнего аккумулирующего резервуара расположены отверстия, соосно с верхним аккумулирующим резервуаром установлен кольцевой сетчатый экран.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что эластичный материал вставок представляет собой резину.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапаны выполнены в виде отверстий в стенках подающей трубы на одном уровне, закрытых эластичным кольцом, надетым на ее поверхность.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перед наружной охлаждающей поверхностью верхнего аккумулирующего резервуара установлен конденсатор воздушного охлаждения холодильной машины.

РИСУНКИ