устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА НА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМАХ, содержащее теплообменник с подсоединенными к нему трубопроводами для подвода охлажденного и отвода отепленного хладоносителя, источники искусственного и естественного холода, последний из которых содержит цилиндрическую емкость, расположенный в верхней ее части распылитель, связанный с трубопроводом для отепленного хладоносителя, размещенный под емкостью сборник охлажденного хладоносителя, промежуточный резервуар, сообщенный наклонной трубкой со сборником и через насос с трубопроводом для подвода хладоносителя к теплообменнику, и блок управления, отличающееся тем, что приемник естественного холода выполнен в виде резервуара, установленного на открытом воздухе, и соединен сливной трубой с нижней частью крайнего правого отсека сборника охлажденного хладоносителя, выполненного в виде теплоизолированного резервуара и установленного ниже приемника естественного холода в молочном блоке фермы, над которым установлен экран с датчиком температуры воздуха, причем в сборнике охлажденного хладоносителя установлены вертикальные перегородки, между верхними и нижними кромками которых и основаниями сборника выполнены щелевые отверстия с образованием зигзагообразного канала для перемещения хладоносителя, в левой верхней и правой нижней частях которого установлены два датчика температуры, причем нижняя часть крайнего правого отсека сборника соединена трубопроводом для подвода охлажденного хладоносителя через первый управляемый вентиль с вторым управляемым вентилем и третьим, который соединен через насос с вторым управляемым вентилем, который соединен с теплообменником, с третьим управляемым вентилем и через четвертый управляемый вентиль с источником искусственного холода, теплообменник трубопроводом для отвода отепленного хладоносителя через пятый управляемый вентиль соединен с верхней частью крайнего левого отсека сборника, с приемником естественного холода и с источником искусственного холода, а также через первый управляемый вентиль возможна подача хладоносителя в нижнюю часть крайнего правого отсека сборника.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охлаждению жидких продуктов, в частности молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности, а также при обработке и хранении молока и других продуктов.

Известно устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах, содержащее источник искусственного холода, теплообменник, насос, вентили, датчики температуры, приемник естественного холода, блок управления [1]

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для охлаждения молока, содержащее теплообменник с подсоединенными к нему трубопроводами для подвода охлажденного и отвода отепленного хладоносителя, источники искусственного и естественного холода, последний из которых содержит цилиндрическую емкость, размещенный в верхней ее части распылитель, связанный с трубопроводом для отепленного хладоносителя, размещенный под емкостью сборник охлажденного хладоносителя, промежуточный резервуар, сообщенный наклонной трубой со сборником и через насос с трубопроводом для подвода хладоносителя к теплообменнику, и блок управления [2]

Известные устройства для охлаждения молока требуют больших энергозатрат.

Задачей изобретения является снижение потребления электрической энергии.

В результате использования изобретения экономится недоиспользованный холод при аккумуляции искусственного холода, изменяя направление движения потока хладоносителя в сборнике, что приводит к уменьшению времени работы источника искусственного холода и тем самым уменьшает потребление электрической энергии.

Вышеуказанный результат достигается тем, что в устройство приемник естественного холода выполнен в виде резервуара, установленного на открытом воздухе, и соединен сливной трубой с нижней частью крайнего правого отсека сборника охлажденного хладоносителя, выполненного в виде теплоизолированного резервуара и установленного ниже приемника естественного холода в молочном блоке фермы, над которым установлен экран с датчиком температуры воздуха, причем в сборнике охлажденного хладоносителя установлены вертикальные перегородки, между верхними и нижними кромками которых и основаниями сборника выполнены щелевые отверстия с образованием зигзагообразного канала для перемещения хладоносителя, в левой верхней и правой нижней частях которого установлены два датчика температуры, причем нижняя правого отсека сборника соединена трубопроводом для подвода охлажденного хладоносителя через первый управляемый вентиль с вторым управляемым вентилем и третьим, который соединен через насос с вторым управляемым вентилем, который соединен с теплообменником, с третьим управляемым вентилем и через четвертый управляемый вентиль соединен с источником искусственного холода, теплообменник трубопроводом для отвода отепленного хладоносителя через пятый управляемый вентиль соединен с верхней частью крайнего левого отсека сборника, с приемником естественного холода и с источником естественного холода и с источником искусственного холода, а также через первый управляемый вентиль возможна подача хладоносителя в нижнюю часть крайнего правого отсека сборника.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит теплообменник 1 с подсоединенными к нему трубопроводом 2 для подвода охлажденного хладоносителя и трубопроводом 3 для отвода отепленного хладоносителя; источник 4 искусственного холода; приемник 5 естественного холода, связанный с трубопроводом 3 для отвода отепленного хладоносителя; сборник 6 охлажденного хладоносителя, в котором установлены вертикальные перегородки 7, между верхними и нижними кромками которых и основаниями сборника 6 выполнены щелевые отверстия 8 с образованием зигзагообразного канала для перемещения хладоносителя; экран 9, установленный над приемником 5 естественного холода, блок 10 управления, первые пять выходов которого связаны с пятью управляемыми вентилями 11, 12, 13, 14, 15, шестой с насосом 16, а первый вход соединен с датчиком 17 температуры воздуха, второй и третий входы с датчиками 18 и 19 температуры хладоносителя, а также двойной связью блок 10 управления соединен с источником 4 искусственного холода; приемник 5 естественного холода соединен сливной трубой 20 с нижней частью крайнего правого отсека сборника 6, в котором в левой верхней и в правой нижней его частях установлены два датчика 18 и 19 температуры хладоносителя соответственно, причем нижняя часть сборника 6 соединена трубопроводом 2 для подвода охлажденного хладоносителя через первый управляемый вентиль 11, вторым управляемым вентилем 12 и третьим вентилем 13, который соединен через насос 16 с вторым управляемым вентилем 12, который соединен с теплообменником 1, с третьим управляемым вентилем 13 и через четвертый управляемый вентиль 14 соединен с источником 4 искусственного холода 4, теплообменник 1 трубопроводом 3 для отвода отепленного хладоносителя через пятый управляемый вентиль 15 соединен с верхней частью крайнего левого отсека сборника 6, с приемником 5 естественного холода и с источником 4 искусственного холода, а также через первый управляемый вентиль 11 возможна подача хладоносителя в нижнюю часть крайнего правого отсека сборника 6.

Устройство используется для охлаждения молока круглый год и работает следующим образом.

При отрицательных температурах окружающей среды устройство работает в режиме аккумуляции и использования естественного холода, а при положительных температурах в режиме аккумуляции и использования искусственного холода. Режим работы устройства выбирается при помощи блока 10 управления по показанию датчика 17 температуры воздуха, установленного вне теплоизолированного помещения под экраном 9.

В режиме охлаждения молока хладоноситель из нижней части крайнего отсека сборника 6 подается насосом 16 по трубопроводу 2 через управляемые вентили 11, 12, 13 в теплообменник 1, где отбирает тепло от молока и далее по трубопроводу 3 через управляемый вентиль 15 поступает в верхнюю часть крайнего левого отсека сборника 6. Хладоноситель в сборнике 6 вытесняется по зигзагообразному каналу через нижние и верхние щелевые отверстия 8 перегородок 7. Перегородки 7 препятствуют нагреву всего сборника 6 и поддерживают на время прохождения одного цикла постоянную температуру на входе теплообменника 1. Температура хладоносителяя на входе теплообменника 1 или на выходе сборника 6 контролируется датчиком 19 температуры.

В режиме аккумуляции искусственного холода отепленный хладоноситель из верхней части крайнего левого отсека сборника 6 по трубопроводу 3 поступает в источник 4 искусственного холода, где охлаждается до установленной температуры, затем по трубопроводу 2 через управляемые вентили 14, 13, 12 и 11 и насос 16 поступает в нижнюю часть крайнего правого отсека сборника 6. Вместимость сборника 6 рассчитывается на охлаждение максимального количества разового удоя молока и по его максимальной температуре. Во всех остальных случаях часть холода будет недоиспользована. При аккумуляции искусственного холода, изменяя направление движения потока хладоносителя в сборнике 6 справа налево или снизу вверх, можно сэкономить недоиспользованный холод, тем самым уменьшить время работы источника 4 искусственного холода и уменьшить потребление электрической энергии. После вытеснения отепленного в сборнике 6 по сигналу датчика 18 температуры хладоносителя отключается источник 4 искусственного холода, и режим аккумуляции искусственного холода заканчивается. Искусственный холод аккумулируется в сборнике 6 в промежутках между дойками.

В режиме аккумуляции естественного холода отепленный хладоноситель из верхней части крайнего левого отсека сборника 6 по трубопроводам 3 и 2 через управляемые вентили 11, 13, 12, 15 насосом 16 подается в приемник 5 естественного холода, где, отдавая тепло в окружающую среду (накопленному льду), далее по сливной трубе 20 поступает в нижнюю часть крайнего правого отсека сборника 6 и вытесняется снизу вверх по зигзагообразному каналу через щелевые отверстия 8. Далее цикл повторяется.