устройство для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта

Формула изобретения

1. Устройство для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта, содержащее заглубленные в грунт вертикальные трубы, насос, теплообменник, вентили, отличающееся тем, что заглубленные в грунт вертикальные трубы имеют различные диаметры и установлены соосно одна в другой, причем их нижние кромки расположены на расстоянии друг от друга, а над их нижними кромками в цилиндрических поверхностях труб выполнены отверстия, а в нижней части трубы большого диаметра размещен погружной насос, причем нижний торец трубы большего диаметра и кольцевой зазор между нижней кромкой трубы меньшего диаметра и трубой большего диаметра закрыты, при этом труба меньшего диаметра через вентиль соединена с входным патрубком теплообменника и вентилем для подачи холодной воды, а выходной патрубок теплообменника через вентили соединен с резервуаром теплой воды фермы и наружной трубой большего диаметра.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на открытом воздухе установлен резервуар, с помещенными в его верхней части вентилятором и распылительными форсунками, соединенными через вентили соответственно с заглубленной в грунт трубой малого диаметра и выходным патрубком теплообменника, а нижняя часть резервуара соединена трубой через насос и вентили с входным патрубком теплообменника и трубой с верхней частью трубы большего диаметра, причем входное отверстие трубы, идущей от верхней части трубы большего диаметра, находится выше входного отверстия трубы, идущей от насоса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области охлаждения сельскохозяйственной продукции при ее обработке и хранении, в частности молока, и может быть использовано для охлаждения производственных и животноводческих помещений и хранилищ.

Известны установки для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта и грунтовой воды (см. , например, Захаров А.А. "Применение теплоты в сельском хозяйстве". М.: Агропромиздат, 1986, с.246-249).

Недостатком этих установок является их большая материалоемкость.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для охлаждения сельскохозяйственной продукции с использованием естественного холода, включающая две скважины: подачи и возврата в грунт отепленной воды (см. Бобков В.А. "Производство и применение льда", М.: Пищевая промышленность, 1977, с.71-74).

Недостатками этого устройства являются его высокая стоимость и необходимость обеспечения высокой интенсивности подачи воды из скважины для обеспечения требуемого соотношения потоков хладоносителя и молока в охладителе в процессе охлаждения сельхозпродукции до расчетной температуры, т.е. ограниченная хладопроизводительность при работе со скважиной с малой интенсивностью подачи воды (хладоносителя).

Задачей изобретения является снижение стоимости и повышение хладопроизводительности и эффективности работы охлаждающих устройств в т.ч. и при работе со скважинами с малой интенсивностью подачи воды.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что заглубленные в грунт вертикальные трубы имеют различные диаметры и установлены соосно одна в другой, причем их нижние кромки расположены на расстоянии друг от друга, а над ними в цилиндрических поверхностях труб выполнены отверстия, а в нижней части трубы большого диаметра размещен погружной насос, причем нижний торец трубы большего диаметра и кольцевой зазор между нижней кромкой трубы меньшего диаметра и трубой большего диаметра закрыты, а труба меньшего диаметра через вентили соединена с входным патрубком теплообменника и вентилем для подачи холодной воды, а выходной патрубок теплообменника через вентили соединен с резервуаром для теплой воды фермы и наружной трубой большего диаметра, а на открытом воздухе установлен резервуар с помещенными в его верхней части вентилятором и распылительными форсунками, соединенными через вентили соответственно с заглубленной в грунт трубой меньшего диаметра и выходным патрубком теплообменника, а нижняя часть резервуара соединена через насос и вентили с входным патрубком теплообменника и трубой с верхней частью трубы большего диаметра, причем входное отверстие трубы, идущей от верхней части трубы большего диаметра, находится выше входного отверстия трубы, идущей от насоса.

На чертеже изображен общий вид устройства для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта.

Устройство для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта содержит заглубленные в грунт вертикальные трубы большого диаметра 1 и меньшего диаметра 3, установленные соосно одна в другой, причем их нижние кромки расположены на расстоянии друг от друга, а над их нижними кромками в цилиндрических поверхностях труб выполнены отверстия, а в нижней части трубы большого диаметра 1 размещен погружной насос 2, причем нижний торец трубы большего диаметра 1 и кольцевой зазор между нижней кромкой трубы меньшего диаметра 3 и трубой большего диаметра 1 закрыты, а труба меньшего диаметра 3 через вентиль 4 соединена с входным патрубком теплообменника 5 и вентилем для подачи холодной воды 6, а выходной патрубок теплообменника 5 через вентили 7, 8 и 13 соединен с резервуаром для теплой воды фермы и верхней частью трубы большего диаметра 1, а на открытом воздухе установлен резервуар 9 с помещенными в его верхней части вентилятором 10 и распылительными форсунками 11, соединенными через вентиль 12 и 13 с заглубленной в грунт трубой меньшего диаметра 3 и выходным патрубком теплообменника 5, а нижняя часть резервуара 9 соединена трубой 14 через насос 15 и вентиль 16 с входным патрубком теплообменника 5 и трубой 17 через вентиль 18 с наружной трубой большего диаметра 1. Причем входное отверстие 19 трубы 17, идущей от верхней части трубы большего диаметра 1, находится выше входного отверстия 20 трубы 14, идущей от насоса 15.

Устройство для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта работает следующим образом.

Если интенсивность подачи воды из скважины по трубе меньшего диаметра 3 достаточна исходя из производительности и типа теплообменника, то устройство работает в следующем режиме: холодная грунтовая вода погружным насосом 2 подается по внутренней трубе меньшего диаметра 3 через вентиль 4 и входной патрубок в теплообменник 5, охлаждает находящееся в нем молоко и через выходной патрубок и вентили 13, 8 попадает в трубу большего диаметра 1 и уходит обратно в грунт. Поступление воды в распылительные форсунки 11 может перекрываться вентилем 13. Хладоноситель (вода) может подаваться и насосом, расположенным на поверхности. Часть холодной воды через вентиль 6 может подаваться в магистрали холодной воды, а теплой воды через вентиль 7 - в резервуар для теплой воды. Если интенсивность подачи охлаждающей воды недостаточна или температуру хладоносителя необходимо понизить, то открывается вентиль 12 и вода через него поступает на распылительные форсунки 11 резервуара 9. Распыленная вода охлаждается включенным вентилятором 10, скапливается на дне резервуара 9 или на ледяном массиве (в холодное время года) и поступает через отверстие 20 по трубе 14 в насос 15 и далее через вентили 16 попадает через входной патрубок в теплообменник 5, охлаждая молоко. Попадание отепленной воды в трубу меньшего диаметра 3 может быть перекрыто вентилем 12. Излишки охлаждающей воды через отверстие 19 максимального уровня в стенке резервуара 9 и вентиль 18 попадает в трубопровод большего диаметра 1 и уходит в грунт.

Таким образом, достигаются задачи, поставленные при разработке устройства, так как происходит снижение его стоимости - количество необходимых скважин снижается до одной вместо двух, увеличивается хладопроизводительность устройства вследствие дополнительного охлаждения распыленного хладоносителя (воды) наружным воздухом, поступающим от вентилятора 10, расположенного в верхней части резервуара 9. При этом, ферма может получать дополнительно холодную и подогретую воду, поступающую из теплообменника 5. Ее можно использовать для поения скота, подмыва вымени, промывки оборудования и в других технологических целях.

Над нижними кромками труб большого диаметра 1 и меньшего диаметра 3 в цилиндрических поверхностях стенок выполнены отверстия, через которые холодная вода поподает в трубу меньшего диаметра 3, и возвращается в грунт отепленная вода из трубы большего диаметра 1.

Нижний торец трубы большего диаметра 1 и кольцевой зазор между нижней кромкой трубы меньшего диаметра 3 и трубой большего диаметра 1 закрыт для того, чтобы предохранить погружной насос от механических повреждений грунтом и предотвратить "тепловое замыкание" попаданием отепленной воды в зону забора холодной воды, что уменьшит хладопроизводительность охлаждающей системы.