устройство для охлаждения молока

Формула изобретения

1. Устройство для охлаждения молока, содержащее емкость, приспособление для фильтрования, включающее приемно-распределительную камеру с перфорированными стенками и фильтр, направляющие элементы, молокопровод, выпускной конец которого размещен в камере, сборник молока, расположенный в нижней части емкости, отличающееся тем, что стенки емкости имеют расположенные один над другим ряды кольцевых выступов, имеющих в продольном сечении форму треугольника, верхняя сторона которых выполнена с наклоном к центру, и между вершинами каждого ряда образован зазор, а вдоль центральной оси емкости установлен приводной вал, при этом направляющие элементы выполнены в виде дисков, укрепленных на приводном валу и на приемно-распределительной камере, причем последняя установлена с возможностью вращения, расположена внутри емкости и днище ее жестко соединено с верхним диском на приводном валу, а стенка размещена в установленном в горловине подшипнике скольжения, причем диски по высоте размещены между выступами, диаметр дисков превышает величину зазора между выступами для перелива молока с верхней стороны каждого выступа на нижерасположенный диск, при этом в выступах выполнены каналы, сообщенные коллекторами с источником холода, узлы подсоединения каждого канала к коллекторам для подвода и отвода хладоносителя смещены по высоте, и коллекторы расположены так, что длина канала превышает длину окружности, причем нижний диск установлен на валу выше предполагаемого максимального уровня молока в сборнике.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что снабжено установленным в камере распределителем молока в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к молокопроводу.

3. Устройство по любому из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что снабжено блоком регулирования и датчиками максимального и минимального уровня, установленными в сборнике и электрически связанными с блоком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к холодильному оборудованию, используемому при первичной обработке молока, его предварительном охлаждении.

Свежевыдоенное молоко сохраняет бактерицидные свойства 2-3 часа. Охлаждение молока в этот период до температуры не выше 10^oС, называемой критической, замедляет развитие микроорганизмов. При этой температуре молоко может сохраняться от 12 до 24 часов.

На сохранность молока в значительной мере влияет очистка его перед охлаждением от различных механических примесей (частицы корма, шерсти) и от естественных примесей (слизи, частиц ткани), которые могут попасть в него в процессе выдаивания. Все эти частицы содержат микроорганизмы. Очистка молока сразу после выдаивания и пропускания через фильтры-цедилки обеспечивает задержание только крупных частиц. Поэтому перед охлаждением молока необходима более тонкая его очистка путем фильтрации.

Известно устройство для охлаждения молока, содержащее вакуумированную емкость с охлаждающей рубашкой и центрально расположенным проточным теплообменником, укрепленный в крышке молокопровод, установленный под крышкой плоский фильтр, приемно-распределительную камеру с отверстиями для прохода молока и слива его по внутренним стенкам емкости и теплообменника в нижнюю часть емкости (SU 1565433 A, A 01 J 9/04, 23.05.90).

Известно устройство для охлаждения молока, содержащее вакуумированную емкость, приспособление для фильтрования, включающее приемно-распределительную камеру с перфорированными стенками, фильтр и направляющие элементы, молокопровод, выпускной конец которого размещен в камере, сборник молока, расположенный в нижней части емкости (RU 2048079 С1, A 01 J 9/04, 20.11.95).

В этих устройствах создаваемое в емкостях разрешение обеспечивает интенсивный проход молока через фильтр. Однако именно из-за вакуумирования происходит "холодное кипение" молока, выпаривание из него воды, а следовательно, потери молока, изменение его физических характеристик.

Технической задачей является создание устройства, обеспечивающего благоприятные условия при первичной обработке молока, интенсивное пропускание через приспособление для фильтрования, качественную очистку и охлаждение. Данное изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в сохранении органолептических свойств молока, увеличении срока его хранения после предварительной обработки и уменьшении энергозатрат при первичной обработке.

Для достижения этого технического результата устройство для охлаждения молока, содержащее вакуумированную емкость с охлаждающей рубашкой, приспособление для фильтрования, включающее приемно-распределительную камеру с перфорированными стенками в виде усеченного конуса, фильтр и направляющие элементы, молокопровод, выпускной конец которого размещен в камере, отличается тем, что стенки корпуса имеют расположенные один над другим ряды кольцевых выступов, имеющих в продольном сечении форму треугольника, верхняя сторона которых выполнена с наклоном к центру, и между вершинами каждого ряда образован зазор, а вдоль центральной оси корпуса установлен приводной вал, при этом направляющие элементы выполнены в виде дисков, укрепленных на приводном валу и на приемно-распределительной камере, причем последняя установлена с возможностью вращения, расположена внутри емкости и днище ее жестко соединено с верхним диском на приводном валу, а стенка размещена в установленном в горловине подшипнике скольжения, причем диски по высоте размещены между выступами, диаметр дисков превышает величину зазора между выступами для перелива молока с верхней стороны каждого выступа на нижерасположенный диск, при этом в выступах выполнены каналы, сообщенные коллекторами с источником холода, узлы подсоединения каждого канала к коллекторам для подвода и отвода хладоносителя смещены по высоте, и коллекторы расположены так, что длина канала превышает длину окружности, причем устройство содержит сборник молока, расположенный в нижней части корпуса, а нижний диск установлен на валу выше предполагаемого максимального уровня молока в сборнике. Устройство может быть снабжено установленным в камере распределителем молока в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к молокопроводу. Устройство может быть снабжено блоком регулирования и датчиками максимального и минимального уровня молока, установленными в сборнике и электрически связанными с блоком.

Изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1 представлено устройство для охлаждения молока, продольный разрез;

на фиг. 2 схематично представлено выполнение канала для хладоносителя в выступе и его соединения с коллекторами.

Устройство для охлаждения молока содержит емкость 1, приспособление для фильтрования, молокопровод 2, представляющий собой гибкий шланг, сборник 3 молока.

Стенки емкости 1 имеют расположенные один под другим ряды кольцевых выступов 4, имеющих в продольном сечении форму треугольника. Верхняя сторона выступов 4 выполнена с наклоном к центру. Между вершинами каждого ряда образован зазор 5. Вдоль центральной оси емкости 1 в зазоре 5 установлен приводной вал 6.

Приспособление для фильтрования содержит расположенную внутри емкости 1 приемно-распределительную камеру 7 с перфорированными стенками, выполненную из пластмассы или нержавеющей стали, и располагаемый в ней съемный многоразовый фильтр (не показан), например, из капроновой ткани.

На приводном валу 6 и на приемно-распределительной камере 7 укреплены диски 8, выполняющие функцию направляющих элементов. Диски 8 по высоте размещены между выступами 4 стенок емкости 1. Диаметр дисков 8 превышает величину зазора 5 между выступами 4 для перелива молока с верхней стороны каждого выступа 4 на нижерасположенный диск 8.

Камера 7 установлена с возможностью вращения, поскольку днище ее жестко соединено с верхним диском 8 на приводном валу 6, а стенка ее размещена в установленном в горловине емкости 1 подшипнике 9 скольжения, например втулке из фторопласта.

В выступах 4 выполнены каналы 10 для хладоносителя, сообщенные коллекторами 11, 12 соответственно для подвода и отвода хладоносителя с источником холода (не показан). В качестве последнего может быть использована как холодильная машина, так и источник естественного холода, например, холодный атмосферный воздух, или холод грунта, или запасенный в аккумуляторах холода. Узлы 13, 14 подсоединения каждого канала 10 к коллекторам соответственно 11, 12 смещены по высоте. Поэтому каждый канал 10 или по всей длине, или на отдельном участке выполнен с наклоном к горизонтальной плоскости. Коллекторы 11, 12 расположены так, что длина канала 10 превышает длину описываемой им окружности. Это связано с тем, что коллектор 12 отвода хладоносителя расположен после коллектора 11 подвода хладоноситела со сдвигом на полный виток канала 10 плюс расстояние между коллекторами. Таким образом, в этой зоне канал 10 имеет два расположенных один над другим участка.

Приводной вал 6 связан с электродвигателем 15 через редуктор 16. В днище емкости 1 установлен подшипник 17 скольжения, а на выходе из редуктора 16 - упорный подшипник 18. Над подшипником 17 на валу 6 укреплено молокосъемное кольцо 19.

Сборник 3 молока расположен в нижней части емкости 1. При этом нижний диск 8 установлен на приводном валу 6 выше предполагаемого максимального уровня молока в сборнике 3.

Устройство снабжено блоком 20 регулирования и датчиками 21 максимального и минимального уровня молока, установленными в сборнике 3 и электрически связанными с блоком 20.

В днище емкости 1 выполнен патрубок 22 для отвода охлажденного молока.

В крышке 23 выполнено отверстие для молокопровода.

В камере 7 установлен распределитель 24 молока, выполненный в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к молокопроводу 2 с образованием между ними зазора.

Работу с устройством осуществляют следующим образом.

Производят захолаживание полости и стенок емкости 1. По коллектору 11 подается хладоноситель, проходит по каналу 10 в стенке емкости 1 и отводится по коллектору 12. Поскольку длина канала 10 превышает длину окружности, обеспечивается полное охлаждение каждого выступа 4. От стенок охлаждается воздух, находящийся в полости емкости 1.

Молоко после доения поступает по гибкому молокопроводу 2 на распределитель 24 и, стекая по его поверхности, попадает в приемно-распределительную камеру 7. Проходя через вкладываемый в нее съемный фильтр в виде, например, чулка из капроновой ткани, и проходя далее через перфорацию размером отверстий 0,1-0,15 мм, молоко проходит фильтрацию. Задерживаются крупные и средние фракции. При этом особую эффективность обеспечивает тот факт, что камера 7 совершает вращение вокруг оси, воздействие центробежной силы способствует сохранению площади фильтрации. Наличие в камере 7 распределителя 24 создает условия для более полного использования поверхности фильтрации, поскольку молоко не проваливается вниз, а распределяется по стенкам, начиная с верхней части камеры 7. А это также благоприятно влияет на процесс охлаждения молока, так как значительная часть его, выходя из приспособления для фильтрации, проходит через все теплообменные поверхности емкости 1 сверху вниз.

Отфильтрованное молоко, прошедшее через перфорированные стенки камеры 7, поступает на диски 8, распределяется тонкой пленкой и стекает на охлаждаемые кольцевые выступы 4, верхняя сторона которых наклонена к центру. Также молоко пленкой распределяется по холодной поверхности выступов и стекает на диски 8, укрепленные на приводном валу 6.

Таким образом, охлаждаясь за счет контакта с холодной поверхностью и теплопередачи через стенку, а также понижая температуру при теплообмене с холодным воздухом в полости емкости 1, молоко стекает в расположенный в нижней части емкости 1 сборник 3. Здесь происходит доохлаждение молока и поддержание его температуры, поскольку стенки емкости в этой зоне также имеют охлаждаемые кольцевые выступы 4.

Отвод молока производят через расположенный в днище патрубок 22. Регулирование осуществляется блоком 20 с учетом фиксируемого датчиками 21 минимального и максимального уровня.

За период прохождения через емкость 1 молоко понижает температуру до 9-10^oС.

Предварительно обработанное в данном устройстве молоко сохраняет свои свойства, поскольку при охлаждении плавно перетекает с выступа на диск без турбулизации потока. При этом в значительной мере устраняются возможно приобретенные молоком при доении несвойственные ему запахи, поскольку в процессе охлаждения оно растекается тонкой пленкой и на значительной поверхности имеет контакт с открытым объемом.

Во время первичной обработки молоко предварительно очищается от механических и естественных примесей, что снижает уровень его обсемененности и позволяет предохранить его от воздействия микроорганизмов, содержащихся в этих примесях.

Фильтрацию молока осуществляют вскоре после доения, до его охлаждения, то есть при температуре примерно 25^oС, когда вязкость его меньше, чем в охлажденном состоянии, и примеси легче удаляются.

Выполнение вкладываемого в камеру 7 фильтра съемным позволяет легко менять его при загрязнении.

В данном устройстве возможно при фильтровании обеспечить наиболее эффективный вид очистки - центробежную, а также успешно сочетать воздействие центробежных сил для фильтрации молока и вращение дисков, укрепленных на камере и на валу для направления потоков молока при охлаждении. Поскольку для этого используется один электродвигатель, снижаются энергозатраты.