Установка для охлаждения молока естественным холодом

Установка для охлаждения молока естественным холодом

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано на молочных фермах для охлаждения молока с помощью естественного холода.

Известно устройство для охлаждения молока, включающее ороситель с форсункой, поддон со сливной трубой, резервуар для охлаждающей воды, насос, теплообменник, источник искусственного холода и трехходовые краны и соединяющие их трубы. Для повышения надежности и производительности в поддон ниже сливной трубы вставлена емкость с упругими стенками и имеющая воздуховоды для проточного соединения с окружающей средой (Авт. св. СССР № 1591891, кл. А 01 J 9/04, 1990 г.).

Однако это устройство сложное по конструкции и в эксплуатации, так как при неисправности емкости необходимо прерывать работу и освобождать поддон от воды или льда для проведения ремонта. Кроме того, вода в открытых участках трубопроводов и в форсунке может замерзнуть, сделать устройство неработоспособным.

Известна установка для охлаждения молока естественным холодом, содержащая установленный на открытом воздухе резервуар для воды, над которым размещен воздушно-водяной теплообменник с вентилятором и разбрызгивателем, внешний и внутренний водяные циркуляционные контуры с насосом, датчик замерзания воды, сообщенный с резервуаром для воды, расширительный бачок и охладитель молока, установленные в помещении. (Авт. св. СССР № 1762817, кл. А 01 J 9/04. 1992 г. - прототип).

Недостатками известного изобретения является сложность по конструкции и в эксплуатации, невысокая надежность в работе и потеря охлаждающей воды.

Технический результат, обеспечиваемый данным изобретением, заключается в упрощении конструкции и эксплуатации установки, повышении ее надежности в работе и снижении потерь воды.

Достигается это тем, что установка для охлаждения молока естественным холодом, содержащая установленный на открытом воздухе резервуар для воды, над которым размещен воздушно-водяной теплообменник с вентилятором и разбрызгивающим устройством, установленные в помещении расширительный бачок со шкалой контроля уровня воды, сообщенный с резервуаром для воды и охладитель молока, связанный через насос водозаборным трубопроводом с резервуаром для воды, и через переключатель обратным трубопроводом с разбрызгивающим устройством и внутренним трубопроводом с нижней частью резервуара, снабжена пневмоцилиндром с поршнем и импульсной трубкой, соединяющей расширительный бачок с пневмоцилиндром, при этом расширительный бачок имеет герметичную крышку с обратным клапаном и вакуумметр, а переключатель имеет ползун для перекрывания обратного и внутреннего трубопроводов под воздействием поршня пневмоцилиндра при возникновении разрежения в расширительном бачке, передаваемого через импульсную трубку. Объем расширительного бачка составляет 5-9% от объема резервуара. Теплообменник в нижней части имеет пластинчатое устройство из пористого материала для намораживания льда, а разбрызгивающее устройство установлено над ним, причем вентилятор расположен в боковой части теплообменника с возможностью подачи воздуха встречно разбрызгиваемой воде.

На чертеже схематично изображена установка для охлаждения молока естественным холодом (общий вид).

Установка для охлаждения молока содержит установленный на отрытом воздухе резервуар 1 для воды с размещенным над ним воздушно-водяным теплообменником 2, в нижнюю часть которого встроено пластинчатое устройство 3 из пористого материала для намораживания льда. Стенки резервуара 1 выполнены из металла и имеют хорошую теплопроводность. В качестве теплоносителя используется вода.

Резервуар 1 через фильтр 4 и водозаборный трубопровод 5 соединен с насосом 6. Водозаборный трубопровод 5 проходит через утепленный проем в стене здания. В свою очередь выходной патрубок насоса 6 через пластинчатый охладитель 7, переключатель 8 с ползуном 9 и трубопровод 10 соединен с разбрызгивающим устройством 11 теплообменника 2. При этом ползун 9 находится в левом положении. Теплообменник 2 имеет вентилятор 12, который расположен в боковой части теплообменника с возможностью подачи воздуха навстречу разбрызгиваемой воде из разбрызгивающего устройства 11. Воздух после разбрызгивающего устройства выходит в атмосферу. Для привода переключателя 8 установлен пневмоцилиндр 13 с поршнем 14. Переключатель 8 внутренним трубопроводом 15 соединен с резервуаром 1. Выходной патрубок внутреннего трубопровода 15 в резервуаре 1 направлен в верхнюю часть резервуара, а сам трубопровод 15 расположен в утепленном проеме рядом с водозаборным трубопроводом 5.

В помещении здания установлен расширительный бачок 16, имеющий шкалу 17 для контроля уровня воды. На расширительном бачке 16 герметично установлена крышка 18, снабженная обратным клапаном 19, вакуумметром 20, импульсной трубкой 21, которая соединяет расширительный бачок с пневмоцилиндром 13. Объем расширительного бачка составляет 5-9% от объема резервуара 1, в зависимости от климатических условий. Расширительный бачок 16 соединен с резервуаром 1 посредством водозаборного трубопровода 5.

Установка для охлаждения молока работает следующим образом. С наступлением осенне-зимнего периода, когда температура воздуха становится близкой к нулю, резервуар 1 заполняют водой, которая через стенки резервуара под влиянием температуры окружающего воздуха охлаждается. Включают насос 6, и холодная вода из резервуара 1 через фильтр 4 и водозаборный трубопровод 5 прокачивается насосом 6 через охладитель 7. При этом молоко охлаждается. Подогретая вода по обратному трубопроводу 10 подается на разбрызгивающее устройство 11, охлаждается в воздушно-водяном теплообменнике 2 и попадает через пластинчатое устройство 3 на поверхность воды резервуара 1. Из резервуара 1 вода забирается насосом 6, и цикл повторяется. Обратный клапан 19 в этом режиме работы установки закрыт под действием собственного веса и невысокого разрежения, создаваемого насосом 6 при всасывании воды.

При сильном понижении температуры окружающего воздуха на стенках резервуара 1 и на поверхности воды намерзает лед, толщина которого может достигнуть значительной величины. При замерзании воды увеличивается объем льда по сравнению с водой на 9%. За счет замерзшего на поверхности воды льда и на стенках внутри резервуара растет давление и вода из средней части резервуара по трубопроводу 5 вытесняется в расширительный бачок 16, обратный клапан 19 открывается и давление в бачке 16 и резервуаре 1 снижается, что предохраняет резервуар 1 от разрыва.

При намерзшем толстом слое льда на поверхности воды в резервуаре 1 и при включении насоса 6 внутри резервуара образуется разрежение, которое передается через водозаборный трубопровод 5 в расширительный бачок 16. Обратный клапан 19 под действием собственного веса и разрежения закрыт. Разрежение по импульсной трубке 21 из бачка 16 передается в пневмоцилиндр 13 и под действием поршня 14 пневмоцилиндра 13 ползун 9 переключателя 8 пойдет вправо, откроет внутренний трубопровод 15 и закроет обратный трубопровод 10. При этом вода будет циркулировать из резервуара 1 через фильтр 4 по водозаборному трубопроводу 5 в насос 6 и далее через охладитель 7, переключатель 8 по внутреннему трубопроводу 15 в резервуар 1. Утепленная вода в резервуаре 1 направляется в сторону льда, находящегося в верхней части резервуара.

По уровню воды в расширительном бачке по шкале 17 определяют количество льда, намороженного в резервуаре 1. По показаниям вакуумметра 20 можно также вручную управлять переключателем 8, пуская воду по обратному или внутреннему трубопроводам.

Снабжение установки пневмоцилиндром с поршнем и импульсной трубкой, соединяющей расширительный бачок с пневмоцилиндром, когда бачок имеет герметичную крышку с обратным клапаном и вакуумметром; переключателем с ползуном для перекрывания обратного и внутреннего трубопроводов под действием поршня пневмоцилиндра при возникновении разрежения в расширительном бачке, передаваемого через импульсную трубку, обеспечивает упрощение конструкции и эксплуатации установки, повышение ее надежности в работе и снижение потерь воды.

1. Установка для охлаждения молока естественным холодом, содержащая установленный на открытом воздухе резервуар для воды, под которым размещен воздушно-водяной теплообменник с вентилятором и разбрызгивающим устройством, установленные в помещении расширительный бачок со шкалой контроля уровня воды, сообщенный с резервуаром для воды, и охладитель молока, связанный через насос водозаборным трубопроводом с резервуаром для воды, и через переключатель обратным трубопроводом с разбрызгивающим устройством и внутренним трубопроводом с нижней частью резервуара, отличающаяся тем, что установка снабжена пневмоцилиндром с поршнем и импульсной трубкой, соединяющей расширительный бачок с пневмоцилиндром, при этом расширительный бачок имеет герметичную крышку с обратным клапаном и вакуумметр, а переключатель имеет ползун для перекрывания обратного и внутреннего трубопроводов под воздействием поршня пневмоцилиндра при возникновении разрежения в расширительном бачке, передаваемого через импульсную трубку.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что объем расширительного бачка составляет 5-9% от объема резервуара.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что теплообменник в нижней части выполнен пластинчатым из пористого материала, а разбрызгивающее устройство установлено под ним, причем вентилятор расположен в боковой части теплообменника с возможностью подачи воздуха встречно разбрызгиваемой среде.