Способ доения и способ обработки молока (варианты)

Способ доения и способ обработки молока (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области технологии и механизации доения коров, первичной обработки и переработки молока.

В технологических процессах доения коров, первичной обработке и переработке молока используются такие известные устройства и оборудование, как доильная установка (например: ДАС-2Б, АДМ-8А [1]), центробежный сепаратор [2], ванна длительной пастеризации (например: ВДП-300 [3]), теплохолодильная установка (например: ОТ-10-2-0 [4]), установка для пастеризации с пластинчатым охладителем (например: ОПФ-1 [1]), гидромотор (например: МГ-15 [5]), пароводяная эжекторная холодильная установка (например: 18Э [6]), абсорбционная холодильная установка.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Изобретение направлено на решение вопроса о переводе фермерских хозяйств, расположенных в районах, удаленных от линий электропередач, на альтернативные энергоисточники.

Технический результат - применение тракторов сельскохозяйственного назначения и автомобилей в осуществлении процесса доения коров, первичной обработки и переработки молока.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе для доения коров, первичной обработки и переработки молока применяется электрическая энергия.

Применение гидросистемы, системы охлаждения, системы выпуска отработавших газов, мощности двигателя (через валы отбора мощности и колесные движители) трактора (автомобиля), а также пневмосистем тракторов (автомобилей), имеющих компрессор, в осуществлении процесса доения коров, в качестве привода к вращающимся элементам технологического оборудования, нагрева и охлаждения при обработке молока в линиях его первичной обработки и переработки в условиях необеспеченности электрической энергией летних пастбищ.

При применении гидросистемы трактора (автомобиля) происходит задействование напора масла, который идет на привод вращающихся частей оборудования линий первичной обработки и переработки молока.

Применение системы охлаждения трактора (автомобиля) заключается в задействовании теплоты, которой обладает рабочая жидкость этой системы, для нагрева молока.

Применение пневмосистемы трактора (автомобиля) при наличии компрессора для технологических операций первичной обработки и переработки молока заключается в задействовании напорных свойств воздуха из компрессора пневмосистемы для привода вращающихся частей оборудования в линии первичной обработки и переработки молока.

Применение системы выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания трактора (автомобиля) для технологических операций первичной обработки и переработки молока заключается в задействовании напорных и температурных свойств отработавших газов для привода вращающихся частей оборудования по первичной обработке и переработке молока, для пастеризации молока, а также для создания вакуума в эжекторе газоэжекторной холодильной установки.

Перечисленные выше пункты в совокупности представляют технологию применения трактора (автомобиля) в осуществлении процесса доения коров, первичной обработки и переработки молока.

Описываемый способ поясняется чертежами.

Фиг.1 представляет собой схему применения напорных систем трактора (автомобиля) в целях создания вращающего момента барабана молочного сепаратора, а также схему пастеризации молока с нагревом воды от отработавших газов системы выпуска двигателя трактора (автомобиля). Фиг.2 отражает схему пастеризации молока с использованием горячей воды из системы охлаждения двигателя трактора (автомобиля). Фиг.3 представляет собой схему применения отработавших газов трактора (автомобиля) для приведения в действие пароводяной холодильной установки. Фиг.4 иллюстрирует процесс выработки холода тепловой энергией выхлопных газов двигателя, с задействованием их в абсорбционной холодильной установке.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата

Рассмотрим подробно частные случаи использования изобретения.

Мощность двигателя используется путем ее отбора через валы отбора мощности и через колесные движители.

Использование мощности через валы отбора мощности представляет собой процесс передачи крутящего момента от двигателя к рабочим органам и устройствам технологического оборудования посредством механических передач.

Отбор мощности через колесные движители заключается в приводе устройств технологического оборудования посредством ременной передачи, ведущим шкивом которой является ступица ведущего колеса трактора (автомобиля), а ведомым - приводной шкив механизма или агрегата технологического оборудования.

Напор масла в гидросистеме трактора (автомобиля) составляет 3...10 МПа, этого достаточно для приведения в движение вращающихся частей технологического оборудования по первичной обработке и переработке молока посредством использования гидропривода. Напор масла может идти на приведение в действие гидродвигателей насосов 8 (фиг.1), 18 (фиг.3), 6 (фиг.4), а также на привод мешалки ванны длительной пастеризации молока 9 (фиг.1), 9 (фиг.2) и барабана сепаратора [пример - гидропривод барабана сепаратора 3 (фиг.1)].

Температура рабочей жидкости в системе охлаждения трактора (автомобиля) составляет 80...95°С, что позволяет использовать охлаждающую жидкость для нагрева молока в процессах его тепловой обработки. Одним из процессов тепловой обработки является пастеризация. При использовании пастеризаторов «рубашечного» типа рабочая жидкость может быть включена в систему охлаждения двигателя, необходимую температуру которой можно легко поддерживать с помощью жалюзей. Циркуляция в замкнутой системе будет осуществляться с помощью водяного насоса двигателя. Необходимое перемешивание молока может быть осуществлено механической системой с приводом от вала отбора мощности или же посредством системы, использующей напор рабочей жидкости гидросистемы трактора или автомобиля. Возможно использование систем, включающих пластинчатые теплообменники. Схема пастеризации молока с использованием горячей воды из системы охлаждения двигателя трактора (автомобиля) представлена на фиг.2, где 1 - трактор, 4 - рабочая жидкость из гидросистемы трактора (автомобиля), 6 - ванна пастеризационная рубашечного типа, 9 - гидродвигатель привода мешалки, 11 - жалюзи, 12 - система циркуляции горячей воды от системы охлаждения трактора, 13 - пластинчатый нагреватель молока.

Напор воздуха, создаваемый комплектным компрессором трактора (автомобиля), позволяет приводить в движение вращающиеся части технологического оборудования по первичной обработке и переработке молока. Пример - пневмопривод 2 (фиг.1) барабана сепаратора 3 (фиг.1).

Отработавшие газы из системы выпуска двигателя трактора (автомобиля) в конце такта выпуска имеют напор 0,11...0,12 МПа и температуру 377...627°С.

Напорные свойства отработавших газов используются для привода вращающихся частей оборудования линий по первичной обработке и переработке молока. Примером использования напорных свойств отработавших газов является пневмо- и гидропривод 2 (фиг.1) барабана сепаратора 3 (фиг.1).

Также напорные свойства отработавших газов используются для создания вакуума в эжекторе газоэжекторной холодильной установки. Известны пароводяные эжекторные холодильные установки, с помощью которых возможно охладить среду до 5°С. При подаче в эжектор пара из котла парообразователя система работает по принципу пароводяной эжекторной холодильной установки. Схема фиг.3 иллюстрирует работу пароводяной холодильной установки посредством подвода отработавших газов из системы выпуска двигателя трактора (автомобиля). В эжектор 14 через трубопровод 7 подаются выхлопные газы. Образуемый при этом вакуум отсасывает из испарителя 15 часть разбрызгиваемой распылителем 17 воды, поступающей из рубашки молокоохладителя 19 или после использования в пластинчатом охладителе 20 системы предварительного охлаждения молока. Водяные капельки, попадая в высокотемпературную среду, мгновенно испаряются, образуя струю газопаровой смеси. Вода в испарителе 15, вследствие частичного испарения, охлаждается и насосом 18, с приводом от вала отбора мощности или с гидроприводом от напора рабочей жидкости гидросистемы транспортного средства, откачивается в аппарат 19, предназначенный для охлаждения. Водяной пар после выхода из эжектора конденсируется в конденсаторе смешивания 16, после чего конденсат и вода откачиваются специальным насосом.

Тепло отработавших газов используется для нагрева молока. При высокотемпературной обработке молока условием является обеспечение стабильной температуры рабочей жидкости - теплоносителя. При применении температуры отработавших газов может быть использован принцип «труба в трубе» (трубчатые теплообменники). Рабочая жидкость со стабильной температурой может готовиться в конвекторах, рабочей субстанцией в которых должен быть выхлопной газ с теплопередачей через теплообменник змеевикового типа. В этом случае необходимо создание замкнутой системы с естественной циркуляцией. Схема пастеризации молока с нагревом воды от выхлопных газов трактора приведена на фиг.1, где 1 - трактор, 2 - пневмо- или гидропривод, 3 - сепаратор, 4 - гидрожидкость из гидросистемы трактора, 5 - конвекционный бак, 10 - система подачи гидравлической жидкости, 7 - трубопровод подачи выхлопных газов, 8 - насос с гидродвигателем системы циркуляции горячей воды, 9 - гидродвигатель привода мешалки, 6 - ванна пастеризационная рубашечного типа.

Для выработки холода тепловой энергией отработавших газов используется абсорбционная холодильная установка, фиг.4. В этом случае используется хладагент аммиак. Газообразный аммиак, выделившийся из водоаммиачного раствора в кипятильнике 21, поступает в конденсатор 22, где конденсируется, отдавая тепло охлаждающей воде. Сжиженный аммиак проходит через дросселирующий вентиль 23 и испаряется в испарителе 24, воспринимая тепло из окружающей среды. Из испарителя газообразный аммиак направляется в абсорбер 25, где поглощается водой с образованием высококонцентрированного (около 50%) раствора. Полученный раствор нагнетается гидронасосом 26 через теплообменник 27 в кипятильник 21. Здесь за счет нагревания водяным паром большая часть аммиака испаряется и в виде газа поступает в конденсатор 22, а обедненный водоаммиачный раствор (около 20%) отводится из кипятильника в абсорбер для обогащения. В данной холодильной установке роль компрессора выполняет термокомпрессор - агрегат, включающий кипятильник, абсорбер и теплообменник.

Конструктивные решения описанных частных случаев использования заявленного изобретения являются предметом отдельных изобретений, поэтому в данном заявочном описании подробно не рассматриваются.

При положительном ответе о рассмотрении этой заявки будут высланы заявочные описания на изобретения по устройствам, отражающие конструктивные решения частных случаев использования данного изобретения.

1. Способ доения коров, при котором создают вакуум в эжекторе, присоединенном к системе выпуска отработавших газов двигателя трактора или автомобиля.

2. Способ обработки молока, включающий приведение во вращение барабана молочного сепаратора, привод барабана молочного сепаратора выполняют гидравлическим и подсоединяют к гидросистеме трактора или автомобиля.

3. Способ обработки молока, заключающийся в пастеризации молока посредством нагревательной системы циркуляции рабочей жидкости, при этом в качестве рабочей жидкости используют охлаждающую жидкость трактора или автомобиля, а систему циркуляции включают в систему охлаждения двигателя трактора или автомобиля.

4. Способ обработки молока, заключающийся в охлаждении молока в эжекторной холодильной установке, при этом вакуум в эжекторе холодильной установки создают посредством подвода к нему отработавших газов из системы выпуска двигателя трактора или автомобиля.