Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Установка охлаждения молока

 
Международная патентная классификация:       A01J F25D

Патент на изобретение №:      2295855

Автор:      Валиков Фёдор Игоревич (RU), Заглада Владимир Иванович (RU), Косова Любовь Михайловна (RU), Лаврешов Сергей Егорович (RU), Чижевский Олег Тимофеевич (RU)

Патентообладатель:      Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" (RU)

Дата публикации:      27 Марта, 2007

Начало действия патента:      13 Сентября, 2005

Адрес для переписки:      117519, Москва, ул. Кировоградская, 1, ФГУП "ФНПЦ "Прибор", патентное бюро, А.Л. Качалову


Изображения





Установка охлаждения молока, содержащая холодильный агрегат, трубчатый испаритель которого размещен внутри жидкого теплоносителя, наполняющего теплоизолированный корпус, где с зазором установлена емкость для молока, при этом в корпусе и емкости для молока вертикально смонтированы лопастные мешалки, по меньшей мере двухярусная мешалка жидкого теплоносителя смещена относительно оси корпуса овальной формы и локализована внутри концентричного отражателя, совмещенного с дополнительным испарителем конгруэнтного профиля, заходная часть которого примыкает к емкости для молока с минимальным технологическим зазором, а его выход, расположенный между емкостью для молока и корпусом, формирует эжектор, при этом отражатель перекрывает технологический промежуток между испарителями, являющимися петлевыми, трубы которых равноудалены друг от друга, а на расстоянии от трубы испарителя, соответствующем заданной толщине наморозки льда, закреплен электроконтактный коммутатор, связанный с блоком управления холодильного агрегата. Использование данного изобретения позволяет повысить скорость охлаждения молока при минимальных затратах электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к производству молочной продукции, а более конкретно, к молокосборникам с холодильными устройствами.

Уровень данной области техники характеризует установка для охлаждения и хранения молока, описанная в патенте SU 1814504, A 01 J 9/04, 1993 г., которая содержит холодильный агрегат, испаритель которого, выполненный в виде спирально изогнутых труб, помещен в охлаждающей жидкости, наполняющей теплоизолированный корпус, в котором установлена емкость для молока с вертикальной мешалкой. Между кожухом и емкостью для молока имеется зазор, образующий рубашку для принудительной циркуляции охлаждающей жидкости под действием мешалки, в результате чего осуществляется рекуперативный теплообмен.

Более совершенной является выбранная в качестве наиболее близкого аналога предложенной установка по патенту RU 2013047, А 01 J 9/04/ 1994 г., содержащая теплоизолированный корпус, в котором с коммуникационным зазором установлена закрытая крышкой емкость для молока, оснащенная вертикальной мешалкой принудительной его циркуляции.

Корпус установки наполнен охлаждающей жидкостью (водой), в объеме которой размещены петлевой трубчатый испаритель холодильного агрегата с вентилятором (мешалкой) принудительной циркуляции охлажденной воды по технологическому зазору между кожухом и емкостью для молока.

Под заливочным люком емкости для молока дополнительно наклонно смонтирован плоский испаритель периодического действия для предварительного охлаждения молока, связанный с блоком управления холодильного агрегата.

Известная установка характеризуется более эффективным порционным охлаждением молока большого объема при его накоплении и хранении на ферме до реализации.

Однако известной установке присущи следующие недостатки:

- преднамеренная наморозка глыбы льда на объемной трубчатой конструкции испарителя, выполняющей функции инерционного накопителя холода, но массивом перекрывающей его распределенные в объеме трубы, резко уменьшает конвективную поверхность теплообмена, чем снижается эффективность охлаждения;

- размещение мешалки в верхней части корпуса не обеспечивает равномерной циркуляции всего объема воды при охлаждении на испарителе и в конвективном технологическом зазоре по высоте между корпусом и емкостью для молока;

- прямоугольная форма сосудов установки, не совпадающих по конфигурации, не обеспечивает эквидистантности зазору между ними (каналу циркуляции теплоносителя), который в многочисленных застойных зонах конструкции накапливается и нагревается, что заметно ухудшает гидродинамику потока воды и, следовательно, снижает эффективность охлаждения молока в емкости.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование известной конструкции установки для повышения скорости охлаждения молока с меньшими энергозатратами, то есть более эффективной по основному показателю значения.

Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в установке охлаждения молока, содержащей холодильный агрегат, трубчатый испаритель которого размещен внутри жидкого теплоносителя, наполняющего теплоизолированный корпус, где с зазором установлена емкость для молока, при этом в корпусе и емкости для молока вертикально смонтированы лопастные мешалки, достигается тем, что по меньшей мере двухярусная мешалка жидкого теплоносителя смещена относительно оси корпуса овальной формы и локализована внутри концентричного отражателя, совмещенного с дополнительным испарителем конгруэнтного профиля, заходная часть которого примыкает к емкости для молока с минимальным технологическим зазором, а его выход, расположенный между емкостью для молока и корпусом, формирует эжектор, при этом отражатель перекрывает технологический промежуток между испарителями, являющимися петлевыми, трубы которых равноудалены друг от друга, а на расстоянии от трубы испарителя, соответствующем заданной толщине наморозки льда, закреплен электроконтактный коммутатор, связанный с блоком управления холодильного агрегата. Петли вертикально расположенных трубчатых испарителей на шаг смещены по высоте.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение эффективности охлаждения молока, то есть основного показателя назначения установки, которая характеризуется более низким удельным энергопотреблением, что снижает потребительскую стоимость товарной продукции.

Овальная форма корпуса при совмещении с цилиндрической емкостью для молока формируют эквидистантный технологический зазор - равномерный обтекаемый канал без застойных зон для беспрепятственной циркуляции охлаждаемой жидкости с заданной скоростью и требуемой теплопроводностью.

Смещение вертикальной мешалки охлаждающей жидкости обеспечивает градиент давления в корпусе, в результате чего трубы испарителя с намороженным льдом интенсивно омываются теплой водой.

При этом мешалка локализована концентричным отражателем, на входе примыкающим к емкости для молока, создавая ограниченное проходное сечение (гидродинамическое давление), и который перекрывает для прохода технологический промежуток между испарителями, где образуется разрежение, а на выходе формирующим эжектор, через который принудительным потоком жидкости от мешалки образуется подсос охлаждаемой воды в испарителях.

Организованная таким образом принудительная направленная циркуляция жидкого теплоносителя в рабочем охлаждающем канале и технологической зоне корпуса значительно повысила эффективность охлаждения молока в емкости при снижении удельных энергозатрат.

Размещение мешалки циркуляции охлаждающей воды внутри концентричного отражателя и ее смещение относительно оси корпуса, при прочих равных условиях, обеспечивают повышение средней скорости омывания теплоносителем емкости молока и труб испарителей.

Использование электроконтактного коммутатора в качестве датчика объема наморозки льда на трубах испарителя основано на изменении электропроводимости воды при переходе в твердое агрегатное состояние, когда лед в качестве диэлектрика обеспечивает автоматическую коммутацию блока питания холодильного агрегата за счет разрыва электрической цепи управления.

Предложенная установка коммутатора, при условии равноудаленного размещения труб обоих испарителей, то есть тождественных условий функционирования, обеспечивает опосредованный активный контроль за объемом намораживания льда на всех трубах испарителей, предотвращая образование его монолита на испарителях в целом.

Таким образом гарантированно обеспечиваются заданные технологические зазоры для свободной циркуляции жидкого теплоносителя, эффективность охлаждения которого обеспечивается развитой конвективной поверхностью ледяной рубашки на трубах по определению.

Выполнение вертикальной лопастной мешалки воды двухярусной по высоте корпуса обеспечивает принудительное вовлечение всего объема теплоносителя в циркуляцию и теплообмен.

Организация встречного движения молока в емкости и воды в корпусе обеспечила эффективное использование последней в качестве теплоносителя для интенсификации процесса теплопередачи через поверхность их раздела.

Симметричное относительное смещение по высоте петель труб в структуре каждого из вертикальных испарителей, то есть установка их в шахматном порядке, предназначено для повышения гидродинамического сопротивления в процессе конвективного теплообмена, чтобы увеличить скорость охлаждения воды до требуемой температуры теплоносителя.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, таким образом поставленная техническая задача в изобретении достигается не суммой эффектов признаков, а новым эффектом их суммы.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по пищевому машиностроению, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления установки охлаждения молока можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративные цели и не ограничивает объема прав совокупности существенных признаков формулы, и где схематично изображены:

на фиг.1 - общий вид установки;

на фиг.2 - то же, вид сверху, условно без крышки корпуса.

Установка охлаждения молока включает в состав холодильный агрегат 1 с вертикальными петлевыми трубчатыми испарителями 2 и 3, цилиндрическую емкость 4 для молока 5, размещенную в теплоизолированном корпусе 6 овальной обтекаемой формы, наполненном водой 7.

Особенностью воды как жидкого теплоносителя 7 является то, что при ее замерзании, когда она переходит в твердое агрегатное состояние, превращаясь в лед, который является диэлектриком, становится нетоковедущей.

Петлевые трубчатые испарители 2 и 3 холодильного агрегата 1, оснащенного блоком 8 управления (фиг.2), укреплены в корпусе 6 и погружены в воду 7, где находится двухярусная лопастная вертикальная мешалка 9 с приводом 10 ее вращения по часовой стрелке, установленным на крышке корпуса 6.

Криволинейные петли трубчатых испарителей 2, 3 и между собой размещены на одинаковом расстоянии В«bВ», которое на величину задаваемого технологического зазора для гарантированного прохода жидкого теплоносителя 7 превышает две толщины намораживаемой шубы на каждой трубе испарителей 2 и 3.

Между соседними витками испарителей 2, 3(-ля) смонтирован электроконтактный коммутатор 11 (датчик наморозки льда марки САУ-6М)), который связан с блоком 8 управления.

Витки испарителей 2 и 3 относительно смещены по высоте симметрично на шаг В«hВ» (фиг.2) и образуют проницаемую для воды 7 решетчатую структуру.

Испаритель 2 со стороны емкости 4 совмещен с концентричным отражателем 12, который на входе 13 для воды 7 перекрывает технологический промежуток между испарителями 2 и 3, а на выходе 14, совокупно с корпусом и емкостью 4, функционально образует эжектор.

Заходная часть отражателя 12 примыкает к емкости 4 с минимальным технологическим зазором коммуникации.

Мешалка 9 локализована размещением внутри концентричного отражателя 12, смонтированного с щелевым зазором от дна корпуса 6, через который свободно перетекает вода 7.

Цилиндрическая емкость 4 для молока 5 эквидистантно установлена относительно корпуса 6, формируя канал 15 циркуляции теплоносителя 7, нагнетаемого мешалкой 9 от выхода 14 на вход 13 отражателя 12.

В емкости 4 для молока 5 установлена придонная лопастная мешалка 16 встречного (против часовой стрелки) вращения от привода 17, установленного на крышке 18, которая снабжена заливочным откидным люком 19.

Уровень воды 7 в корпусе 6 контролируется датчиком 20 и поддерживается на высоте 50-55 мм от верхней кромки испарителей 2, 3.

Работает установка следующим образом. Предварительно, при пустой емкости 4 и вращающейся мешалке 9, посредством циркулирующего по трубам испарителей 2, 3 хладагента с температурой минус (8-10) градусов С от агрегата 1 вода 7 со скоростью не менее 6 градусов С в час охлаждается в корпусе 6, которая затем намораживается на трубчатых витках испарителей 2, 3 с образованием ледяных рубашек, при снижении температуры воды 7 до 0,5 градусов С.

Для получения начальной температуры ледяной воды 0,5 градусов С необходимо наморозить не менее 1/3 всего объема технологической воды 7 в корпусе 6.

При достижении заданной толщины ледяной рубашки на трубах витков испарителей 2, 3 вода 7 замерзает между контактами нормально замкнутого коммутатора 11, который посредством образовавшегося ледяного изолятора размыкается. Импульс с коммутатора 11 поступает на блок 8 управления, который отключает холодильный агрегат 1.

При заливке молока 5 в емкость 4 и работающей мешалке 16, которая обеспечивает вращение молока 5 встречно движению воды 7 в зазоре 15, принудительно выключают холодильный агрегат 1. При этом через стенку емкости 4 происходит теплопередача, в результате чего молоко 5 охлаждается со скоростью не менее 7,5 градусов С, а вода 7 соответственно нагревается до температуры 2,5 градусов С.

Вода 7 со входа 13, направляемая отражателем 12, перемещается по периферии корпуса 6 к испарителям 2 и 3, где за счет таяния льда на них и нагревания хладагента внутри теплоноситель 7 охлаждается.

Охлаждаемая конвективной теплоотдачей посредством многократного омывания отражателя 12, непосредственно примыкающего к испарителю 2, от вращения мешалки 9 вода 7 с температурой 0,5 градуса С струйно подается на вход 14 и далее в зазор 15. При струйном истечении воды 7 на входе 14 от испарителей 2, 3 вдоль корпуса 1 эжектируется охлажденная вода 7, которая также поступает на циркуляцию вокруг емкости 4, далее охлаждая молоко 5 до температуры хранения 3-4 градуса С, по достижении которой оно сливается через кран (условно не показан).

Предложенная установка обеспечивает режимы и параметры, установленные ГОСТ Р 50803-95.

Формула изобретения

1. Установка охлаждения молока, содержащая холодильный агрегат, трубчатый испаритель которого размещен внутри жидкого теплоносителя, наполняющего теплоизолированный корпус, где с зазором установлена емкость для молока, при этом в корпусе и емкости для молока вертикально смонтированы лопастные мешалки, отличающаяся тем, что по меньшей мере двухярусная мешалка жидкого теплоносителя смещена относительно оси корпуса овальной формы и локализована внутри концентричного отражателя, совмещенного с дополнительным испарителем конгруэнтного профиля, заходная часть которого примыкает к емкости для молока с минимальным технологическим зазором, а его выход, расположенный между емкостью для молока и корпусом, формирует эжектор, при этом отражатель перекрывает технологический промежуток между испарителями, являющимися петлевыми, трубы которых равноудалены друг от друга, а на расстоянии от трубы испарителя, соответствующем заданной толщине наморозки льда, закреплен электроконтактный коммутатор, связанный с блоком управления холодильного агрегата.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что петли вертикально расположенных трубчатых испарителей на шаг смещены по высоте.





Популярные патенты:

2067832 Способ борьбы с грибковыми инфекциями растений

... содержащeм 20% ацетона (об./об.). В конце периода инкубирования (14 дней) визуально определяют степень заражения по оценочной шкале от 100 (здоровое растение) до 0 (полностью зараженное растение). Полученные результаты приведены в таблице 2. В табл. 3 приводятся данные активности соединений в сравнении с активностью сравнительного соединения N-пропил-N-[2-(2,4,6-трихлорфенокси)этил] -1-карбоксиамидимидазола, известного под названием прохлоран (спортак), патент США 3991071. ТТТ1 ТТТ2 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ борьбы с грибковыми инфекциями растений путем их обработки соединением формулы где Ar 3-трифторметилфенил, 2,4,6-трихлорфенил, 4-хлорфенил, 2,4,6-трихлорфенил, ...


2110911 Способ выращивания птицы

... на живые организмы.- Биофизика. 1984, 29,4, 706-719. 7. Kodayashi S., Nakano M., Coto T. An evideme of the peroxidedependent orujgen transfer from hydro gen perixide to sulfides. Biochem. Sionhys. Res, 1986, 135, 1, p. 166-171. 8. Прайор У. Роль свободно радикальных реакций в биологических системах. Свободные радикалы в биологии. -М.: Мир, 1979, с. 302. 9. Watkius J. A. Lu toxidation reachtions of hemoglobin a hee fumother red cell components: a multi mal mechanisru, Biochem and Biophijs. Res. Commun. 1985, 132, 2, p. 742-748. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ выращивания птицы, включающий создание микроклимата в зависимости от возраста птицы, управление кормораздачей в процессе ...


2151493 Установка для гидропонного выращивания растений

... конвейер, движущийся в горизонтальной плоскости, конвейерную ленту с отверстиями, средства для введения посевного материала, средства для уборки урожая и привод конвейера, передающий движение ленте, отличающаяся тем, что в одних отверстиях конвейерной ленты размещены вегетационные сосуды для выращиваемого материала, а в других - светонепроницаемые плавучие элементы, причем подача питательного раствора и его отвод организованы в зоне корней растений с нижней стороны конвейерной ленты. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вегетационный сосуд выполнен в виде сетчатой ячейки, в нижней части которой размещен пористый материал для высеваемых ...


2182765 Имитатор звуков рыб

... уровни биологического сигнала сельди 700-950 Гц (фиг.4) включают диапазон частот сигналов, издаваемых имитатором звуков рыб, 700-850 Гц. Промысловые испытания показали, что заявляемый имитатор звуков рыб позволяет генерировать звуки, благоприятно воздействующие на рыб, и является эффективной акустической приманкой не только для сельди, но и для корюшки, ставриды, молоди наваги и др., благодаря тому, что диапазон частот воспринимаемых звуков этими рыбами также находится в диапазоне частот работающего имитатора звуков рыб. Достоинством заявляемого имитатора звуков рыб является то, что устройство может использоваться в автономном режиме длительное время (более 24 ч) без ...


2150193 Установка для бесфреонового охлаждения молока

... охлаждения молока, содержащая резервуар для молока, вакуумную емкость, линию дросселирования с терморегулирующим вентилем, насос высокого вакуума, насос низкого вакуума, конденсатор, запорный клапан, электровакуумметр (RU 2108711 C1, A 01 J 9/04, 20.04.98). Эта установка является наиболее близкой к данному изобретению по технической сущности. Вакуумная емкость в этой установке выполнена теплоизолированной и соединена с конденсатором линией возврата конденсата. Недостатком этой установки является невозможность применения ее на молочных фермах и молочных заводах с большими объемами обрабатываемого молока, так как создание теплоизолированных герметизированных вакуумных емкостей ...


Еще из этого раздела:

2165137 Машина для уборки корней лекарственных растений

2075933 Композиция для иммунизации растений от различных фитопатогенов

2192721 Орудие для обработки засоленных почв

2262844 Способ повышения эффективности воспроизводства икры и численности осетрообразных рыб

2264075 Рулонный пресс-подборщик лубяных культур

2054249 Способ зимовки открытопузырных рыб

2199860 Способ увеличения устойчивости подсолнечника к действию гербицида

2271092 Сортировка барабанного типа

2420060 Способ генетической трансформации растений селекционно-ценных образцов клевера лугового

2140738 Производные n-арилгидразина, способ их получения, способ подавления насекомых и композиция для подавления насекомых