Установка для охлаждения молока с использованием естественного и искусственного холода

Изображения

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложенная установка содержит подзарядную холодильную машину, теплоизолированный аккумулирующий резервуар с расположенным в нем испарителем, насос для воды, теплообменник для молока, теплообменник для хладоносителя, блок управления, датчики температуры наружного воздуха и хладоносителя. Испаритель подзарядной холодильной машины выполнен комбинированным и имеет дополнительный змеевик, состоящий из труб, имеющих тепловой контакт с теплообменными поверхностями испарителя. Одним концом дополнительный змеевик соединен с входом установленного на открытом воздухе теплообенника хладоносителя с размещенным перед ним вентилятором. Другим концом змеевик соединен с нижней частью теплоизолированного расширительного бачка через насос хладоносителя. Верхняя часть расширительного бачка соединена с выходом теплообменника для хладоносителя, расположенного на открытом воздухе. Бачок заполнен экологически безопасным хладоносителем с низкой температурой замерзания, например водным раствором хлористого кальция или натрия. Изобретение обеспечивает повышение надежности и эффективности охлаждения молока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области охлаждения сельскохозяйственных продуктов, в том числе молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности, а также при обработке и хранении продуктов.

Известны установки для охлаждения сельхозпродукции, в частности молока, с использованием природного холода (См., например, «Установка для охлаждения молока», А.С. СССР 1124167, Б.И. 42 от 15.11.84), содержащая теплообменник, приемник естественного холода, насос для циркуляции хладоносителя, трубопроводы, вентили.

Недостатком этих устройств являются низкая аккумулирующая способность, надежность в условиях отрицательных температур наружного воздуха и большая материалоемкость.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является «Охлаждающее устройство для ферм» (Патент РФ 2081564, БИ 17, 1997). Устройство содержит подзарядную холодильную машину, теплоизолированный аккумулирующий резервуар с расположенным в нем испарителем, насос для воды, теплообменник для молока, теплообменник для хладоносителя, состоящий из распылительной трубы с аэродинамическим пластинами, находящимися внутри направляющего цилиндра, краны, блок управления, датчики температуры.

Недостатками этого устройства являются низкие хладопроизводительность, аккумулирующая способность и надежность в условиях отрицательных температур наружного воздуха, а также высокая материалоемкость.

Задачей изобретения является повышение аккумулирующей способности, хладопроизводительности и надежности в условиях отрицательных температур наружного воздуха, а также снижение материалоемкости.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что испаритель подзарядной холодильной машины, размещаемый в теплоизолированном аккумулирующем резервуаре, выполнен комбинированным и имеет дополнительный змеевик, состоящий из труб, имеющих тепловой контакт с теплообменными поверхностями испарителя, соединенный одним концом с входом установленного на открытом воздухе теплообменника хладоносителя с размещенным перед ним вентилятором, а другим концом с распложенным в производственном помещении насосом хладоносителя и с нижней частью теплоизолированного расширительного бачка, заполненного экологически безопасным хладоносителем с низкой температурой замерзания (например, водным раствором хлористого кальция или натрия и др.), верхняя часть которого соединена с выходом теплообменника для хладоносителя, расположенного на открытом воздухе, а датчик температуры наружного воздуха и вентилятор электрически соединены с блоком управления, причем входные и выходные трубопроводы секции хладоносителя теплообменника для молока соединены трубопроводом с установленным на нем вентилем.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид установки для охлаждения молока с использованием естественного и искусственного холода.

Установка для охлаждения молока с использованием естественного и искусственного холода содержит подзарядную холодильную машину 1, теплоизолированный аккумулирующий резервуар 2 с расположенным в нем испарителем 3, насос для воды 4, теплообменник для молока 5, блок управления 6, датчик температуры наружного воздуха 7, датчик температуры хладоносителя 8, причем испаритель 3 выполнен комбинированным и имеет дополнительный змеевик 9, состоящий из труб, имеющих тепловой контакт с теплообменными поверхностями испарителя 3, соединенный одним концом с входом установленного на открытом воздухе теплообменника хладоносителя 10 с размещенным перед ним вентилятором 11, а другим концом с распложенным в производственном помещении насосом хладоносителя 12 и с нижней частью теплоизолированного расширительного бачка 13, заполненного экологически безопасным хладоносителем с низкой температурой замерзания (например, водным раствором хлористого кальция или натрия и др.), верхняя часть которого соединена с выходом теплообменника для хладоносителя 10, расположенного на открытом воздухе, на котором установлен датчик температуры наружного воздуха 7 и вентилятор 11, электрически соединенные с блоком управления 6, причем входные и выходные трубопроводы секции хладоносителя теплообменника для молока 5 соединены трубопроводом с установленным на нем вентилем 14.

Установка для охлаждения молока с использованием естественного и искусственного холода (далее установка) работает следующим образом.

Теплоизолированный аккумулирующий резервуар 2 с расположенным в нем испарителем 3 подзарядной холодильной машины 1 заполняется водой, а теплоизолированный расширительный бачок 13 и дополнительный змеевик 9 заполняются экологически безопасной жидкостью с низкой температурой замерзания. Установка работает в режиме аккумуляции холода от источников естественного и искусственного холода в виде намораживаемого льда, ледяной воды и выдачи ее для охлаждения молока во время цикла охлаждения. В холодное время года при отрицательной температуре наружного воздуха по команде датчика температуры наружного воздуха 7 включается насос хладоносителя 12 и вентилятор 11. Жидкость с низкой температурой замерзания из теплоизолированного расширительного бачка 13 поступает в дополнительный змеевик 9 испарителя 3, а оттуда - в теплообменник хладоносителя 10, охлаждается и поступает обратно в теплоизолированный расширительный бачок 13, в насос хладоносителя 12, дополнительный змеевик 9 и цикл замыкается. При этом вода в аккумулирующем резервуаре 2, куда помещен испаритель 3, охлаждается через общие теплообменные поверхности, например поверхности панелей, ребер и другие поверхности, с которыми теплообменник секции хладагента и дополнительного змеевика 9 комбинированного испарителя 3 имеют тепловой контакт. На общих теплообменных поверхностях испарителя 3 намораживается лед.

При повышении температуры наружного воздуха и хладоносителя в аккумулирующем резервуаре 2 подключается подзарядная холодильная машина 1. При этом хладагент поступает в секцию хладагента испарителя 3 и доохлаждает хладоноситель. Температура хладоносителя контролируется датчиком температуры хладоносителя 8.

При охлаждении хладоносителя до околонулевой температуры и подаче молока для охлаждения в теплообменнике для молока 5 по сигналу, поступающему с датчика температуры хладоносителя 8, включается насос для воды 4 и хладоноситель подается на теплообменник для молока 5, где молоко охлаждается. Нагретый хладоноситель возвращается для охлаждения в теплоизолированный аккумулирующий резервуар 2. Аккумуляция холода в аккумулирующем резервуаре 2 может происходить практически непрерывно, в т.ч. в ночное время.

При ограничении или прекращении поступления природного холода в теплое время года отключается насос хладоносителя 12, вентилятор 11 и подключается подзарядная холодильная машина 1. При этом хладагент подается в секцию хладагента комбинированного испарителя 3, теплообменные поверхности которого имеют тепловой контакт с дополнительным змеевиком 9. Таким образом, теплообменные поверхности испарителя 3 являются общими и работают в течение всего года как с источниками естественного, так и искусственного холода.

Во время обслуживания теплообменника для молока 5 вентиль 14 открывается и поток хладоносителя из теплоизолированного резервуара 2 идет в обход по трубопроводу, соединяющему вход и выход теплообменника для молока 5. Поступающие и отводящие трубы при этом перекрываются.

Наличие дополнительного змеевика 9, заполненного хладоносителем с низкой температурой замерзания, имеющего тепловой контакт с теплообменными поверхностями испарителя 3, общими для источников искусственного и естественного холода, позволяет увеличить эффективность использования поверхности теплообмена и массы испарителя 3, повысить аккумулирующую способность, хладопроизводительность и надежность охлаждающей системы при отрицательных температурах наружного воздуха и тем самым повысить эффективность работы всей установки для охлаждения молока с использованием естественного и искусственного холода.

Формула изобретения

1. Установка для охлаждения молока с использованием естественного и искусственного холода, содержащая подзарядную холодильную машину, теплоизолированный аккумулирующий резервуар с расположенным в нем испарителем, насос для воды, теплообменники для молока и хладоносителя, блок управления, датчики температуры наружного воздуха и хладоносителя, отличающаяся тем, что испаритель подзарядной холодильной машины, размещаемый в теплоизолированном аккумулирующем резервуаре, выполнен комбинированным и имеет дополнительный змеевик, состоящий из труб, имеющих тепловой контакт с теплообменными поверхностями испарителя, соединенный одним концом с входом установленного на открытом воздухе теплообменника хладоносителя с размещенным перед ним вентилятором, а другим концом - с расположенным в производственном помещении насосом хладоносителя и с нижней частью теплоизолированного расширительного бачка, заполненного экологически безопасным хладоносителем с низкой температурой замерзания, например водным раствором хлористого кальция или натрия, верхняя часть которого соединена с выходом теплообменника для хладоносителя, расположенного на открытом воздухе.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик температуры наружного воздуха и вентилятор электрически соединены с блоком управления.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что входные и выходные трубопроводы секции хладоносителя теплообменника для молока соединены трубопроводом с установленным на нем вентилем.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 26.11.2011

Дата публикации: 27.09.2012