RU118167U1 - BRODSKY MILK COOLER - Google Patents

Abstract

1. Молокоохладитель, содержащий теплоизолированный вертикально-цилиндрический резервуар со сливным краном, мотор-редуктором, мешалкой, термодатчиком, компрессорно-конденсаторным агрегатом (ККА), а также щелевым испарителем, встроенным в нижнюю часть цилиндра резервуара, с нижним инжектором и верхним коллектором, соединенными соответственно с жидкостным нагнетательным и паровым всасывающим трубопроводами ККА, при этом выход термодатчика через компаратор связан с отключающим входом ККА, отличающийся тем, что в круглое днище резервуара снизу приварен цилиндрический герметичный картер с верхним переливным патрубком, нижним напорным патрубком и армирующими вварными стяжками между днищем резервуара и картера, причем нижний напорный патрубок картера размещен под сливным краном и соединен через дроссельную шайбу и напорный кран с артезианским водопроводом, а верхний переливной патрубок картера размещен с диаметрально противоположной стороны и соединен с канализацией. ! 2. Молокоохладитель по п.1, отличающийся тем, что в нижнюю часть цилиндра резервуара встроен датчик уровня, связанный со включающим входом ККА. 1. A milk cooler containing a thermally insulated vertical-cylindrical tank with a drain cock, a gear motor, a stirrer, a temperature sensor, a condensing unit (KKA), as well as a slotted evaporator built into the lower part of the tank cylinder, with a lower injector and an upper manifold connected respectively with the liquid injection and steam suction pipelines KKA, while the output of the temperature sensor through the comparator is connected to the disconnecting input of the KKA, characterized in that a cylindrical sealed crankcase with an upper overflow pipe, a lower discharge pipe and reinforcing welded screeds between the bottoms is welded into the round bottom of the tank. and the crankcase, the lower crankcase pressure nozzle located under the drain cock and connected through the throttle washer and the pressure cock with the artesian water supply, and the upper crankcase overflow nozzle is located on the diametrically opposite side and connected to the sewage system. ! 2. Milk cooler according to claim 1, characterized in that a level sensor is built into the lower part of the reservoir cylinder, which is connected to the switching input of the KKA.

Description

Область применения.Application area.

Полезная модель, молокоохладитель Бродского, в дальнейшем МБ, предназначена для сбора, охлаждения молока на молочно-товарных фермах с суточным надоем от 300 л до 2500 лThe utility model, Brodsky’s milk cooler, hereinafter referred to as MB, is intended for collecting, cooling milk on dairy farms with a daily output of 300 l to 2500 l

Уровень техники.The level of technology.

В настоящее время для сбора и охлаждения молока до температуры +4° на фермах используются фреоновые молокоохладители [1-5]. 0ни содержат резервуар вертикально - цилиндрической [1, 3], квадратной [2], горизонтально - полуцилиндрической [4], горизонтально - цилиндрической (закрытой)[5] формы и компрессорно-конденсаторный агрегат (ККА). В нижней части резервуаров используется встроенный щелевой испаритель [1, 2], получаемый шовной сваркой, а также припаянный «полуспющенный» медный трубчатый [3, 4, 5]. Жидкостной вход испарителей (инжектор), расположенный снизу, соединен с входом ККА, а паровой выход испарителей (коллектор) - со всасывающим трубопроводом ККА. Они могут содержать также дополнительный квадратный (кубический) резервуар-предохладитель [2] со щелевой водяной рубашкой по днищу и четырем боковым граням, соединенный с артезианским водопроводом, обеспечивающий высокую скорость и энергосбережение, однако его недостатком является усложненная конструкция, высокая трудоемкость изготовления и цена (по - существу два резервуара, вместо одного).Currently, freon milk coolers are used to collect and cool milk to a temperature of + 4 ° C on farms [1-5]. They contain a reservoir vertically - cylindrical [1, 3], square [2], horizontally - semi-cylindrical [4], horizontally - cylindrical (closed) [5] and a condensing unit (CCA). In the lower part of the tanks, a built-in slotted evaporator [1, 2], obtained by seam welding, as well as a soldered “half-deflated” copper tubular [3, 4, 5] are used. The liquid inlet of evaporators (injector) located at the bottom is connected to the inlet of the KKA, and the steam outlet of evaporators (collector) is connected to the inlet pipe of the KKA. They may also contain an additional square (cubic) pre-cooler tank [2] with a slotted water jacket along the bottom and four side faces, connected to an artesian water supply, providing high speed and energy saving, but its drawback is the complicated design, high laboriousness of manufacture, and price ( essentially two tanks, instead of one).

Недостатком медных паянных трубчатых испарителей [3, 4, 5] по сравнению со щеловыми [1, 2], «сплошными», является малая контактная площадь охлаждения («зебра») и высокая трудоемкость изготовления, а также, как следствие, низкая скорость работы.The disadvantage of copper brazed tubular evaporators [3, 4, 5] compared to slotted [1, 2], “solid” ones is the small contact cooling area (“zebra”) and the high laboriousness of manufacturing, as well as the low speed .

Недостаток вертикально-цилиндрических резервуаров-молокоохладителей [1, 3], содержащих испаритель в нижней части цилиндра, заключается в невозможности его включения в работу без заполнения на 25% молоком. Такая вынужденная «пауза» после начала дойки снижает скорость достижения +4° и незначительно повышает БАК - обсемененностьThe disadvantage of vertically cylindrical milk cooler tanks [1, 3], containing the evaporator in the lower part of the cylinder, is the impossibility of its inclusion in the work without filling 25% with milk. Such a forced “pause” after the start of milking reduces the rate of achievement of + 4 ° and slightly increases the LHC - seeding

Из известных наиболее близким по технической сущности (прототипом) является молочная холодильная установка по патенту RU №2438300 от 10.08.2010г [1]. Она содержит вертикально - цилиндрический резервуар со щелевым испарителем, встроенным в нижнюю часть цилиндра резервуара, с нижним жидкостным инжектором и верхним паровым коллектором, соединенными соответственно со входом и выходом ККА. После охлаждения молока до +4° термодатчик через компаратор отключает ККА. Такая МХУ позволяет быстро охладить молоко при половинной загрузке из молоковоза. Однако, основным недостатком прототипа является свободное от холодильных потоков днище, что актуально для вертикально-цилиндрических резервуаров малого объема от 300 л до 2500 л, предназначенных для сбора и охлаждения молока на фермах в процессе дойки. Радиусный гладкий переход внутренней поверхности цилиндра и плоского днища не позволяет в начале дойки покрыть нижние щели испарителя молоком. Это вызывает вынужденную «паузу» порядка получаса. Например, для двухдоечного резервуара 2000 л молока утренней дойки 1000 л поступает равномерными порциями по 200 л каждые 15 мин в течение 1…1,5 часов. Лишь вторая порция, заполняющая резервуар на 20% позволит включить ККА в работу, т.к. часть щелей испарителя (30%) покрывается тепловой нагрузкой. Ошибочное раннее включение оператором ККА в работу без нагрузки может вывести молокоохладитель из строя и снижает его надежность и ресурс, т.к. жидкий фреон не испаренным может попасть во всасывающий трубопровод компрессора и вызвать заклинивание.Of the known closest in technical essence (prototype) is a milk refrigerator according to patent RU No. 2438300 from 08/10/2010 [1]. It contains a vertically cylindrical tank with a slit evaporator integrated in the lower part of the cylinder of the tank, with a lower liquid injector and an upper steam collector connected respectively to the input and output of the spacecraft. After milk is cooled to + 4 °, the temperature sensor disconnects the CAC through the comparator. This MCA allows you to quickly cool the milk at half load from the milk tanker. However, the main disadvantage of the prototype is the bottom, free of refrigerant flows, which is important for vertically cylindrical tanks of small volume from 300 l to 2500 l, intended for collecting and cooling milk on farms during milking. Radius smooth transition of the inner surface of the cylinder and the flat bottom does not allow to cover the lower slots of the evaporator with milk at the beginning of milking. This causes a forced “pause” of the order of half an hour. For example, for a two-milking reservoir, 2000 l of milk of morning milking 1000 l comes in uniform portions of 200 l every 15 minutes for 1 ... 1.5 hours. Only the second portion, filling the reservoir by 20%, will enable KKA to work, because part of the slots of the evaporator (30%) is covered by heat load. Erroneous early inclusion by the KKA operator in work without load can disable the milk cooler and reduce its reliability and resource, because liquid freon that does not evaporate can enter the compressor suction line and cause jamming.

Технический результат.The technical result.

Целью и техническим результатом предлагаемой полезной модели является ускорение процесса охлаждения молока во время дойки при одновременном снижении энергозатрат за счет использования потока холода от артезианской (водопроводной) воды, которая имеется на каждой ферме. Реализация этой задачи простейшими средствами.The purpose and technical result of the proposed utility model is to accelerate the process of cooling milk during milking while reducing energy consumption through the use of a cold stream from artesian (tap) water, which is available on each farm. The implementation of this task by the simplest means.

Техническая сущность устройства.The technical nature of the device.

Заявленный технический результат достигается тем, что в молокоохладитель, содержащий теплоизолированный вертикально-цилиндрический резервуар со сливным краном, мотор-редуктором, мешалкой, термодатчиком, компрессорно-конденсаторным агрегатом (ККА), а также щелевым испарителем, встроенным в нижнюю часть цилиндра резервуара, с нижним инжектором и верхним коллектором, соединенными соответственно с жидкостным нагнетательным и паровым всасывающим трубопроводами ККА, причем выход термодатчика через компаратор связан с отключающим входом ККА, СОГЛАСНО СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ БРОДСКОГО, в круглое днище резервуара снизу приварен цилиндрический герметичный картер с верхним переливным патрубком, нижним напорным патрубком и армирующими вварными стяжками между днищем резервуара и картера, причем нижний напорный патрубок картера размещен под сливным краном и соединен через - дроссельную шайбу и напорный кран - с артезианским водопроводом, а верхний переливной патрубок картера размещен с диаметрально противоположной стороны и соединен с канализацией.The claimed technical result is achieved by the fact that in the milk cooler containing a thermally insulated vertically cylindrical tank with a drain valve, a gear motor, a stirrer, a temperature sensor, a condensing unit (KKA), as well as a slit evaporator built into the lower part of the tank cylinder, with a lower an injector and an upper collector connected respectively to a liquid injection and steam suction piping KKA, and the output of the temperature sensor through a comparator is connected to the disconnecting input CCA, ACCORDING TO THE ESSENCE OF THE USEFUL BRODSKY MODEL, a cylindrical tight crankcase with an upper overflow pipe, a lower pressure pipe and reinforcing welded couplers between the tank bottom and the crankcase is welded to the round bottom of the tank, the lower pressure pipe of the crankcase being connected through the drain pipe and a pressure tap with artesian water supply, and the upper overflow pipe of the crankcase is placed on the diametrically opposite side and connected to the sewer.

В нижнюю часть цилиндра резервуара также может быть встроен датчик уровня, связанный со включающим входом ККА.A level sensor can also be integrated into the lower part of the tank cylinder and is connected to the KKA input.

Краткое описание чертежей. Реализация полезной модели.A brief description of the drawings. Implementation of a utility model.

На фиг.1 представлен сборочный чертеж молокоохладителя Бродского (МБ), на фиг.2 - развертка щелевого испарителя.Figure 1 presents an assembly drawing of a Brodsky milk cooler (MB), figure 2 is a scan of a slotted evaporator.

МБ содержит теплоизолированный вертикально - цилиндрический резервуар 1 со сливным краном 2, мотор - редуктором 3, мешалкой 4, подъемной крышкой 5, регулируемыми опорами 6, термодатчиком 7, компрессорно-конденсаторным агрегатом 8. В нижнюю часть цилиндра резервуара 1 встроен щелевой испаритель 9, полученный шовной сваркой (фиг.2) с последующим вздутием, с нижним вертикальным инжектором 10, верхним вертикальным коллектором 11 и разворотной полостью 12. На фиг.2 представлена развертка щелевого испарителя 9-500 - литрового МБ, имеющего диаметр 800 мм, выполненного из одного листа 2 мм с размерами 1100×2500, к нему приваривается лист 550×2450 толщиной 1 мм. Для двухтонного МБ, имеющего диаметр 1600 мм, выполненного из двух листов 1250×2500, инжектор 10 и коллектор 11 будут состоять из двух полостей, соединяемых параллельно трубопроводами (на фиг.2 не показаны). В каждом из листов цилиндра будет своя разворотная полость 12. Нижний инжектор 10 и верхний коллектор 11 соединены соответственно с жидкостным нагнетательным 13 и паровым всасывающим 14 трубопроводами ККА 8. Выход термодатчика 7 через компаратор «+4 градуса», входящий в состав блока управления 15, связан с отключающим входом ККА 8. В круглое днище резервуара 1 снизу приварен цилиндрический герметичный картер 16 с верхним переливным патрубком 17, соединенным с канализацией 18, а также нижним напорным патрубком 19, соединенным через дроссельную шайбу 20 и напорный шаровой кран 21 с артезианским водопроводом 22. Напорный патрубок 19 размещен под сливным краном 2 резервуара, а верхний переливной патрубок 17 - с диаметрально противоположной стороны. Поскольку регулируемые опоры 6 обеспечивают уклон 50 мм днища резервуара 1 в сторону сливного крана 2, то переливной патрубок 17 расположен выше напорного на 70+50=120 мм, что исключает завоздушивание внутренней полости картера 16 и способствует вытеснению верхних «теплых» слоев воды картера в процессе охлаждения, т.е. оптимизируют теплообмен. Диаметр дроссельной шайбы 20 от 3 до 10 мм выбирается пропорциональным объему резервуара 1, чтобы обеспечить протекание артезианской воды через картер с соотношением 3:1. Для усиления днища, имеющего площадь от S=0.5 м² до S=2 м² между днищем резервуара 1, выполненным из листовой стали h=1,5 мм, картером 16, вварены армирующие стяжки 23 (7 шт). В нижнюю часть цилиндра резервуара на высоте 170 мм от начала уровня щелевого испарителя 9 встроен датчик уровня 24 гальванического типа. Выход датчика уровня 24 через блок управления 15 связан со включающим входом ККА 8.MB contains a thermally insulated vertically-cylindrical tank 1 with a drain valve 2, a motor-reducer 3, a stirrer 4, a lifting cover 5, adjustable supports 6, a temperature sensor 7, a condensing unit 8. A slotted evaporator 9 is built into the lower part of the cylinder 1, obtained seam welding (figure 2) followed by bloating, with the lower vertical injector 10, the upper vertical manifold 11 and the turning cavity 12. Figure 2 presents a scan of the slotted evaporator 9-500 - liter MB, having a diameter of 800 mm, 2 mm from one sheet with dimensions of 1100 × 2500, a sheet of 550 × 2450 1 mm thick is welded to it. For a two-ton MB having a diameter of 1600 mm, made of two sheets of 1250 × 2500, the injector 10 and the collector 11 will consist of two cavities connected in parallel by pipelines (not shown in FIG. 2). Each of the sheets of the cylinder will have its own turning cavity 12. The lower injector 10 and the upper manifold 11 are connected respectively to the liquid discharge 13 and steam suction pipes 14 of the KKA 8. The output of the temperature sensor 7 through the “+4 degree” comparator, which is part of the control unit 15, connected to the disconnecting input of CAC 8. In the round bottom of the tank 1, a cylindrical sealed housing 16 is welded from below with an upper overflow pipe 17 connected to the sewer 18 and a lower pressure pipe 19 connected through a throttle washer 20 and a pressure ball valve 21 with artesian water supply 22. Pressure pipe 19 is located under the drain valve 2 of the tank, and the upper overflow pipe 17 is on the diametrically opposite side. Since the adjustable supports 6 provide a slope of 50 mm of the bottom of the tank 1 towards the drain valve 2, the overflow pipe 17 is located above the pressure pipe by 70 + 50 = 120 mm, which excludes airing of the internal cavity of the crankcase 16 and contributes to the displacement of the upper “warm” layers of crankcase water in cooling process, i.e. optimize heat transfer. The diameter of the throttle washer 20 from 3 to 10 mm is selected proportional to the volume of the tank 1, to ensure the flow of artesian water through the crankcase with a ratio of 3: 1. To strengthen the bottom, having an area from S = 0.5 m ² to S = 2 m ² between the bottom of the tank 1, made of sheet steel h = 1.5 mm, the crankcase 16, reinforcing ties 23 (7 pcs) are welded. In the lower part of the cylinder of the tank at a height of 170 mm from the beginning of the level of the slit evaporator 9 is built-in level sensor 24 galvanic type. The output of the level sensor 24 through the control unit 15 is connected to the switching input of the KKA 8.

Работает МБ следующим образом. Для двухдоечного резервуара 2000 л темп вечерней дойки составляет m=200 л за 15 мин, те 14 л/мин. Перед поступлением первых 200 л молока в самом начале дойки открывают напорный кран 21. Артезианская вода +6 градусов, проходя через дроссель 20 и картер 16 с расходом М=42 кг/мин, что втрое превышает темп дойки, обеспечивает охлаждение первой порции до температуры 9…10 градусов сквозь днище резервуара 1 за 15 мин. ККА 8 при этом не включен, т.к. щели испарителя 9 не покрыты молоком. Вторая порция 200 л, подаваемая по молокопроводу насосом НМУ-6 (подача 100 л/мин), за 2 минуты дополняет резервуар до 20%-ного контакта со щелями испарителя 9. Датчик уровня 24 через блок управления 15 автоматически включает ККА 8, т.к. температура молока превышает компараторную +4 градуса, либо это делает оператор вручную. Поток холода в виде жидкого хладона поступает по трубопроводу 13 в нижние щели испарителя 9 через инжектор 10 и всасывается паром через коллектор 11 по трубопроводу 14. По мере заполнения резервуара 1 до 1000 л терморегулирующий вентиль, входящий в состав ККА 8, автоматически увеличивает подачу жидкого хладона до уровня молока, выводя ККА на полную мощность. Кипение хладона при 1000 л молока идет по всей площади испарителя 9. Мотор-редуктор 3 с мешалкой 4 обеспечивают теплосъем. Точные расчеты термодинамики охлаждения молока и теплового поля днища описываются сложной системой дифференциальных уравнений в частных производных с учетом порционного поступления молока по 200 л за 2 мин, подачи жидкого хладона от ККА 8, ламинарных расходов артезианской воды через дроссель 20. Однако, оценим мгновенную мощность потока холода через днище и скорость охлаждения в начале поступления первой порции молока, когда тепловой напор на днище составляет Т=34-6=28 градусов:MB works as follows. For a two-milking tank of 2000 l, the rate of evening milking is m = 200 l in 15 min, those 14 l / min. Before the first 200 l of milk arrives at the very beginning of milking, the pressure valve 21 is opened. Artesian water +6 degrees, passing through the throttle 20 and crankcase 16 with a flow rate of M = 42 kg / min, which is three times higher than the milking rate, provides cooling of the first portion to a temperature of 9 ... 10 degrees through the bottom of tank 1 in 15 minutes CCA 8 is not turned on, as the slots of the evaporator 9 are not coated with milk. The second portion of 200 l, supplied through the milk line with the NMU-6 pump (100 l / min flow), in 2 minutes refills the tank to 20% contact with the slots of the evaporator 9. The level sensor 24 automatically turns on the KKA 8 through the control unit 15, t. to. the milk temperature exceeds the comparator temperature +4 degrees, or the operator does this manually. The cold stream in the form of liquid chladone enters through the pipe 13 into the lower slots of the evaporator 9 through the injector 10 and is sucked in by steam through the collector 11 through the pipe 14. As the tank 1 fills up to 1000 l, the thermostatic valve included in the KKA 8 automatically increases the flow of liquid chladone to the level of milk, bringing KKA at full capacity. Boiling freon at 1000 liters of milk goes over the entire area of the evaporator 9. Motor reducer 3 with a mixer 4 provide heat removal. Accurate calculations of the thermodynamics of cooling milk and the thermal field of the bottom are described by a complex system of partial differential equations taking into account a batch of milk supply of 200 l per 2 min, supply of liquid HFC 8, laminar flow of artesian water through the throttle 20. However, we estimate the instantaneous flow rate cold through the bottom and the cooling rate at the beginning of the first portion of milk, when the thermal pressure on the bottom is T = 34-6 = 28 degrees:

где k=15 Вт/м*град - коэффициент теплопроводности нержавеющей стали 10Х18Н9Т.where k = 15 W / m * deg - coefficient of thermal conductivity of stainless steel 10X18H9T.

Отметим, что пиковая мгновенная мощность от потока воды в 50 раз превышает номинальную холодопроизводительность ККА 8. Начальная (мгновенная) скорость охлаждения водой (град/с) первой порции m=200 кг молока с учетом его теплоемкости с=3,9 кДж/кг*град может быть оценена по формуле:Note that the peak instantaneous power from the water flow is 50 times higher than the nominal refrigerating capacity of KKA 8. Initial (instantaneous) water cooling rate (deg / s) of the first portion m = 200 kg of milk, taking into account its heat capacity c = 3.9 kJ / kg * hail can be estimated by the formula:

По мере охлаждения первой порции молока тепловой напор Т и мощность N упадут по экспоненте. Скорость охлаждения V также резко замедлится. Но молоко уже охладится за первые 15 мин до температуры 8…9 градусов. Вторая порция 200 л (итого m=400 кг) повысит температуру молока до 0,5*(8+34)=21 градус. Тепловой напор Т уменьшится до Т=34-21=13 град, мощность N до 269 кВт, скорость V до V=260/3,9*400=0,17 град/с, однако через 15 мин, т.е. 900 с, вновь по экспоненте температура молока понизится до 8…9 градусов, тем более, что к потоку холода от артезианской воды добавится поток холода от кипящего хладона через щелевой испаритель 9. Подобным же образом охладится молоко после 3-й и 4-й порций 200 л с температуры Т=15 град и Т=12 град соответственно. К моменту поступления 5-й порции еще за 15 мин молоко остынет до 7…8 градусов. Щелевой испаритель 9 и ККА 8 выходят на полную мощность 10 кВт. Потребляемая мощность при этом 4,5 кВт. Далее оператора перекрывает поток артезианской воды напорным краном 21 и скорость охлаждения при работающем ККА 8 определится из формулы (2):As the first portion of milk cools, the heat head T and power N will drop exponentially. The cooling rate V will also slow sharply. But the milk has already cooled in the first 15 minutes to a temperature of 8 ... 9 degrees. The second portion of 200 l (total m = 400 kg) will increase the temperature of the milk to 0.5 * (8 + 34) = 21 degrees. The heat head T will decrease to T = 34-21 = 13 degrees, the power N to 269 kW, the speed V to V = 260 / 3.9 * 400 = 0.17 degrees / s, however, after 15 minutes, i.e. 900 s, again the temperature of the milk will decrease exponentially to 8 ... 9 degrees, moreover, to the flow of cold from artesian water, the flow of cold from boiling refrigerant through a slot evaporator 9 will be added. Milk will be cooled in the same way after the 3rd and 4th servings 200 l with a temperature of T = 15 degrees and T = 12 degrees, respectively. By the time the 5th portion is received, in another 15 minutes the milk will have cooled to 7 ... 8 degrees. Slotted evaporator 9 and KKA 8 go to full power 10 kW. Power consumption is 4.5 kW. Next, the operator closes the flow of artesian water by a pressure valve 21 and the cooling rate with a working CCA 8 is determined from formula (2):

V=10/3,9*1000=0,0026 град/с=0,15 град/минV = 10 / 3.9 * 1000 = 0.0026 deg / s = 0.15 deg / min

То есть за 20 мин 1000 л молока охладится фреоном еще на 3…3,5 град до температуры +4 град. Термодатчик 7 через компаратор в блоке управления 15 отключит ККА 8.That is, in 20 minutes, 1000 liters of milk will be cooled by freon for another 3 ... 3.5 degrees to a temperature of +4 degrees. The temperature sensor 7 through the comparator in the control unit 15 will turn off KKA 8.

Таким образом, ККА 8, проработав порядка 1 часа в сочетании с артезианским потоком воды +6 градусов объемом 3000 л охлаждает молоко до +4-х градусов. Потребленная на эти цели энергия не превышает 5 кВт часов на тонну молока. Впервые в России молокоохладителем Бродского вдвое превзойден по энергоэффективности и быстродействию двухдоечный Евростандарт ISO 5708 2ВII, требующий охлаждения половины резервуара за 2,5 часа. Далее до следующей дойки вращается мешалка, гомогенизируя молоко. Термоизоляция резервуара 1 сохраняет температуру +4 градуса, однако, если через 6…10 часов температура молока в жару поднимется до +5 градусов, то автоматически компаратор в блоке управления 15 вновь включает ККА 8 и за 5…6 мин охладит молоко до +4 градусов.Thus, KKA 8, having worked for about 1 hour in combination with an artesian water flow of +6 degrees with a volume of 3000 l, cools milk to + 4 degrees. The energy consumed for these purposes does not exceed 5 kW hours per ton of milk. For the first time in Russia, Brodsky’s milk cooler was twice as superior in energy efficiency and speed to the two-milk Euro standard ISO 5708 2BII, which requires cooling of half the tank in 2.5 hours. Then, until the next milking, the mixer rotates, homogenizing the milk. The thermal insulation of tank 1 maintains a temperature of +4 degrees, however, if after 6 ... 10 hours the temperature of the milk in the heat rises to +5 degrees, then the comparator in the control unit 15 automatically turns on KKA 8 again and cools the milk to +4 degrees in 5 ... 6 min .

При утренней дойке 6-ая порция молока поднимет общую температуру приблизительно до 10 град и оператор открывает вновь поток артезианской воды краном 21. Автоматически включается ККА 8 и работает двойное охлаждение: водой и хладоном. К 7-ой и 8-ой порциям, когда температура снизится до 8…9°С, дальнейший расход артезианской воды становятся нецелесообразными, т.к. тепловой напор на днище становится меньше 2°С и оператор перекрывает кран 21. Полное охлаждение 2000 л молока до уставки компаратора «+4°С» проходит через щелевой испаритель 9 хладоном при работающем ККА 8.During morning milking, the 6th portion of milk will raise the total temperature to about 10 degrees and the operator will reopen the stream of artesian water with a tap 21. Automatically turns on KKA 8 and double cooling works: water and refrigerant. By the 7th and 8th servings, when the temperature drops to 8 ... 9 ° C, further consumption of artesian water becomes inappropriate, because the thermal pressure on the bottom becomes less than 2 ° C and the operator shuts off the valve 21. Full cooling of 2000 liters of milk to the setpoint of the comparator "+ 4 ° C" passes through the slit evaporator 9 with chladone when KKA 8 is running.

По сравнению с прототипом [1], охлаждающим вечернюю дойку и утреннюю дойку за 2…2,5 часа, предлагаемый МБ потребляет в 2…2,5 раза меньше электроэнергии, работая по часу утром и вечером. Использование автоматического датчика уровня 24 исключает ошибочный запуск ККА 8 оператором без тепловой нагрузки, т.е. повышает надежность. Первые 200 л артезианской воды вечерней дойки, вытекающие из переливного патрубка 17, имеют среднюю температуру +20°С и могут быть запасены для промывки резервуара 1 после отгрузки молока.Compared with the prototype [1], cooling the evening milking and morning milking in 2 ... 2.5 hours, the proposed MB consumes 2 ... 2.5 times less electricity, working hourly in the morning and evening. Using an automatic level sensor 24 eliminates the erroneous start of KKA 8 by an operator without a heat load, i.e. increases reliability. The first 200 liters of evening milking artesian water flowing from overflow pipe 17 have an average temperature of + 20 ° C and can be stocked for washing tank 1 after milk is shipped.

Промывка резервуара МБ в режиме циркуляции при открытой крышке 8, в отличие от аналогов [2], а также [5] на представляет никаких проблем, учитывая их максимальную высоту с опорами 1400 мм для всех объемов от 300 л до 2500 л.Flushing the MB tank in circulation mode with cover 8 open, unlike the analogues [2], and also [5] does not present any problems, given their maximum height with supports of 1400 mm for all volumes from 300 l to 2500 l.

По сравнению с аналогом [2] конструкция предельно упрощена, трудоемкость изготовления и металлоемкость уменьшена примерно вдвое. По сравнению с аналогами [3-5], охлаждающими треть резервуара за три часа, втрое возросло быстродействие и снизилось энергопотребление.Compared with the analogue [2], the design is extremely simplified, the complexity of manufacturing and metal consumption are approximately halved. Compared with the analogs [3-5], which cool a third of the tank in three hours, the speed has tripled and energy consumption has decreased.

Преимуществом МБ является также максимальная контактная площадь S днища с артезианской водой, включая радиусный переход резервуара 1 с плоского днища на цилиндр щелевого испарителя (см. фиг..1), что повышает эффективность водяного охлаждения согласно формулы (1). Т.е. молоко со всех сторон окружено потоками холода. Реализация артезианского охлаждения с помощью простейшего картера 16 незначительно повышает трудоемкость и металлоемкость по сравнению с прототипом [1] (примерно на 10%), однако дает двукратные преимущества по скорости и энергопотреблению.The advantage of MB is also the maximum contact area S of the bottom with artesian water, including the radius transition of the tank 1 from the flat bottom to the cylinder of the slit evaporator (see Fig. 1), which increases the efficiency of water cooling according to formula (1). Those. milk is surrounded on all sides by streams of cold. The implementation of artesian cooling using the simplest sump 16 slightly increases the complexity and intensity compared to the prototype [1] (by about 10%), but it gives double advantages in speed and power consumption.

Еще одним достоинством МБ является быстрое охлаждение молока до температуры менее 12°С практически за 15…25 мин после начала дойки. Известно, что такая температура резко замедляет нарастание остаточной БАК-обсемененности, поступающей по молокопроводу. Из различных исследований фирмы «Рифинг» (г.Миасс) известно также, что медленное охлаждение молока обычными фреоновыми резервуарами [1, 3, 4, 5] в течении 2…3 часов в процессе дойки увеличивает остаточную БАК-обсемсненность на 15…25%. Очевидно, что сокращение времени прохождения диапазона +34…+12°С в 6…10 раз на порядок уменьшит нарастание БАК-обсемененности до 2…3% и обеспечит высшее качество молока при отгрузке. Следует также отметить возможность «спасти» молоко, охладив его за счет артезианской воды до +9…10°С, и блокировать рост БАК-обсемененности на сутки при поломках компрессора, утечках хладона, регламентных работах ККА, аварийном отключении электроэнергии и т.д. Требование температуры воды не более +6°С не является обязательным. МБ успешно работает и от водопроводной воды +12…+17°С.Another advantage of MB is the rapid cooling of milk to a temperature of less than 12 ° C almost 15 ... 25 minutes after the start of milking. It is known that such a temperature sharply slows down the increase in residual LHC contamination entering through the milk pipeline. From various studies of Rifing (Miass) it is also known that the slow cooling of milk with conventional freon tanks [1, 3, 4, 5] during 2 ... 3 hours during milking increases the residual LHC uptake by 15 ... 25% . Obviously, reducing the transit time of the range + 34 ... + 12 ° С by 6 ... 10 times will reduce by one order of magnitude the increase in LHC up to 2 ... 3% and ensure the highest quality of milk during shipment. It should also be noted the opportunity to “save” milk by cooling it at the expense of artesian water to + 9 ... 10 ° C, and block the growth of LHC contamination for a day during compressor breakdowns, refrigerant leaks, routine operations of the ACA, emergency power outage, etc. The requirement of a water temperature of not more than + 6 ° C is optional. MB also works successfully from tap water + 12 ... + 17 ° С.

С января 2012 г МБ внедрен в серийное производство на предприятии ООО «НПП Автомаш-Владимир» (г.Ковров).Since January 2012, the MB was introduced into serial production at the enterprise NPP Avtomash-Vladimir LLC (Kovrov).

Источники информации.Information sources.

1. Молочная холодильная установка. Патент на изобретение RU №2438300 от 10.08.2010 г. Автор Бродский Л.Е. Ковров1. Milk refrigeration unit. Patent for invention RU No. 2438300 dated 08/10/2010. Author Brodsky L.E. Carpet

2. Высокоэффективный быстродействующий молокоохладитель. Патент на изобретение RU№2436292 от 12.05.2010 г. Автор Бродский Л.Е. Ковров2. Highly efficient high-speed milk cooler. Patent for invention RU№2436292 dated 05/12/2010. Author Brodsky L.E. Carpet

3. Резервуар-охладитель молока. Патент на полезную модель RU №2006132468 Фиг.1 Автор Эрлихсон М.Г. Рязань3. The milk cooler tank. Utility Model Patent RU No. 2006132468 Figure 1 Author MG Erlikhson Ryazan

4. Резервуар-охладитель молока. Патент на полезную модель RU №2006132468 Фиг.2 Автор Эрлихсон М.Г. Рязань4. Milk cooler tank. Utility Model Patent RU No. 2006132468 Figure 2 Author MG Erlikhson Ryazan

5. Резервуар-охладитель молока. Патент на полезную модель RU №2006132468 Фиг.3 Автор Эрлихсон М.Г. Рязань5. Milk cooler tank. Utility Model Patent RU No. 2006132468 Figure 3 Author MG Erlikhson Ryazan

Claims (2)

1. Молокоохладитель, содержащий теплоизолированный вертикально-цилиндрический резервуар со сливным краном, мотор-редуктором, мешалкой, термодатчиком, компрессорно-конденсаторным агрегатом (ККА), а также щелевым испарителем, встроенным в нижнюю часть цилиндра резервуара, с нижним инжектором и верхним коллектором, соединенными соответственно с жидкостным нагнетательным и паровым всасывающим трубопроводами ККА, при этом выход термодатчика через компаратор связан с отключающим входом ККА, отличающийся тем, что в круглое днище резервуара снизу приварен цилиндрический герметичный картер с верхним переливным патрубком, нижним напорным патрубком и армирующими вварными стяжками между днищем резервуара и картера, причем нижний напорный патрубок картера размещен под сливным краном и соединен через дроссельную шайбу и напорный кран с артезианским водопроводом, а верхний переливной патрубок картера размещен с диаметрально противоположной стороны и соединен с канализацией.1. Milk cooler containing a thermally insulated vertically cylindrical tank with a drain valve, a gear motor, a stirrer, a temperature sensor, a condensing unit (KKA), as well as a slit evaporator integrated in the lower part of the tank cylinder, with a lower injector and an upper collector connected respectively, with a liquid discharge and steam suction piping KKA, while the output of the temperature sensor through a comparator is connected to the disconnecting input of the KKA, characterized in that in the round bottom of the tank a cylindrical tight crankcase with an upper overflow pipe, a lower pressure pipe and reinforcing welded couplers between the bottom of the tank and the crankcase is welded on the bottom, the lower pressure pipe of the crankcase located under the drain valve and connected through an orifice plate and pressure tap with an artesian water supply, and the upper crankcase is overflow from the diametrically opposite side and connected to the sewer. 2. Молокоохладитель по п.1, отличающийся тем, что в нижнюю часть цилиндра резервуара встроен датчик уровня, связанный со включающим входом ККА.

2. The milk cooler according to claim 1, characterized in that a level sensor is integrated in the lower part of the tank cylinder and is connected to the KKA switching input.