RU190030U1 - REFRIGERATING FARM INSTALLATION - Google Patents

Abstract

Трубчатый змеевик с движущимся молоком имеет верхнюю часть предварительного охлаждения, а его нижняя придонная часть находится в хладоносителе с ледяной водой, охлаждение воды которого осуществляется с помощью испарителя теплового насоса, хладагент которого имеет низкую температуру замерзания, и конденсатор обеспечивает получение горячей воды для технологических целей.A tubular coil with moving milk has a pre-cooling upper part, and its lower bottom is located in an ice-cold water carrier, which is cooled by a heat pump evaporator, the refrigerant of which has a low freezing point, and provides hot water for technological purposes.

Description

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в основном для использования в личных подсобных и фермерских хозяйствах, в том числе в условиях пастбищ.The utility model refers to agriculture, mainly for use in private farms and farms, including in pasture conditions.

Назначение устройства - охлаждение молока после дойки в условиях малых животноводческих предприятий крупного рогатого скота (КРС).The purpose of the device is cooling milk after milking in conditions of small cattle-breeding enterprises (cattle).

Известна холодильная установка для ферм, имеющая пространство в виде камеры между распылительными форсунками воды в ее верхней части и аккумулятором холода в нижней части во встречном потоке воздуха, интенсифицирующем испарение воды со смачиваемых поверхностей, образуемом вытяжным вентилятором, внедрен радиатор, по теплообменному змеевику которого движется под действием вакуума в системе от доильной установки охлаждаемое молоко в вакуумированную емкость, а аккумулятор холода представляет собой резервуар с поперечными перегородками для изменения направления потока воды и увеличения пути ее движения к патрубку отбора с охлаждением поверхностных слоев горизонтальным воздушным потоком от вытяжного вентилятора.A refrigeration unit for trusses is known, having a chamber-like space between the spray nozzles of water in its upper part and the cold accumulator in the lower part in a counter-flow of air intensifying the evaporation of water from wetted surfaces formed by an exhaust fan, a radiator is introduced, through a heat exchange coil of which moves under the action of vacuum in the system from the milking installation cooled milk in a vacuum tank, and the cold accumulator is a tank with transverse partitions for changes in the water flow direction and increasing its path of movement to the nozzle selection cooled horizontal surface layers of the exhaust fan air flow.

(патент RU 2486749 С2, 10.07.2013, A01I 9/04).(patent RU 2486749 C2, 07/10/2013, A01I 9/04).

Недостатками этой установки являются:The disadvantages of this setup are:

1. Низкая охлаждающая способность при смачивании поверхности находящихся в воздушном потоке труб - температура охлаждения выдоенного молока не опускается ниже 14°С (Герасимова О.А. - автореферат канд. техн. наук спец. 05.20.01. С-Пб. 2014 - с. 15).1. Low cooling capacity when wetting the surface of the pipes in the air flow - the cooling temperature of the milked milk does not fall below 14 ° C (Gerasimova OA - abstract of the candidate of technical sciences specialty 05.20.01. S-Pb. 2014 - s . 15).

2. Охлажденное молоко поступает под влиянием вакуума в емкость, в которой, в процессе хранения в относительно высоких температурных условиях, осуществляется бактериальная загрязненность психрофильными бактериями, что снижает качество молока.2. Chilled milk enters under the influence of vacuum in a tank in which, during storage in relatively high temperature conditions, bacterial contamination by psychrophilic bacteria is carried out, which reduces the quality of milk.

Известна система охлаждения молока в потоке с использованием искусственного и естественного холода с хладоносителем с низкой температурой. В системе аккумулирования ледяной воды с помощью искусственного холода, при необходимости, в резервуаре хладоносителя осуществляется за счет холодильной машины, а с помощью естественного - за счет кругооборота в замкнутом контуре хладоносителя с низкой температурой замерзания (экосол): изменение естественного холода - трубчатый теплообменник хладоносителя с низкой температурой замерзания - изменение естественного холода.A known system for cooling milk in a stream using artificial and natural cold with a low-temperature coolant. In the system of accumulation of ice water with the help of artificial cold, if necessary, in the coolant reservoir is carried out at the expense of the cooling machine, and with the help of the natural - at the expense of the circuit in a closed coolant circuit with a low freezing point (eco-salt): the change in natural cold is low freezing point - change in natural cold.

Охлаждение экосола в приемнике естественного холода происходит за счет низкопотенциального наружного воздуха. Охлаждение свежевыдоенного молока осуществляется в пластинчатом теплообменнике.Eco-salt cooling in the receiver of natural cold occurs due to low-grade external air. Fresh milk is cooled in a plate heat exchanger.

Система полностью автоматизирована и управляется с помощью блока управления (или ЭВМ).The system is fully automated and controlled by a control unit (or computer).

(А.Б. Коршунов, к.т.н., В.В. Иванов, асп. «Технологические схемы энергосберегающих систем для охлаждения молока на фермах», ФГБНУ ВИЭСХ, Москва, Россия, рис. 3, вар. 1)(AB Korshunov, Ph.D., VV Ivanov, graduate student. “Technological diagrams of energy-saving systems for cooling milk on farms”, FGBNU VIESH, Moscow, Russia, Fig. 3, version 1)

Недостатком этой установки является сложность конструкции, что для условий фермерских и личных подсобных хозяйств неприемлемо, в особенности на пастбищах.The disadvantage of this installation is the complexity of the design, which is unacceptable for the conditions of farming and personal subsidiary farms, especially on pastures.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание системы охлаждения молока с использованием искусственного и естественного холода и получение побочного теплоносителя для технологических целей в животноводстве малых фермерских хозяйств.The objective of the proposed utility model is the creation of a milk cooling system using artificial and natural cold and obtaining a side heat carrier for technological purposes in animal husbandry of small farms.

Технический результат при использовании предложенной полезной модели достигается использованием хладоносителя с низкой температурой замерзания на основе принципа теплового насоса, позволяющего получить быстрое низкотемпературное охлаждение молока и побочный продукт в виде горячей воды.The technical result when using the proposed utility model is achieved by using a coolant with a low freezing point on the basis of the heat pump principle, which allows to obtain fast low-temperature cooling of milk and a by-product in the form of hot water.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of the utility model.

Раскрытие полезной модели поясняется чертежом (фиг. 1).The disclosure of the utility model is illustrated in the drawing (Fig. 1).

На чертеже, в пространстве между дном камеры 1 и камерой 2, в верхней части которой размещены распылительные форсунки 3 и вытяжной вентилятор 4, во встречном потоке воздуха внедрен радиатор, в котором интенсифицируется испарение воды со смачиваемых поверхностей змеевикового трубопровода 5 со свежевыдоенным молоком, которое движется в вакуумированную емкость 15, в результате чего происходит предварительное охлаждение молока, что снижает энергозатраты при дальнейшем охлаждении молока. В нижней части камеры 1 размещается емкость 6 для скапливания распыляемого хладоносителя, откуда выбирается с помощью вакуумного насоса 7 и подается в распылительные форсунки 3, таким образом образуя замкнутую систему.In the drawing, in the space between the bottom of the chamber 1 and the chamber 2, in the upper part of which the spray nozzles 3 and the exhaust fan 4 are placed, a radiator is inserted in the counter-flow of air, in which water evaporation from the wetted surfaces of the serpentine pipeline 5 with freshly eaten milk, which moves in the vacuumized container 15, resulting in pre-cooling of the milk, which reduces energy consumption with further cooling of the milk. In the lower part of the chamber 1, a container 6 is placed for accumulation of the sprayed coolant, from where it is selected using a vacuum pump 7 and fed to the spray nozzles 3, thus forming a closed system.

Трубчатый змеевик 5 имеет верхнюю часть предварительного охлаждения, а его нижняя, придонная часть находится в аккумуляторе холода с ледяной водой 8, который представляет собой резервуар с поперечными перегородками для изменения направления потока воды и увеличения пути ее движения к патрубку отбора с охлаждением поверхностью слоев горизонтальным воздушным потоком от вытяжного вентилятора 4.The tubular coil 5 has the upper part of pre-cooling, and its lower, bottom part is located in the cold water accumulator with ice water 8, which is a tank with transverse partitions to change the direction of water flow and increase its movement path to the horizontal air outlet. flow from exhaust fan 4.

Дно емкости 6 отделяет нижнюю придонную часть камеры 1, в которой обеспечивается низкотемпературное охлаждение хладносителя 8 (воды). В нижней придонной части камеры 1 размещено продолжение змеевика 5 для быстрого низкотемпературного охлаждения молока. Охлаждение обеспечивается системой по принципу теплового насоса, включающего испаритель 9, конденсатор 10, компрессор 11, дроссельную заслонку 12, трубопроводы 13. Конденсатор 10 обеспечивает получение горячей воды, используемой в технологических целях при содержании КРС. Система включает емкости для свежевыдоенного молока 14 и холодного молока 15. Движение молока обеспечивается вакуумом из вакуумпровода 16.The bottom of the tank 6 separates the lower bottom of the chamber 1, in which the low-temperature cooling of the coolant 8 (water) is ensured. At the bottom of the bottom of the chamber 1 is placed the continuation of the coil 5 for fast low-temperature cooling of milk. Cooling is provided by the system according to the principle of a heat pump, which includes an evaporator 9, a condenser 10, a compressor 11, a throttle valve 12, piping 13. Condenser 10 provides hot water used for technological purposes with cattle content. The system includes containers for fresh milk 14 and cold milk 15. The movement of milk is ensured by the vacuum from the vacuum line 16.

Рабочий процесс осуществляется следующим образом.The workflow is as follows.

Свежевыдоенное молоко из молокопровода поступает в емкость 14, одновременно включается компрессор 11 теплового насоса. За счет вакуума из вакуумпровода 16 обеспечивается движение молока в змеевиковом трубопроводе 5 и приводится в действие вакуум-насос 7. Распыляемая форсунками 3 жидкость (вода) смачивает верхнюю часть змеевика и сливается в резервуар 6, а вакуум-насос 7 обеспечивает циркуляцию воды. Ее охлаждение осуществляется с помощью теплового насоса, включающего испаритель, хладагент которого имеет низкую температуру замерзания (к примеру, «Экосол-40), конденсатор, обеспечивающий получение горячей воды для технологических целей, а также компрессор, дроссельную заслонку и трубопроводы. В итоге система обеспечивает быстрое низкотемпературное охлаждение молока.Fresh milk from the milk line enters the tank 14, at the same time the compressor 11 of the heat pump is turned on. Due to the vacuum from the vacuum line 16, the milk moves in the coil pipe 5 and the vacuum pump 7 is actuated. The liquid sprayed by the nozzles 3 (water) wets the upper part of the coil and merges into the tank 6, and the vacuum pump 7 circulates the water. It is cooled using a heat pump that includes an evaporator, the refrigerant of which has a low freezing point (for example, "Ecosol-40), a condenser that provides hot water for technological purposes, as well as a compressor, throttle valve and pipelines. As a result, the system provides fast low-temperature cooling of milk.

Экономический эффект достигается за счет повышения качества молока в следствие быстрого его охлаждения в потоке предварительным естественным охлаждением и последующим искусственным охлаждением с использованием хладагента с низкой температурой замерзания и низкой вязкостью, что позволяет снизить затраты электроэнергии на привод теплового насоса.The economic effect is achieved by improving the quality of milk as a result of its rapid cooling in the stream by preliminary natural cooling and subsequent artificial cooling using a refrigerant with a low freezing temperature and low viscosity, which reduces the cost of electricity for the heat pump drive.

Claims (1)

Холодильная установка для ферм, в пространство которой в виде камеры между распылительными форсунками воды в ее верхней части во встречном потоке воздуха, интенсифицирующем испарение воды со смачиваемых поверхностей, образуемом вытяжным вентилятором, внедрен радиатор, по теплообменному змеевику которого движется под действием вакуума в системе от доильной установки охлаждаемое молоко в вакуумированную емкость, а аккумулятор холода представляет собой резервуар с поперечными перегородками для изменения направления потока воды и увеличения пути ее движения к патрубку отбора с охлаждением поверхностью слоев горизонтальным воздушным потоком от вытяжного вентилятора, отличающаяся тем, что трубчатый змеевик имеет верхнюю часть предварительного охлаждения, а его нижняя придонная часть находится в аккумуляторе холода с ледяной водой, а охлаждение воды осуществляется с помощью теплового насоса, включающего испаритель, хладагент которого имеет низкую температуру замерзания, конденсатор, обеспечивающий получение горячей воды для технологических целей, а также компрессор, дроссельную заслонку и трубопроводы.Refrigeration unit for farms, in the space of which, in the form of a chamber between water spray nozzles in its upper part, in a counter-flow of air intensifying the evaporation of water from wetted surfaces formed by an exhaust fan, a radiator is inserted through the heat exchange coil of which moves under the action of vacuum in the system from milking install cooled milk in an evacuated tank, and the cold accumulator is a tank with transverse partitions to change the direction of water flow and led Considering the path of its movement to the extraction nozzle with surface cooling by horizontal airflow from the exhaust fan, characterized in that the tubular coil has the upper part of pre-cooling, and its lower bottom part is in the cold water accumulator with ice water, and the water is cooled with thermal a pump that includes an evaporator, the refrigerant of which has a low freezing point, a condenser that provides hot water for technological purposes, and a compress p, throttle and piping.

Images