CN102813272A - 原奶速冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于原奶采集及处理设备技术领域，尤其涉及一种原奶速冷设备。包括用于储存刚挤下的原奶的集奶罐、第一换热器和用于储存速冷处理后的奶液的保温储奶罐；集奶罐通过管道连接至第一换热器的热介质通道入口，该管道上设有泵，保温储奶罐通过管道连接至第一换热器的热介质通道出口；还包括储存有低温冷却水的保温水箱，其入口通过管道连接至第一换热器的冷介质通道出口、其出口通过管道连接至第一换热器的冷介质通道入口且在此通道上设有泵使冷却水形成循环；还包括维持保温水箱中冷却水低温的冷却系统，包括冷水机和冷凝器，保温水箱通过管道与冷水机连接，冷凝器通过管道与冷水机连接。本发明结构合理、对原奶的速冷效果好。

Description

原奶速冷设备

技术领域

本发明属于原奶采集及处理设备技术领域，尤其涉及一种原奶速冷设备。

背景技术

原奶一般是指刚采集得到还未经任何处理的牛奶。在现代奶牛养殖业中，机械式自动化挤奶已经逐渐取代了传统的手工式挤奶，挤奶的效率得到了飞速的提升，这样在规模化的养殖中，可以在短时间内获得大量的原奶，保证了对乳制品企业充足的原料供应。现代的乳制品工厂一般设置在离奶源较近的地点，这样方便获得原奶，能够降低运输成本，此时在奶源与工厂之间设有用于输送原奶的管道，原奶采集后可以直接输送至工厂进行加工，避免了中间环节带来的影响。其它一些加工厂离奶源较远，原奶在采集后需要采用运输车进行运输。即使在前一种情况下，就近奶源也一般满足不了工厂的产能要求，仍需采用运输车到偏远的奶源取奶。这样，运输车的运输就成了获得原奶的必经过程。而值得注意的是，刚采集到的原奶的温度为37℃左右，此温度下细菌繁殖速度快，这样在挤奶、储存的过程中混入的细菌会大量繁殖。当运输距离较长，过量繁殖的细菌就会对原奶的质量指标产生影响：首先其分解一部分营养物质使蛋白质等物质的含量下降，其次有的代谢产物为有害物质，这进一步降低了原奶的品质。经试验发现，当原奶的温度降低至0～4℃时，细菌的繁殖速度明显降低，此温度下的原奶能够经受长距离的运输而保持近似刚挤出的原奶的质量指标。因此，在奶牛养殖场中设置能够迅速降低原奶温度至0～4℃的处理设备已经成为了必然要求。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、对原奶速冷效果好的原奶速冷设备。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：原奶速冷设备包括用于储存刚挤下的原奶的集奶罐、第一换热器和用于储存速冷处理后的奶液的保温储奶罐；所述集奶罐通过管道连接至所述第一换热器的热介质通道入口，该管道上设有泵，所述保温储奶罐通过管道连接至所述第一换热器的热介质通道出口；还包括储存有低温冷却水的保温水箱，其入口通过管道连接至所述第一换热器的冷介质通道出口、其出口通过管道连接至所述第一换热器的冷介质通道入口且在此通道上设有泵使冷却水形成循环；还包括维持所述保温水箱中冷却水低温的冷却系统，包括冷水机和冷凝器，所述保温水箱通过管道与所述冷水机连接，所述冷凝器通过管道与所述冷水机连接。

其优点和积极效果是：本发明结构设计合理，不同功能单元在结构上既相互独立又联系紧密。冷水机及冷凝器组对保温水箱中的水进行持续冷却形成低温冷却水，该低温冷却水通过管路泵送到第一换热器的冷介质通道形成冷介质循环，同时经由集奶罐泵送来的原奶进入第一换热器的热介质通道形成热介质循环，两种介质在换热器中完成热量交换，奶液的温度降低被储存在保温储奶罐中。通过控制冷介质的温度和流量以及热介质的流量，可以得到温度在0～4℃的奶液，速冷效果好，有效地避免了由于细菌滋生而造成的奶液质量下降问题。

优选地：还设有地下水冷却循环装置，由第二换热器及其附属管道构成；所述第二换热器的冷介质通道入口通过管道连接至地下水入口，在此管道上设有泵，所述第二换热器的冷介质通道出口通过管道连接至地下水出口；所述集奶罐通过管道连接至所述第二换热器的热介质通道入口，所述第二换热器的热介质出口通过管道连接至所述第一换热器的热介质通道入口。本地下水冷却循环的作用是对原奶进行初步的冷却，在第二换热器的冷介质通道中循环泵入温度相对较低的地下水，与热介质通道中的原奶进行热量交换使之温度降低至25℃左右，这样就降低了后序各装置的负担，节省了能源，同时提升了速冷的效率。

优选地：所述保温水箱分为标准低温水内腔和换热后储水内腔，所述标准低温水内腔的出口通过管道连接至所述第一换热器的冷介质通道入口、在此管道上设有泵，所述第一换热器的冷介质通道出口通过管道连接至所述换热后储水内腔的入口，所述换热后储水内腔的出口通过管道连接至所述冷水机，该管道的另一端连接至所述标准低温水内腔的入口；在所述换热后储水内腔的外壁上还设有自来水补水口。将保温水箱分为两个腔室，其中标准低温水内腔存放经冷水机及冷凝器组处理后得到的0℃左右的冷却水，换热后储水内腔用于存放热交换后的冷却水，两者严格分离，提升了速冷的效果，即原奶可以降低至0℃左右。

优选地：所述第一换热器和第二换热器均为板式换热器。

优选地：还设有集热装置，包括热水罐，所述热水罐通过管道连接至所述冷水机，在所述管道上还设有泵。集热装置用于收集原奶中的热量，通过泵送的循环水在冷水机内与从保温水箱中泵出的冷却水直接进行热量交换，使热水罐中的水升温至45～55℃，可以进行后续的利用，节约了能源。

优选地：还包括清洗水槽，其通过管道连接至所述热水罐，在该管道上设有阀门。设置清洗水槽可以将热水罐中的热水放出并对系统的一些部件进行拆卸清洗，合理利用了资源。

优选地：所述冷水机和冷凝器为三组，相应管路之间顺次连接。三组冷水机和冷凝器可以根据不同的负荷量选择全部开启或者部分开启，提升了整体的处理能力和处理的灵活性。

优选地：所述冷凝器为风冷式冷凝器。

优选地：在所述地下水入口与所述第二换热器之间的管道、所述标准低温水内腔的出口与所述第一换热器的冷介质通道入口之间的管道、所述换热后储水内腔的出口与所述冷水机之间的管道上均设有闸阀和过滤器。设置闸阀和过滤器使管道的通断可控并使管道中的冷却水得到过滤，延长设备使用寿命。

优选地：在所述标准低温水内腔的出口与所述第一换热器的冷介质通道入口之间的管道、所述热水罐的出口与所述冷水机之间的管路上均设有温度计。温度计提供了重要管路中介质的温度数据，便于现场操作人员对数据进行记录，同时便于发现装置各部分的异常状况，及时发现及时处理，避免出现事故及速冷效果异常。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、地下水出口；2、地下水入口；3、集奶罐；4、第二换热器；5、第一换热器；6、保温水箱；7、闸阀；8、过滤器；9、橡胶软接；10、泵；11、温度计；12、保温储奶罐；13、清洗水槽；14、热水箱；15、冷凝器；16、冷水机。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

本发明的原理：集奶罐3中的原奶在换热器中与冷却水进行热量交换，温度降低并储存在保温储奶罐12中。冷却水储存在保温水箱6中，其温度由冷水机16和冷凝器15维持。还增设了地下水冷却循环装置以及集热装置，分别用于对原奶进行初步的冷却处理以及对原奶中的热量进行收集利用，以增强设备的速冷处理能力和节能效果。

请参见图1，本发明包括用于储存刚挤下的原奶的集奶罐3、位于地下水冷却循环装置中完成地下水与原奶之间热量交换即进行初步冷却的第二换热器4、用于完成初步冷却的奶液与冷却水之间热量交换得到温度合适即0～4℃的第一换热器5以及用于储存最终奶液的保温储奶罐12。集奶罐3连接至自动挤奶机的出口，汇集原奶等待速冷处理。初步冷却后的奶液温度为25℃左右。保温储奶罐12应具有良好的隔热保温能力，使其内部的奶液保持在0～4℃，等待运输车等进行运输。

本实例中，第一换热器5和第二换热器4均为板式换热器。

地下水冷却循环装置除包括上述第二换热器4外，还包括相应附属管道。第二换热器4的冷介质通道入口通过管道连接至地下水入口2，在此管道上设有泵10；第二换热器4的冷介质通道出口通过管道连接至地下水出口1。在泵10的作用下，具有较低温度的地下水被泵送至第二换热器4的冷介质通道中形成稳定循环。集奶罐3通过管道连接至第二换热器4的热介质通道入口，在此管道上设有泵10，第二换热器4的热介质出口通过管道连接至第一换热器5的热介质通道入口，即初步冷却装置的输出作为后续最终冷却装置的输入。在泵10的作用下，原奶被依次泵送至第二换热器4和第一换热器5的热介质通道，最终进入保温储奶罐12中。

为了对地下水循环进行通断控制，在连接至第二换热器4冷介质入口的管道上设有闸阀7。还设有过滤器8对循环地下水进行过滤。

在第一换热器5的冷介质通道两端连接有保温水箱6。本实例中，保温水箱6分为标准低温水内腔和换热后储水内腔。标准低温水内腔中储存有0℃左右的冷却水，换热后储水内腔中存放热交换后的冷却水，温度约为4℃。其中，标准低温水内腔的出口通过管道连接至第一换热器5的冷介质通道入口，在此管道上设有泵10；第一换热器5的冷介质通道出口通过管道连接至换热后储水内腔的入口。在泵10的作用下，冷却水形成经由标准低温水内腔至第一换热器5冷介质通道再至换热后储水内腔的循环。

标准低温水内腔的出口与第一换热器5的冷介质入口之间采用橡胶软接9的形式进行连接，在泵10入口侧的管路上设有过滤器8和闸阀7，在其出口侧的管路上设有闸阀7用于控制管路的通断。还设有温度计11用于显示管路中冷却水的温度。

保温水箱6中的0℃冷却水由与之连接的冷水机16和冷凝器15制得并维持。换热后储水内腔的出口通过管道连接至冷水机16，此管道上设有泵10，该管道的另一端连接至标准低温水内腔的入口。换热后储水内腔的出口与冷水机16之间采用橡胶软接9的形式进行连接，在泵10入口侧的管路上设有过滤器8和闸阀7，在其出口侧的管路上设有闸阀7用于控制管路的通断。还设有温度计11用于显示管路中冷却水的温度。

由于在设备的运转过程中，保温水箱6中的冷却水会发生部分损失，因此在其换热后储水内腔的外壁上还设有自来水补水口，用于向其中补充自来水。

本实施例中，冷水机16及冷凝器15设置为三组，相应管路之间顺次连接。这样根据需要可以选择全部开启或者部分开启以适应不同的负荷，提升了设备整体的处理能力和处理的灵活性。冷凝器15选取为风冷式冷凝器。

为了节约能源、提升能源的综合利用率，本实例中设置了集热装置。该装置的主体为热水罐14，该热水罐14通过管道连接至冷水机16，在管道上还设有泵10。在泵10的作用下，热水罐14内的水做循环流动，在冷水机16内部吸收热量温度逐渐升高。集热装置用于收集原奶中的热量，通过泵送的循环水在冷水机内与从保温水箱中泵出的换热后的冷却水直接进行热量交换，使热水罐14中的水升温至45～55℃，可以进行后续的利用，节约了能源。

在热水罐14出口处的管道上还设有闸阀7控制通断，还设有温度计11用以显示温度。

本实例中，还设有通过管道连接至热水罐14的清洗水槽13，该管道上设置有阀门。因此可以根据需要将热水放出到清洗水槽13中对设备的各部件、管道等进行拆卸清洗以保证其清洁度。

Claims (10)

1.一种原奶速冷设备，其特征在于：包括用于储存刚挤下的原奶的集奶罐（3）、第一换热器（5）和用于储存速冷处理后的奶液的保温储奶罐（12）；所述集奶罐（3）通过管道连接至所述第一换热器（5）的热介质通道入口，该管道上设有泵（10），所述保温储奶罐（12）通过管道连接至所述第一换热器（5）的热介质通道出口；还包括储存有低温冷却水的保温水箱（6），其入口通过管道连接至所述第一换热器（5）的冷介质通道出口、其出口通过管道连接至所述第一换热器（5）的冷介质通道入口且在此通道上设有泵（10）使冷却水形成循环；还包括维持所述保温水箱（6）中冷却水低温的冷却系统，包括冷水机（16）和冷凝器（15），所述保温水箱（6）通过管道与所述冷水机（16）连接，所述冷凝器（15）通过管道与所述冷水机（16）连接。

2.按照权利要求1所述的原奶速冷设备，其特征在于：还设有地下水冷却循环装置，由第二换热器（4）及其附属管道构成；所述第二换热器（4）的冷介质通道入口通过管道连接至地下水入口（2），在此管道上设有泵（10），所述第二换热器（4）的冷介质通道出口通过管道连接至地下水出口（1）；所述集奶罐（3）通过管道连接至所述第二换热器（4）的热介质通道入口，所述第二换热器（4）的热介质出口通过管道连接至所述第一换热器（5）的热介质通道入口。

3.按照权利要求1所述的原奶速冷设备，其特征在于：所述保温水箱（6）分为标准低温水内腔和换热后储水内腔，所述标准低温水内腔的出口通过管道连接至所述第一换热器（5）的冷介质通道入口、在此管道上设有泵（10），所述第一换热器（5）的冷介质通道出口通过管道连接至所述换热后储水内腔的入口，所述换热后储水内腔的出口通过管道连接至所述冷水机（16），该管道的另一端连接至所述标准低温水内腔的入口；在所述换热后储水内腔的外壁上还设有自来水补水口。

4.按照权利要求1至3任一项所述的原奶速冷设备，其特征在于：所述第一换热器（5）和第二换热器（4）均为板式换热器。

5.按照权利要求1所述的原奶速冷设备，其特征在于：还设有集热装置，包括热水罐（14），所述热水罐（14）通过管道连接至所述冷水机（16），在所述管道上还设有泵（10）。

6.按照权利要求5所述的原奶速冷设备，其特征在于：还包括清洗水槽（13），其通过管道连接至所述热水罐（14），在该管道上设有阀门。

7.按照权利要求1所述的原奶速冷设备，其特征在于：所述冷水机（16）和冷凝器（15）为三组，相应管路之间顺次连接。

8.按照权利要求7所述的原奶速冷设备，其特征在于：所述冷凝器（15）为风冷式冷凝器。

9.按照权利要求8所述的原奶速冷设备，其特征在于：在所述地下水入口（2）与所述第二换热器（4）之间的管道、所述标准低温水内腔的出口与所述第一换热器（5）的冷介质通道入口之间的管道、所述换热后储水内腔的出口与所述冷水机（16）之间的管道上均设有闸阀（7）和过滤器（8）。

10.按照权利要求9所述的原奶速冷设备，其特征在于：在所述标准低温水内腔的出口与所述第一换热器（5）的冷介质通道入口之间的管道、所述热水罐（14）的出口与所述冷水机（16）之间的管路上均设有温度计（11）。