CN115615118A - 用于牧场鲜奶降温的全热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，包括制冷设备，所述制冷设备用于对第一进水端的进水制冷，冷水箱，所述制冷设备制出的水被冷水箱收集；奶‑水换热设备，所述换热设备进水口与冷水箱连通，所述冷水箱通过换热设备进水口为奶‑水换热设备提供温度低于奶的水；所述换热设备出水口与制冷设备连通，奶‑水换热设备中温度高于奶的水通过所述换热设备出水口导入制冷设备；所述制冷设备还用于对换热设备出水口的出水制冷；能够解决目前牧场能源浪费的问题，提高能源的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及牧业能源利用领域，具体涉及一种用于牧场鲜奶降温的全热回收系统。
背景技术
鲜奶降温是现代规模化牧场重要的生产环节和质量保证措施；目前多数牧场鲜奶降温基本上都是两段降温或制冷机一次降温；两段降温第一阶段用地下水经过一级板式换热器将鲜奶从35℃降温到15℃左右，第二阶段将预冷却的15℃原奶用制冷机经二级板式换热器降温到4℃并送入储奶罐，待鲜奶运输车输运至加工厂；一次降温是用制冷机制取0℃甚至更低的冷却介质，直接将鲜奶冷却到4℃以下由冷藏罐车输运至加工厂。
无论何种鲜奶降温方式，都没有充分回收鲜奶的显热，要么通过风冷式冷凝器吹入大气，要么通过喷淋塔与大气热交换，此过程产生了大量的能源浪费。
因此，为解决以上问题，需要一种用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，能够解决目前牧场能源浪费的问题，提高能源的利用率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，能够解决目前牧场能源浪费的问题，提高能源的利用率。
本发明的用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，包括制冷设备，所述制冷设备连通有第一进水端，所述制冷设备用于对第一进水端的进水制冷，所述第一进水端可被控制地打开或闭合；
冷水箱，所述冷水箱和制冷设备连通，所述制冷设备制出的水被冷水箱收集；
奶-水换热设备，所述奶-水换热设备具有换热设备进水口和换热设备出水口，所述换热设备进水口用于将温度低于奶的水导入奶-水换热设备，所述换热设备出水口用于将温度高于奶的水导出奶-水换热设备；
所述换热设备进水口与冷水箱连通，所述冷水箱通过换热设备进水口为奶-水换热设备提供温度低于奶的水；所述换热设备出水口与制冷设备连通，奶-水换热设备中温度高于奶的水通过所述换热设备出水口导入制冷设备；
所述制冷设备还用于对换热设备出水口的出水制冷；
所述制冷设备还连通有第二进水端和/或第三进水端，所述制冷设备制冷产生的热量被第二进水端进水和/或第三进水端进水带走；所述第二进水端可被控制地打开或闭合，所述第三进水端可被控制地打开或闭合；
还包括第一用热设备和/或第二用热设备，所述第二进水端从制冷设备带走的热量供第一用热设备使用，所述第三进水端从制冷设备带走的热量供第二用热设备使用。
进一步，所述第一用热设备为供暖设备，还包括温水箱，所述温水箱具有供暖设备进水口和供暖设备出水口，所述第二进水端从制冷设备带走的热量通过供暖设备进水口被导入至温水箱存储；
所述供暖设备出水口用于将温水箱内存储的水导出至供暖设备的预设供暖区，所述预设供暖区将温水箱内存储的水的热量消耗；
还包括循环水通道，温水箱内导出的被预设供暖区吸收热量的水通过循环水通道回流至供暖设备进水口；
所述循环水通道经过制冷设备制冷产生热量的一侧，以使得所述制冷设备制冷产生的热量还被供暖设备的循环水带走。
进一步，所述第二用热设备为消毒设备，所述第三进水端从制冷设备带走的热量用于消毒设备的水源升温。
进一步，所述冷水箱内水的温度介于0℃-3℃。
进一步，所述温水箱内水的温度不低于被导入奶-水换热设备的鲜奶温度。
进一步，所述第一进水端常闭，以使得奶水换热设备、制冷设备的制冷端和冷水箱形成奶-水热交换用水闭合的回路。
进一步，所述第二进水端常闭，以使得供暖设备、制冷设备的散热端、热水箱和循环水通道形成预设供暖区-水热交换用水闭合的回路。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，所述第一进水端常闭，以使得奶水换热设备、制冷设备的制冷端和冷水箱形成奶-水热交换用水闭合的回路；所述第二进水端常闭，以使得供暖设备、制冷设备的散热端、热水箱和循环水通道形成预设供暖区-水热交换用水闭合的回路；降低水资源的使用，降低能源浪费，达到节水的目的，尤其是在牧场用水大量的环境下，节水效果更加明显。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，如图所示，本实施例中的用于牧场鲜奶降温的全热回收系统包括制冷设备，所述制冷设备选用现有技术中的任一种能够完成制冷功能即可，本方案的制冷设备为水冷制冷机组，所述制冷设备连通有第一进水端，所述第一进水端设置的目的在于为制冷设备提供水源，所述制冷设备用于对第一进水端的进水制冷，所述第一进水端可被控制地打开或闭合；
冷水箱，所述冷水箱和制冷设备连通，所述制冷设备制出的水被冷水箱收集；通过制冷设备制冷的水被储存在冷水箱内等待使用，一般选择水泵将冷水泵入冷水箱，降低能量消耗并能提高冷水使用效率，水泵根据实际情况选择现有技术中的任一种；所述冷水箱内水的温度介于0℃-3℃；采用直冷的方式降低热量在冷却过程中的消耗，提高奶-水的换热效率；
奶-水换热设备，所述奶-水换热设备选用现有技术中的任一种能够完成换热功能即可，本方案的奶-水换热设备为板式换热器，鲜奶通过板式换热器将热量降低至预设温度，所述奶-水换热设备具有换热设备进水口和换热设备出水口，所述换热设备进水口用于将温度低于奶的水导入奶-水换热设备，所述换热设备出水口用于将温度高于奶的水导出奶-水换热设备；一般奶-水换热设备配有对应功能的泵送源，满足奶-水换热的常规给排水需求，本方案针对鲜奶进行热交换，鲜奶温度一般为35℃，采用温度低于鲜奶的冷水箱内的水对其换热，能够加快鲜奶的降温效率；
所述换热设备进水口与冷水箱连通，所述冷水箱通过换热设备进水口为奶-水换热设备提供温度低于奶的水；所述换热设备出水口与制冷设备连通，奶-水换热设备中温度高于奶的水通过所述换热设备出水口导入制冷设备；
所述制冷设备还用于对换热设备出水口的出水制冷；
所述第一进水端常闭，以使得奶水换热设备、制冷设备的制冷端和冷水箱形成奶-水热交换用水闭合的回路；降低水资源的使用，降低能源浪费，达到节水的目的，尤其是在牧场用水大量的环境下，节水效果更加明显；
所述制冷设备还连通有第二进水端和/或第三进水端，所述和/或的含义即为第二进水端和第三进水端能同时使用或者第二进水端和第三进水端各自独立的使用，在此不再赘述，满足对制冷设备的产热应用，提高能源的利用有效性，同时还起到节约生产成本的作用；实际使用时还可根据情况选择增加第四进水端、第五进水端等以利用制冷设备产热为目的的能源利用渠道，在此不再赘述；
所述制冷设备制冷产生的热量被第二进水端进水和/或第三进水端进水带走；所述第二进水端可被控制地打开或闭合，所述第三进水端可被控制地打开或闭合；
还包括第一用热设备和/或第二用热设备，所述和/或的含义即为第一用热设备和第二用热设备能同时使用或者第一用热设备和第二用热设备各自独立的使用，在此不再赘述，所述第二进水端从制冷设备带走的热量供第一用热设备使用，所述第三进水端从制冷设备带走的热量供第二用热设备使用。
本实施例中，所述第一用热设备为供暖设备，所述供暖设备选用现有技术中的任一种能够完成供暖功能即可，本方案的供暖设备为用水暖气，该用水暖气配有加热源和使用泵，以满足常规的供暖需求；
还包括温水箱，所述温水箱具有供暖设备进水口和供暖设备出水口，所述第二进水端从制冷设备带走的热量(被制冷设备散热端制热的热水)通过供暖设备进水口被导入至温水箱存储；
所述供暖设备出水口用于将温水箱内存储的水导出至供暖设备的预设供暖区，所述预设供暖区将温水箱内存储的水的热量消耗；
还包括循环水通道，温水箱内导出的被预设供暖区吸收热量的水通过循环水通道回流至供暖设备进水口；
所述循环水通道经过制冷设备制冷产生热量的一侧，以使得所述制冷设备制冷产生的热量还被供暖设备的循环水带走；
所述第二进水端常闭，以使得供暖设备、制冷设备的散热端、热水箱和循环水通道形成预设供暖区-水热交换用水闭合的回路；
所述温水箱内水的温度不低于被导入奶-水换热设备的鲜奶温度；所述温水箱内通过第二进水端导入的温水水温一般为35℃-40℃(仅存有第一用热设备的情况下)，是由于温水的初始温度为常温，经过奶-水换热设备传递的热量、对鲜奶降温的热量和对热交换水的制冷热量大部分被第二进水端的进水吸收，而供暖设备供暖的水温一般为55℃，仅需对温水继续加热20℃左右即可满足供暖使用需求，提高热利用率，满足节能减排需求。
本实施例中，所述第二用热设备为消毒设备，所述第三进水端从制冷设备带走的热量用于消毒设备的水源升温，所述消毒设备选用现有技术中的任一种能够完成消毒功能即可，本方案的消毒设备为高温水消毒设备，该高温水消毒设备配有加热源和使用泵，以满足常规的高温消毒需求；所述消毒设备的第三进水端先经制冷设备散热端提高出水温度后再通过自身加热源满足高温用水需求，可起到节源的目的；经使用，以日产50吨鲜奶的某中型牧场为例：每天可回收热量99万大卡，折合1151.2kwh电能，可以节省消毒水加热电量折合1151.2kwh，或者在冬季满足3000m2奶厅一天的供暖需求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，其特征在于：包括制冷设备，所述制冷设备连通有第一进水端，所述制冷设备用于对第一进水端的进水制冷，所述第一进水端可被控制地打开或闭合；
冷水箱，所述冷水箱和制冷设备连通，所述制冷设备制出的水被冷水箱收集；
奶-水换热设备，所述奶-水换热设备具有换热设备进水口和换热设备出水口，所述换热设备进水口用于将温度低于奶的水导入奶-水换热设备，所述换热设备出水口用于将温度高于奶的水导出奶-水换热设备；
所述换热设备进水口与冷水箱连通，所述冷水箱通过换热设备进水口为奶-水换热设备提供温度低于奶的水；所述换热设备出水口与制冷设备连通，奶-水换热设备中温度高于奶的水通过所述换热设备出水口导入制冷设备；
所述制冷设备还用于对换热设备出水口的出水制冷；
所述制冷设备还连通有第二进水端和/或第三进水端，所述制冷设备制冷产生的热量被第二进水端进水和/或第三进水端进水带走；所述第二进水端可被控制地打开或闭合，所述第三进水端可被控制地打开或闭合；
还包括第一用热设备和/或第二用热设备，所述第二进水端从制冷设备带走的热量供第一用热设备使用，所述第三进水端从制冷设备带走的热量供第二用热设备使用。
2.根据权利要求1所述的用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，其特征在于：所述第一用热设备为供暖设备，还包括温水箱，所述温水箱具有供暖设备进水口和供暖设备出水口，所述第二进水端从制冷设备带走的热量通过供暖设备进水口被导入至温水箱存储；
所述供暖设备出水口用于将温水箱内存储的水导出至供暖设备的预设供暖区，所述预设供暖区将温水箱内存储的水的热量消耗；
还包括循环水通道，温水箱内导出的被预设供暖区吸收热量的水通过循环水通道回流至供暖设备进水口；
所述循环水通道经过制冷设备制冷产生热量的一侧，以使得所述制冷设备制冷产生的热量还被供暖设备的循环水带走。
3.根据权利要求1所述的用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，其特征在于：所述第二用热设备为消毒设备，所述第三进水端从制冷设备带走的热量用于消毒设备的水源升温。
4.根据权利要求1所述的用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，其特征在于：所述冷水箱内水的温度介于0℃-3℃。
5.根据权利要求4所述的用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，其特征在于：所述温水箱内水的温度不低于被导入奶-水换热设备的鲜奶温度。
6.根据权利要求1所述的用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，其特征在于：所述第一进水端常闭，以使得奶水换热设备、制冷设备的制冷端和冷水箱形成奶-水热交换用水闭合的回路。
7.根据权利要求2所述的用于牧场鲜奶降温的全热回收系统，其特征在于：所述第二进水端常闭，以使得供暖设备、制冷设备的散热端、热水箱和循环水通道形成预设供暖区-水热交换用水闭合的回路。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115517294A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-27 | 北京北巨科技有限公司 | 用于牧场鲜奶降温的节水系统 |
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2022
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