CN208653058U - 一种奶水牛乳制品冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种奶水牛乳制品冷却装置，包括奶液冷却系统、蓄冷系统、制冷系统、热水回收系统和控制系统，奶液冷却系统与蓄冷系统连接，蓄冷系统与制冷系统连接，制冷系统与热水回收系统连接，奶液冷却系统、蓄冷系统、制冷系统和热水回收系统均与控制系统连接；所述的奶液冷却系统包括奶液贮存罐、料液循环泵，蓄冷系统包括蓄冷装置，蓄冷装置中设有盘式蒸发管，制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流阀和蓄冷装置中的盘管蒸发器，热水回收系统包括加热器、热水循环泵和热水箱，控制系统包括PLC控制器、显示模块、输入模块、通信模块。该装置可利用鲜牛奶自身携带的热量以加热奶站日常生活用热水，可降低鲜牛奶冷却的成本，并可远程监控，提高的管理效率。

Description

一种奶水牛乳制品冷却装置

技术领域

本实用新型涉及奶制品制冷保温设备领域，具体涉及一种奶水牛乳制品冷却装置。

背景技术

刚从奶水牛身上挤下的牛奶，温度约为36度左右，是微生物繁殖较适宜的温度，如果不能及时冷却，落入牛奶中的微生物将会大量生长，酸度快速增长，不仅牛奶的质量会降低，甚至能使牛奶凝固变质，更严重的则会引起食物中毒。

目前农牧场常用的鲜牛奶冷却方式有水池牛奶冷却、冷排牛奶冷却、浸没式冷却器牛奶冷却等，水池冷却法是最普通、简易的冷却方法，其缺点是对于水资源短缺和水温高的地方难以实施；冷排牛奶冷却法适用于小规模的加工厂和奶水牛站进行鲜牛奶冷却；浸没式冷却器的缺点是盘管清洗困难，制冷量较小；上述的鲜牛奶冷却方法均难以利用鲜牛奶冷却过程中产生的热量对生活用水进行加热并为奶站提供日常工作需要的热水，以达到节约能源的目的；同时上述的冷却装置难以在低电价时进行制冷、蓄冷并在高电价时停止制冷并释放冷源以达到节约成本的目的；上述装置难以进行远程监控。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，设计了一种奶水牛乳制品冷却装置，该装置可利用冷却鲜牛奶时产生的热量以加热奶站日常生活用热水，节约能源的同时方便了奶站工人的生活，同时该装置可进一步降低鲜牛奶冷却的成本，提高奶站的经济收益；该装置智能化控制并可远程监控，提高的管理效率。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种奶水牛乳制品冷却装置，其特征在于，包括奶液冷却系统、蓄冷系统、制冷系统、热水回收系统和控制系统，奶液冷却系统与蓄冷系统连接，蓄冷系统与制冷系统连接，制冷系统与热水回收系统连接，奶液冷却系统、蓄冷系统、制冷系统和热水回收系统均与控制系统连接；

所述的奶液冷却系统包括奶液贮存罐、料液循环泵、第一阀门、第二阀门和第三阀门，奶液贮存罐顶部固定有搅拌电机，奶液贮存罐内部设有搅拌叶片，搅拌叶片与搅拌电机连接，奶液贮存罐固定于冷却底座上，冷却底座的进水口与蓄冷系统的出水口连接，冷却底座的出水口与蓄冷系统的进水口连接，冷却底座的进水口管路上设有第一阀门，冷却底座的出水口管路上设有第二阀门和料液循环泵，冷却底座的进水管路与出水管路上设有隔离管路，隔离管路上设有第三阀门；

所述的蓄冷系统包括蓄冷装置，蓄冷装置中盛放有冰水，冰水中浸入有盘管蒸发器；蓄冷装置上开有出水口和进水口；

所述的制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流阀和蓄冷装置中的盘管蒸发器，压缩机与冷凝器连接，冷凝器与节流阀连接，节流阀与盘管蒸发器连接，盘管蒸发器与压缩机连接并组成循环的制冷系统，压缩机与冷凝器连接的管路上并联有加热器，压缩机与冷凝器的连接管路上设有第四阀门，压缩机与加热器的连接管路上设有第五阀门；

所述的热水回收系统包括加热器、热水循环泵和热水箱，加热器中盛放有换热水，换热水中浸入有换热管，换热管一端与压缩机连接且另一端与节流阀连接，加热器上设有进水口和出水口，加热器的进水口与热水箱的出水口连接，加热器的出水口与热水循环泵连接，热水循环泵与热水箱的出水口连接，热水循环泵与热水箱的连接管路上设有第六阀门；

所述的控制系统包括PLC控制器、显示模块、输入模块、通信模块、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第一压力传感器和第二压力传感器，第一温度传感器设置于奶液贮存罐上，第二温度传感器设置于蓄冷装置的出水口侧的连接管路上，第三温度传感器设置于加热器出水口侧的连接管路上，第四温度传感器设置于加热器进水口侧的连接管路上，第五温度传感器设置于加热器上，第一压力传感器和第二压力传感器分别设置于压缩泵的两侧的连接管路上；

第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、料液循环泵、热水循环泵、搅拌电机、压缩机、冷凝器和节流阀均与PLC 控制器连接。

优选的，所述的蓄冷装置、加热器和热水箱的表层设有珍珠岩膨胀颗粒保温层。

优选的，所述的第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门均为电磁阀门。

优选的，所述的通信模块通过2G/3G/4G/Wifi/ZigBee中的一种通信协议与监控设备连接。

本实用新型的有益效果是：该装置可利用冷却鲜牛奶时产生的热量以加热奶站日常生活用热水，节约能源的同时方便了奶站工人的生活，同时该装置可进一步降低鲜牛奶冷却的成本，提高奶站的经济收益；该装置智能化控制并可远程监控，提高的管理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种奶水牛乳制品冷却装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-奶液贮存罐，2-蓄冷装置，3-冷凝器，4-压缩机，5-加热器，6热水箱，7-热水循环泵，8-PLC控制器，11-冷却底座，12-搅拌电机，13-搅拌叶片，14-第一温度传感器，15-第一阀门，16-第三阀门， 21-第二温度传感器，22-料液循环泵，23-第二阀门，31-节流阀，32-第三阀门，33-第四阀门，34-第一压力传感器，35-第二压力传感器， 51-第五温度传感器，61-第四温度传感器，62-热水流出阀，63-第六阀门，64-第三温度传感器，81-显示模块，82-输入模块，83-通信模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1所示，一种奶水牛乳制品冷却装置，包括奶液冷却系统、蓄冷系统、制冷系统、热水回收系统和控制系统，奶液冷却系统与蓄冷系统连接，蓄冷系统与制冷系统连接，制冷系统与热水回收系统连接，奶液冷却系统、蓄冷系统、制冷系统和热水回收系统均与控制系统连接；

所述的奶液冷却系统包括奶液贮存罐1、料液循环泵22、第一阀门15、第二阀门23和第三阀门16，奶液贮存罐1顶部固定有搅拌电机12，奶液贮存罐1内部设有搅拌叶片13，搅拌叶片13与搅拌电机 12连接，奶液贮存罐1固定于冷却底座11上，冷却底座11的进水口与蓄冷系统的出水口连接，冷却底座11的出水口与蓄冷系统的进水口连接，冷却底座11的进水口管路上设有第一阀门15，冷却底座 11的出水口管路上设有第二阀门23和料液循环泵22，冷却底座11 的进水管路与出水管路上设有隔离管路，隔离管路上设有第三阀门 16；

所述的蓄冷系统包括蓄冷装置2，蓄冷装置2中盛放有冰水，冰水中浸入有盘管蒸发器；蓄冷装置2上开有出水口和进水口；

所述的制冷系统包括压缩机4、冷凝器3、节流阀31和蓄冷装置中的盘管蒸发器，压缩机4与冷凝器3连接，冷凝器3与节流阀31 连接，节流阀31与盘管蒸发器连接，盘管蒸发器与压缩机4连接并组成循环的制冷系统，压缩机4与冷凝器3连接的管路上并联有加热器5，压缩机4与冷凝器3的连接管路上设有第四阀门32，压缩机4 与加热器5的连接管路上设有第五阀门33；

所述的热水回收系统包括加热器5、热水循环泵7和热水箱6，加热器5中盛放有换热水，换热水中浸入有换热管，换热管一端与压缩机4连接且另一端与节流阀31连接，加热器5上设有进水口和出水口，加热器5的进水口与热水箱6的出水口连接，加热器5的出水口与热水循环泵7连接，热水循环泵7与热水箱6的出水口连接，热水循环泵7与热水箱6的连接管路上设有第六阀门63；

所述的控制系统包括PLC控制器8、显示模块81、输入模块82、通信模块83、第一温度传感器14、第二温度传感器21、第三温度传感器64、第四温度传感器61、第五温度传感器51、第一压力传感器 34和第二压力传感器35，第一温度传感器14设置于奶液贮存罐1上，第二温度传感器21设置于蓄冷装置2的出水口侧的连接管路上，第三温度传感器64设置于加热器5出水口侧的连接管路上，第四温度传感器61设置于加热器5进水口侧的连接管路上，第五温度传感器 51设置于加热器5上，第一压力传感器34和第二压力传感器35分别设置于压缩泵4的两侧的连接管路上；

第一阀门15、第二阀门23、第三阀门16、第四阀门32、第五阀门33、第六阀门63、第一温度传感器14、第二温度传感器21、第三温度传感器64、第四温度传感器61、第五温度传感器51、第一压力传感器34、第二压力传感器35、料液循环泵22、热水循环泵7、搅拌电机12、压缩机4、冷凝器3和节流阀31均与PLC控制器8连接。

其中的，所述的蓄冷装置2、加热器5和热水箱6的表层设有珍珠岩膨胀颗粒保温层。

其中的，所述的第一阀门15、第二阀门23、第三阀门16、第四阀门32、第五阀门33和第六阀门63均为电磁阀门。

其中的，所述的通信模块83通过2G/3G/4G/Wifi/ZigBee中的一种通信协议与监控设备连接。

本实施例中的压缩机4选用转子式压缩机，冷凝器3选用翅片式冷凝器，蓄冷装置2为盘管式冰蓄冷冷却装置，是由沉浸在冷水装置中的盘管蒸发器构成换热表面的装置，在蓄冷的过程中，制冷剂直接在盘管蒸发器内循环，蒸发制冷吸收蓄冷装置中水的热量，在盘管蒸发器的外表面形成冰水混合物。融冰时，蓄冷装置2里用来冷却鲜牛奶的冷却水直接送入盘管蒸发器的表面结有冰的蓄冷装置2，使表面的冰层逐渐融化，该蓄冷装置2无需二次换热设备。

本装置的一个具体应用为：为了达到节约电能的目的，该装置中的蓄冷装置2可利用夜间低电价时期进行蓄冷，通过输入模块82设定PLC控制器8驱动蓄冷系统和制冷系统为夜间工作模式；当奶液贮存罐1中加入鲜牛奶后，第一温度传感器14将鲜牛奶的温度信息传输至PLC控制器82中并与预定值比较，当鲜牛奶的温度值大于预定值后，PLC控制器8驱动搅拌电机12，搅拌电机12带动搅拌叶片13 转动对鲜牛奶流动以与冷却底座11充分接触以降温；同时PLC控制器8打开第二阀门23并驱动料液循环泵22将冷却底座11中的热水泵入蓄冷装置2中进行换热降温，蓄冷装置2的出水口侧的连接管路上设有第二温度传感器21，其可将降温后的冰水的实际温度值传输至PLC控制器8中，当温度未达到设定值时，第一阀门15处于关闭状态，而第三阀门16打开，未冷却的水被料液循环泵22吸回并进行二次换热冷却直至冷却水降到设定值，当温度达到设定值后，PLC控制器8打开第一阀门15并关闭第三阀门16，冷却水流入冷却底座参与鲜牛奶的再次冷却。

当蓄能装置2中的冷源制冷能力不足时，其难以将多次循环的冷却水降至目的温度，即第二温度传感器21多次测得水温依旧无法达到设定值时，PLC控制器8将驱动制冷系统投入工作以为蓄冷装置提供冷源；PLC控制器8驱动压缩机4将蓄冷装置中的盘管蒸发器中的制冷剂进行高压处理，同时PLC控制器8打开第四阀门32，高温高压且呈气态的制冷剂通过冷凝器3散热，散热后的制冷剂经过节流阀的降温减压后变成气态并回输至盘管蒸发器中，气态的制冷剂大量吸收蓄冷装置2中的冷却水的热量，从而实现蓄冷装置蓄冷的目的，经过多次制冷循环后，蓄能装置2储蓄足够的冷源，此时PLC控制器8 关闭压缩机4，停止制冷。

在上述制冷循环的过程中，加热器5上的第五温度传感器51将加热器5中的水温传输至PLC控制器8，当水温低于设定值时，PLC 控制器打开第四阀门33，压缩机4压缩的制冷剂携带热量分流至加热器5中的换热管5中，制冷剂通过换热管向加热器5中的水传递热量以降温，降温后的制冷剂参与至节流阀31的制冷循环过程中，讲过换热后的热水达到设定值后，PLC控制器8打开热水循环,7和第六阀门63，热水循环泵将热水泵入热水箱6中以存储，而热水箱中的水存在降温的情况，因而在热水循环泵7的泵入下进入加热器5中，参与吸热、加热的循环，热水箱出水口连接管路上设有第四温度传感器61，其将热水箱6泵出的热水的水温实时传输至PLC控制器8中，经过多次循环后，水温达到设定值，此时PLC控制器8关闭第五阀门 33、热水循环泵7和第六阀门63，热水加热循环完成。

PLC控制器通过通信模块83将运行状态通过无线信号发送至监控设备(如手机、平板等移动设备或者计算机)，可实现远程监控的目的，提高风险管控和管理的效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种奶水牛乳制品冷却装置，其特征在于，包括奶液冷却系统、蓄冷系统、制冷系统、热水回收系统和控制系统，奶液冷却系统与蓄冷系统连接，蓄冷系统与制冷系统连接，制冷系统与热水回收系统连接，奶液冷却系统、蓄冷系统、制冷系统和热水回收系统均与控制系统连接；

所述的奶液冷却系统包括奶液贮存罐、料液循环泵、第一阀门、第二阀门和第三阀门，奶液贮存罐顶部固定有搅拌电机，奶液贮存罐内部设有搅拌叶片，搅拌叶片与搅拌电机连接，奶液贮存罐固定于冷却底座上，冷却底座的进水口与蓄冷系统的出水口连接，冷却底座的出水口与蓄冷系统的进水口连接，冷却底座的进水口管路上设有第一阀门，冷却底座的出水口管路上设有第二阀门和料液循环泵，冷却底座的进水管路与出水管路上设有隔离管路，隔离管路上设有第三阀门；

所述的蓄冷系统包括蓄冷装置，蓄冷装置中盛放有冰水，冰水中浸入有盘管蒸发器；蓄冷装置上开有出水口和进水口；

所述的制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流阀和蓄冷装置中的盘管蒸发器，压缩机与冷凝器连接，冷凝器与节流阀连接，节流阀与盘管蒸发器连接，盘管蒸发器与压缩机连接并组成循环的制冷系统，压缩机与冷凝器连接的管路上并联有加热器，压缩机与冷凝器的连接管路上设有第四阀门，压缩机与加热器的连接管路上设有第五阀门；

所述的热水回收系统包括加热器、热水循环泵和热水箱，加热器中盛放有换热水，换热水中浸入有换热管，换热管一端与压缩机连接且另一端与节流阀连接，加热器上设有进水口和出水口，加热器的进水口与热水箱的出水口连接，加热器的出水口与热水循环泵连接，热水循环泵与热水箱的出水口连接，热水循环泵与热水箱的连接管路上设有第六阀门；

所述的控制系统包括PLC控制器、显示模块、输入模块、通信模块、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第一压力传感器和第二压力传感器，第一温度传感器设置于奶液贮存罐上，第二温度传感器设置于蓄冷装置的出水口侧的连接管路上，第三温度传感器设置于加热器出水口侧的连接管路上，第四温度传感器设置于加热器进水口侧的连接管路上，第五温度传感器设置于加热器上，第一压力传感器和第二压力传感器分别设置于压缩泵的两侧的连接管路上；

第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、料液循环泵、热水循环泵、搅拌电机、压缩机、冷凝器和节流阀均与PLC控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种奶水牛乳制品冷却装置，其特征在于，所述的蓄冷装置、加热器和热水箱的表层设有珍珠岩膨胀颗粒保温层。

3.根据权利要求1所述的一种奶水牛乳制品冷却装置，其特征在于，所述的第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门均为电磁阀门。

4.根据权利要求1所述的一种奶水牛乳制品冷却装置，其特征在于，所述的通信模块通过2G/3G/4G/Wifi/ZigBee中的一种通信协议与监控设备连接。