PL66295B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 24. II. 1973 KI. 17c,3/05 MKP F25d 17/02 CZYTLLNIA Urzedu Pale»tew*go Wspóltwórcy wynalazku: Tadeusz Wachtl, Mieczyslaw Ptasinski, Wlady¬ slaw Cieplak Wlasciciel patentu: Zaklady Mechaniczne „Ponar-Tarnów", Tarnów (Polska) Urzadzenie do szybkiego schladzania cieczy Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do szyb¬ kiego schladzania i przechowywania w stanie obnizonej temperatury wszelkiego rodzaju cieczy a zwlaszcza mleka, za pomoca uprzednio wytwo¬ rzonego lodu w wodzie, przy uzyciu agregatu chlod¬ niczego o malej wydajnosci. Urzadzenie na przy¬ klad umozliwia schladzanie cieczy w zbiorniku o pojemnosci 800—1200 1 z temperatury +35°C do temperatury +5°C w czasie od 1 do 1,5 go¬ dziny.Istniejace obecnie najnowsze urzadzenia do schla¬ dzania cieczy, zwlaszcza mleka pracujace na zasa¬ dzie uprzednio zgromadzonego zimna potrzebnego do schladzania cieczy, skladaja sie z agregatu wuRrdniczego o malej wydajnosci samoczynnie dzia¬ lajacego, zbiornika na schladzana ciecz wraz z mie¬ szadlem wyrównujacym temperature schladzanej cieczy, parowacza umieszczonego obok zbiornika na. schladzana ciecz, oraz pompy wodnej z ukladem rur doprowadzajaco-odprowadzajacych. Parowacz i zbiornik na schladzana ciecz umieszczone sa we wspólnej wannie z woda.W znanym innym urzadzeniu przebieg pracy urzadzenia jest nastepujacy: kilkanascie godzin przed zamierzonym schladzaniem cieczy, obslugu¬ jacy urzadzerie uruchamia agregat chlodniczy w celu zgromadzenia na parowaczu lodu, którego ilosc powinna automatycznie regulowac czujka ter¬ mostatu umieszczona miedzy pierwszym a drugim 10 15 20 25 30 rzedem rurek parowacza, liczac od góry, nad po¬ wierzchnia jednej rurki w kierunku jej osi.Gdy w urzadzeniu jest juz zgromadzona wyma¬ gana ilosc zimna napelnia sie zbiornik ciecza prze¬ znaczona do schladzania, na przyklad mlekiem i uruchamia recznie wlacznikiem elektrycznym pompe wodna wraz z mieszadlem. Pompa wodna sprzezona bezposrednio z silnikiem elektrycznym nad wanna zasysa wode lodowa spod parownika i tloczy ja poza pionowa przegrode, dzielaca wanne na dwie czesci, gdzie przez odpowiednie usytuowa¬ nie listew kierujacych strumien wody lodowej dwu¬ krotnie oplywTa zbiornik z ciecza schladzana, a na¬ stepnie przelewa przez otwór w górnej czesci prze¬ grody pionowej do przestrzeni parowacza.Przeplywajaca woda topi lód zgromadzony uprzednio na parowaczu kosztem odebranego cie¬ pla od schladzanej cieczy, wskutek czego ponownie oziebiona splywa pod parowacz, skad znów zassa¬ na przez pompe wraca do obiegu. Proces schladza¬ nia trwa tak dlugo, dopóki ciecz w zbiorniku nie uzyska zadanej temperatury.W omawianym urzadzeniu uzyskuje sie po 2-ch godzinach schladzania wody od temperatury +35°C do okolo +6°C. W przypadku mleka okres schla¬ dzania nie moze byc dluzszy niz 2 godziny, a tem¬ peratura mleka po tym czasie powinna sie wahac w granicach od +2 do +5°C.Zastosowanie we wspomnianym urzadzeniu dwu¬ krotnego oplywu strumienia wody lodowej wokól 662953 zbiornika ze schladzana ciecza przez waskie szcze¬ liny o ostrych zalamaniach, stworzylo tak duze opary hydrauliczne, ze zaistniala koniecznosc uzycia pompy wodnej o znacznej mocy i wysokich para¬ metrach slupa tloczenia wody, jak to ma miejsce w danym przypadku. Na skutek wymienionych wy¬ zej oparów hydraulicznych, woda wplywajaca z obiegu wokól wanny do parownika przez otwór w górnej czesci przegrody posiada mala predkosc, w rezultacie czego intensywnosc rozpuszczania lodu jest niska co wplywa ujemnie na proces schladza¬ nia cieczy.Zamocowanie pompy wodnej o wysokich obro¬ tach (2900 obr./min.) nad wanna zwieksza jej glo¬ sna prace i jest bardzo niekorzystne, poniewaz obniza w znacznym stopniu sprawnosc energetyczna urzadzenia z powodów nizej podanych. Przetlaczana woda zimna spod parowacza przez elementy po¬ sredniczace: rure ssaca, korpus pompy i rure tlocz¬ na, umieszczona w strumieniu goracego powietrza, tloczoi.ego przez przewietrznik silnika elektryczne¬ go, jak równiez bezposredni odbiór ciepla na drodze przewodzenia jednej czesci obudowy pompy, sta¬ nowiacy sasiadujacy element pompy i silnika, wply¬ waja ujemnie na czas schladzania i wydluzaja pro¬ ces akumulacji lodu niezbednego do schladzania cieczy.Poza tym w warunkach eksploatacyjnych wspom¬ niana pompa ma ujemne cechy, poniewaz wymaga zalewania jej woda przy uruchamianiu po kazdym dluzszym postoju, co w praktyce zdarza sie czesto.Te ostatnie wspomniane trudnosci wydluzaja proces schladzania cjeczy, co na przyklad w. zlewniach mleka wplywa ujemnie na okres stabilnosci bioche¬ micznej mleka, a nierzadko prowadzi do jego straty uzytkowej.Umieszczenie czujki termostatu nad zewnetrzna powierzchnia rurki, w drugim rzedzie poziomym paaowacza .od góry nie daje pelnej gwarancji samo¬ czynnego zgromadzenia zalozonej ilosci lodu na parowaczu, poniewaz w procesie schladzania wody otaczajacej parownik woda oziebiona do tempera¬ tury w poblizu 0°C jako lzejsza od wody o tem¬ peraturze + 4°C unosi sie wyzej, co powoduje szybsze* obrastanie górnych rurek parowacza lodem.Równiez niedoskonaly stopien suchosci freonu sto¬ sowanego w agregatach chlodniczych wplywa w znacznym stopniu na szybsze tworzenie sie lodu w górnej czesci parowacza.Przytoczone fakty nierzadko sa powodem samo¬ czynnego wylaczenia sie agregatu chlodniczego, po¬ mimo tego, ze nie zostala zakumulowana odpo¬ wiednia ilosc lodu, poniewaz czujka termostatu umieszczona w górnej czesci zamarza szybciej.W tej czesci parowacza normalnie tworzy sie jed¬ nolita tafla lodu, a na dolnych rurkach parowa¬ cza brak jest lodu. Powyzszy fakt zmusza czesto uzytkowników omawianego urzadzenia chlodniczego do wylaczania czujki termostatu zupelnie i stoso¬ wania pracy w ukladzie ciaglym.Celem wynalazku jest usuniecie wystepujacych wad w znanych urzadzeniach do schladzania cieczy zwlaszcza mleka, to jest skrócenie czasu schladza¬ nia cieczy, podniesienie sprawnosci energetycznej obiegu chlodzacego, obnizenie poziomu glosnosci 4 pracy pompy, zastosowanie pompy obiegowej o wyzszej sprawnosci nie wymagajacej zalewania woda przy uruchomieniu i zmniejszenie poboru energii elektrycznej. 5 Wytyczone zadanie osiaga sie wedlug wynalazku w urzadzeniu do schladzania cieczy, w zbiorniku umieszczonym w izolowanej termicznie wannie, przez wykorzystanie obiegowej wody lodowej uzy¬ skanej za pomoca agregatu chlodniczego groma- io dzacego lód na rurkach parowacza przy zastoso¬ waniu obiegowej pompy wodnej do wprawiania w ruch wody lodowej.Obiegowa odsrodkowa pompa wodna posiada otwarty wirnik od strony ssawnej, z lopatkami ela- 15 stycznymi, przez co uzyskuje sie drganie lopatek wirnika, nadajacych ruch drgajacy strudze wody wyplywajacej z otworu wylotowego pompy, usytu¬ owanego od strony lodu znajdujacego sie na paro¬ waczu, oraz, ze kanaly prowadzace wode lodowa 20 do schladzania wewnetrznego zbiornika ma utwo¬ rzone przez sciany boczne obu zbiorników i listwy umieszczone wzdluz tych scian w poblizu dna ogra¬ niczajace te kanaly od dolu i przez poprzeczna sciane miedzy dnem wewnetrznego i zewnetrznego 25 zbiornika od strony parowacza zawierajaca ssawny otwór pompy, przez co uzyskuje sie dwie równole¬ gle strugi wodne o malych oporach hydraulicznych.Poza tym czujka termostatu elektrycznego umiesz¬ czona jest bezposrednio na dolnej rurce parowacza, 30 przez co uzyskuje sie zgromadzenie dostatecznej ilosci lodu w przestrzeni parowacza.Techniczne i techniczno uzytkowe skutki wyna¬ lazku sa nastepujace: Rozwiazanie wirnika, oraz otworu ssawnego i wy- 35 lotowego pompy wedlug wynalazku ma szczególne znaczenie, bo powoduje powstawanie drgan wyply¬ wajacej z pompy strugi wodnej przyspieszajac in¬ tensywnosc wymiany ciepla, a wiec równiez roz¬ puszczanie lodu w otoczeniu parowacza. Wprowa- 40 dzenie dwóch równoleglych strug wody o duzym przekroju na krótkiej drodze wzdluz scian zbior¬ nika ze schladzana ciecza, zmniejsza powaznie opo¬ ry hydrauliczne i zwieksza skutek schladzania w stosunku do dotychczasowych rozwiazan. 45 Umieszczenie czujki termostatu w dolnej czesci parowacza zabezpiecza ja od przedwczesnego oblo¬ dzenia dzieki czemu zapewnia sie zgromadzenie po¬ trzebnej ilosci lodu w przestrzeni parowacza.Konstrukcja urzadzenia jest zwarta, zapewnia 50 cicha prace urzadzenia i duza pewnosc ruchowo- -eksploatacyjna dzieki prostej budowie pompy za¬ nurzonej w wodzie. Prócz tego posiada mniejsze zuzycie energii elektrycznej, nizsza moc zainstalo¬ wana w stosunku do znanych dotychczas urzadzen 55 tego rodzaju.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przed¬ stawia przekrój podluzny pompy do wymuszonego obiegu wody chlodzacej, fig. 2 — pompe w prze- 60 kroju poprzecznym przez komore wirnika, fig. 3 — urzadzenie w przekroju pionowym czesciowo w wi¬ doku, fig. 4 — urzadzenie w przekroju poziomym wzdluz linii A-A.Jak uwidoczniono na fig. 1 i fig. 2 pompa zasto- 65 sowana do wymuszonego obiegu wody schladzaja-66295 6 cej sklada sie z silnika elektrycznego kolnierzowe¬ go 1, rury 2 z przyspawanym kolnierzem 3 w któ¬ rej wyfrezowane sa naprzeciw siebie lezace otwory montazowe 4, oraz otwór tloczny 5. Za posrednic¬ twem tulejki 6 sprzegniety jest walek 7 silnika 1 z walkiem 8, wprawiajacym w ruch lopatki 9 wir¬ nika pompy 10. Lopatki 9 sa zamocowane nitami 11 do walka 8. Tuz nad lopatkami 9 walek 8 jest pro¬ wadzony w lozysku 12 niemetalowym, osadzonym w przegrodzie 13 wtloczonej do obudowy 2. Tulej¬ ka 6 laczaca walki 7 i 8 jest zamocowana kolkami stozkowymi 14.Jak uwidoczniono na rysunku fig. 3 i fig. 4 calosc urzadzenia do szybkiego schladzania cieczy, zwlasz¬ cza mleka sklada sie ze zbiornika 15 do schladzania cieczy, umieszczonego w izolowanej termicznie od zewnatrz wannie 16. Przestrzen wodna 17 pod zbiornikiem 15 jest oddzielona od przestrzeni paro- wacza 18 niska blaszana scianka 19 uszczelniona w miejscu styku ze zbiornikiem 15 uszczelka gu¬ mowa 20, a z bocznych stron uszczelkami gumo¬ wymi 21, które zacisniete sa w przyspawanych uchwytach 22 do bocznych scian wanny 16. Do scianki 19 przyspawany jest króoiec rurowy 23, który obejmuje zakonczenie otworu ssawnego pom¬ py 10.Nad wanna 16 obok zbiornika 15 znajduje sie agregat chlodniczy 24, oraz silnik 1 pompy wodnej i skrzynka 25 z automatyka sterujaca. Agregat chlodniczy 24 jest wyposazony w parowacz 26 za¬ nurzony w wodzie. Na rurkach parowacza 26 u jego dolnej czesci zainstalowana jest czujka termostatu 27. W srodku zbiornika 15 umieszczane jest mie¬ szadlo 28.Dzialanie urzadzenia jest nastepujace: Po napelnieniu izolowanej termicznie wanny 16 woda i uruchomieniu agregatu chlodniczego 24 roz¬ poczyna sie gromadzenie lodu na parowaczu 26 tak dlugo, dopóki ilosc jego nie zabezpieczy jednorazo¬ we schlodzenie pelnej zawartosci zbiornika 15 w za¬ lozonym czasie do zadanej temperatury. Otrzyma¬ nie warstwy lodu na parowaczu 26 umozliwiajacej zgromadzenie dostatecznego zapasu zimna w postaci lodu uzyskano doswiadczalnie, przez umieszczenie czujki termostatu 27 bezposrednio na rurce paro¬ wacza 26, co w przykladowym przypadku urzadze¬ nia, wypada w czwartym rzedzie od dolu w po¬ blizu pompy 10, oraz przez odpowiednie ustawienie temperatury termostatu elektrycznego.Gdy w urzadzeniu zostanie zgromadzona odpo¬ wiednia ilosc zimna, wówczas moze byc napelnio¬ ny zbiornik 15 ciecza przeznaczona do schladzania, na przyklad mlekiem i wtedy uruchamia sie jedno¬ czesnie pompe wodna 10 oraz mieszadlo 28. Pom¬ pa 10 zasysa wode spod zbiornika 15 nadajac jej ruch drgajacy, wyrzuca szeroki strumien wody r.a oblodzony parowacz 26, który topiac iód obniz*. swoja temperature. Nastepnie strumien wody ru¬ chem turbulentnym przeplywa wzdluz scian bocz- s nych ze schladzana ciecza i sciana tylna pod spor! zbiornika 15, skad znów zassany przez pompe 10 wraca do obiegu. Scianka zbiornika 15 od strony parowacza 26 jest bezposrednio obmywana woda lodowa otaczajaca parowacz 26, znajdujaca sie io w ruchu burzliwym. Proces schladzania prowadzo¬ ny jest tak dlugo dopóki ciecz w zbiorniku 15 nie osiagnie wymaganej temperatury. Gdy to nastap: wylacza sie pompe wodna 10 i mieszadlo 28.Ochlodzona ciecz moze byc przetrzymywana 15 w zbiorniku 15 przez znaczny okres czasu, bez uruchomienia agregatu chlodniczego i pompy dzieki temu, ze przy zastosowaniu danej konstrukcji pom¬ py 10 ciecz ochladzajaca zbiornik moze konwek¬ cyjnie przeplywac wzdluz scian bocznych zbiornika 20 15 i przez pompe do przestrzeni parowacza 26, gdzie woda posiada jeszcze temperature okolo — 1°C. 25 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do szybkiego schladzania cieczy, zwlaszcza mleka, w zbiorniku umieszczonym w izo¬ lowanej termicznie wannie, przez wykorzystanie 30 obiegowej wody lodowej uzyskanej za pomoca agre¬ gatu chlodniczego gromadzacego lód na rurkach parowcza przy zastosowaniu obiegowej pompy wodnej do wprawiania w ruch wody lodowej, zna¬ mienny tym, ze obiegowa odsrodkowa wodna pom- 35 pa (10) posiada otwarty wirnik (9) od strony ssaw¬ nej, z lopatkami elastycznymi, przez co uzyskuje sie drganie lopatek wirnika (9), nadajacych ruch drgajacy strudze wody wyplywajacej z otworu wy¬ lotowego pompy, usytuowanego od strony lodu 40 znajdujacego sie na parowaczu, oraz, ze kanaiy prowadzace wode lodowa do schladzania wewnetrz¬ nego zbiornika (15), ma utworzone przez sciany boczne obu zbiorników (15), (16) i listwy (21), (22? umieszczone wzdluz tych scian w poblizu dna ogra- 45 niczajace te kanaly od dolu i przez poprzeczna scia¬ ne (19) miedzy dnem wewnetrznego i zewnetrznego zbiornika (15), (16) od strony parowacza (26), za¬ wierajaca ssawny otwór (23) pompy (10), przez eo uzyskuje sie dwie równolegle strugi wodne o ma- 50 lych oporach hydraulicznych.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze czujka (27) termostatu elektrycznego umieszczona jest bezposrednio na dolnej rurce parowacza (26), przez co uzyskuje sie zgromadzenie dostatecznej 55 ilosci lodu w przestrzeni parowacza (18).KI. 17c?3/05 66295 MKP F25d 17/02 hg 24 25 J_ JO_ JS 2$_ ©'©HI! Fio 3 A-A 21 13 16 Rg 4 KZG 1, zam. 350/72 — 100 Cena zl 10.— PL PL