RU139417U1

RU139417U1 - FISH COOLER MODEL FOR RESEARCH OF HEAT EXCHANGE PROCESS DURING FISH COOLING

Info

Publication number: RU139417U1
Application number: RU2013143455/13U
Authority: RU
Inventors: Борис Васильевич Голубев; Евгений Алексеевич Глазунов; Андрей Валентинович Шутов
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2014-04-20

Abstract

Модель рыбоохладителя для исследования процессов теплообмена при охлаждении рыбы, характеризующаяся тем, что содержит емкость для рыбы, снабженную люком для загрузки и расположенной внизу решеткой с сеткой и двумя горизонтальными патрубками, один из которых расположен в верхней части емкости для рыбы и соединен с горизонтальным цилиндрическим льдогенератором, другой патрубок расположен в нижней части и соединен с горизонтальным цилиндрическим вихревым теплообменным насосом, при этом льдогенератор и вихревой теплообменный насос соединены между собой с помощью вертикального патрубка.A model of a fish cooler for studying heat transfer processes during cooling of fish, characterized in that it contains a fish tank equipped with a loading hatch and a grid located below and two horizontal pipes, one of which is located in the upper part of the fish tank and connected to a horizontal cylindrical ice machine , another nozzle is located in the lower part and is connected to a horizontal cylindrical vortex heat exchange pump, while the ice maker and the soy vortex heat exchange pump ineny interconnected via vertical pipe.

Description

Полезная модель относится к технике моделирования процесса теплообмена и может быть использована для исследования процесса теплообмена между моделями рыб разных весогабаритных размеров и охлаждающей морской водой.The utility model relates to techniques for modeling the heat transfer process and can be used to study the heat transfer process between fish models of different weight and size and cooling sea water.

Задачей полезной модели является создание устройства для исследования процесса теплообмена при охлаждении рыбы, а именно: между моделями рыб, которые изготовлены из пластмассы по плотности и эластичности близкой к натуральной рыбе, и морской водой.The objective of the utility model is to create a device for studying the heat transfer process during cooling of fish, namely: between fish models, which are made of plastic in density and elasticity close to natural fish, and sea water.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, состоит в получении возможности исследования процесса теплообмена при охлаждении рыбы между моделями рыб и морской водой.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to obtain the possibility of studying the heat transfer process during cooling of fish between fish models and sea water.

Для достижения поставленной задачи модель рыбоохладителя для исследования процесса теплообмена при охлаждении рыбы, содержащая емкость для рыбы, снабженную люком для загрузки и расположенной внизу решеткой с сеткой и двумя горизонтальными патрубками, один из которых расположен в верхней части емкости для рыбьи другой в нижней части, дополнительно снабжена горизонтальным цилиндрическим льдогенератором, соединенным с верхним горизонтальным патрубком, и горизонтальным цилиндрическим вихревым теплообменным насосом, соединенным с нижним горизонтальным патрубком, при этом льдогенератор соединен с вихревым теплообменным насосом с помощью вертикального патрубка.To achieve this goal, a model of a fish cooler for studying the heat transfer process during cooling of fish, containing a fish tank, equipped with a loading hatch and a grid located below and two horizontal pipes, one of which is located in the upper part of the fish tank and the other in the lower part, additionally equipped with a horizontal cylindrical ice machine connected to the upper horizontal pipe, and a horizontal cylindrical vortex heat exchange pump connected to the bottom them a horizontal pipe, while the ice maker is connected to the vortex heat exchange pump using a vertical pipe.

Благодаря такой конструкции устройства удается проводить исследования теплообмена между моделями рыб и охлаждающей морской водой. Это в свою очередь позволяет получить данные для вывода формулы, расчета времени охлаждения рыбы в зависимости от скорости движения охлаждающей морской воды в контуре емкость - льдогенератор - вихревой теплообменный насос, а также от начальной и конечной температуры рыбы, что в итоге позволяет вывести формулу, которая характеризует время охлаждения рыбы при разных скорое 1ях охлаждающей морской воды, начальной и конечной температуры рыбы для натурных судовых рыбоохладителей.Thanks to this design of the device, it is possible to conduct studies of heat transfer between fish models and cooling sea water. This, in turn, allows one to obtain data for deriving a formula, calculating the cooling time of fish depending on the speed of movement of cooling sea water in the capacity-ice-generator-vortex heat exchange pump circuit, as well as on the initial and final temperature of the fish, which ultimately allows us to derive a formula that characterizes the time of cooling the fish at different speeds of cooling sea water, the initial and final temperature of the fish for full-scale marine fish coolers.

Предлагаемая модель рыбоохладителя для исследования процесса охлаждения рыбы иллюстрируется чертежом, представленным на фигуре.The proposed model of fish cooler for studying the process of cooling fish is illustrated by the drawing, presented in the figure.

На фигуре показан общий вид модели рыбоохладителя для исследования процесса теплообмена при охлаждении рыбы.The figure shows a General view of the model of a fish cooler for studying the process of heat transfer during cooling of the fish.

Модель рыбоохладителя содержит емкость 1 с люком 2 для загрузки моделей рыб. В емкости 1 над днищем 3 установлена решетка 4 с сеткой. Емкость 1 соединена с помощью фланцевого соединения 9 и горизонтального патрубка 7, расположенного в ее верхней части, с горизонтальным цилиндрическим льдогенератором 5. Под льдогенератором 5 расположен горизонтальный цилиндрический вихревой теплообменный насос 6. Насос 6 соединен с помощью горизонтального патрубка 8, расположенного в нижней части емкости 1, и с помощью фланцевого соединения 10 с емкостью 1 для рыбы. Льдогенератор 5 и насос 6 соединены между собой вертикальным патрубком 14. Горизонтальный цилиндрический льдогенератор 5 имеет рубашку 11 с оребрением для хладоносителя. С помощью вентиля 12 в рубашку 11 подводится холодный теплоноситель, а через вентиль 13 отводится отепленный теплоноситель. Внутри горизонтального цилиндрического льдогенератора 5 имеется вал 15 в подшипниках, на котором имеются ступицы 22 с рычагами, к которым укреплены ножи 21 для срезания льда с поверхности льдогенератора 5. Вал 15 льдогенератора 5 показан без муфты и электродвигателя. Вихревой теплообменным насос 6 имеет внутри вал 16 (показан без муфты и электродвигателя), вращающийся в подшипниках.The fish cooler model contains a tank 1 with a hatch 2 for loading fish models. In the tank 1 above the bottom 3 is installed lattice 4 with a grid. The tank 1 is connected using a flange connection 9 and a horizontal pipe 7 located in its upper part with a horizontal cylindrical ice machine 5. Under the ice machine 5 is a horizontal cylindrical vortex heat exchange pump 6. Pump 6 is connected using a horizontal pipe 8 located in the lower part of the tank 1, and using a flange connection 10 with a capacity of 1 for fish. The ice maker 5 and the pump 6 are interconnected by a vertical pipe 14. The horizontal cylindrical ice maker 5 has a jacket 11 with a fin for the coolant. With the help of the valve 12, cold coolant is supplied to the jacket 11, and the heated coolant is discharged through the valve 13. Inside the horizontal cylindrical ice machine 5 there is a shaft 15 in bearings, on which there are hubs 22 with levers, to which knives 21 are mounted to cut ice from the surface of the ice machine 5. The shaft 15 of the ice machine 5 is shown without a coupling and an electric motor. The vortex heat exchange pump 6 has a shaft 16 inside (shown without a coupling and an electric motor) that rotates in bearings.

На валу 16 установлен цилиндрический ротор 19 с лопастями 20, приваренными к корпусу вихревого теплообменного насоса 6 по винтовой линии. Цилиндрический ротор 19 с торцов закрыт. С помощью вентиля 24 емкость 1 заполняют водой. С помощью вентиля 18 из емкости 1 сливают воду. С помощью вентиля 17 сливают воду из вихревого теплообменного насоса 6. С помощью двух двутавровых опор (на фиг. не обозначены) емкость 1 установлена на опору.A cylindrical rotor 19 is mounted on the shaft 16 with blades 20 welded to the casing of the vortex heat exchange pump 6 along a helical line. The cylindrical rotor 19 is closed from the ends. Using valve 24, the container 1 is filled with water. Using the valve 18 from the tank 1 drain the water. Using a valve 17, water is drained from the vortex heat exchange pump 6. Using two I-shaped supports (not shown in FIG.), The container 1 is mounted on a support.

Для измерения температуры воды в емкости 1 выполнены 23 отверстия с резьбой, в эти отверстия 23 ввернуты патроны с термометрами.To measure the temperature of the water in the tank 1, 23 threaded holes were made, and cartridges with thermometers were screwed into these holes 23.

Работа модели рыбоохладителя для исследования процесса теплообмена при охлаждении рыбы осуществляется следующим образом.The work of the fish cooler model for studying the heat transfer process during cooling of fish is as follows.

С помощью подводящего трубопровода (на фиг. не показан) и вентиля 24 в емкость 1 наливают охлаждающую воду (морская вода). Одновременно водой заполняют льдогенератор 5, открыв вентиль 12, и вихревой насос 6 до уровня, устанавливаемого практикой. Затем через люк 2 в емкость 1 загружают модели рыб до уровня несколько выше верхней кромки верхнего патрубка 7. Далее включают электродвигатель льдогенератора 5, приводящий вал 15 и режущие лед ножи 21 во вращательное движение. После чего включают электродвигатель вихревого теплообменного насоса 6, который приводит во вращательное движение вал 16, связанный с ротором 19 и лопастями 20. При вращении ротора 19 лопасти 20 перемещают воду под напором в нижний горизонтальный патрубок 8, а из него вода под напором поступает под решетку 4 с сеткой и лежащие на ней модели рыбы, которые со всех сторон омываются водой. Контур циркуляции воды, включающий емкость 1 - льдогенератор 5 - вихревой теплообменным насос 6 начинает работать. Затем с помощью вентиля 12 в рубашку 11 льдогенератора 5 подают холодный теплоноситель (хладоноситель) рассол - водный раствор хлористого кальция с температурой -15 -20°C. Осиленный раствор из емкости 1 через патрубок 7 и вентиль 13 подают на рассольный испаритель (не показан на фиг.), где он снова охлаждается и снова поступает в льдогенератор 5. При вращении вала 15 вращаются режущие лед ножи 21 в количестве 4. Чешуйчатый лед вместе с потоком воды через патрубок 14 поступает в вихревой теплообменный насос 6, где при вращении ротора 19 с лопастями 20 в кольцевом пространстве между ротором 19 и корпусом насоса 6 возникают мощные вихревые потоки, полностью расплавляющие чешуйки льда. При этом более холодная вода поступает по нижнему патрубку 8 под решетку 4 с сеткой, на которой лежат модели рыб. Охлажденная вода омывает модели рыб, охлаждая их, а отепленная, поднявшись вверх, снова по верхнему патрубку 7 поступает на льдогенератор 5, потом в вихревой теплообменный насос 6.Using a supply pipe (not shown in FIG.) And a valve 24, cooling water (sea water) is poured into the container 1. At the same time, water is filled in the ice maker 5, opening the valve 12, and the vortex pump 6 to the level established by practice. Then, through the hatch 2, fish models are loaded into the tank 1 to a level slightly higher than the upper edge of the upper nozzle 7. Next, the electric motor of the ice maker 5 is turned on, driving the shaft 15 and ice-cutting knives 21 into rotational motion. After that, the electric motor of the vortex heat exchange pump 6 is turned on, which rotates the shaft 16 connected to the rotor 19 and the blades 20. When the rotor 19 is rotated, the blades 20 move the pressurized water to the lower horizontal pipe 8, and from it the pressurized water flows under the grate 4 with a grid and fish models lying on it, which are washed from all sides by water. The water circulation circuit, including the tank 1 - ice machine 5 - vortex heat exchange pump 6 starts to work. Then, with the help of valve 12, cold coolant (coolant) brine - an aqueous solution of calcium chloride with a temperature of -15 -20 ° C is fed into the jacket 11 of the ice generator 5. The reinforced solution from the tank 1 through the nozzle 7 and the valve 13 is fed to a brine evaporator (not shown in Fig.), Where it is cooled again and again enters the ice generator 5. When the shaft 15 is rotated, ice-cutting knives 21 rotate in an amount of 4. Flake ice together with the flow of water through the nozzle 14 it enters the vortex heat exchange pump 6, where when the rotor 19 rotates with the blades 20 in the annular space between the rotor 19 and the pump casing 6, powerful vortex flows arise that completely melt the ice flakes. In this case, colder water flows through the lower pipe 8 under the lattice 4 with a grid on which the fish models lie. Chilled water washes the fish models, cooling them, and the heated water, having risen upwards, again flows through the upper pipe 7 to the ice maker 5, and then to the vortex heat exchange pump 6.

Электродвигатели льдогенератора 5 и насоса 6 многоскоростные, позволяют изменять скорость циркуляции воды, т.е. изменять скорость движения воды относительно поверхностей моделей рыб. Измерения температуры моделей рыб проводят забором моделей рыб через люк 2 с помощью игольчатых дистанционных термометров. Температуру охлаждающей воды измеряют с помощью термометров, патроны которых герметично ввернуты в отверстия 23 в корпусе емкости 1.The electric motors of the ice maker 5 and pump 6 are multi-speed, allow you to change the speed of water circulation, i.e. change the speed of water relative to the surfaces of fish models. Temperature measurements of fish models are carried out by sampling fish models through hatch 2 using needle remote thermometers. The temperature of the cooling water is measured using thermometers, the cartridges of which are hermetically screwed into the holes 23 in the container body 1.

Предлагаемое в качестве полезной модели устройство позволяет проводить необходимые исследования при изучении процесса теплообмена между моделями рыб и охлаждающей морской водой. Исследование процесса теплообмена можно проводить на моделях рыб в виде веретена (треска, мойва, сельдь) и на моделях плоских рыб, таких как ерш, камбала, палтус.The device proposed as a useful model allows the necessary studies to be carried out when studying the heat exchange process between fish models and cooling sea water. A study of the heat transfer process can be carried out on fish models in the form of a spindle (cod, capelin, herring) and on models of flat fish, such as ruff, flounder, halibut.

Claims

A model of a fish cooler for studying heat transfer processes during cooling of fish, characterized in that it contains a fish tank equipped with a loading hatch and a grid located below and two horizontal pipes, one of which is located in the upper part of the fish tank and connected to a horizontal cylindrical ice machine , another nozzle is located in the lower part and is connected to a horizontal cylindrical vortex heat exchange pump, while the ice maker and the soy vortex heat exchange pump ineny interconnected via vertical pipe.