RU2007909C1

RU2007909C1 - Milk cooler

Info

Publication number: RU2007909C1
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Краснокутский; М.А. Манжа; С.Н. Нефедов; В.Н. Рабский; В.А. Фролов; В.М. Шутов; Е.С. Шкарев; В.М. Дуденков; М.И. Загоскин
Original assignee: Производственное объединение "Поток"
Priority date: 1992-08-04
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: dairy industry. SUBSTANCE: cooler has body 1 with heat insulation 2. Inside the body there are cold-accumulating tank 3 and tub 4. An evaporator mounted in the tank is a cylindrical or multi-sided shell. The shell body is formed by tubular spiral 10 or rectangular panels with a channel for cooling agent on their external surface. An irrigator is mounted on pipeline 13 for rotation in the direction opposite of that of rotation of agitator 7. The irrigator is located between the bottom of tub 4 and evaporator. In the upper part of tank 3 there is flow-former 25 which directs the flow of cooling agent from the tub bottom. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к молокосборникам с холодильными агрегатами, а именно к оборудованию для сбора, охлаждения и хранения молока на животноводческих фермах, и может быть использовано на молочных заводах, в фермерских хозяйствах и в пищевой промышленности. The invention relates to milk collectors with refrigeration units, and in particular to equipment for collecting, cooling and storing milk in livestock farms, and can be used in dairy plants, in farms and in the food industry.

Известен резервуар-охладитель молока, содержащий корпус, ванну для молока с механической мешалкой и охлаждающей рубашкой с расположенным в ней потокоформирователем в виде двух пластин, повторяющих форму ванны и стянутых в нижней части с образованием продольной щели, и коллекторы соответственно для подачи и отвода хладоносителя [1] . A known milk cooler tank comprising a housing, a milk bath with a mechanical stirrer and a cooling jacket with a flow former located in it in the form of two plates repeating the shape of the bath and pulled together in the lower part to form a longitudinal gap, and collectors, respectively, for supplying and discharging the coolant [ 1] .

Однако этот резервуар-охладитель конструктивно сложен и не обеспечивает необходимой интенсивности охлаждения молока. However, this cooler tank is structurally complex and does not provide the necessary milk cooling intensity.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является резервуар-охладитель молока, содержащий ванну с мешалкой для молока и расположенный под ней бак-аккумулятор, снабженный испарителем и трубопроводом подачи хладоносителя с оросителем [2] . The closest in technical essence to the proposed one is a milk cooler tank containing a bath with a milk stirrer and an accumulator tank located below it, equipped with an evaporator and a coolant supply pipe with a sprinkler [2].

Однако этот известный резервуар-охладитель также не обеспечивает необходимой интенсивности охлаждения молока ввиду малых скоростей движения хладоносителя по теплообменной поверхности ванны для молока, в результате чего интенсивность теплопередачи снижается, а длительность и энергоемкость процесса охлаждения увеличиваются. However, this known cooler tank also does not provide the necessary intensity of milk cooling due to the low speeds of the coolant along the heat exchange surface of the milk bath, as a result of which the heat transfer rate decreases, and the duration and energy intensity of the cooling process increase.

В основу изобретения положена задача создания такой конструкции системы охлаждения резервуара-охладителя молока, которая позволяла бы повысить интенсивность теплопередачи и сократить длительность и энергоемкость процесса охлаждения молока. The basis of the invention is the creation of such a design of the cooling system of the milk cooler tank, which would increase the heat transfer rate and reduce the duration and energy consumption of the milk cooling process.

Эта задача решена тем, что в резервуаре-охладителе молока, содержащем ванну с мешалкой для молока и расположенный под ней бак-аккумулятор, снабженный испарителем и трубопроводом подачи хладоносителя с оросителем, согласно изобретению испаритель имеет форму цилиндрической или многогранной обечайки и коаксиально расположен в баке-аккумуляторе, а ороситель установлен в последнем между днищем ванны и испарителем и закреплен на трубопроводе подачи хладоносителя с возможностью вращения в сторону, противоположную направлению вращения мешалки. При этом бак-аккумулятор снабжен формирователем-направителем стекающего с днища ванны потока хладоносителя. This problem is solved in that in a milk cooler tank containing a bath with a milk stirrer and an accumulator tank located below it, provided with an evaporator and a coolant supply pipe with a sprinkler, according to the invention, the evaporator has the shape of a cylindrical or multi-faceted shell and is coaxially located in the tank the accumulator, and the sprinkler is installed in the latter between the bottom of the bath and the evaporator and is mounted on the coolant supply pipe with the possibility of rotation in the direction opposite to the direction of rotation of the mesh Lki. In this case, the storage tank is equipped with a shaper-guide of the flow of coolant flowing down from the bottom of the bathtub.

Такое выполнение резервуара-охладителя позволяет интенсифицировать теплопередачу за счет увеличения скорости движения хладоносителя по теплообменной поверхности ванны для молока при постоянном отводе нагретых его слоев от поверхности днища ванны за счет большой угловой скорости вращения оросителей. В результате это приводит к снижению длительности и энергоемкости процесса охлаждения молока ввиду отвода большего количества тепла в единицу времени и, следовательно, меньшему расходу электроэнергии. This embodiment of the cooler tank allows to intensify heat transfer by increasing the speed of the coolant along the heat exchange surface of the milk bath with the constant removal of its heated layers from the surface of the bottom of the bath due to the high angular speed of rotation of the sprinklers. As a result, this leads to a decrease in the duration and energy intensity of the milk cooling process due to the removal of more heat per unit time and, consequently, lower energy consumption.

На фиг. 1 изображен резервуар-охладитель молока, общий вид; на фиг. 2 - ороситель в виде емкости сферической формы, продольное сечение; на фиг. 3 - ороситель в виде емкости цилиндрической формы, продольное сечение; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - четырехгранная обечайка, аксонометрическая проекция; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5. In FIG. 1 shows a milk cooler tank, general view; in FIG. 2 - sprinkler in the form of a container of a spherical shape, a longitudinal section; in FIG. 3 - sprinkler in the form of a tank of cylindrical shape, a longitudinal section; in FIG. 4 is a section AA in FIG. 3; in FIG. 5 - tetrahedral shell, axonometric projection; in FIG. 6 is a section BB in FIG. 5.

Резервуар-охладитель молока содержит корпус 1 с термоизоляцией 2, в котором размещены бак-аккумулятор 3 холода и установленная на нем ванна 4 для молока. Ванна 4 имеет крышку 5 с фильтром 6 и снабжена мешалкой 7 с приводом 8. The milk cooler reservoir comprises a housing 1 with thermal insulation 2, in which a cold storage tank 3 and a milk bath 4 mounted on it are placed. Bath 4 has a lid 5 with a filter 6 and is equipped with a stirrer 7 with a drive 8.

В баке-аккумуляторе 3 установлен испаритель, выполненный в виде цилиндрической или многогранной обечайки 9, имеющей в плане форму замкнутого контура, прилегающего к горизонтальной проекции периметра днища ванны 4. Обечайка расположена в баке-аккумуляторе 3 коаксиально и имеет в плане форму круга, овала, прямоугольника, шестиугольника или иную форму. При этом тело обечайки образовано, например, трубчатой спиралью 10 или соединенными друг с другом прямоугольными панелями 11 с расположенным на их внешней поверхности каналом 12 для прохождения хладагента, а внутри обечайки 9 по ее оси установлен с зазором относительно ее стенок трубопровод 13 подачи хладоносителя (например, ледяной воды). An evaporator is installed in the storage tank 3, made in the form of a cylindrical or multifaceted shell 9, having a closed loop shape in plan, adjacent to the horizontal projection of the perimeter of the bathtub bottom 4. The shell is located in the storage tank 3 coaxially and has a circle, oval, rectangle, hexagon or other shape. In this case, the shell body is formed, for example, by a tubular spiral 10 or rectangular panels 11 connected to each other with a channel 12 for passing refrigerant located on their outer surface, and a coolant supply pipe 13 with a gap relative to its walls is installed along the axis of the shell 9 with respect to its walls (for example ice water).

Трубчатая спираль 10 (канал 12) соединена посредством трубопроводов 14 и 15 для подачи и для отвода хладагента соответственно с компрессорно-конденсаторным агрегатом 16, а полость бака-аккумулятора 3 соединена посредством трубопровода 17 с всасывающим патрубком насоса 18, нагнетательный патрубок которого соединен с трубопроводом 13. The tubular spiral 10 (channel 12) is connected through pipelines 14 and 15 for supplying and discharging refrigerant, respectively, to the condensing unit 16, and the cavity of the storage tank 3 is connected via a pipe 17 to the suction pipe of the pump 18, the discharge pipe of which is connected to the pipe 13 .

На трубопроводе 13 закреплен с возможностью вращения в сторону, противоположную направлению вращения мешалки 7, ороситель, выполненный в виде струйного распределителя потока хладоносителя и расположенный в баке-аккумуляторе 3 между днищем ванны 4 и испарителем 9. Ороситель может быть выполнен в виде сегнерова колеса 19 (фиг. 1), отогнутые концы диаметрально расположенных трубок 20 которого направлены в сторону днища ванны 4, или в виде полой емкости, например, сферической 21 (фиг. 2) или цилиндрической 22 (фиг. 3) формы, имеющей отверстия, например, щелевидной 23 (фиг. 2) или круглой 24 (фиг. 3) формы, смещенные относительно друг друга в диаметральной плоскости. A sprinkler made in the form of a jet distributor of a coolant flow and located in the storage tank 3 between the bottom of the bath 4 and the evaporator 9 is mounted rotatably mounted on the pipeline 13 in a direction opposite to the direction of rotation of the agitator 7. The sprinkler can be made in the form of a segner wheel 19 ( Fig. 1), the bent ends of the diametrically arranged tubes 20 of which are directed towards the bottom of the bath 4, or in the form of a hollow container, for example, spherical 21 (Fig. 2) or cylindrical 22 (Fig. 3), having holes, for example, levoid 23 (Fig. 2) or round 24 (Fig. 3) shapes, offset from each other in the diametrical plane.

В верхней части бака-аккумулятора 3 закреплен формирователь-направитель 25 стекающего с днища ванны 4 потока хладоносителя, выполненного например в виде обечайки, охватывающей разбрызгиватель и имеющей форму усеченного конуса. In the upper part of the storage tank 3, a shaper-guide 25 is fixed flowing from the bottom of the bath 4 of the coolant flow, made for example in the form of a shell, covering the sprayer and having the shape of a truncated cone.

Резервуар-охладитель молока используют следующим образом. The milk cooler tank is used as follows.

Перед охлаждением молока включают компрессорно-конденсаторный агрегат 16 и намораживают, например, на витках трубчатой спирали 10 лед, количество которого контролируют, например, при помощи реле наморозки льда. Затем после заливки молока в ванну 4 включают привод 8 мешалки 7 и насос 18. Before cooling the milk, the compressor-condenser unit 16 is turned on and ice is frozen, for example, on the turns of a tubular spiral 10, the amount of which is monitored, for example, using an ice-freezing relay. Then, after pouring the milk into the bath 4, the drive 8 of the mixer 7 and the pump 18 are turned on.

Под действием мешалки 7 залитое в ванну 4 молоко перемешивается, например, по часовой стрелке, а ледяная вода из бака-аккумулятора 3 засасывается насосом 18 и подается им по трубопроводу 13 к оросителю. Подаваемая под напором ледяная вода выходит струями, например, через трубки 20 и приводит во вращение сегнерово колесо 19. При этом размер отверстий в трубках 20 и в емкостях 21 и 22, а также их взаимное размещение относительно диаметральной плоскости экспериментально подобраны так, чтобы вращение сегнерова колеса 19 или полых емкостей 21 и 2 под действием выходящих через отверстия струй ледяной воды осуществлялось против часовой стрелки, т. е. в сторону, противоположную направлению вращения мешалки 7. Under the action of the stirrer 7, the milk poured into the bath 4 is stirred, for example, clockwise, and ice water from the storage tank 3 is sucked in by the pump 18 and supplied to it through the pipe 13 to the sprinkler. The ice water supplied under pressure exits jets, for example, through the tubes 20 and drives the Segner wheel 19. In this case, the size of the holes in the tubes 20 and in the containers 21 and 22, as well as their relative positioning relative to the diametrical plane, are experimentally selected so that the rotation of the Segner wheels 19 or hollow containers 21 and 2 under the action of jets of ice water emerging through the holes were carried out counterclockwise, i.e., in the direction opposite to the direction of rotation of the mixer 7.

При вращении оросителя выходящая из него ледяная вода подается на днище ванны 4 турбулентным вращающимся потоком, что способствует интенсивному отведению теплоты от молока. При этом угловая скорость вращения оросителя, а следовательно, и скорость истечения струй ледяной воды находятся в прямой зависимости от давления подачи хладоносителя насосом 18. Отраженные от днища ванны 4 нагретые частицы воды, а также нагретая вода, стекающая с формирователя-направителя 25, поступают на трубчатую спираль 10, где охлаждаются через стенку кипящим при минусовых температурах хладагентом. During the rotation of the sprinkler, ice water emerging from it is supplied to the bottom of the bathtub 4 by a turbulent rotating flow, which contributes to the intensive removal of heat from milk. The angular velocity of rotation of the sprinkler, and therefore the velocity of the jets of ice water, are directly dependent on the supply pressure of the coolant pump 18. The heated particles of water reflected from the bottom of the bathtub 4, as well as the heated water flowing from the shaper-guide 25, are fed to a tubular spiral 10, where it is cooled through a wall by a refrigerant boiling at sub-zero temperatures.

Далее процесс охлаждения молока повторяется. Next, the process of cooling milk is repeated.

Такое выполнение резервуара-охладителя молока позволяет за счет интенсивного омывания днища ванны и постоянного обновления массы ледяной воды при перемешивании молока мешалкой, вращающейся в противоположную потоку хладоносителя сторону, снизить в полтора-два раза длительность охлаждения продукта и отвести в единицу времени большее количество тепла, что способствует снижению расхода электроэнергии и повышению качества готового продукта. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1644838, кл. A 01 J 9/04, 1988. This embodiment of the milk cooler tank allows, due to intensive washing of the bottom of the bathtub and constant updating of the mass of ice water while stirring milk with a stirrer rotating in the opposite direction to the coolant flow, to reduce one and a half to two times the cooling time of the product and to remove more heat per unit time, which helps to reduce energy consumption and improve the quality of the finished product. (56) 1. USSR author's certificate N 1644838, cl. A 01 J 9/04, 1988.

2. Краснокутский Ю. В. и др. Танки - охладители молока. Обзорная информация. Вып. 1, М. , 1979, с. 4-5. 2. Krasnokutsky Yu. V. and others. Tanks - milk coolers. Overview information. Vol. 1, M., 1979, p. 4-5.

Claims

1. A MILK COOLER RESERVOIR containing a bath with a milk stirrer and an accumulator tank located underneath it, equipped with an evaporator and a coolant supply pipe with a sprinkler, characterized in that the evaporator has the shape of a cylindrical or multifaceted shell and is coaxially located in the accumulator tank, and the sprinkler is installed in the latter between the bottom of the bath and the evaporator and is mounted on the coolant supply pipe with the possibility of rotation in the direction opposite to the direction of rotation of the mixer.

2. The reservoir-cooler according to claim 1, characterized in that the storage tank is equipped with a shaper-guide of the flow of coolant flowing down from the bottom of the bathtub.