RU211761U1

RU211761U1 - Storage tank

Info

Publication number: RU211761U1
Application number: RU2022103730U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Похмелкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод молочных машин и пищевого оборудования"
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2022-06-21

Abstract

Полезная модель предназначена для подогрева или охлаждения жидких веществ в резервуарах и может быть использована в пищевой промышленности и в различных технологических процессах других производств. Резервуар имеет корпус, выполненный в виде вертикального цилиндр, и входной и выходной коллекторы для подвода и отвода тепло/хладоносителя. Резервуар содержит два контура потока тепло/хладоносителя, гидравлически уравновешенных между собой. Каждый контур снабжен одним змеевиком, установленным на дне корпуса и одним змеевиком, установленным на обечайке корпуса. Змеевики соединены между собой переходом. Змеевики как на дне корпуса, так и на обечайке имеют одинаковые площади сечений. Змеевики, установленные на дне корпуса расположены по спиральному контуру с заданным шагом. Змеевики установленные на обечайке корпуса навиты по всей длине периметра наружного диаметра обечайки корпуса. Входной коллектор для подвода тепло/хладоносителя приварен к каналам змеевиков, установленных на дне корпуса. Выходной коллектор для отвода тепло/хладоносителя приварен к каналам змеевиков, установленных на обечайке корпуса. Использование полезной модели позволит повысить эффективность теплообмена и сократить время температурной обработки продукта в резервуаре. 1 з.п. ф.лы. 5ил.

The utility model is intended for heating or cooling liquid substances in tanks and can be used in the food industry and in various technological processes in other industries. The tank has a body made in the form of a vertical cylinder, and inlet and outlet collectors for supplying and removing heat/coolant. The reservoir contains two heat/coolant flow circuits hydraulically balanced with each other. Each circuit is equipped with one coil mounted on the bottom of the housing and one coil mounted on the shell of the housing. The coils are interconnected by a transition. The coils both on the bottom of the body and on the shell have the same cross-sectional area. The coils installed at the bottom of the body are arranged along a spiral contour with a given pitch. The coils installed on the casing shell are wound along the entire length of the perimeter of the outer diameter of the casing shell. The inlet manifold for supplying heat/coolant is welded to the channels of the coils installed at the bottom of the casing. The outlet manifold for removal of heat/coolant is welded to the channels of the coils installed on the casing shell. The use of the utility model will improve the efficiency of heat transfer and reduce the time of thermal treatment of the product in the tank. 1 z.p. f.ly. 5il.

Description

Полезная модель предназначена для подогрева или охлаждения жидких веществ в резервуарах и может быть использована в пищевой промышленности и в различных технологических процессах других производств.The utility model is intended for heating or cooling liquid substances in tanks and can be used in the food industry and in various technological processes in other industries.

Известен резервуар для сбора, хранения молока и других пищевых жидкостей, созревания сливок при производстве сливочного масла, сметаны, и производства кисломолочных напитков. Резервуар представляет собой вертикальный цилиндрический корпус с коническими днищами и змеевиком на обечайке, опоясывающим ее по всей высоте. Корпус теплоизолирован и облицован тонколистовой нержавеющей сталью. Верхнее донышко резервуара выполнено без теплоизоляции. К нижнему донышку приварены регулируемые опоры [1].Known tank for collecting, storing milk and other food liquids, ripening cream in the production of butter, sour cream, and the production of fermented milk drinks. The tank is a vertical cylindrical body with conical bottoms and a coil on the shell, encircling it along the entire height. The body is thermally insulated and lined with thin-sheet stainless steel. The upper bottom of the tank is made without thermal insulation. Adjustable supports are welded to the bottom bottom [1].

Недостатком является то, что резервуар содержит только один контур движения потока тепло/хладоносителя, при этом на днище корпуса отсутствует змеевик. В результате происходит существенное падение температуры тепло/хладоносителя на выходе, по сравнению с температурой на входе, что является причиной низкой эффективности процесса теплообмена, и, как следствие, требуется длительное время тепловой обработки продукта.The disadvantage is that the tank contains only one circuit of the heat/coolant flow, while there is no coil on the bottom of the housing. As a result, there is a significant drop in the temperature of the heat / coolant at the outlet, compared with the temperature at the inlet, which is the reason for the low efficiency of the heat exchange process, and, as a result, a long time of thermal processing of the product is required.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является резервуар для молочных продуктов, содержащий корпус, имеющий теплообменную рубашку с змеевиками на обечайке: основным и дополнительным, имеющим витки противоположного направления по отношению к основному и связанным с последним посредством переходной камеры, расположенной в верхней части корпуса, патрубки подвода и отвода тепло/хладоносителя (SU 1242068 A1, A01J 13/00, 1986 г.) [2]. С целью повышения производительности и снижения энергозатрат соотношение площадей сечения основного и дополнительного змеевиков составляет 1,1-1,4. Каналы змеевиков выполнены из П-образного профиля с отбортовкой.The closest to the proposed technical solution is a tank for dairy products, containing a body having a heat exchange jacket with coils on the shell: the main and additional, having turns in the opposite direction with respect to the main one and connected to the latter through a transition chamber located in the upper part of the body, branch pipes supply and removal of heat / coolant (SU 1242068 A1, A01J 13/00, 1986) [2]. In order to increase productivity and reduce energy costs, the ratio of cross-sectional areas of the main and additional coils is 1.1-1.4. The channels of the coils are made of a U-shaped profile with flanging.

Недостатком этого резервуара является низкая эффективность теплообмена, так как резервуар имеет только один контур движения потока тепло/хладоносителя, что является причиной большого перепада температуры тепло/хладоносителя на входе и выходе из контура, а также длительного времени тепловой обработки продукта. Кроме того, на дне корпуса отсутствует змеевик, что уменьшает площадь теплообмена, и тем самым увеличивается время температурной обработки. Еще один недостаток - сложность конструкции, змеевики имеют противоположное направление, что создает необходимость в установке переходной камеры для изменения направления движения тепло/хладоносителя.The disadvantage of this tank is the low heat exchange efficiency, since the tank has only one heat/coolant flow circuit, which causes a large heat/coolant temperature difference at the inlet and outlet of the circuit, as well as a long time of product heat treatment. In addition, there is no coil at the bottom of the body, which reduces the heat exchange area, and thereby increases the heat treatment time. Another disadvantage is the complexity of the design, the coils have the opposite direction, which creates the need to install a transition chamber to change the direction of movement of the heat / coolant.

Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении эффективности теплообмена и сокращении времени температурной обработки продукта в резервуаре.The technical result achieved by the claimed utility model is to increase the efficiency of heat transfer and reduce the time of thermal treatment of the product in the tank.

Технический результат достигается тем, что резервуар имеет корпус, выполненный в виде вертикального цилиндра, и входной и выходной коллекторы для подвода и отвода тепло/хладоносителя, при этом резервуар содержит два контура потока тепло/хладоносителя, гидравлически уравновешенных между собой, каждый контур снабжен одним змеевиком, установленным на дне корпуса и одним змеевиком, установленным на обечайке корпуса, причем змеевики соединены между собой переходом, кроме того змеевики как на дне корпуса, так и на обечайке имеют одинаковые площади сечений, змеевики, установленные на дне корпуса расположены по спиральному контуру с заданным шагом, а змеевики установленные на обечайке корпуса навиты по всей длине периметра наружного диаметра обечайки корпуса. Входной коллектор для подвода тепло/хладоносителя приварен к каналам змеевиков, установленных на дне корпуса, а выходной коллектор для отвода тепло/хладоносителя приварен к каналам змеевиков, установленных на обечайке корпуса. При этом змеевики выполнены из отрезков штрипса, сформированных в трапециевидный или полукруглый профиль.The technical result is achieved in that the tank has a body made in the form of a vertical cylinder, and inlet and outlet manifolds for supplying and removing heat/coolant, while the tank contains two heat/coolant flow circuits hydraulically balanced with each other, each circuit is equipped with one coil installed on the bottom of the housing and one coil installed on the shell of the housing, and the coils are connected to each other by a transition, in addition, the coils both on the bottom of the housing and on the shell have the same cross-sectional areas, the coils installed on the bottom of the housing are located along a spiral contour with a given step, and the coils installed on the casing shell are wound along the entire length of the perimeter of the outer diameter of the casing shell. The inlet manifold for supplying heat/coolant is welded to the channels of the coils installed on the bottom of the housing, and the outlet manifold for removing heat/coolant is welded to the channels of the coils installed on the shell of the housing. In this case, the coils are made of strip segments formed into a trapezoidal or semicircular profile.

Полезная модель иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 схематично изображен продольный разрез резервуара; на фиг. 2 - корпус резервуара; на фиг. 3 - вид снизу на корпус резервуара, на фиг. 4 - аксонометрия корпуса резервуара; на фиг. 5 - профиль сечения каналов змеевиков.The utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 schematically shows a longitudinal section of the tank; in fig. 2 - reservoir body; in fig. 3 is a bottom view of the tank body, in Fig. 4 - perspective view of the tank body; in fig. 5 - sectional profile of the coil channels.

Резервуар состоит из корпуса 1, выполненного в форме вертикального цилиндра (фиг. 1, фиг 2), входного коллектора для подвода тепло/хладоносителя 2, двух змеевиков на дне корпуса 3, 4, двух змеевиков на обечайке корпуса 5, 6, переходов для соединения отдельных змеевиков 7, 8, выходного коллектора для отвода тепло/хладоносителя 9, привода 10, перемешивающего устройства 11, теплоизоляции 12, облицовки 13, регулируемых опор 14.The tank consists of a body 1, made in the form of a vertical cylinder (Fig. 1, Fig. 2), an inlet manifold for supplying heat / coolant 2, two coils at the bottom of the body 3, 4, two coils on the shell of the body 5, 6, transitions for connection individual coils 7, 8, outlet manifold for heat/coolant removal 9, drive 10, agitator 11, thermal insulation 12, cladding 13, adjustable supports 14.

Резервуар содержит два контура потока тепло/хладоносителя, гидравлически уравновешенных между собой. Каждый контур включает один змеевик на дне корпуса и один змеевик на обечайке корпуса, соединенные между собой переходом. Два контура, гидравлически уравновешенных между собой, позволяют увеличить скорость потока тепло/хладоносителя, а также уменьшить разницу температур тепло/хладоносителя на входе и выходе из контуров.The reservoir contains two heat/coolant flow circuits hydraulically balanced with each other. Each circuit includes one coil on the bottom of the housing and one coil on the shell of the housing, interconnected by a transition. Two circuits, hydraulically balanced with each other, allow to increase the heat / coolant flow rate, as well as reduce the temperature difference between the heat / coolant at the inlet and outlet of the circuits.

Входной коллектор для подвода тепло/хладоносителя 2 (фиг. 1, фиг. 2) в каждый контур представляет собой патрубок подвода тепло/хладоносителя 15 с муфтой; двойное Т-образное колено 16, где происходит разделение на два контура, гидравлически уравновешенных между собой; трубы; отводы; патрубки подвода тепло/хладоносителя 17 с муфтой. Муфты предназначены для удобства обслуживания коллектора и возможности отдельного подключения контуров к системе горячего водоснабжения. Также возможна конструкция входного коллектора со сварными соединениями без муфт. Входной коллектор для подвода тепло/хладоносителя 2 приваривается к каналам змеевиков на дне корпуса 3, 4 (фиг. 3).The inlet manifold for supplying heat/coolant 2 (Fig. 1, Fig. 2) to each circuit is a branch pipe for supplying heat/coolant 15 with a coupling; double T-shaped elbow 16, where there is a division into two circuits, hydraulically balanced with each other; pipes; bends; branch pipes for supplying heat / coolant 17 with a coupling. Couplings are designed for ease of maintenance of the collector and the possibility of separate connection of the circuits to the hot water supply system. It is also possible to design the inlet manifold with welded joints without couplings. The inlet manifold for supplying heat/coolant 2 is welded to the channels of the coils at the bottom of the housing 3, 4 (Fig. 3).

Для соединения змеевиков на дне корпуса 3, 4 и на обечайке корпуса 5, 6, к каналам змеевиков привариваются переходы 7, 8. Переходы сформированы из отрезков штрипса в трапециевидный или полукруглый профиль. К каналам змеевиков 5, 6 приварен выходной коллектор для отвода тепло/хладоносителя 9 (фиг. 3, фиг. 4).To connect the coils at the bottom of the body 3, 4 and on the shell of the body 5, 6, transitions 7, 8 are welded to the channels of the coils. The transitions are formed from strip sections into a trapezoidal or semicircular profile. An outlet manifold is welded to the channels of the coils 5, 6 to remove heat/coolant 9 (Fig. 3, Fig. 4).

Выходной коллектор для отвода тепло/хладоносителя 9 из каждого контура состоит из патрубка отвода тепло/хладоносителя 18 с муфтой; отводов; труб; двойного Т-образного колена 19, где происходит соединение двух потоков тепло/хладоносителя в один; патрубка отвода тепло/хладоносителя 20 с муфтой (фиг. 2). Также возможна конструкция выходного коллектора со сварными соединениями без муфт.The outlet manifold for heat/coolant removal 9 from each circuit consists of a heat/coolant outlet pipe 18 with a coupling; taps; pipes; double T-shaped elbow 19, where two heat/coolant flows are connected into one; branch pipe for the removal of heat / coolant 20 with a coupling (Fig. 2). It is also possible to design the outlet manifold with welded joints without couplings.

Змеевики (фиг. 4) состоят из отрезков штрипса, сформированных в трапециевидный или полукруглый профиль. Применение трапециевидного или полукруглого профиля (фиг. 4) по сравнению с П-образным профилем позволяет увеличить отношение площади поверхности корпуса к поперечному сечению змеевика, что увеличивает скорость потока тепло/хладоносителя. Змеевики имеют одинаковые площади сечений как на дне, так и на обечайке корпуса. Змеевики на дне корпуса 3, 4 расположены по спиральному контуру с заданным шагом. Змеевики на обечайке корпуса 5, 6 навиты по всей длине периметра наружного диаметра обечайки корпуса.Coils (Fig. 4) consist of strip segments formed into a trapezoidal or semicircular profile. The use of a trapezoidal or semicircular profile (Fig. 4) in comparison with the U-shaped profile allows you to increase the ratio of the surface area of the housing to the cross section of the coil, which increases the flow rate of the heat/coolant. The coils have the same cross-sectional areas both on the bottom and on the casing shell. The coils at the bottom of the housing 3, 4 are arranged along a spiral contour with a given pitch. The coils on the body shell 5, 6 are wound along the entire length of the perimeter of the outer diameter of the body shell.

Резервуар работает следующим образом. Тепло/хладоноситель под давлением подается во входной коллектор для подвода тепло/хладоносителя в каждый контур, где поток тепло/хладоносителя разделяется на два контура, гидравлически уравновешенных между собой. При движении с соответствующей скоростью тепло/хладоноситель поступает одновременно в первый и во второй контуры. Поток равномерно движется по змеевикам на дне корпуса 3, 4, и через переходы 7, 8 поступает в змеевики на обечайке корпуса 5, 6, таким образом поток равномерно проходит по всей поверхности корпуса резервуара. Затем два потока соединяются в выходном коллекторе для отвода тепло/хладоносителя 9 из каждого контура.The reservoir works as follows. Heat/coolant under pressure is supplied to the inlet manifold for supplying heat/coolant to each circuit, where the heat/coolant flow is divided into two circuits, hydraulically balanced with each other. When moving at the appropriate speed, the heat / coolant enters simultaneously into the first and second circuits. The flow evenly moves along the coils at the bottom of the housing 3, 4, and through transitions 7, 8 enters the coils on the shell of the housing 5, 6, so the flow evenly passes over the entire surface of the tank housing. Then the two streams are combined in the outlet manifold to remove heat/coolant 9 from each circuit.

Дополнительные змеевики, расположенные на дне корпуса, увеличивают площадь теплообмена, тем самым повышается эффективность теплообменного процесса. Меньшее падение температуры тепло/хладоносителя на выходе из контуров обеспечивается наличием двух контуров потока тепло/хладоносителя, что повышает эффективность процесса теплообмена и сокращает время температурной обработки продукта в резервуаре. Достигается возможность варьировать время температурной обработки продукта в соответствии с требованиями технологии его изготовления. Преимуществом змеевика из отрезков штрипса, сформированных в трапециевидный или полукруглый профиль, по сравнению с П-образным профилем, является большая скорость потока тепло/хладоносителя, что позволяет интенсифицировать теплообмен со стороны тепло/хладоносителя к стенке резервуара.Additional coils located at the bottom of the housing increase the heat exchange area, thereby increasing the efficiency of the heat exchange process. A smaller drop in the heat/coolant temperature at the outlet of the circuits is ensured by the presence of two heat/coolant flow circuits, which increases the efficiency of the heat exchange process and reduces the time of thermal treatment of the product in the tank. It is possible to vary the time of thermal treatment of the product in accordance with the requirements of its manufacturing technology. The advantage of a coil made of strip sections formed into a trapezoidal or semicircular profile, compared to a U-shaped profile, is a high heat/coolant flow rate, which makes it possible to intensify heat transfer from the heat/coolant side to the tank wall.

Список использованных источников.List of used sources.

1. ООО «Пищевые Системы» офиц. сайт [Электронный ресурс] - Режим доступа: hhttps://all-emkost.ru/каталог/емкостное-оборудование/резервуары-осв/.1. LLC "Food Systems" official. site [Electronic resource] - Access mode: hhttps://all-emkost.ru/catalog/capacitive-equipment/tanks-osv/.

2. SU 1242068 A1, A01J 13/00, 1986 г.2. SU 1242068 A1, A01J 13/00, 1986

Claims

1. A tank for heating or cooling liquid substances, characterized in that it has a body made in the form of a vertical cylinder, and inlet and outlet manifolds for supplying and removing heat / coolant, while the tank contains two heat / coolant flow circuits, hydraulically balanced between each other, each circuit is equipped with one coil installed on the bottom of the housing and one coil installed on the shell of the shell, and the coils are connected to each other by a transition, in addition, the coils both on the bottom of the shell and on the shell have the same cross-sectional areas, the coils installed at the bottom of the casing, are located along a spiral contour with a given pitch, and the coils installed on the shell of the casing are wound along the entire length of the perimeter of the outer diameter of the shell of the casing, while the inlet manifold for supplying heat / coolant is welded to the channels of the coils installed at the bottom of the casing, and the outlet manifold for heat/coolant removal is welded to the coil channels installed on the body shell.

2. The tank according to claim 1, characterized in that the coils are made of strip pieces formed into a trapezoidal or semicircular profile.