RU2218527C1

RU2218527C1 - Device used in farms for packaged product cooling by natural cold

Info

Publication number: RU2218527C1
Application number: RU2002112871/13A
Authority: RU
Inventors: хин Ф.Г. Марь; Ф.Г. Марьяхин; А.И. Учеваткин; Б.П. Коршунов; А.В. Пономарев; П.В. Карцев; Ю.Б. Пржетишевский
Original assignee: Государственное научное учреждение Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2003-12-10

Abstract

FIELD: food processing industry, farming industry, particularly low-scale farms and enterprises equipment. SUBSTANCE: device comprises heat-insulated chamber divided into pre-cooling and final cooling compartments. Conveying means is located in chamber upper part. Tubes with nozzles for water spraying on product to be cooled are installed under conveying means. Tube ends are connected with compartments lower parts. Final-cooling compartment lower part communicates with cooling machine evaporator by pipeline. Pre-cooling compartment communicates with cooling tower and with farm water-supply system. Pre-cooling compartment has air dust with fan installed in compartment upper part. EFFECT: increased efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области охлаждения и тепловой обработки с.х. продукции и может быть использовано на небольших предприятиях и фермах в сельскохозяйственном производстве и пищевой промышленности при обработке и хранении расфасованного молока и других пищевых продуктов. The invention relates to the field of cooling and heat treatment of agricultural products and can be used at small enterprises and farms in agricultural production and the food industry during the processing and storage of packaged milk and other food products.

Известны устройства для охлаждения и тепловой обработки молока и других жидких продуктов, содержащие холодильные машины и резервуары с водяной рубашкой для охлаждения и хранения продукции (см. например, Томбаев Н.И. Справочник по оборудованию предприятий молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1972, с. 188...190). Known devices for cooling and heat treatment of milk and other liquid products containing refrigerators and tanks with a water jacket for cooling and storage of products (see, for example, Tombaev N.I. Directory of equipment for dairy industry enterprises. M: Food industry, 1972 , p. 188 ... 190).

Недостатком этих устройств является невозможность охлаждения жидких и твердых продуктов в расфасованном виде. The disadvantage of these devices is the inability to cool liquid and solid products in packaged form.

Наиболее близкими к данному изобретению по технической сущности являются холодильные камеры для охлаждения с.х. продукции (см. Покровский М.К. Холодильные машины и установки. М.: Пищевая промышленность, 1969, с. 203...210). Эти устройства включают холодильную установку, теплоизолированную камеру, испаритель, расположенный в теплоизолированной камере, трубопроводы и систему управления. Closest to this invention in technical essence are refrigerators for cooling agricultural products. products (see Pokrovsky MK Refrigeration machines and installations. M: Food industry, 1969, p. 203 ... 210). These devices include a refrigeration unit, a thermally insulated chamber, an evaporator located in a thermally insulated chamber, pipelines and a control system.

Недостатком этих устройств является их большая энергоемкость и материалоемкость, низкая производительность, большие капитальные и эксплуатационные затраты, что ограничивает их применение в поточных технологиях производства на сельскохозяйственных объектах, предприятиях пищевой промышленности. The disadvantage of these devices is their high energy and material consumption, low productivity, high capital and operating costs, which limits their use in in-line production technologies at agricultural facilities, food industry enterprises.

Техническим результатом применения предлагаемой установки является повышение производительности и надежности в работе, снижение энергоемкости и металлоемкости, капитальных и эксплуатационных затрат. The technical result of the application of the proposed installation is to increase productivity and reliability, reduce energy and metal consumption, capital and operating costs.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что теплоизолированная камера выполнена в виде двух секций предварительного и окончательного охлаждения, разделенных теплоизолированной перегородкой, причем в верхней части боковых стенок и теплоизолированной перегородки выполнены соосные отверстия, в которых помещен транспортер, направляемый роликами, а над транспортером в верхней части секций предварительного и окончательного охлаждения укреплены трубы, соединенные вентилем, причем торцы труб через насосы и вентили соединены с нижними частями секций предварительного и окончательного охлаждения, а противоположные части секций окончательного охлаждения соединены между собой трубопроводом через испаритель холодильной машины и насос, а на входной трубе установлена градирня, которая через клапан и вентиль соединена с насосом, а выходная труба соединена с верхней частью секции предварительного охлаждения, которая соединена через вентиль с системой водоснабжения фермы, при этом в верхней части секции предварительного охлаждения установлен воздуховод, в верхней части которого установлен вентилятор. The above technical result is achieved in that the heat-insulated chamber is made in the form of two sections of preliminary and final cooling, separated by a heat-insulated partition, and in the upper part of the side walls and heat-insulated partition there are coaxial holes in which a conveyor guided by rollers is placed, and above the conveyor in the upper part the sections of the preliminary and final cooling are strengthened pipes connected by a valve, and the ends of the pipes through pumps and valves are connected with the lower parts of the preliminary and final cooling sections, and the opposite parts of the final cooling sections are connected by a pipe through the evaporator of the chiller and pump, and a cooling tower is installed on the inlet pipe, which is connected to the pump through the valve and valve, and the outlet pipe is connected to the upper part of the section pre-cooling, which is connected through a valve to the farm's water supply system, while an air duct is installed in the upper part of the pre-cooling section, in the upper the second part is a fan installed.

Сущность изобретения поясняется фигурой 1, на которой изображена схема установки для охлаждения расфасованного продукта на фермах с использованием естественного холода. The invention is illustrated by figure 1, which shows a diagram of a plant for cooling the packaged product on farms using natural cold.

На фиг. 1 изображены: холодильная установка 1, испаритель 2, трубопроводы, теплоизолированная камера выполнена в виде двух секций предварительного 3 и окончательного 4 охлаждения, разделенных теплоизолированной перегородкой 5, причем в верхней части боковых стенок и теплоизолированной перегородки выполнены соосные отверстия, в которых помещен транспортер 6, направляемый роликами 7, а над транспортером 6 в верхней части секций предварительного 3 и окончательного 4 охлаждения укреплены трубы 8 и 9, соединенные вентилем 12, причем торцы труб 8 и 9 через насосы 14 и 15 и вентили 11, 13 и 16 соединены с нижними частями секций предварительного 3 и окончательного 4 охлаждения, а противоположные части секций окончательного 4 охлаждения соединены между собой трубопроводом 17 через испаритель 2 холодильной машины 1 и насос 18, а на входной трубе 19 установлена градирня 20, которая через вентиль 16 соединена с насосом 15 и нижней частью секции предварительного охлаждения 3, а выходная труба 21 соединена с верхней частью секции предварительного 3 охлаждения, которая соединена через клапан 22 и вентиль 23 с системой водоснабжения фермы, а в верхней части секции предварительного охлаждения 3 установлен воздуховод 24, в верхней части которого установлен вентилятор 25, а на транспортер 26 с конвейера 6 поступает охлажденный расфасованный продукт 27. In FIG. 1 shows: a refrigeration unit 1, an evaporator 2, pipelines, a heat-insulated chamber made in the form of two sections of preliminary 3 and final 4 cooling separated by a heat-insulated partition 5, and coaxial openings are made in the upper part of the side walls and the heat-insulated partition, in which the conveyor 6 is placed, guided by rollers 7, and above the conveyor 6 in the upper part of the preliminary 3 and final 4 cooling sections, pipes 8 and 9 are connected by a valve 12, and the ends of the pipes 8 and 9 through the nipples 14 and 15 and valves 11, 13 and 16 are connected to the lower parts of the preliminary 3 and final 4 cooling sections, and the opposite parts of the final cooling 4 sections are connected by a pipe 17 through the evaporator 2 of the refrigeration machine 1 and pump 18, and on the inlet pipe 19 a cooling tower 20 is installed, which is connected through the valve 16 to the pump 15 and the lower part of the pre-cooling section 3, and the outlet pipe 21 is connected to the upper part of the preliminary cooling section 3, which is connected through the valve 22 and valve 23 to supplying the farm, and in the upper part of the pre-cooling section 3, an air duct 24 is installed, in the upper part of which a fan 25 is installed, and a cooled pre-packed product 27 enters the conveyor 26 from the conveyor 6.

Установка для охлаждения расфасованного продукта на фермах с использованием естественного холода работает следующим образом. Installation for cooling the packaged product on farms using natural cold works as follows.

Расфасованный продукт 27 от расфасованного автомата (не показан) поступает на транспортер 6 и далее в секцию предварительного охлаждения 3 теплоизолированной камеры, где он охлаждается душирующим воздействием хладоносителя, подаваемого насосом 15 из нижней части этой секции через вентили 13 и 16 в трубу 9, на которой укреплены форсунки 10. Одновременно в секцию предварительного охлаждения 3 по воздуховоду 24 от вентилятора 25 поступает воздух, усиливающий интенсивность охлаждения расфасованного продукта 27 за счет испарительного эффекта. В процессе предварительного охлаждения продукт 27 охлаждается практически до температуры хладоносителя. Хладоноситель секции предварительного охлаждения 3 охлаждается в градирне 20, куда он подается из нижней части этой секции насосом 15 через вентиль 16 и входную трубу 19. The packaged product 27 from the packaged machine (not shown) enters the conveyor 6 and then into the pre-cooling section 3 of the insulated chamber, where it is cooled by the chilling effect of the coolant supplied by the pump 15 from the lower part of this section through the valves 13 and 16 to the pipe 9, on which the nozzles are strengthened 10. At the same time, air enters the pre-cooling section 3 through the duct 24 from the fan 25, increasing the cooling intensity of the packaged product 27 due to the evaporative effect. In the pre-cooling process, the product 27 is cooled almost to the temperature of the coolant. The coolant of the pre-cooling section 3 is cooled in the cooling tower 20, where it is supplied from the bottom of this section by the pump 15 through the valve 16 and the inlet pipe 19.

После охлаждения наружным воздухом в градирне 29 хладоноситель по трубе 21 возвращается в секцию предварительного охлаждения 3. Естественный холод при низких температурах наружного воздуха может накапливаться в этой секции, которая в этом случае играет роль аккумулятора холода. После предварительного охлаждения, расфасованный продукт 27 транспортером 6 подается в секцию окончательного охлаждения 4, где он повторно подвергается душирующему воздействию хладоносителя, имеющего более низкую температуру. Хладоноситель поступает из трубы 8 и установленных на нем распылительных форсунок 10. Хладоноситель в секции окончательно охлаждения 4 доохлаждается холодильной машиной 1, при этом хладоноситель этой секции перекачивается насосом 18 по трубе 17 через испаритель 2 холодильной машины 1. Испаритель 2 может устанавливаться и непосредственно в секции окончательного охлаждения 4, на нем может намораживаться лед, аккумулируя холод. Таким образом, эта секция также может играть роль аккумулятора холода. В секции окончательного охлаждения 4 осуществляется окончательное охлаждение расфасованного продукта 27 до требуемой температуры. After cooling with outside air in the cooling tower 29, the coolant through the pipe 21 returns to the pre-cooling section 3. Natural cold at low outside temperatures can accumulate in this section, which in this case plays the role of a cold accumulator. After pre-cooling, the packaged product 27 is conveyed by conveyor 6 to the final cooling section 4, where it is re-exposed to the choking effect of a coolant having a lower temperature. The coolant comes from the pipe 8 and the spray nozzles 10 installed on it. The coolant in the final cooling section 4 is cooled by the refrigeration machine 1, while the coolant of this section is pumped through the pipe 17 through the evaporator 2 of the refrigeration machine 1. The evaporator 2 can also be installed directly in the section final cooling 4, ice can freeze on it, accumulating cold. Thus, this section can also play the role of a cold accumulator. In the final cooling section 4, the finished product 27 is finally cooled to the desired temperature.

В холодное время года вентиль 12 может открываться, а вентиль 11 закрываться, тогда расфасованный продукт 27 на транспортере 6 охлаждается хладоносителем, поступающим из градирни 2 в трубы 8 и 9, и охлаждение продукта 27 осуществляется одновременно в обеих секциях 3 и 4 естественным холодом наружного воздуха до требуемой температуры. При этом холодильная машина 1 может вообще не включаться, экономя таким образом расходные материалы, электроэнергию, воду и уменьшая вредное воздействие на экосистему района. In the cold season, the valve 12 can open and the valve 11 can be closed, then the packaged product 27 on the conveyor 6 is cooled by the coolant coming from the cooling tower 2 into the pipes 8 and 9, and the product 27 is cooled simultaneously in both sections 3 and 4 by the natural cold of the outside air to the required temperature. At the same time, the refrigeration machine 1 may not turn on at all, thereby saving consumables, electricity, water and reducing the harmful effects on the ecosystem of the region.

Через вентиль 23 и поплавковый клапан 22 вода из системы водоснабжения фермы может подаваться в секцию предварительного охлаждения 3, компенсирую потерю воды и дополнительно охлаждая в ней хладоноситель в теплое время года. Through the valve 23 and the float valve 22, water from the farm's water supply system can be supplied to the pre-cooling section 3, compensating for the loss of water and additionally cooling the coolant in it in the warm season.

Линейный транспортер 6 может выполняться в виде роторного транспортера, расположенного в секциях предварительного охлаждения 3 и окончательного охлаждения 4. В этом случае охлаждение также производится двухступенчатым душирующим воздействием хладоносителя. При этом используются посты загрузки и снятия расфасованной продукции 27, расположенные по наружной окружности роторного транспортера. Linear conveyor 6 can be made in the form of a rotor conveyor located in the pre-cooling sections 3 and final cooling 4. In this case, cooling is also carried out by a two-stage choking effect of the coolant. At the same time, loading and removing posts of pre-packaged products 27 are used, located along the outer circumference of the rotor conveyor.

Предлагаемая двухступенчатая система охлаждения продукта с использованием естественного холода и воздухоиспарительной системы охлаждения по сравнению с традиционными системами охлаждения обеспечивает экономию энергии и расходных материалов от 40 до 90% (в зависимости от времени года). The proposed two-stage product cooling system using natural cold and an air-cooled cooling system compared to traditional cooling systems provides energy and consumables savings of 40 to 90% (depending on the time of year).

Помимо снижения энергоемкости возрастает производительность установки за счет использования поточного принципа охлаждения, снижается материалоемкость и установленная мощность охлаждающих систем. In addition to reducing the energy intensity, the productivity of the installation increases due to the use of the in-line principle of cooling, the material consumption and the installed capacity of cooling systems decrease.

Claims

1. Installation for cooling the packaged product on the farms, containing a refrigeration unit, insulated chamber, evaporator, pipelines, characterized in that the installation is equipped with a cooling tower, and the insulated chamber is made in the form of two sections of preliminary and final cooling, separated by a heat-insulated partition, and in the upper part coaxial openings are made in the side walls and the insulated partition, in which a conveyor is placed, and a pre-heater above the conveyor in the upper part of the sections of the final and final cooling, pipes connected by a valve are strengthened, and the pipe ends through pumps and valves are connected to the lower parts of the preliminary and final cooling sections, and the opposite parts of the final cooling section are connected by a pipe through the evaporator of the refrigeration unit and the pump, while the cooling tower by the inlet pipe through the valve is connected to the pump and the lower part of the pre-cooling section, and the outlet pipe is connected to the upper part of the pre-cooling section, p The latter is connected through a valve and a valve to the farm's water supply system.

2. Installation according to claim 1, characterized in that in the upper part of the pre-cooling section, an air duct is installed, in the upper part of which a fan is installed.