RU2238642C1

RU2238642C1 - Milk cooling apparatus

Info

Publication number: RU2238642C1
Application number: RU2003127180A
Authority: RU
Inventors: Л.Е. Бродский (RU); Л.Е. Бродский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "КЭЗ- Автомаш"
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2004-10-27

Abstract

FIELD: agricultural engineering.

SUBSTANCE: apparatus has reservoir with outer heat-insulating covering, upper cross-piece, and stirrer fixed on cross-piece, tubular evaporator with suction collector connected to compressor-condenser unit, two flexible delivery and suction hoses. Compressor-condenser unit, receiver, filter, thermally regulating valve, flow divider and tubular evaporator with suction collector are connected in series. Tubular evaporator with flow divider and suction collector is made of immersion type and is placed on reservoir bottom. Cross-piece with stirrer is made detachable. Suction hose connects suction collector with inlet end of compressor-condenser apparatus. Pressure hose connects thermally regulating valve with flow divider.

EFFECT: increased cold production capacity.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области холодильной техники и может быть использовано в пищевой промышленности, в агропромышленном комплексе и фермерских хозяйствах, обслуживающих стадо, с суточным надоем 1000-3000 л молока.The invention relates to the field of refrigeration and can be used in the food industry, in the agricultural sector and farms serving the herd, with a daily output of 1000-3000 liters of milk.

Известны установки охлаждения молока, предназначенные для сбора, охлаждения и хранения молока при оптимальной температуре 4°С [1-3], выпускаемые в Коврове [1], Кургане [2] и Санкт-Петербурге [3]. Их основой является ванна-резервуар квадратной [1, 2] или круглой формы, выполненная из пищевой нержавеющей стали с припаянным [1] или приваренным [2, 3] теплообменником-испарителем хладона, поступающего от компрессорно-конденсаторного агрегата. Для снижения энергозатрат снаружи резервуара нанесен слой теплоизоляции. В верхней части установок смонтирован мотор-редуктор с мешалкой.Known milk cooling installations for collecting, cooling and storing milk at an optimum temperature of 4 ° C [1-3], manufactured in Kovrov [1], Kurgan [2] and St. Petersburg [3]. Their basis is a square-shaped bathtub [1, 2] or round made of stainless steel with brazed [1] or welded-on [2, 3] freon heat exchanger-evaporator coming from the condensing unit. To reduce energy consumption, a layer of thermal insulation is applied outside the tank. In the upper part of the plants, a gear motor with a mixer is mounted.

Их общим недостатком является сложная технология соединения испарителя с днищем, существенно повышающая стоимость установок и ограничивающая холодопроизводительность. При этом точечная сварка [2, 3] ⌀6 мм в шахматном порядке с шагом 30 мм, состоящая из 2000 точек, соединяющих два листа нержавеющей стали, образующей испаритель, требует высокой стабильности. Каждая из 2000 точек с учетом давления хладона R22 Р≥1,0 МПа при t°>50°C и общей площади испарителя порядка 2,2 м² испытывает усилие отрыва порядка 300 кг и близка к пределу прочности. Отрыв любой из них повышает нагрузку на соседние, что приводит к вздутию испарителя, нарушению герметичности и выходу из строя. Это снижает надежность, ремонтопригодность и ресурс. К тому же испаряющийся хладон не циркулирует по электроконтактным сварочным точкам ⌀7...10 мм, что снижает эффективную площадь теплообмена на 25-30%, доводя ее до S=1,6 м² при исходной площади по контуру испарителя S₀=2,2 м². Пайка оловом трубчатого испарителя [1] к днищу также снижает холодопроводительность из-за ограниченной площади теплового контакта труб с днищем и недостаточного коэффициента теплопередачи слоя олова.Their common drawback is the complex technology of connecting the evaporator to the bottom, which significantly increases the cost of the plants and limits the cooling capacity. In this case, spot welding [2, 3] ⌀6 mm in a checkerboard pattern with a step of 30 mm, consisting of 2000 points connecting two sheets of stainless steel forming an evaporator, requires high stability. Each of the 2000 points, taking into account the pressure of the freon R22 P≥1.0 MPa at t °> 50 ° C and the total area of the evaporator of about 2.2 m ^2, experiences a separation force of about 300 kg and is close to the ultimate strength. The separation of any of them increases the load on the neighboring ones, which leads to bloating of the evaporator, violation of the tightness and failure. This reduces reliability, maintainability and resource. In addition, the evaporating freon does not circulate through онт7 ... 10 mm electric contact welding points, which reduces the effective heat exchange area by 25-30%, bringing it to S = 1.6 m ² with the initial area along the evaporator circuit S ₀ = 2 , 2 m ² . The tin soldering of the tubular evaporator [1] to the bottom also reduces the cold conductivity due to the limited area of thermal contact of the pipes with the bottom and the insufficient heat transfer coefficient of the tin layer.

Известна установка охлаждения молока УОМ 2000T-TAG4561 [1] (фиг.1). Она содержит квадратный резервуар 1 размером 2000×2000×600 мм из нержавеющей стали с наружным теплоизоляционным покрытием 2, верхнюю траверсу 3 (балку) с закрепленной на ней мешалкой 4 и мотор-редуктором 5, а также последовательно соединенные компрессорно-конденсаторный агрегат 6, ресивер 7, фильтр 8, терморегулирующий вентиль 9, делитель потока (на фиг.1 не показан) и трубчатый испаритель 10 со всасывающим коллектором, связанным со входом компрессорно-конденсаторного агрегата 6.A known installation for cooling milk UOM 2000T-TAG4561 [1] (figure 1). It contains a square tank 1 with a size of 2000 × 2000 × 600 mm made of stainless steel with an external heat-insulating coating 2, an upper cross beam 3 (beam) with a stirrer 4 fixed on it and a gear motor 5, as well as a condensing unit 6, a receiver connected in series 7, a filter 8, a thermostatic valve 9, a flow divider (not shown in FIG. 1) and a tubular evaporator 10 with an intake manifold connected to the inlet of the condensing unit 6.

Трубчатый испаритель 10 выполнен из 36 медных труб длиной 2000 мм d=14 мм, полудеформированных в плоскость шириной 17,5 мм для повышения площади теплового контакта. Трубы припаяны с шагом 50 мм к днищу слоем олова 0,7 мм.Tubular evaporator 10 is made of 36 copper pipes with a length of 2000 mm d = 14 mm, half-deformed into a plane with a width of 17.5 mm to increase the area of thermal contact. The pipes are soldered in increments of 50 mm to the bottom with a tin layer of 0.7 mm.

Делитель потока представляет собой шесть медных труб d=6 мм длиной 1 м, соединенных в “паук”, обеспечивающих равномерное последовательно-параллельное прохождение испаряющегося хладона в 6 секциях из 6 труб испарителя. При этом калачи и коллектор (труба d=20 мм), соединяющие трубы испарителя 10, а также делитель потока находятся вне теплового контакта с днищем.The flow divider consists of six copper pipes d = 6 mm 1 m long, connected in a “spider”, providing uniform serial-parallel passage of the evaporating freon in 6 sections of 6 pipes of the evaporator. In this case, the streamers and the collector (pipe d = 20 mm) connecting the pipes of the evaporator 10, as well as the flow divider, are out of thermal contact with the bottom.

Площадь общего теплового контакта 36 труб испарителя с днищем составляет S=36×2×0,0175=1,26 м². Наличие слоя олова снижает коэффициент теплопроводности и уменьшает эффективную площадь теплового контакта. Технологический процесс пайки трубчатого испарителя к днищу является сложным, трудоемким и не поддается механизации, что является недостатком прототипа. Другим недостатком прототипа является малая площадь теплового контакта испарителя с днищем, ограничивающая холодопроизводительность установки и скорость охлаждения молока даже при избыточной мощности компрессорно-конденсаторного агрегата. Так, паспортное время охлаждения 1500 л молока от 28 до 4°С при t возд.=25°С составляет 3,5 часа [1] и превышает санитарные нормы (3 часа). При полной загрузке (2000 л) время охлаждения пропорционально возрастает до 4,7 часа.The total thermal contact area of the 36 pipes of the evaporator with the bottom is S = 36 × 2 × 0.0175 = 1.26 m ² . The presence of a tin layer reduces the coefficient of thermal conductivity and reduces the effective area of thermal contact. The technological process of soldering a tubular evaporator to the bottom is complex, time-consuming and does not lend itself to mechanization, which is a disadvantage of the prototype. Another disadvantage of the prototype is the small area of thermal contact of the evaporator with the bottom, limiting the cooling capacity of the installation and the cooling rate of milk even with excess capacity of the compressor-condenser unit. So, the passport cooling time of 1,500 l of milk from 28 to 4 ° C at t air = 25 ° C is 3.5 hours [1] and exceeds sanitary standards (3 hours). When fully charged (2000 l), the cooling time is proportionally increased to 4.7 hours.

Отметим также, что несмотря на повышенную площадь теплового контакта паспортное время охлаждения 1000 л молока в аналоге [2] составляет 3 часа (при половинной загрузке) и 6 часов (при полной загрузке), что вызвано ограниченной мощностью копрессорно-конденсаторного агрегата.We also note that despite the increased thermal contact area, the passport cooling time of 1000 l of milk in the analogue [2] is 3 hours (at half load) and 6 hours (at full load), which is caused by the limited capacity of the compressor-condenser unit.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототипом) является резервуар-охладитель молока по патенту RU №2007909, А 01 J 9/04, 1994. Он содержит резервуар с наружным теплоизоляционным покрытием, верхнюю траверсу с закрепленной на ней мешалкой, трубчатый испаритель со всасывающим коллектором, связанным с компрессорно-конденсаторным агрегатом и расположенным под резервуаром бак-аккумулятора холода, снабженным трубопроводом подачи ледяной воды с вращающимся оросителем днища. Для циркуляции ледяной воды и теплообмене между днищем и трубчатым испарителем предусмотрен водяной насос. Кроме того, в состав резервуара-охладителя входит ресивер хладона, фильтр и терморегулирующий вентиль.The closest in technical essence to the proposed invention (prototype) is the milk cooler tank according to patent RU No. 2007909, A 01 J 9/04, 1994. It contains a tank with an external heat-insulating coating, an upper crosshead with a mixer fixed to it, a tubular evaporator with an intake manifold associated with a condensing unit and located under the reservoir of the cold storage tank, equipped with an ice water supply pipe with a rotating bottom sprinkler. A water pump is provided for the circulation of ice water and heat exchange between the bottom and the tube evaporator. In addition, the refrigerant reservoir includes a freon receiver, a filter, and a thermostatic valve.

Недостатком прототипа является сложность конструкции, связанная с наличием промежуточного хладоносителя (ледяной воды) между кипящим хладоном и молоком, ограниченная площадь теплообмена на днище и, как следствие, ограниченная мощность холодильного агрегата, а также необходимость круглосуточного аккумулирования холода вплоть до образования льда на трубчатом испарителе для соблюдения санитарных норм охлаждения. Конструкция усложняется наличием дополнительных приборов автоматики: водяного насоса с электродвигателем и магнитным пускателем, реле наморозки льда, оросителя (сегнерова колеса), что сопровождается снижением надежности.The disadvantage of the prototype is the design complexity associated with the presence of an intermediate refrigerant (ice water) between the boiling refrigerant and milk, the limited heat exchange area on the bottom and, as a result, the limited capacity of the refrigeration unit, as well as the need for round-the-clock accumulation of cold until ice forms on the tube evaporator for compliance with sanitary cooling standards. The design is complicated by the presence of additional automation devices: a water pump with an electric motor and a magnetic starter, a relay for freezing ice, an irrigator (Segner wheel), which is accompanied by a decrease in reliability.

Изобретение направлено на упрощение конструкции и повышение холодопроизводительности, а также на устранение всех промежуточных потерь мощности при обмене между кипящим хладоном и молоком.The invention is aimed at simplifying the design and increasing cooling capacity, as well as at eliminating all intermediate power losses during the exchange between boiling refrigerant and milk.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке охлаждения молока, содержащей резервуар с наружным теплоизоляционным покрытием, верхнюю траверсу с закрепленной на ней мешалкой, трубчатый испаритель со всасывающим коллектором, связанным с компрессорно-конденсаторным агрегатом, согласно изобретению компрессорно-конденсаторный агрегат, ресивер, фильтр, терморегулирующий вентиль, делитель потока и трубчатый испаритель со всасывающим коллектором соединены последовательно, а трубчатый испаритель с делителем потока и всасывающим коллектором выполнен погружным съемным и размещен на дне резервуара, траверса с мешалкой выполнена съемной, кроме того, в нее введены два гибких рукава нагнетания и всасывания, причем рукав нагнетания соединяет терморегулирующий вентиль с делителем потока, а рукав всасывания соединяет всасывающий коллектор со входом копрессорно-конденсаторного агрегата. При этом для повышения срока службы резервуар выполнен из нержавеющей стали.The specified technical result is achieved by the fact that in a milk cooling installation containing a tank with an external heat-insulating coating, an upper crosshead with a mixer fixed to it, a tubular evaporator with a suction manifold connected to a condensing unit, according to the invention, a condensing unit, receiver, filter , thermostatic valve, flow divider and a tubular evaporator with a suction manifold are connected in series, and a tubular evaporator with a flow divider and the suction manifold is removable and placed on the bottom of the tank; the crosshead with the mixer is removable; in addition, two flexible discharge and suction hoses are introduced into it, the discharge hose connects the thermostatic valve to the flow divider, and the suction sleeve connects the suction manifold to the inlet of the compressor condenser unit. Moreover, to increase the service life of the tank is made of stainless steel.

Изобретение поясняется чертежами, на фиг.1 представлен общий вид установки охлаждения молока (прототипа), на фиг.2 изображен общий вид заявляемой установки охлаждения молока, на фиг.3 - принципиальная схема заявляемой установки охлаждения молока.The invention is illustrated by drawings, figure 1 presents a General view of the installation of cooling milk (prototype), figure 2 shows a General view of the inventive installation of cooling milk, figure 3 is a schematic diagram of the inventive installation of cooling milk.

Установка охлаждения молока (фиг.2, 3) содержит резервуар 1 из нержавеющей стали с наружным теплоизоляционным покрытием 2, верхнюю траверсу 3 с закрепленной на ней мешалкой 4 и мотор-редуктором 5, а также последовательно соединенные компрессорно-конденсаторный агрегат 6, ресивер 7, фильтр-осушитель 8, терморегулирующий вентиль 9, делитель потока 10 и трубчатый испаритель 11 со всасывающим коллектором 12. Сверху резервуар 1 закрыт крышками.The milk cooling installation (FIGS. 2, 3) comprises a stainless steel tank 1 with an external heat-insulating coating 2, an upper crosshead 3 with a stirrer 4 fixed to it and a gear motor 5, as well as a series-connected compressor-condenser unit 6, receiver 7, a filter drier 8, a thermostatic valve 9, a flow divider 10 and a tubular evaporator 11 with a suction manifold 12. On top of the tank 1 is closed by covers.

Трубчатый испаритель 11 со всасывающим коллектором 12 и делителем потока 10 выполнены погружными, быстросъемными и размещены на дне резервуара 1 в 5 мм от дна. Они опираются на дно изогнутыми калачами в четырех крайних угловых точках. Траверса 3 с мешалкой 4 выполнена также быстросъемной и крепится к резервуару 1, с одной стороны на петлях 13, с другой стороны - гайкой с барашком. Терморегулирующий вентиль 9 и делитель потока 10 связаны гибким рукавом нагнетания 14 с условным проходом 10 мм, а всасывающий коллектор 12 и вход компрессорно-конденсаторного агрегата 6 - гибким рукавом всасывания 15 с условным проходом 20 мм. Гибкие рукава 14, 15 закреплены в верхней части резервуара хомутом 16. Установка также содержит запорные вентили 17 - два на компрессоре компрессорно-конденсаторного агрегата и один на ресивере (рабочее положение - открыты).The tubular evaporator 11 with a suction manifold 12 and a flow divider 10 is made submersible, quick-detachable and placed at the bottom of the tank 1 5 mm from the bottom. They rest on the bottom with curved pegs at the four extreme corner points. Traverse 3 with a stirrer 4 is also quick-detachable and attached to the tank 1, on the one hand on hinges 13, on the other hand, with a nut with a wing. The thermostatic valve 9 and the flow divider 10 are connected by a flexible discharge hose 14 with a conditional passage of 10 mm, and the suction manifold 12 and the inlet of the condensing unit 6 are connected by a flexible suction sleeve 15 with a conditional passage of 20 mm. Flexible sleeves 14, 15 are fixed in the upper part of the tank with a clamp 16. The installation also contains shut-off valves 17 - two on the compressor of the condensing unit and one on the receiver (operating position - open).

Трубчатый испаритель 11 выполнен из 24 прямолинейных тонкостенных труб d=14 мм длиной 2000 мм, соединенных с одной стороны делителем потока 10, всасывающим коллектором 12 и калачами, а с другой стороны - только калачами в шесть секций трубчатого испарителя 11 по четыре трубы. Делитель потока 10 представляет собой прямолинейную трубу d=14 мм, связывающую параллельно секции трубчатого испарителя 11 с установленными на входах секций по линии нагнетания дроссельными шайбами d=4 мм.Tubular evaporator 11 is made of 24 straight thin-walled tubes d = 14 mm with a length of 2000 mm, connected on one side by a flow divider 10, a suction manifold 12 and kalach, and on the other hand, only kalach in six sections of a tubular evaporator 11 with four pipes. The flow divider 10 is a straight pipe d = 14 mm, connecting parallel to the sections of the tubular evaporator 11 with throttle washers d = 4 mm installed at the inlet sections of the discharge line.

Всасывающий коллектор 12 представляет собой прямолинейную тонкостенную трубу d=20 мм, связывающую параллельно шесть секций трубчатого испарителя 11 по линии всасывания.The suction manifold 12 is a straight thin-walled tube d = 20 mm, connecting in parallel six sections of the tubular evaporator 11 along the suction line.

В состав установки охлаждения молока входит также датчик температуры резервуара 1 и шкаф электроуправления (на фиг.2, 3 не показаны), которые автоматически обесточивают установку при достижении температуры 4°C и вновь включают ее через 3-4 часа при повышении температуры до 5°С в процессе хранения.The composition of the milk cooling installation also includes a temperature sensor of the tank 1 and an electric control cabinet (not shown in FIGS. 2, 3), which automatically disconnect the installation when the temperature reaches 4 ° C and turn it on again after 3-4 hours when the temperature rises to 5 ° C during storage.

Работает установка следующим образом. При заполнении резервуара 1 свыше 500 л трубчатый испаритель 11 и мешалка 4 оказываются погруженными в молоко. Жидкий хладоагент, например R 22, из ресивера 7, пройдя через фильтр-осушитель 8, дросселируется до давления испарения на терморегулирующем вентиле 9 и, испаряясь, поступает через гибкий рукав нагнетания 14 в делитель потока 10, где разделяется на шесть одинаковых кипящих потоков, заполняя секции трубчатого испарителя 11. Здесь хладоагент полностью испаряется, отбирая тепло у охлаждаемого молока. Далее пары хладона из секций трубчатого испарителя 11 соединяются в общем всасывающем коллекторе 12 и через гибкий рукав всасывания 15 поступают на вход компрессорно-конденсаторного агрегата 6. В компрессоре компрессорно-конденсаторного агрегата 6 пары сжимаются до давления конденсации и нагнетаются в конденсатор, где они охлаждаются и конденсируются в жидкую фазу, отдавая тепло окружающему воздуху. Далее жидкий хладон поступает вновь в ресивер 7. Терморегулирующий вентиль 9 автоматически уменьшает дросселирующее сечение и массу жидкого хладона, а также давление паров на линии всасывания в гибком рукаве всасывания 15 по мере охлаждения молока.The installation works as follows. When filling the tank 1 over 500 l, the tubular evaporator 11 and the mixer 4 are immersed in milk. A liquid refrigerant, for example R 22, from the receiver 7, passing through the filter dryer 8, is throttled to the evaporation pressure on the thermostatic valve 9 and, evaporating, enters through the flexible discharge hose 14 into the flow divider 10, where it is divided into six identical boiling flows, filling sections of the tubular evaporator 11. Here, the refrigerant completely evaporates, taking heat from the milk to be cooled. Next, the freon pairs from the sections of the tubular evaporator 11 are connected in a common suction manifold 12 and through the flexible suction sleeve 15 are fed to the input of the condensing unit 6. In the compressor of the condensing unit 6, the pairs are compressed to the condensing pressure and pumped into the condenser, where they are cooled and condense into the liquid phase, giving off heat to the surrounding air. Next, the liquid refrigerant enters again into the receiver 7. The temperature control valve 9 automatically reduces the throttling section and the mass of the liquid refrigerant, as well as the vapor pressure on the suction line in the flexible suction sleeve 15 as the milk cools.

Мешалка 4 с мотор-редуктором 5 обеспечивают равномерный теплосъем с трубчатого испарителя 11, приподнятого над дном резервуара 1, и отдают холод всему объему молока. Скорость вращения мешалки - 20 об./мин. Делитель потока 10 также обеспечивает равномерное охлаждение всех секций и труб испарителя. После охлаждения молока до 4°C датчик температуры отключает установку.The mixer 4 with a gear motor 5 provide uniform heat removal from the tubular evaporator 11, raised above the bottom of the tank 1, and give the cold to the entire volume of milk. The speed of rotation of the mixer is 20 rpm. The flow divider 10 also provides uniform cooling of all sections and tubes of the evaporator. After cooling the milk to 4 ° C, the temperature sensor switches off the unit.

Обслуживание установки охлаждения молока заключается в промывке резервуара 1, мешалки 4, трубчатого испарителя 11 с делителем потока 10 и коллектором 12 струей теплой воды или моющей жидкости (“Дезмолом”) после каждого цикла охлаждения молока.Maintenance of the milk cooling installation consists in flushing the tank 1, the mixer 4, the tubular evaporator 11 with the flow divider 10 and the collector 12 with a stream of warm water or washing liquid (Desmole) after each milk cooling cycle.

Периодически (1 раз в месяц) отворачивают гайку с барашком и откидывают на петлях 13 траверсу 3 с мешалкой 4 (на фиг.2 - налево). Затем освобождают хомут 16, крепящий трубчатый испаритель 11 к резервуару 1, и откидывают на гибких рукавах нагнетания 14 и всасывания 15 трубчатый испаритель 11 (на фиг.2 - направо). Трубчатый испаритель 11, делитель потока 10 и всасывающий коллектор 12 также промывают “Дезмолом” и очищают механически (щеткой от образования налета). Общая масса откидывающегося испарителя - 20 кг. Периодическое обслуживание осуществляется двумя операторами.Periodically (1 time per month), unscrew the nut with the lamb and swing it on the hinges 13 of the yoke 3 with a stirrer 4 (to the left in Fig. 2). Then release the clamp 16, securing the tubular evaporator 11 to the tank 1, and recline on the flexible hoses of the discharge 14 and suction 15 of the tubular evaporator 11 (figure 2 to the right). The tube evaporator 11, the flow divider 10 and the suction manifold 12 are also washed with “Desmol” and cleaned mechanically (with a brush from the formation of plaque). The total mass of the reclined evaporator is 20 kg. Periodic maintenance is provided by two operators.

Применение погружного трубчатого испарителя 11, выполненного из тонкостенной нержавеющей или медной трубки d=14 мм, общей длиной L=48 м с калачами общей длиной 2 м, а также погружным двухметровым делителем потока 10 и двухметровым всасывающим коллектором 12 из трубки d=20 мм обеспечивает эффективную площадь охлаждения S=π×d L+ΔS=2,3 м, где ΔS=0,3 м - общая площадь коллектора, калачей и делителя потока.The use of a submersible tube evaporator 11, made of a thin-walled stainless or copper tube d = 14 mm, with a total length of L = 48 m with rolls with a total length of 2 m, as well as a submersible two-meter flow divider 10 and a two-meter suction manifold 12 from the tube d = 20 mm, provides effective cooling area S = π × d L + ΔS = 2.3 m, where ΔS = 0.3 m is the total area of the collector, streamers and flow divider.

Общая площадь эффективного охлаждения у заявляемой установки оказывается в 1,83 раза больше, чем у прототипа, и в 1,44 раза больше аналога несмотря на снижение числа трубок испарителя в 1,5 раза по сравнению с прототипом. Повышению холодопроизводительности также способствует высокий коэффициент теплопередачи между испаряемым хладоном и молоком, обеспечиваемый тонкостенной нержавеющей или медной трубкой толщиной в 1 мм. У аналогов этот коэффициент снижается дополнительным слоем нержавеющей стали резервуара 1,5 мм, а у прототипа - еще и слоем олова 0,7 мм.The total effective cooling area of the inventive installation is 1.83 times larger than that of the prototype, and 1.44 times larger than the analogue despite the decrease in the number of evaporator tubes by 1.5 times compared with the prototype. The increase in cooling capacity is also facilitated by the high heat transfer coefficient between the evaporated freon and milk, provided by a 1 mm thick thin-walled stainless or copper tube. For analogues, this coefficient is reduced by an additional layer of stainless steel of the reservoir 1.5 mm, and for the prototype - also a layer of tin 0.7 mm.

Таким образом, в предлагаемой установке охлаждения молока значительно увеличена эффективная площадь охлаждения, что позволяет при прочих равных условиях на 25% повысить холодопроизводительность, а также применять более мощные компрессорно-конденсаторные агрегаты, повысив этот основной параметр (холодопроизводительность) еще в 1,5 раза и довести время охлаждения молока при полной загрузке до санитарных норм. Одновременно достигается существенное упрощение конструкции и технологии изготовления: по сравнению с прототипом уменьшается число трубок в 1,5 раза, исключается ручная пайка трубок к днищу, исключается штамповочная операция по деформации трубок в полуплоскость. По сравнению с аналогами повышается надежность и ресурс, так как трубчатый испаритель, в отличие от полученных точечной сваркой, обеспечивает 10-кратный запас прочности по давлению хладона во всех режимах. Такой же запас прочности обеспечивают гибкие рукава нагнетания и всасывания.Thus, in the proposed milk cooling installation, the effective cooling area is significantly increased, which, ceteris paribus, allows to increase cooling capacity by 25%, as well as to use more powerful compressor and condensing units, increasing this main parameter (cooling capacity) by another 1.5 times and Bring milk cooling time at full load to sanitary standards. At the same time, a significant simplification of the design and manufacturing technology is achieved: in comparison with the prototype, the number of tubes is reduced by 1.5 times, manual soldering of the tubes to the bottom is excluded, stamping operation to deform the tubes into a half plane is excluded. Compared with analogs, reliability and service life are increased, since a tubular evaporator, in contrast to those obtained by spot welding, provides a 10-fold margin of safety in freon pressure in all modes. Flexible supply and suction hoses provide the same margin of safety.

Испытания предлагаемой установки охлаждения молока в аналогичных прототипу условиях показали охлаждение 2000 л молока с 28 до 4°С за 3,6 часа.Tests of the proposed milk cooling installation in conditions similar to the prototype showed cooling of 2000 liters of milk from 28 to 4 ° C in 3.6 hours.

При повышении номинальной холодопроизводителности компрессорно-конденсаторного агрегата на 20% и полной загрузке резервуара 2000 л молока время охлаждения уменьшилось до 3 часов, что обеспечивает санитарные нормы. Отметим, что прототипу при аналогичных условиях охлаждения 2000 л молока требуется 4,7 часа и 4,3 часа соответственно.With an increase in the nominal cooling capacity of the compressor-condenser unit by 20% and a full tank loading of 2000 liters of milk, the cooling time decreased to 3 hours, which ensures sanitary standards. Note that the prototype under similar cooling conditions of 2000 liters of milk requires 4.7 hours and 4.3 hours, respectively.

Для патентуемых установок емкостью 3000 л молока количество трубок испарителя d=14 мм должно быть увеличено до 36 (6 секций по 6 трубок). Высота резервуара возрастает до 800 мм при днище 2000×2000 мм, а площадь теплового контакта увеличивается до S+ΔS=3,0+0,3=3,3 м².For patented installations with a capacity of 3000 l of milk, the number of tubes of the evaporator d = 14 mm should be increased to 36 (6 sections of 6 tubes). The height of the tank increases to 800 mm with a bottom of 2000 × 2000 mm, and the area of thermal contact increases to S + ΔS = 3.0 + 0.3 = 3.3 m ² .

У прототипа с резервуаром 3000 л, имеющим 8 секций по 6 припаянных трубок, общая площадь теплового контакта составляет S=1,65 м². Время охлаждения 3000 л молока при номинальной мощности агрегата у прототипа - 6,7 часа, а у предлагаемой установки - 4,3 часа. Повышение мощности агрегата на 25% в патентуемой установке охлаждения молока при полной загрузке 3000 л обеспечивает соблюдение санитарных норм охлаждения - 3 часа.The prototype with a tank of 3000 l, having 8 sections of 6 soldered tubes, the total area of thermal contact is S = 1,65 m ² . The cooling time of 3000 liters of milk at a nominal unit power of the prototype is 6.7 hours, and the proposed installation - 4.3 hours. An increase in the capacity of the unit by 25% in the patented milk cooling unit with a full load of 3000 l ensures compliance with sanitary cooling standards - 3 hours.

Источники информацииSources of information

1. Установка охлаждения молока УОМ 2000T-TAG 4561 Т. Техническое описание и руководство по эксплуатации г.Ковров, OOO “НПП “Энергия”, 2002 г.1. Milk cooling unit UOM 2000T-TAG 4561 T. Technical description and operating manual, Kovrov, NPP Energia LLC, 2002

2. Резервуар-охладитель молока МКА-200Л-2Б. Технические условия ТУ 4741-083-00238523-97, г.Курган, ОАО “Кургансельмаш”.2. The reservoir cooler of milk MKA-200L-2B. Specifications TU 4741-083-00238523-97, the city of Kurgan, OJSC “Kurganselmash”.

3. Охлаждающие ванны молока ОВМ-2000. Техническое описание и руководство по эксплуатации. Санкт-Петербург, OOO “Агропроминжиниринг СПб.”, 2002 г., E-mail: api-spb@mail.rcom.rn.3. OVM-2000 milk cooling baths. Technical description and operation manual. St. Petersburg, Agropromining Engineering St. Petersburg, 2002, E-mail: api-spb@mail.rcom.rn.

Claims

A milk cooling installation comprising a tank with an external heat-insulating coating, an upper crosshead with a stirrer fixed on it, a tubular evaporator with a suction manifold connected to a condensing unit, characterized in that the condensing unit, receiver, filter, thermostatic valve, flow divider and the tubular evaporator with the suction collector are connected in series, and the tubular evaporator with the flow divider and the suction collector is removable and submersible once it is located at the bottom of the tank, the traverse with the mixer is removable, in addition, two flexible discharge and suction hoses are introduced into it, the discharge hose connecting the thermostatic valve to the flow divider, and the suction sleeve connecting the suction manifold to the inlet of the condensing unit.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the tank is made of stainless steel.