RU2243652C2 - Apparatus for cooling of milk with natural cold - Google Patents

Apparatus for cooling of milk with natural cold Download PDF

Info

Publication number
RU2243652C2
RU2243652C2 RU2003107357/13A RU2003107357A RU2243652C2 RU 2243652 C2 RU2243652 C2 RU 2243652C2 RU 2003107357/13 A RU2003107357/13 A RU 2003107357/13A RU 2003107357 A RU2003107357 A RU 2003107357A RU 2243652 C2 RU2243652 C2 RU 2243652C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tank
water
expansion tank
pneumatic cylinder
heat exchanger
Prior art date
Application number
RU2003107357/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003107357A (en
Inventor
Н.М. Антроповский (RU)
Н.М. Антроповский
В.К. Скоркин (RU)
В.К. Скоркин
Н.М. Морозов (RU)
Н.М. Морозов
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства
Priority to RU2003107357/13A priority Critical patent/RU2243652C2/en
Publication of RU2003107357A publication Critical patent/RU2003107357A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2243652C2 publication Critical patent/RU2243652C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • Y02A40/963Off-grid food refrigeration

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, dairy equipment.
SUBSTANCE: apparatus has reservoir, air-to-water heat-exchanger equipped with fan and spraying device and arranged above reservoir, expansion tank and plate cooler, which are communicated with reservoir. Water circuit change-over device is arranged at plate cooler outlet end and provided with slide. Water circuit change-over device is adapted for communicating plate cooler through pneumatic cylinder with piston to heat-exchanger spraying device. Water circuit change-over device is controlled by means of pulsed pipe through expansion tank serving as sensor and preventing reservoir from water freezing and, accordingly, from breaking down. Expansion tank is equipped with hermetically sealing closure having return valve and vacuum-gauge and is further equipped with scale 17.
EFFECT: enhanced reliability in operation and reduced water loss.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано на молочных фермах для охлаждения молока с помощью естественного холода.The invention relates to agriculture and can be used on dairy farms for cooling milk using natural cold.

Известно устройство для охлаждения молока, включающее ороситель с форсункой, поддон со сливной трубой, резервуар для охлаждающей воды, насос, теплообменник, источник искусственного холода и трехходовые краны и соединяющие их трубы. Для повышения надежности и производительности в поддон ниже сливной трубы вставлена емкость с упругими стенками и имеющая воздуховоды для проточного соединения с окружающей средой (Авт. св. СССР № 1591891, кл. А 01 J 9/04, 1990 г.).A device for cooling milk is known, including a sprinkler with a nozzle, a drain pan with a drain pipe, a cooling water tank, a pump, a heat exchanger, an artificial cold source and three-way valves and pipes connecting them. To increase reliability and performance, a container with elastic walls and air ducts for flow-through connection with the environment is inserted into the sump below the drain pipe (Avt. St. USSR No. 1591891, class A 01 J 9/04, 1990).

Однако это устройство сложное по конструкции и в эксплуатации, так как при неисправности емкости необходимо прерывать работу и освобождать поддон от воды или льда для проведения ремонта. Кроме того, вода в открытых участках трубопроводов и в форсунке может замерзнуть, сделать устройство неработоспособным.However, this device is complex in design and operation, since in the event of a tank malfunction, it is necessary to interrupt operation and release the pallet from water or ice for repairs. In addition, water in open sections of pipelines and in the nozzle may freeze, making the device inoperative.

Известна установка для охлаждения молока естественным холодом, содержащая установленный на открытом воздухе резервуар для воды, над которым размещен воздушно-водяной теплообменник с вентилятором и разбрызгивателем, внешний и внутренний водяные циркуляционные контуры с насосом, датчик замерзания воды, сообщенный с резервуаром для воды, расширительный бачок и охладитель молока, установленные в помещении. (Авт. св. СССР № 1762817, кл. А 01 J 9/04. 1992 г. - прототип).A known installation for cooling milk with natural cold, containing an outdoor water tank, above which is placed an air-water heat exchanger with a fan and a spray, an external and internal water circulation circuits with a pump, a water freezing sensor in communication with the water tank, an expansion tank and a milk cooler installed indoors. (Aut. St. USSR No. 1762817, class A 01 J 9/04. 1992 - prototype).

Недостатками известного изобретения является сложность по конструкции и в эксплуатации, невысокая надежность в работе и потеря охлаждающей воды.The disadvantages of the known invention are the complexity of the design and operation, low reliability and loss of cooling water.

Технический результат, обеспечиваемый данным изобретением, заключается в упрощении конструкции и эксплуатации установки, повышении ее надежности в работе и снижении потерь воды.The technical result provided by this invention is to simplify the design and operation of the installation, increase its reliability in operation and reduce water losses.

Достигается это тем, что установка для охлаждения молока естественным холодом, содержащая установленный на открытом воздухе резервуар для воды, над которым размещен воздушно-водяной теплообменник с вентилятором и разбрызгивающим устройством, установленные в помещении расширительный бачок со шкалой контроля уровня воды, сообщенный с резервуаром для воды и охладитель молока, связанный через насос водозаборным трубопроводом с резервуаром для воды, и через переключатель обратным трубопроводом с разбрызгивающим устройством и внутренним трубопроводом с нижней частью резервуара, снабжена пневмоцилиндром с поршнем и импульсной трубкой, соединяющей расширительный бачок с пневмоцилиндром, при этом расширительный бачок имеет герметичную крышку с обратным клапаном и вакуумметр, а переключатель имеет ползун для перекрывания обратного и внутреннего трубопроводов под воздействием поршня пневмоцилиндра при возникновении разрежения в расширительном бачке, передаваемого через импульсную трубку. Объем расширительного бачка составляет 5-9% от объема резервуара. Теплообменник в нижней части имеет пластинчатое устройство из пористого материала для намораживания льда, а разбрызгивающее устройство установлено над ним, причем вентилятор расположен в боковой части теплообменника с возможностью подачи воздуха встречно разбрызгиваемой воде.This is achieved by the fact that the installation for cooling milk with natural cold, containing an outdoor water tank, above which there is an air-water heat exchanger with a fan and a spray device, an expansion tank installed in the room with a water level scale connected to the water tank and a milk cooler connected through a pump to a water intake pipe and a water tank, and through a switch, a return pipe with a spray device and an internal the pipeline with the bottom of the tank is equipped with a pneumatic cylinder with a piston and an impulse tube connecting the expansion tank to the pneumatic cylinder, while the expansion tank has a sealed cover with a check valve and a vacuum gauge, and the switch has a slider for closing the return and internal pipelines under the influence of the pneumatic cylinder piston when a vacuum occurs in the expansion tank, transmitted through a pulse tube. The volume of the expansion tank is 5-9% of the volume of the tank. The heat exchanger in the lower part has a plate device made of porous material for freezing ice, and a spray device is installed above it, and the fan is located in the side of the heat exchanger with the possibility of supplying air to the spray water.

На чертеже схематично изображена установка для охлаждения молока естественным холодом (общий вид).The drawing schematically shows an installation for cooling milk with natural cold (general view).

Установка для охлаждения молока содержит установленный на отрытом воздухе резервуар 1 для воды с размещенным над ним воздушно-водяным теплообменником 2, в нижнюю часть которого встроено пластинчатое устройство 3 из пористого материала для намораживания льда. Стенки резервуара 1 выполнены из металла и имеют хорошую теплопроводность. В качестве теплоносителя используется вода.An installation for cooling milk contains an open-air tank 1 for water with an air-water heat exchanger 2 placed above it, in the lower part of which a plate device 3 of porous material for freezing ice is built-in. The walls of the tank 1 are made of metal and have good thermal conductivity. Water is used as a heat carrier.

Резервуар 1 через фильтр 4 и водозаборный трубопровод 5 соединен с насосом 6. Водозаборный трубопровод 5 проходит через утепленный проем в стене здания. В свою очередь выходной патрубок насоса 6 через пластинчатый охладитель 7, переключатель 8 с ползуном 9 и трубопровод 10 соединен с разбрызгивающим устройством 11 теплообменника 2. При этом ползун 9 находится в левом положении. Теплообменник 2 имеет вентилятор 12, который расположен в боковой части теплообменника с возможностью подачи воздуха навстречу разбрызгиваемой воде из разбрызгивающего устройства 11. Воздух после разбрызгивающего устройства выходит в атмосферу. Для привода переключателя 8 установлен пневмоцилиндр 13 с поршнем 14. Переключатель 8 внутренним трубопроводом 15 соединен с резервуаром 1. Выходной патрубок внутреннего трубопровода 15 в резервуаре 1 направлен в верхнюю часть резервуара, а сам трубопровод 15 расположен в утепленном проеме рядом с водозаборным трубопроводом 5.The reservoir 1 through the filter 4 and the intake pipe 5 is connected to the pump 6. The intake pipe 5 passes through the insulated opening in the wall of the building. In turn, the outlet pipe of the pump 6 through the plate cooler 7, the switch 8 with the slider 9 and the pipe 10 is connected to the spray device 11 of the heat exchanger 2. The slider 9 is in the left position. The heat exchanger 2 has a fan 12, which is located in the side of the heat exchanger with the possibility of supplying air towards the spray water from the spray device 11. The air after the spray device is released into the atmosphere. To drive the switch 8, a pneumatic cylinder 13 is installed with a piston 14. The switch 8 is connected by an internal pipe 15 to the tank 1. The output pipe of the internal pipe 15 in the tank 1 is directed to the upper part of the tank, and the pipe 15 itself is located in an insulated opening next to the intake pipe 5.

В помещении здания установлен расширительный бачок 16, имеющий шкалу 17 для контроля уровня воды. На расширительном бачке 16 герметично установлена крышка 18, снабженная обратным клапаном 19, вакуумметром 20, импульсной трубкой 21, которая соединяет расширительный бачок с пневмоцилиндром 13. Объем расширительного бачка составляет 5-9% от объема резервуара 1, в зависимости от климатических условий. Расширительный бачок 16 соединен с резервуаром 1 посредством водозаборного трубопровода 5.An expansion tank 16 having a scale 17 for controlling the water level is installed in the building premises. A cap 18 is sealed on the expansion tank 16, provided with a non-return valve 19, a vacuum gauge 20, and a pulse tube 21, which connects the expansion tank to the pneumatic cylinder 13. The volume of the expansion tank is 5-9% of the volume of the tank 1, depending on climatic conditions. The expansion tank 16 is connected to the tank 1 by means of a water intake pipe 5.

Установка для охлаждения молока работает следующим образом. С наступлением осенне-зимнего периода, когда температура воздуха становится близкой к нулю, резервуар 1 заполняют водой, которая через стенки резервуара под влиянием температуры окружающего воздуха охлаждается. Включают насос 6, и холодная вода из резервуара 1 через фильтр 4 и водозаборный трубопровод 5 прокачивается насосом 6 через охладитель 7. При этом молоко охлаждается. Подогретая вода по обратному трубопроводу 10 подается на разбрызгивающее устройство 11, охлаждается в воздушно-водяном теплообменнике 2 и попадает через пластинчатое устройство 3 на поверхность воды резервуара 1. Из резервуара 1 вода забирается насосом 6, и цикл повторяется. Обратный клапан 19 в этом режиме работы установки закрыт под действием собственного веса и невысокого разрежения, создаваемого насосом 6 при всасывании воды.Installation for cooling milk works as follows. With the onset of the autumn-winter period, when the air temperature becomes close to zero, the tank 1 is filled with water, which is cooled through the walls of the tank under the influence of ambient temperature. Turn on the pump 6, and cold water from the tank 1 through the filter 4 and the intake pipe 5 is pumped by the pump 6 through the cooler 7. In this case, the milk is cooled. The heated water through the return pipe 10 is supplied to the spray device 11, is cooled in an air-water heat exchanger 2 and enters through the plate device 3 on the water surface of the tank 1. From the tank 1, water is taken by the pump 6, and the cycle repeats. The check valve 19 in this mode of operation of the installation is closed under the action of its own weight and low vacuum created by the pump 6 when the water is sucked.

При сильном понижении температуры окружающего воздуха на стенках резервуара 1 и на поверхности воды намерзает лед, толщина которого может достигнуть значительной величины. При замерзании воды увеличивается объем льда по сравнению с водой на 9%. За счет замерзшего на поверхности воды льда и на стенках внутри резервуара растет давление и вода из средней части резервуара по трубопроводу 5 вытесняется в расширительный бачок 16, обратный клапан 19 открывается и давление в бачке 16 и резервуаре 1 снижается, что предохраняет резервуар 1 от разрыва.With a strong decrease in ambient temperature on the walls of the tank 1 and on the surface of the water ice freezes, the thickness of which can reach a significant amount. When water freezes, the volume of ice increases by 9% compared with water. Due to the ice frozen on the water surface and on the walls inside the tank, pressure increases and water from the middle part of the tank is displaced through the pipe 5 into the expansion tank 16, the check valve 19 opens and the pressure in the tank 16 and the tank 1 decreases, which prevents the tank 1 from rupture.

При намерзшем толстом слое льда на поверхности воды в резервуаре 1 и при включении насоса 6 внутри резервуара образуется разрежение, которое передается через водозаборный трубопровод 5 в расширительный бачок 16. Обратный клапан 19 под действием собственного веса и разрежения закрыт. Разрежение по импульсной трубке 21 из бачка 16 передается в пневмоцилиндр 13 и под действием поршня 14 пневмоцилиндра 13 ползун 9 переключателя 8 пойдет вправо, откроет внутренний трубопровод 15 и закроет обратный трубопровод 10. При этом вода будет циркулировать из резервуара 1 через фильтр 4 по водозаборному трубопроводу 5 в насос 6 и далее через охладитель 7, переключатель 8 по внутреннему трубопроводу 15 в резервуар 1. Утепленная вода в резервуаре 1 направляется в сторону льда, находящегося в верхней части резервуара.When a thick ice layer is frozen on the surface of the water in the tank 1 and when the pump 6 is turned on, a vacuum forms inside the tank, which is transmitted through the intake pipe 5 to the expansion tank 16. The check valve 19 is closed under its own weight and vacuum. The vacuum along the impulse tube 21 from the tank 16 is transferred to the pneumatic cylinder 13 and, under the action of the piston 14 of the pneumatic cylinder 13, the slider 9 of the switch 8 will go to the right, open the internal pipe 15 and close the return pipe 10. In this case, water will circulate from the tank 1 through the filter 4 through the intake pipe 5 to the pump 6 and then through the cooler 7, the switch 8 through the internal pipe 15 to the tank 1. The insulated water in the tank 1 is directed towards the ice located in the upper part of the tank.

По уровню воды в расширительном бачке по шкале 17 определяют количество льда, намороженного в резервуаре 1. По показаниям вакуумметра 20 можно также вручную управлять переключателем 8, пуская воду по обратному или внутреннему трубопроводам.The water level in the expansion tank on a scale 17 determines the amount of ice frozen in the tank 1. According to the readings of the vacuum gauge 20, you can also manually control the switch 8, letting water through the return or internal pipelines.

Снабжение установки пневмоцилиндром с поршнем и импульсной трубкой, соединяющей расширительный бачок с пневмоцилиндром, когда бачок имеет герметичную крышку с обратным клапаном и вакуумметром; переключателем с ползуном для перекрывания обратного и внутреннего трубопроводов под действием поршня пневмоцилиндра при возникновении разрежения в расширительном бачке, передаваемого через импульсную трубку, обеспечивает упрощение конструкции и эксплуатации установки, повышение ее надежности в работе и снижение потерь воды.Supply of the installation with a pneumatic cylinder with a piston and an impulse tube connecting the expansion tank with the pneumatic cylinder when the tank has a sealed cover with a check valve and a vacuum gauge; a switch with a slider for shutting off the return and internal pipelines under the action of the pneumatic cylinder piston when a vacuum occurs in the expansion tank transmitted through the impulse tube, simplifies the design and operation of the installation, increasing its reliability and reducing water losses.

Claims (3)

1. Установка для охлаждения молока естественным холодом, содержащая установленный на открытом воздухе резервуар для воды, под которым размещен воздушно-водяной теплообменник с вентилятором и разбрызгивающим устройством, установленные в помещении расширительный бачок со шкалой контроля уровня воды, сообщенный с резервуаром для воды, и охладитель молока, связанный через насос водозаборным трубопроводом с резервуаром для воды, и через переключатель обратным трубопроводом с разбрызгивающим устройством и внутренним трубопроводом с нижней частью резервуара, отличающаяся тем, что установка снабжена пневмоцилиндром с поршнем и импульсной трубкой, соединяющей расширительный бачок с пневмоцилиндром, при этом расширительный бачок имеет герметичную крышку с обратным клапаном и вакуумметр, а переключатель имеет ползун для перекрывания обратного и внутреннего трубопроводов под воздействием поршня пневмоцилиндра при возникновении разрежения в расширительном бачке, передаваемого через импульсную трубку.1. Installation for cooling milk with natural cold, containing an outdoor water tank, under which an air-water heat exchanger with a fan and a spray device is placed, an expansion tank with a water level scale connected to the water tank and a cooler installed in the room milk, connected through a pump with an intake pipe to a water tank, and through a switch by a return pipe with a spray device and an internal pipe from the bottom part of the tank, characterized in that the installation is equipped with a pneumatic cylinder with a piston and a pulse tube connecting the expansion tank to the pneumatic cylinder, while the expansion tank has a sealed cover with a check valve and a vacuum gauge, and the switch has a slider for shutting off the return and internal pipelines under the influence of the pneumatic cylinder piston when a vacuum occurs in the expansion tank, transmitted through a pulse tube. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что объем расширительного бачка составляет 5-9% от объема резервуара.2. Installation according to claim 1, characterized in that the volume of the expansion tank is 5-9% of the volume of the tank. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что теплообменник в нижней части выполнен пластинчатым из пористого материала, а разбрызгивающее устройство установлено под ним, причем вентилятор расположен в боковой части теплообменника с возможностью подачи воздуха встречно разбрызгиваемой среде.3. Installation according to claim 1, characterized in that the heat exchanger in the lower part is made of a plate made of porous material, and a spray device is installed under it, and the fan is located in the lateral part of the heat exchanger with the possibility of supplying air to the spray medium.
RU2003107357/13A 2003-03-17 2003-03-17 Apparatus for cooling of milk with natural cold RU2243652C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003107357/13A RU2243652C2 (en) 2003-03-17 2003-03-17 Apparatus for cooling of milk with natural cold

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003107357/13A RU2243652C2 (en) 2003-03-17 2003-03-17 Apparatus for cooling of milk with natural cold

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003107357A RU2003107357A (en) 2004-10-20
RU2243652C2 true RU2243652C2 (en) 2005-01-10

Family

ID=34880970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003107357/13A RU2243652C2 (en) 2003-03-17 2003-03-17 Apparatus for cooling of milk with natural cold

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2243652C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446679C2 (en) * 2009-12-31 2012-04-10 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" Device for use of natural cold

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446679C2 (en) * 2009-12-31 2012-04-10 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" Device for use of natural cold

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102686813B (en) Tap liquid savings in liquid distribution system
RU2243652C2 (en) Apparatus for cooling of milk with natural cold
CN205082610U (en) Prepared food vacuum precooling desiccator
CN208805066U (en) A kind of shunting heat preserving type cooling tower
CN112253880A (en) Building water supply pipeline anti-freezing system driven by thermal self-circulation
CN107328157B (en) It is a kind of that there is the refrigerator to thaw with heat insulation function
CN102338431A (en) Air conditioner with function of cold accumulation
RU2340169C1 (en) Refrigerating plant for milk cooling using natural cold
KR20090047771A (en) A system for prevent frozen to burst the heat exchange
RU2812110C1 (en) Unit for layered freezing and use of natural ice in milk cooling
RU2732582C1 (en) Energy-saving cooling chamber for storage of agricultural products using natural cold
CN219411060U (en) Antifreezing water storage device
CN214037038U (en) Anti-freezing valve and gas water heater using same
RU2009149787A (en) MILK COOLING UNIT USING NATURAL COLD
CN218936666U (en) Heat source tower heat pump water supplementing device
CN212840662U (en) High-pressure-difference anti-scouring drain valve used under severe working condition
RU2285391C2 (en) Refrigerating unit using cold outer air for extreme northern regions
CN214095114U (en) Energy-saving air-water cooling device can prevent frostbite
CN216694550U (en) Cooling tower with antifreezing function
RU2785027C1 (en) All-year round cooling unit based on the use of cold outdoor air
RU2314681C1 (en) Energy-saving accumulation plant for milk cooling in farms using natural cold
US1091472A (en) Antifreezing device.
JP3904468B2 (en) Freezing prevention device for solar water heater directly connected to water supply.
RU2508627C2 (en) Energy-saving cooling system with natural cold battery for livestock farms
CN208075380U (en) A kind of cooling power saving and the high evaporator of evaporation efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070318