RU2309582C1 - Energy-saving milk cooling system designed for farms and using natural cold - Google Patents
Energy-saving milk cooling system designed for farms and using natural cold Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309582C1 RU2309582C1 RU2006109213/13A RU2006109213A RU2309582C1 RU 2309582 C1 RU2309582 C1 RU 2309582C1 RU 2006109213/13 A RU2006109213/13 A RU 2006109213/13A RU 2006109213 A RU2006109213 A RU 2006109213A RU 2309582 C1 RU2309582 C1 RU 2309582C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- milk
- heat exchanger
- cooling
- cold
- heat
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области охлаждения жидких продуктов, в том числе молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности, а также при обработке и хранении молока и других пищевых продуктов.The invention relates to the field of cooling liquid products, including milk, and can be used in agricultural production, the food industry, as well as in the processing and storage of milk and other food products.
Известны энергосберегающие системы для охлаждения сельхозпродукции, в частности молока, естественным и искусственным холодом. Они состоят из корпуса, трубопроводов, теплообменника, холодильной машины, насоса, вращающегося колеса с распылительными форсунками и аэродинамическими поверхностями (см., например, патент РФ №2092038, БИ №28, 1997).Known energy-saving systems for cooling agricultural products, in particular milk, natural and artificial cold. They consist of a housing, pipelines, a heat exchanger, a refrigerating machine, a pump, a rotating wheel with spray nozzles and aerodynamic surfaces (see, for example, RF patent No. 2092038, BI No. 28, 1997).
Недостатком этих устройств являются низкая аккумулирующая способность и надежность в условиях околонулевых температур.The disadvantage of these devices is the low storage capacity and reliability in conditions of near-zero temperatures.
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является охлаждающее устройство для ферм (Патент РФ №2081564, БИ №17, 1997). Устройство состоит из аккумулирующего резервуара, установленного на открытом воздухе, насоса хладоносителя, экранов, компрессорно-конденсаторного агрегата, теплообменника, блока управления, трубопроводов, кранов.Of the known devices, the closest in technical essence to the proposed invention is a cooling device for farms (RF Patent No. 2081564, BI No. 17, 1997). The device consists of a storage tank installed outdoors, a coolant pump, screens, a condensing unit, a heat exchanger, a control unit, pipelines, taps.
Недостатком этого устройства являются большие затраты электроэнергии, низкая экологическая безопасность в теплое время года, высокие капитальные и эксплуатационные затраты, недостаточная хладопроизводительность и надежность в условиях активного льдообразования.The disadvantage of this device is the high cost of electricity, low environmental safety in the warm season, high capital and operating costs, insufficient refrigerating capacity and reliability in conditions of active ice formation.
Задачей изобретения является снижение капитальных расходов и эксплуатационных затрат, повышение экологической безопасности, надежности, хладопроизводительности и аккумулирующей способности в условиях низких температур наружного воздуха.The objective of the invention is to reduce capital costs and operating costs, improving environmental safety, reliability, refrigeration and storage capacity in conditions of low outdoor temperatures.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что на наружном воздухе установлен вентилятор с теплообменником, одна сторона которого соединена с трубопроводом с насосом хладоносителя и аккумулирующим резервуаром, а другая сторона соединена трубопроводом с установленным на нем воздушным клапаном со второй секцией теплообменника, выполненного двухсекционным, и далее с верхней частью аккумулирующего резервуара, а первая секция двухсекционного теплообменника трубопровода соединена с верхней частью аккумулятора холода, соединенной, в свою очередь, с внутренней системой водоснабжения фермы, причем аккумулятор холода представляет собой цилиндрическую теплоизолированную емкость поочередно и равномерно с установленным в ней двумя группами теплоизолированных перегородок, таким образом, что каждая группа перегородок образует с внутренней боковой поверхностью аккумулятора холода противоположно расположенные щели, а нижняя часть аккумулятора холода соединена с внешней системой водоснабжения фермы и дополнительно через насос хладоносителя и трубопровод с другой стороной первой секции теплообменника, кроме того, аккумулирующий резервуар заполнен экологически безопасным хладоносителем с низкой температурой замерзания, при этом компрессорно-конденсаторный агрегат и датчики температуры электрически соединены с блоком управления, а на трубопроводах, подходящих к обеим сторонам теплообменника, помещенного перед вентилятором, установлен соединяющий их трубопровод с трехходовым краном.The above technical result is achieved by the fact that in the outside air a fan with a heat exchanger is installed, one side of which is connected to the pipeline with a coolant pump and an accumulation tank, and the other side is connected by a pipe with an air valve installed on it with the second section of the heat exchanger, made two-section, and further with the upper part of the storage tank, and the first section of the two-section pipe heat exchanger is connected to the upper part of the cold accumulator, connecting in turn, with the internal water supply system of the farm, and the cold accumulator is a cylindrical heat-insulated container alternately and evenly with two groups of heat-insulated partitions installed in it, so that each group of partitions forms oppositely located slots with the inner side surface of the cold accumulator, and the lower part of the cold accumulator is connected to the farm’s external water supply system and, additionally, through a coolant pump and a pipeline to the first side of the first section of the heat exchanger, in addition, the storage tank is filled with an environmentally friendly coolant with a low freezing temperature, while the condensing unit and temperature sensors are electrically connected to the control unit, and installed on pipelines that fit both sides of the heat exchanger in front of the fan a pipeline connecting them to a three-way valve.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема энергосберегающей системы охлаждения молока с использованием природного холода. Система состоит из аккумулирующего резервуара 1 с крышкой 2, размещенного в нем испарителя 3, компрессорно-конденсаторного агрегата 4, насосов хладоносителя 5 и 6, экрана 7, теплообменника 8, блока управления 9, трубопроводов 10, 11, 12, 13, 14, датчиков температуры 15 и 16, причем на наружном воздухе установлен вентилятор 17 с теплообменником 18, одна сторона которого соединена через трубопровод 10 с насосом хладоносителя 5 и аккумулирующим резервуаром 1, а другая сторона соединена трубопроводом 11 с установленным на нем воздушным клапаном 19 со второй секцией 20 теплообменника 8, выполненного двухсекционным, и далее с верхней частью аккумулирующего резервуара 1, а первая секция 21 двухсекционного теплообменника 8 трубопроводом 13 соединена с верхней частью аккумулятора холода 23, которая соединена, в свою очередь, с водонагревателем и технологической системой водоснабжения фермы, причем аккумулятор холода 23 представляет собой цилиндрическую теплоизолированную емкость с поочередно и равномерно установленными в ней двумя группами теплоизолированных перегородок 24 и 25, таким образом, что каждая группа перегородок образует с внутренней боковой поверхностью аккумулятора холода 23 противоположно расположенные щели, а нижняя часть аккумулятора холода 23 соединена с внешней системой водоснабжения фермы и дополнительно через насос хладоносителя 6 трубопроводом 12 с другой стороной первой секции 21 двухсекционного теплообменника 8, причем аккумулирующий резервуар 1 заполнен экологически безопасным хладоносителем с низкой температурой замерзания (например, эксол или экофрост), а насосы хладоносителя 5 и 6, вентилятор 17, компрессорно-конденсаторный агрегат 4 и датчики температуры 15 и 16 электрически соединены с блоком управления 9, а на трубопроводах 10 и 11, подходящих к обеим сторонам теплообменника 18, помещенного перед вентилятором 17, установлен соединяющий их трубопровод 25 с трехходовым краном 26.The invention is illustrated by the drawing, which shows a diagram of an energy-saving milk cooling system using natural cold. The system consists of a storage tank 1 with a cover 2, an evaporator 3 placed in it, a condensing unit 4, coolant pumps 5 and 6, a screen 7, a heat exchanger 8, a control unit 9, pipelines 10, 11, 12, 13, 14, sensors temperatures 15 and 16, and in the outside air a fan 17 is installed with a heat exchanger 18, one side of which is connected through a pipe 10 to a coolant pump 5 and an accumulation tank 1, and the other side is connected by a pipe 11 with an air valve 19 mounted on it, with a second section th 20 of the heat exchanger 8, made two-section, and then to the upper part of the storage tank 1, and the first section 21 of the two-section heat exchanger 8 by a pipe 13 is connected to the upper part of the cold accumulator 23, which is connected, in turn, with a water heater and a farm water supply system, the cold accumulator 23 is a cylindrical thermally insulated tank with two groups of thermally insulated partitions 24 and 25, alternately and uniformly installed in it, so that each a group of partitions forms oppositely located slots with the inner side surface of the cold accumulator 23, and the lower part of the cold accumulator 23 is connected to the external water supply system of the farm and additionally through the coolant pump 6 by a pipe 12 to the other side of the first section 21 of the two-section heat exchanger 8, and the accumulation tank 1 is ecologically filled safe coolant with a low freezing point (for example, exol or ecofrost), and coolant pumps 5 and 6, fan 17, compressor the denser unit 4 and the temperature sensors 15 and 16 are electrically connected to the control unit 9, and on pipelines 10 and 11, suitable for both sides of the heat exchanger 18, placed in front of the fan 17, a pipe 25 connecting them to a three-way valve 26 is installed.
Энергосберегающая система охлаждения молока на фермах с использованием природного холода работает следующим образом.Energy-saving milk cooling system on farms using natural cold works as follows.
В аккумулирующий резервуар 1 с крышкой 2 заливается хладоноситель с низкой температурой замерзания, например экосол или экофрост, который может функционировать при отрицательных температурах. Вода из внешней системы водоснабжения фермы непрерывно, по мере ее расходования фермой, поступает в герметизированный аккумулятор холода 23, проходит через щели, образованные теплоизолированными перегородками 24 и 25, а затем поступает во внутреннюю систему водоснабжения фермы в водонагреватель, на подмыв вымени, промывку оборудования и другие технологические и санитарные цели. Таким образом, в нижней части аккумулятора холода 23 практически постоянно поддерживается температура до 10°С. При поступлении молока, подаваемого на охлаждение в первую секцию 21 и вторую секцию 20 двухсекционного теплообменника 8, с блока управления 9 включаются насосы хладоносителя 5 и 6 и вентилятор 18. В первую секцию 21 теплообменника 8 хладоноситель (вода) подается из нижней части аккумулятора холода 23 насосом хладоносителя 6, охлаждает молоко в первой секции 21 и возвращается в верхнюю часть аккумулятора холода 23. Теплоизолированные перегородки препятствуют нагреву хладоносителя во всем объеме аккумулятора холода 23. Вода поступает через те же щели между теплоизолированными перегородками 24 и 25 и внутренней поверхностью аккумулятора холода 23. Фронт между нагретой и холодной водой по мере охлаждения молока во время дойки смещается вниз или вверх в зависимости от интенсивности расхода или поступления хладоносителя. Предварительно охлажденное в первой секции 21 теплообменника 8 молоко поступает во вторую секцию теплообменника 20. В холодное время года незамерзающий при низких температурах хладоноситель из аккумулирующего резервуара 1 с крышкой 2 поступает в теплообменник 18, где охлаждается холодным воздухом, подаваемым вентилятором 17. Затем охлажденный хладоноситель по трубопроводу 11 с установленным на нем воздушным клапаном 19 поступает во вторую секцию 20 двухсекционного теплообменника 8, где молоко окончательно охлаждается до требуемых температур (2...4°С). Таким образом, в холодное время года молоко охлаждается полностью природным (естественным) холодом. Этот период может достигать в северных регионах семи месяцев в году. Воздушный клапан 19 работает следующим образом. При наличии давления хладоносителя он закрывается, прекращая доступ воздуха в систему. Когда в конце работы насос хладоносителя 5 выключается, воздушный клапан 19 открывается, воздух попадает в систему и хладоноситель стекает в аккумулирующий резервуар 1.A coolant with a low freezing temperature, for example, an eco-salt or eco-frost, which can operate at low temperatures, is poured into the storage tank 1 with a cover 2. Water from the farm’s external water supply system continuously, as it is spent by the farm, enters the sealed cold accumulator 23, passes through slots formed by insulated partitions 24 and 25, and then enters the farm’s internal water supply system into the water heater, washing the udder, washing the equipment, and other technological and sanitary purposes. Thus, in the lower part of the cold accumulator 23, a temperature of up to 10 ° C is almost constantly maintained. Upon receipt of the milk supplied for cooling to the first section 21 and the second section 20 of the two-section heat exchanger 8, from the control unit 9 the coolant pumps 5 and 6 and the fan 18 are turned on. The coolant (water) is supplied to the first section 21 of the heat exchanger 8 from the bottom of the cold accumulator 23 with a coolant pump 6, cools the milk in the first section 21 and returns to the top of the cold accumulator 23. The insulated partitions prevent the coolant from heating in the entire volume of the cold accumulator 23. Water flows through the same slots and between the heat-insulated partitions 24 and 25 and the inner surface of the cold accumulator 23. The front between heated and cold water as the milk cools during milking moves down or up depending on the flow rate or the flow of coolant. The milk pre-cooled in the first section 21 of the heat exchanger 8 enters the second section of the heat exchanger 20. In the cold season, the coolant that does not freeze at low temperatures from the storage tank 1 with a lid 2 enters the heat exchanger 18, where it is cooled by cold air supplied by the fan 17. Then, the cooled coolant pipeline 11 with an air valve 19 installed on it enters the second section 20 of the two-section heat exchanger 8, where the milk is finally cooled to the required temperatures (2 ... 4 ° C). Thus, in the cold season, milk is cooled completely by natural (natural) cold. This period can reach seven months a year in the northern regions. The air valve 19 operates as follows. If there is refrigerant pressure, it closes, stopping air from entering the system. When at the end of operation the coolant pump 5 is turned off, the air valve 19 opens, air enters the system and the coolant flows into the storage tank 1.
В теплое время года по команде датчика температуры 15 с блока управления 9 включается компрессорно-конденсаторный агрегат 4, хладоагент поступает в испаритель 3 и доохлаждает находящийся в аккумулирующем резервуаре 1 хладоноситель, который может аккумулировать холод в период между дойками. Происходит доохлаждение предварительно охлажденного в первой секции 21 молока. При этом поступление хладоносителя в теплообменник 18 может быть исключено краном 26. Тогда хладоноситель протекает по трубе 25 и попадает в трубопровод 11, минуя теплообменник 18 и не нагреваясь в нем. Таким образом, за счет аккумулирования искусственного и природного холода грунтовой воды и наружного воздуха хладопроизводительность и стоимость компрессорно-конденсаторного агрегата, определяющего стоимость всей системы, снижается и расход электроэнергии сокращается.In the warm season, at the command of the temperature sensor 15 from the control unit 9, the compressor-condenser unit 4 is turned on, the refrigerant enters the evaporator 3 and cools the coolant located in the storage tank 1, which can accumulate cold in the period between milking. Post-cooling of the milk pre-cooled in the first section 21 takes place. In this case, the coolant entering the heat exchanger 18 can be excluded by the valve 26. Then the coolant flows through the pipe 25 and enters the pipe 11, bypassing the heat exchanger 18 and not heating up in it. Thus, due to the accumulation of artificial and natural cold groundwater and outdoor air, the refrigerating capacity and cost of the condensing unit, which determines the cost of the entire system, is reduced and energy consumption is reduced.
Таким образом, достигаются поставленные цели - снижаются затраты электроэнергии; повышается надежность системы в условиях низких температур наружного воздуха и экологическая безопасность.Thus, the goals are achieved - reduced energy costs; increases system reliability at low outdoor temperatures and environmental safety.
По команде с блока управления 9 по сигналам датчиков температуры 15 и 16 может отключаться вентилятор 17, предупреждая замораживание молока.At the command of the control unit 9, the signals from temperature sensors 15 and 16 may turn off the fan 17, preventing freezing of milk.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109213/13A RU2309582C1 (en) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | Energy-saving milk cooling system designed for farms and using natural cold |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109213/13A RU2309582C1 (en) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | Energy-saving milk cooling system designed for farms and using natural cold |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2309582C1 true RU2309582C1 (en) | 2007-11-10 |
Family
ID=38958069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006109213/13A RU2309582C1 (en) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | Energy-saving milk cooling system designed for farms and using natural cold |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2309582C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446678C2 (en) * | 2010-03-31 | 2012-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Автомаш-Владимир" | Tank milk precooler |
| RU2508627C2 (en) * | 2012-06-08 | 2014-03-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Energy-saving cooling system with natural cold battery for livestock farms |
| RU2557170C2 (en) * | 2013-12-11 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение"Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства"(ФГБНУ ВИЭСХ) | Energy-saving plant for obtaining ice water at farms and milk-receiving stations |
| RU2579204C1 (en) * | 2014-11-19 | 2016-04-10 | Федеральное агентство научных организаций Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) | Resource-saving hybrid plant for milk cooling on farms |
-
2006
- 2006-03-24 RU RU2006109213/13A patent/RU2309582C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446678C2 (en) * | 2010-03-31 | 2012-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Автомаш-Владимир" | Tank milk precooler |
| RU2508627C2 (en) * | 2012-06-08 | 2014-03-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Energy-saving cooling system with natural cold battery for livestock farms |
| RU2557170C2 (en) * | 2013-12-11 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение"Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства"(ФГБНУ ВИЭСХ) | Energy-saving plant for obtaining ice water at farms and milk-receiving stations |
| RU2579204C1 (en) * | 2014-11-19 | 2016-04-10 | Федеральное агентство научных организаций Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) | Resource-saving hybrid plant for milk cooling on farms |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102348938A (en) | Heat pump type hot water supply device | |
| CN204787389U (en) | Fountain storing equipment | |
| RU2309582C1 (en) | Energy-saving milk cooling system designed for farms and using natural cold | |
| CN106152654A (en) | A kind of refrigeration plant with quick-frozen function and method of freezing thereof | |
| US10871318B2 (en) | Ice maker | |
| CN106482429A (en) | Refrigerator | |
| RU2655732C1 (en) | Energy-saving refrigeration unit with combined natural and artificial cold accumulator for livestock farms | |
| CN108800632A (en) | A kind of ice water station for producing 2 DEG C of ice water | |
| RU2579204C1 (en) | Resource-saving hybrid plant for milk cooling on farms | |
| RU2423824C1 (en) | Refrigerating plant for milk cooling using natural and artificial cold | |
| RU2713315C1 (en) | Accumulator for cooling milk on farms using natural cold | |
| RU2486750C2 (en) | Energy saving holdover device for cooling milk | |
| RU2340169C1 (en) | Refrigerating plant for milk cooling using natural cold | |
| CN111735264A (en) | Air cooler defrosting device for ultra-low temperature warehouse | |
| RU2508627C2 (en) | Energy-saving cooling system with natural cold battery for livestock farms | |
| RU2777088C1 (en) | Energy-conserving refrigeration unit for cooling milk on farms | |
| CN206890982U (en) | Cooling and defrost automatic constant temperature system | |
| RU2622742C1 (en) | Energy-saving storage of agricultural products with use of natural cold | |
| RU2206215C1 (en) | Heating-refrigerating unit for farms | |
| RU2698262C1 (en) | Heat-cooling hybrid unit for cooling of agricultural products | |
| RU2305932C1 (en) | Device for cooling milk | |
| RU2651279C1 (en) | Device for concentrating solutions with freezing and receiving ice | |
| RU2390124C1 (en) | Combined installation for milk cooling with use of natural cold | |
| RU2315924C1 (en) | Power consuming cooling device for animal farmers | |
| RU2147716C1 (en) | Natural cold receiver-accumulator for farming objects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090325 |