RU2713315C1 - Accumulator for cooling milk on farms using natural cold - Google Patents
Accumulator for cooling milk on farms using natural cold Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713315C1 RU2713315C1 RU2019118728A RU2019118728A RU2713315C1 RU 2713315 C1 RU2713315 C1 RU 2713315C1 RU 2019118728 A RU2019118728 A RU 2019118728A RU 2019118728 A RU2019118728 A RU 2019118728A RU 2713315 C1 RU2713315 C1 RU 2713315C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- cooling
- milk
- cold
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01J—MANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
- A01J9/00—Milk receptacles
- A01J9/04—Milk receptacles with cooling arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D1/00—Devices using naturally cold air or cold water
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/70—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in livestock or poultry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охлаждения сельскохозяйственной продукции при ее обработке и хранении, в частности, молока на животноводческих фермах и пастбищах, и может быть использовано в системах кондиционирования производственных, животноводческих помещений и хранилищ.The invention relates to the field of cooling agricultural products during its processing and storage, in particular milk on livestock farms and pastures, and can be used in air conditioning systems of production, livestock buildings and storages.
Известно устройство для аккумулирования холода на животноводческих фермах, состоящее из резервуара для замораживания воды, заглубленного в грунт с грунтовыми стенками и теплоизолированным перекрытием с люками, тепловых труб (термосифонов), вентиляторов, системы подводящих и отводящих труб для воды с вентилями (а.с. № 1659690, МПК F25D/00, A01J 9/04, опубл. 30.06.91, Бюл № 24).A device is known for accumulating cold on livestock farms, consisting of a tank for freezing water buried in soil with soil walls and a heat-insulated ceiling with hatches, heat pipes (thermosyphons), fans, a system of water inlet and outlet pipes with valves (a.s. No. 1659690, IPC F25D / 00,
Недостатками известного устройства для охлаждения молока являются большие капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с устройством теплоизолированного перекрытия с люками, и установка вентиляторов с тепловыми трубами. При эксплуатации устройства в зимнее время года возможно замерзание ледяной воды в трубопроводах, подводящих ее в систему охлаждения молока на фермах, что приводит к их разрыву.The disadvantages of the known device for cooling milk are the large capital and operating costs associated with the device thermally insulated overlap with hatches, and the installation of fans with heat pipes. When the device is used in the winter season, ice water can freeze in pipelines leading it to the milk cooling system on farms, which leads to their rupture.
Известна энергосберегающая холодильная установка с аккумулятором природного холода для животноводческих ферм, содержащая насосы хладоносителя и молока, блок управления, вентили, датчики температуры хладоносителя и наружного воздуха, трубопроводы, холодильную машину, вентилятор, теплообменник для молока, резервуар-термос и теплоизолированный аккумулирующий резервуар, расположенный у наружной стены производственного помещения (патент РФ № 2508627, МПК F25D/00, A01J 9/04, опубл. 10.03.2014 г., Бюл. № 7). В аккумулирующий резервуар помещен пакет панелей, крепящихся на вертикальных трубах, соединяющих верхнюю и нижнюю теплоизолированные полости аккумулирующего резервуара. Полости снабжены люками и вентилятором, обеспечивающим поступление наружного воздуха.Known energy-saving refrigeration unit with a battery of natural cold for livestock farms, containing refrigerant and milk pumps, control unit, valves, temperature sensors of the coolant and outdoor air, pipelines, refrigeration machine, fan, milk heat exchanger, thermos tank and heat-insulated storage tank located against the outer wall of the production room (RF patent No. 2508627, IPC F25D / 00, A01J 9/04, publ. 03/10/2014, Bull. No. 7). A package of panels is mounted in the storage tank, mounted on vertical pipes connecting the upper and lower heat-insulated cavities of the storage tank. The cavities are equipped with hatches and a fan, which provides external air.
Недостатками известной установки являются большая металлоемкость, низкие надежность в условиях отрицательных температур наружного воздуха и аккумулирующая способность и большой расход электроэнергии.The disadvantages of the known installation are large metal consumption, low reliability in conditions of negative outside temperatures and storage capacity and high power consumption.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является аккумулятор естественного холода для охлаждения молока на животноводческих фермах (а.с. № 1331458, МПК F25D/00, A01J 9/04, опубл. 23.08.1987, Бюл. № 31), содержащий теплообменник, выполненный в виде вертикального ряда резервуаров, заполненных водой с закрепленными внутри вертикальными перегородками, и установленный снаружи помещения, насос для холодной воды, трубопроводы с вентилями, проточный теплообменник для молока, блок управления, датчики температуры.The closest in technical essence to the present invention is a natural cold accumulator for cooling milk on livestock farms (AS No. 1331458, IPC F25D / 00,
Недостатками известного устройства являются недостаточные холодопроизводительность и аккумулирующая способность, а также низкая надежность в условиях отрицательных температур наружного воздуха.The disadvantages of the known device are insufficient cooling capacity and storage capacity, as well as low reliability in conditions of negative outside temperatures.
Задачей изобретения является увеличение надежности в условиях отрицательных температур наружного воздуха, повышение холодопроизводительности и аккумулирующей способности и снижение затрат на электрическую энергию.The objective of the invention is to increase reliability in conditions of negative outside temperatures, increase cooling capacity and storage capacity and reduce the cost of electrical energy.
В результате использования изобретения появляется возможность сократить энергозатраты на быстрое охлаждение молока в потоке в процессе дойки, повысить надежность, хладопроизводительность и эффективность работы охлаждающей системы за счет использования экологически чистого хладоносителя с низкой температурой замерзания, циркулирующего по замкнутому контуру (пластиковые трубки, установленные на дне аккумулирующих резервуаров, проточный пластинчатый теплообменник для молока, насос мобильной градирни и регулирующий вентиль) и охлажденного в аккумулирующих резервуарах, расположенных в виде горизонтального ряда, заглубленных в землю и установленных в зоне промерзания грунта, до температуры 0 ºС и ниже.As a result of the use of the invention, it becomes possible to reduce the energy consumption for the rapid cooling of milk in the stream during the milking process, to increase the reliability, refrigerating capacity and efficiency of the cooling system by using an environmentally friendly refrigerant with a low freezing temperature circulating in a closed circuit (plastic tubes installed on the bottom of the accumulator tanks, instantaneous plate heat exchanger for milk, mobile cooling tower pump and control valve) and cooling data in accumulating tanks located in the form of a horizontal row, buried in the ground and installed in the freezing zone of the soil, to a temperature of 0 ºС and below.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемый аккумулятор природного холода для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода, содержащий теплообменник, состоящий из нескольких аккумулирующих резервуаров, заполняемых водой и установленных снаружи помещения, трубопроводы с вентилями, согласно изобретению, снабжен мобильной градирней для охлаждения хладоносителя, размещенной на открытом воздухе, с насосом хладоносителя, емкостью для хладоносителя, оросителем, каплеуловителем, вентилятором, и распылительной трубой с форсунками, при этом теплообменник аккумулятора выполнен в виде горизонтального ряда аккумулирующих резервуаров, заглубленных в землю и установленных в зоне промерзания грунта, с уложенными на их дне пластиковыми трубками, заполненными экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания и соединенными напорными шлангами через регулирующий вентиль с мобильной градирней и проточным теплообменником для охлаждения молока, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя, причем наморозка льда в резервуарах осуществляется за счет замерзания воды, подаваемой в резервуары из системы водоснабжения в объеме в зависимости от отрицательной температуры наружного воздуха и за счет циркуляции хладоносителя в период отрицательных температур в ночное время, при этом охлаждение хладоносителя осуществляется в мобильной градирне при помощи распылительной трубки с форсунками, вентилятора и регулирующих вентилей, причем для выполнения необходимых требований охлаждения молока в процессе дойки и предупреждения его подмораживания, включение насоса хладоносителя осуществляется автоматически с блока управления в зависимости от температуры хладоносителя, подаваемого в проточный теплообменник для охлаждения молока, а для сохранения холода в аккумулирующем резервуаре, в аккумуляторе предусмотрены дополнительные регулирующие вентили, которые при температуре хладоносителя ниже температуры наружного воздуха перенаправляют поток хладоносителя во время дойки в обход распылительной трубы с форсунками и охлаждение молока осуществляется за счет холода, накапливаемого в аккумулирующем резервуаре, а вентилятор выключается, причем циркуляцию хладоносителя обеспечивает одна мобильная градирня, подключаемая к одному из аккумулирующих резервуаров, количество и размеры которых зависят от поголовья на ферме, региона страны, где устанавливается аккумулятор и количества накопленного холода в период отрицательных температур, при этом блок управления электрически соединен с насосом хладоносителя, вентилятором, датчиками температуры наружного воздуха, хладоносителя, молока и регулирующими вентилями. The above technical result is achieved by the fact that the proposed natural cold accumulator for cooling milk on farms using natural cold, containing a heat exchanger consisting of several storage tanks filled with water and installed outside the premises, pipelines with valves, according to the invention, is equipped with a mobile cooling tower for cooling the refrigerant located outdoors with a coolant pump, a coolant tank, an irrigator, a droplet eliminator, a fan, and a spray pipe with nozzles, while the battery heat exchanger is made in the form of a horizontal row of storage tanks buried in the ground and installed in the freezing zone, with plastic tubes laid at their bottom, filled with an environmentally friendly coolant with a low freezing temperature and connected by pressure hoses through a control valve with a mobile cooling tower and a flow-through heat exchanger for cooling milk, forming a closed loop of coolant circulation, and freezing ice in the tanks is carried out by freezing the water supplied to the tanks from the water supply system in volume depending on the negative outside temperature and due to the circulation of the coolant during the period of negative temperatures at night, while cooling the coolant is carried out in a mobile cooling tower using a spray tube with nozzles , fan and control valves, and to fulfill the necessary requirements for cooling milk during milking and prevent freezing, it includes The refrigerant pump is automatically controlled from the control unit, depending on the temperature of the refrigerant supplied to the flow heat exchanger to cool the milk, and to maintain cold in the storage tank, additional control valves are provided in the battery that redirect the refrigerant flow at a temperature below the outdoor temperature during milking bypassing the spray pipe with nozzles and milk cooling is carried out due to the cold accumulated in acc the emulating tank, and the fan turns off, and the circulation of the refrigerant is provided by one mobile cooling tower connected to one of the storage tanks, the number and size of which depend on the livestock on the farm, the region of the country where the battery is installed and the amount of accumulated cold during negative temperatures, while the unit control unit is electrically connected to a coolant pump, a fan, outdoor temperature sensors, coolant, milk and control valves.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема аккумулятора для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows a General diagram of the battery for cooling milk on farms using natural cold.
Аккумулятор содержит мобильную градирню 1 для охлаждения хладоносителя, размещенную на открытом воздухе, с насосом 2, емкостью для хладоносителя 3, оросителем 4, каплеуловителем 5, вентилятором 6, напорными шлангами с хладоносителем 7 и распылительной трубой с форсунками 8, аккумулирующий резервуар 9, установленный в зоне промерзания грунта (на чертеже показ только один резервуар), с размещенными на дне пластиковыми трубками 10, заполненными экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания и соединенными напорными шлангами 7 через регулирующие вентили 11 с мобильной градирней 1 и проточным теплообменником для охлаждения молока 12, образуя при этом замкнутый контур. Подача воды в аккумулирующий резервуар для наморозки льда осуществляется из системы водоснабжения при помощи вентиля 20. Для управления работой аккумулятора имеется блок управления 14 электрически соединенный с насосом хладоносителя 2, вентилятором 6, датчиками температуры наружного воздуха 15, хладоносителя 16 и 17, молока 18 и регулирующими вентилями 11, 13, 19 и 20.The battery contains a mobile cooling tower 1 for cooling the coolant, located outdoors, with a
Аккумулятор для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода работает следующим образом. В холодный период года, характеризуемый отрицательными температурами наружного воздуха, в ночное время (когда стоимость электроэнергии в 3…4 раза ниже), с блока управления 14 (по сигналам датчиков температуры наружного воздуха 15 и хладоносителя 16) включаются в режиме аккумуляции холода насос хладоносителя 2 и вентилятор 6. Насос хладоносителя 2 подает экологически чистый хладоноситель с низкой температурой замерзания к распылительной трубе с форсунками 8, расположенной в емкости 3, в которой хладоноситель распыляется, охлаждается при помощи вентилятора 6 и накапливается в нижней части емкости 3, откуда насосом 2 подается в пластиковые трубки, установленные на дне аккумулирующего резервуара для наморозки льда. В дневное время, когда осуществляется дойка коров, холодный хладоноситель при помощи регулируемого вентиля 11 направляется непосредственно в проточной теплообменник для молока 12, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя, что обеспечивает необходимую чистоту пластин проточного теплообменника и эффективность теплообмена.The battery for cooling milk on farms using natural cold works as follows. In the cold season, characterized by negative outside temperatures, at night (when the cost of electricity is 3 ... 4 times lower), from the control unit 14 (according to the signals of the
С целью выполнения необходимых требований охлаждения молока и предупреждения его подмораживания, включение насоса хладоносителя 2 осуществляется автоматически с блока управления 14 в зависимости от температуры хладоносителя, подаваемого в проточный теплообменник 12 для охлаждения молока.In order to fulfill the necessary requirements for cooling milk and preventing its freezing, the start of the
Для сохранения холода в аккумулирующем резервуаре 10 в аккумуляторе предусмотрены дополнительные регулирующие вентили 11, которые при температуре хладоносителя ниже температуры наружного воздуха перенаправляют поток хладоносителя во время дойки в обход распылительной трубы с форсунками 8 и охлаждение молока осуществляется за счет холода, накапливаемого в аккумулирующем резервуаре 10, при этом вентилятор 6 выключается.To preserve the cold in the
Переключение трубопроводов системы охлаждения на другой аккумулирующий резервуар 9 осуществляется при помощи вентилей 13.Switching pipelines of the cooling system to another
Предлагаемый аккумулятор для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода обладает повышенной аккумулирующей способностью, холодопроизводительностью, высокой надежностью в условиях отрицательных температур наружного воздуха, и сокращает затраты на электрическую энергию.The proposed battery for cooling milk on farms using natural cold has a high storage capacity, cooling capacity, high reliability in conditions of negative outside temperatures, and reduces the cost of electrical energy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019118728A RU2713315C1 (en) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Accumulator for cooling milk on farms using natural cold |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019118728A RU2713315C1 (en) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Accumulator for cooling milk on farms using natural cold |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713315C1 true RU2713315C1 (en) | 2020-02-04 |
Family
ID=69625510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019118728A RU2713315C1 (en) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Accumulator for cooling milk on farms using natural cold |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713315C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757618C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-10-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | In-line milk cooler |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2218527C1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-12-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства | Device used in farms for packaged product cooling by natural cold |
CN101398260A (en) * | 2008-09-17 | 2009-04-01 | 绍兴舜风水处理科技有限公司 | Closed cooling tower |
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 |
RU2617040C1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" | Cold accumulative cooling tower |
RU2691486C1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-06-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Seasonal natural cold accumulator |
-
2019
- 2019-06-17 RU RU2019118728A patent/RU2713315C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2218527C1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-12-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства | Device used in farms for packaged product cooling by natural cold |
CN101398260A (en) * | 2008-09-17 | 2009-04-01 | 绍兴舜风水处理科技有限公司 | Closed cooling tower |
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 |
RU2617040C1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" | Cold accumulative cooling tower |
RU2691486C1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-06-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Seasonal natural cold accumulator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757618C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-10-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | In-line milk cooler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9599355B2 (en) | Dry air-water heat exchanger | |
CN104776731B (en) | A kind of utilization indirect evaporating-cooling realizes the system and method for cooling tower preventing freeze in winter | |
RU2407970C1 (en) | System of water reuse (versions) | |
CN109163576B (en) | Anti-freezing energy-saving heat pipe cooling system and control method thereof | |
RU2713315C1 (en) | Accumulator for cooling milk on farms using natural cold | |
RU2486422C2 (en) | Water reuse system with application of cooling towers | |
CN105423683A (en) | Refrigeration device and control method thereof | |
RU2398170C1 (en) | Method for return water supply by kochetov with application of cooling towers | |
RU2617040C1 (en) | Cold accumulative cooling tower | |
RU2309582C1 (en) | Energy-saving milk cooling system designed for farms and using natural cold | |
CN204513877U (en) | Ice storage cooling device | |
RU2423824C1 (en) | Refrigerating plant for milk cooling using natural and artificial cold | |
RU2655732C1 (en) | Energy-saving refrigeration unit with combined natural and artificial cold accumulator for livestock farms | |
RU2486750C2 (en) | Energy saving holdover device for cooling milk | |
RU2579204C1 (en) | Resource-saving hybrid plant for milk cooling on farms | |
US2995018A (en) | Evaporative condenser | |
CN204555447U (en) | Pre-cold mould evaporative condenser | |
RU125816U1 (en) | HEAT-REFRIGERATING SYSTEM FOR DAIRY GOODS | |
KR101551650B1 (en) | The system of simultaneously employing cooling device and heat pumping device using the heat of storage water | |
RU2340169C1 (en) | Refrigerating plant for milk cooling using natural cold | |
RU2390124C1 (en) | Combined installation for milk cooling with use of natural cold | |
RU2777088C1 (en) | Energy-conserving refrigeration unit for cooling milk on farms | |
RU2486749C2 (en) | Plant using natural cold | |
CN109442799A (en) | A kind of natural cooling source cold accumulation system | |
AU2021104152A4 (en) | Special summer cowshed ventilation and cooling device |