RU2812110C1 - Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока - Google Patents
Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812110C1 RU2812110C1 RU2023128200A RU2023128200A RU2812110C1 RU 2812110 C1 RU2812110 C1 RU 2812110C1 RU 2023128200 A RU2023128200 A RU 2023128200A RU 2023128200 A RU2023128200 A RU 2023128200A RU 2812110 C1 RU2812110 C1 RU 2812110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- water
- heat
- tank
- milk
- Prior art date
Links
- 239000008267 milk Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 title claims abstract description 17
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 title claims abstract description 17
- 238000007710 freezing Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000008014 freezing Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для намораживания и использования природного холода для охлаждения жидких продуктов, таких как молоко. Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока содержит теплоизолированный резервуар, водяной насос, водопроводную систему, ограничительную решётку в придонной части теплоизолированного резервуара, не позволяющую полностью заполнять льдом весь его объем, горловину в верхней части, с закрепленной на ней саморегулирующейся нагревательной лентой для отпайки ледяных пластов, вентилятор, установленный над теплоизолированным резервуаром для создания ветрового потока, оперативную емкость для воды, перетекающей из теплоизолированного резервуара в процессе образования ледяных пластов до полного заполнения льдом резервуара. Молоко перед подачей в теплообменник-охладитель проходит через тепловой насос на диоксиде углерода, состоящий из компрессора, конденсатора, испарителя и дросселя. Обеспечивается использование тепловой энергии молока для нагрева воды и дальнейшее использование этой воды в технических нуждах. 1 ил.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для намораживания и использования природного холода для охлаждения жидких продуктов, таких как молоко.
Известно изобретение для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока (патент №2688287 опубликованное 21.05.2019г. бюл. №15) которое содержит теплоизолированный резервуар, водяной насос, водопроводную систему, ограничительную решётку в придонной части теплоизолированного резервуара, не позволяющую полностью заполнять льдом весь его объем, горловину в верхней части, с закрепленной на ней саморегулирующейся нагревательной лентой для отпайки ледяных пластов, вентилятор, установленный над теплоизолированным резервуаром для создания ветрового потока, оперативную емкость для воды, перетекающей из теплоизолированного резервуара в процессе образования ледяных пластов до полного заполнения льдом резервуара. Оперативная емкость имеет кран для возвращения воды в теплоизолированный резервуар перед началом нового периода намораживания.
Недостатками конструкции является то, что тепловая энергия, полученная от молока, не используется в технических нуждах, а возвращается в подледное пространство, нагревая эту воду, что приводит к подтаиванию уже намороженных слоев, тем самым увеличивает объем заготовленного льда. Еще одним недостатком является то, что весь процесс намораживания не автоматизирован.
Технический результат предполагаемого изобретения – использование тепловой энергии молока для нагрева воды и дальнейшее использование этой воды в технических нуждах (поение, мойка оборудования и т.д.). А так же автоматизация процесса намораживания.
Технический результат достигается тем, что установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока, содержащая теплоизолированный резервуар, водяной насос, водопроводную систему, ограничительную решётку в придонной части теплоизолированного резервуара, не позволяющую полностью заполнять льдом весь его объем, горловину в верхней части, с закрепленной на ней саморегулирующейся нагревательной лентой для отпайки ледяных пластов, вентилятор, установленный над теплоизолированным резервуаром для создания ветрового потока, оперативную емкость для воды, перетекающей из теплоизолированного резервуара в процессе образования ледяных пластов до полного заполнения льдом резервуара, отличающаяся тем, что молоко перед подачей в теплообменник-охладитель проходит через тепловой насос на диоксиде углерода, состоящий из компрессора, конденсатора, испарителя и дросселя, где передает часть тепловой энергии воде из скважины, которая в дальнейшем используется для технических нужд (поение, мойка оборудования и т.д.). Дополнительно установлены два датчика уровня воды и контролер включения и выключения насоса и саморегулирующей нагревательной ленты
Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока состоит из теплоизолированного резервуара (1) (фиг. 1), водяного насоса (2), ограничительной решетки (3), саморегулирующейся нагревательной ленты (4), фиксаторов ледяных пластов (5), затопленного ледяного пласта (6), вентилятора (7), теплообменника-охладителя (8), крана теплообменника-охладителя (9), крана оперативной емкости (10), прозрачной измерительной трубы (11), оперативной емкости (12), компрессора (13), конденсатора (14), испарителя (15), дроссель (16), датчик уровня воды 17,датчик уровня воды 18, контролер 19.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. После завершения монтажных работ теплоизолированный резервуар 1 заполняется водой до середины его горловины. С наступлением морозного периода на поверхности воды в теплоизолированном резервуаре 1 начинает образовываться ледяной слой. С течением времени толщина слоя увеличивается. Для увеличения скорости намораживания льда включают вентилятор 7, создающий ветровой поток над поверхностью теплоизолированного резервуара 1. Поскольку толщина ледяного слоя растет вниз, то внутри теплоизолированного резервуара 1 возникает избыточное давление в связи с тем, что объем льда больше объёма воды, на которой он образовался (общеизвестный факт). Вода из теплоизолированного резервуара 1 через водяной насос 2 и напорный трубопровод перетекает в прозрачную измерительную трубу 11, в результате чего уровень ее повышается, сигнализируя о повышении давления в теплоизолированном резервуаре 1 и о росте толщины ледяного пласта. При достижении толщины слоя льда оптимальной величины, например, 10 см, срабатывает датчик уровня 17 который передает сигнал в контролер 19 который включает водяной насос 2 и откачивает небольшое количество воды из теплоизолированного резервуара 1 в оперативную емкость 12 так, чтобы уровень воды в горловине теплоизолированного резервуара 1 установился ниже фиксаторов ледяных пластов 5 на уровне датчика 18, образуя между пластом льда, примороженным к горловине, и водой вакуумметрическое давление. Одновременно с включением водяного насоса 2 контролер 19 включает саморегулирующуюся нагревательную ленту 4, которая отогревает пласт льда от стенок горловины теплоизолированного резервуара 1. После отпайки слой льда под действием собственного веса и вакуумметрического давления, созданного за счет оттока воды, отрывается от горловины и опускается на поверхность воды в теплоизолированном резервуаре 1, раздвигая фиксаторы ледяных пластов 4. Когда вода опускается, ниже датчика уровня 18 подается сигнал в контролер 19 и насос выключается вместе с саморегулирующейся нагревательной лентой. Вода самотеком перетекает из оперативной емкости 12 в теплоизолированный резервуар 1.Уровень воды в нем снова устанавливается на первоначальной отметке, а фиксаторы ледяных пластов 5 будут удерживать затопленный ледяные пласты 6 от всплытия. Далее процесс циклически повторяется.
Молоко для предварительного охлаждения попадает в диоксидно углеродный тепловой насос, в котором происходит следующий процесс. Хладагент R744 всасывается компрессором, где происходит его резкое сжатие с выделением большого количества тепловой энергии, перегретый газ попадает в конденсатор, в нем температура хладагента падает выделяемая тепловая энергия передается воде из скважины, хладагент конденсируется и поступает в дроссельный вентиль , где происходит резкое снижение давления и температуры хладагента, после чего жидкий хладагент попадает в испаритель, в нем происходит интенсивное испарение хладагента за счет притока тепловой энергии через стенки охладителя от охлаждающей среды (молока). Температура охлаждающей среды уменьшается. Далее цикл повторяется. Дальнейшее охлаждение молока до нужных температур происходит в теплообменнике охладителе 8 за счет циркуляции холодной воды из теплоизолированного резервуара 1 с помощью водяного насоса 2. Управление работой теплообменника-охладителя 8 осуществляется краном теплообменника-охладителя 9.
Claims (1)
- Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока, содержащая теплоизолированный резервуар, водяной насос, водопроводную систему, ограничительную решётку в придонной части теплоизолированного резервуара, не позволяющую полностью заполнять льдом весь его объем, горловину в верхней части, с закрепленной на ней саморегулирующейся нагревательной лентой для отпайки ледяных пластов, вентилятор, установленный над теплоизолированным резервуаром для создания ветрового потока, оперативную емкость для воды, перетекающей из теплоизолированного резервуара в процессе образования ледяных пластов до полного заполнения льдом резервуара, отличающаяся тем, что молоко перед подачей в теплообменник-охладитель проходит через тепловой насос на диоксиде углерода, состоящий из компрессора, конденсатора, испарителя и дросселя, где передает часть тепловой энергии воде из скважины, а также автоматизирована система намораживания льда.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2812110C1 true RU2812110C1 (ru) | 2024-01-22 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2013719C1 (ru) * | 1992-05-05 | 1994-05-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Установка для намораживания льда в льдоаккумуляторе |
| JP3075465B2 (ja) * | 1996-08-07 | 2000-08-14 | 株式会社日本製鋼所 | スラッジの焼却方法および焼却装置 |
| RU2627574C2 (ru) * | 2015-12-21 | 2017-08-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока |
| RU2688287C1 (ru) * | 2018-01-10 | 2019-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока |
| US10989458B2 (en) * | 2015-11-19 | 2021-04-27 | Blanctec Co., Ltd. | Cold storage unit, moving body, ice slurry supply system, cold storage article transport system, cold storage method for cold storage article, and transport method for cold storage article |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2013719C1 (ru) * | 1992-05-05 | 1994-05-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Установка для намораживания льда в льдоаккумуляторе |
| JP3075465B2 (ja) * | 1996-08-07 | 2000-08-14 | 株式会社日本製鋼所 | スラッジの焼却方法および焼却装置 |
| US10989458B2 (en) * | 2015-11-19 | 2021-04-27 | Blanctec Co., Ltd. | Cold storage unit, moving body, ice slurry supply system, cold storage article transport system, cold storage method for cold storage article, and transport method for cold storage article |
| RU2627574C2 (ru) * | 2015-12-21 | 2017-08-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока |
| RU2688287C1 (ru) * | 2018-01-10 | 2019-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2686717C1 (ru) | Система отопления жилого дома | |
| CN102348938A (zh) | 热泵式热水器 | |
| RU193062U1 (ru) | Теплообменник для получения энергии фазового перехода вода-лед | |
| CN102483277A (zh) | 用于在蒸汽制冷系统上进行热量回收的方法和设备 | |
| US4327555A (en) | Solar air conditioning system | |
| JP2023501489A (ja) | 大気中の水蒸気を回収する装置 | |
| CN201569202U (zh) | 降幕式冷水机制冷控制装置 | |
| US20060196631A1 (en) | Thermal storage device | |
| RU2812110C1 (ru) | Установка для послойного намораживания и использования природного льда при охлаждении молока | |
| CN212657922U (zh) | 一种冷库热氟化霜控制装置 | |
| RU194308U1 (ru) | Теплообменник для получения энергии фазового перехода вода-лед | |
| KR101710134B1 (ko) | 고효율 아이스슬러리 빙축열시스템 | |
| RU2655732C1 (ru) | Энергосберегающая холодильная установка с комбинированным аккумулятором природного и искусственного холода для животноводческих ферм | |
| RU2309582C1 (ru) | Энергосберегающая система охлаждения молока на фермах с использованием природного холода | |
| CN105737446A (zh) | 用于在蒸汽制冷系统上进行热量回收的方法和设备 | |
| CN207849840U (zh) | 一种新型集油器 | |
| RU2423824C1 (ru) | Установка для охлаждения молока с использованием естественного и искусственного холода | |
| RU2732603C1 (ru) | Устройство для получения энергии фазового перехода вода-лед | |
| RU2651279C1 (ru) | Устройство для концентрирования растворов вымораживанием и получения льда | |
| RU2340169C1 (ru) | Холодильная установка для охлаждения молока с использованием естественного холода | |
| SU1725044A1 (ru) | Льдогенератор | |
| RU2390124C1 (ru) | Комбинированная установка для охлаждения молока с использованием естественного холода | |
| RU2732581C1 (ru) | Устройство для получения энергии фазового перехода вода-лед | |
| RU2767525C1 (ru) | Льдогенератор на плоском теплообменнике c электрофизическим воздействием | |
| RU2698262C1 (ru) | Теплохолодильная гибридная установка для охлаждения сельскохозяйственной продукции |