RU76776U1

RU76776U1 - DEVICE FOR REGULATING THE MILK TEMPERATURE

Info

Publication number: RU76776U1
Application number: RU2008115576/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Олегович Васильев; Виталий Никифорович Тимофеев; Андрей Родионович Егоров; Руслан Валерьевич Арсентьев
Original assignee: Александр Олегович Васильев
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2008-10-10

Abstract

Устройство относится к холодильной технике и может быть использовано в сельской местности для регулирования температуры молока.The device relates to refrigeration and can be used in rural areas to regulate the temperature of milk.

Задача - повышение качества молока путем поддержания заданного температурного режима при хранении молока после его доения. Поставленная задача решается путем использования источника-аккумулятора холода в виде массы льда, установленного в грунте.The task is to improve the quality of milk by maintaining a given temperature during storage of milk after milking. The problem is solved by using a source of cold accumulator in the form of a mass of ice installed in the ground.

Аккумулятор холода в виде массы льда находится в резервуаре, последний помещен в емкость с раствором соли. Раствор соли подключен к резервуару молока и к холодильной машине, может с помощью насосной системы и электрического блока управления циркулировать через резервуар молока, охлаждая его до заданной температуры.The cold accumulator in the form of a mass of ice is in the tank, the latter is placed in a container with a salt solution. The salt solution is connected to the milk tank and to the refrigeration machine; it can be circulated through the milk tank using the pumping system and the electric control unit, cooling it to a predetermined temperature.

В случае расплавления массы льда раствор соли подключается к холодильной машине и охлаждается, после в результате теплообмена раствор соли охлаждает массу льда.In the case of melting of the mass of ice, the salt solution is connected to the refrigeration machine and cooled; after heat exchange, the salt solution cools the mass of ice.

Таким образом, устройство для регулирования температуры молока позволяет без лишних затрат электроэнергии поддерживать заданную температуру молока после его доения и повысить качество его хранения в любое время года.Thus, the device for regulating the temperature of milk allows you to maintain the desired temperature of milk after milking and increase the quality of its storage at any time of the year without unnecessary energy costs.

Description

Заявляемое устройство относится к холодильной технике для регулирования температуры молока, а также других жидкостей, например температуры питьевой воды.The inventive device relates to refrigeration for regulating the temperature of milk, as well as other liquids, such as the temperature of drinking water.

Известно изобретение «Установка для охлаждения молока» [1]. Установка содержит холодильную машину с теплообменником; льдогенератор и установленный под ним охладитель молока. Изобретение позволяет эффективно регулировать температуру молока, однако для поддержания требуемой температуры постоянно работает холодильная машина с потреблением электроэнергии.Known invention "Installation for cooling milk" [1]. The installation comprises a refrigeration machine with a heat exchanger; an ice machine and a milk cooler installed underneath. The invention allows you to effectively control the temperature of the milk, however, to maintain the required temperature, a refrigeration machine with electricity consumption is constantly working.

Наиболее близким техническим решением является «Устройство для охлаждения молока» [2]. Устройство содержит резервуар для молока, источники холода в виде емкостей с охлаждающей жидкостью.The closest technical solution is the "Device for cooling milk" [2]. The device contains a reservoir for milk, sources of cold in the form of containers with coolant.

Недостатком данного изобретения является то, что устройство, хотя и позволяет поддерживать температуру молока в пределах 10°С, поэтому получить требуемую температуру молока невозможно и соответственно срок хранения молока снижается.The disadvantage of this invention is that the device, although it allows you to maintain the temperature of the milk within 10 ° C, therefore, it is impossible to obtain the required temperature of the milk and, accordingly, the shelf life of milk is reduced.

Заявляемая заявка на полезную модель решает задачу создания эффективного устройства, автоматически поддерживающего требуемую температуру молока в любое время года.The claimed application for a utility model solves the problem of creating an effective device that automatically maintains the required temperature of milk at any time of the year.

Техническим результатом при этом явлении является увеличение срока хранения молока и соответственно качества молока автоматическим регулированием требуемой его температуры в любое время года при невысоком потреблении электроэнергии.The technical result of this phenomenon is to increase the shelf life of milk and, accordingly, the quality of milk by automatically controlling the required temperature at any time of the year with low electricity consumption.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем резервуар для хранения молока, змеевиковый теплообменник установленный в резервуаре молока, холодильную машину, электрический блок управления, датчики температуры молока и хладоносителя, и электрический насос подачи молока в транспортное средство, дополнительно The technical result is achieved by the fact that in the known device containing a milk storage tank, a coil heat exchanger installed in the milk tank, a refrigerating machine, an electric control unit, milk and coolant temperature sensors, and an electric milk feed pump to the vehicle

содержит электрический насос; емкость с источником-аккумулятором холода в виде массы льда, и хладоносителем, установленной в грунте с возможностью теплообмена хладоносителя с холодильной машиной и змеевиковым теплообменником молока. Кроме того, устройство содержит два трехходовых крана с электомагнитами, вход первого подключен к хладоносителю источника-аккумулятора холода, выход через электрический насос связан с холодильной машиной и змеевиковым теплообменником молока, а вход второго связан с холодильной машиной и змеевиковым теплообменником молока, выход подключен к емкости источника -аккумулятора холода.contains an electric pump; a container with a cold source-accumulator of ice in the form of a mass of ice, and a coolant installed in the ground with the possibility of heat exchange of the coolant with a refrigeration machine and a coil milk heat exchanger. In addition, the device contains two three-way valves with electromagnets, the input of the first is connected to the coolant source of the cold storage source, the output through the electric pump is connected to the refrigerating machine and the coil milk heat exchanger, and the input of the second is connected to the refrigerating machine and the milk coil heat exchanger, the output is connected to the tank source of cold accumulator.

На приведенном чертеже (фиг.1) представлено заявляемое устройство, которое содержит резервуар 1 для хранения молока; источник-аккумулятор холода, выполненный в виде резервуара 2 с массой льда 3, который находится на определенной глубине грунта и помещен в емкость 5, причем резервуар 2 имеет теплоизолированную крышку 6, а между корпусом резервуара 2 и емкостью 5 имеется зазор, куда заливается хладоноситель в виде раствора соли, например NaCl или СаСl₂. Кроме того заявляемое устройство содержит змеевиковый теплообменник 7; охлаждаемое молоко 8; датчик уровня молока 9; холодильную машину 10; трехходовые краны 11, 13 с электромагнитами 12, 14; электрические насосы 15, 16; каналы подвода и отвода раствора соли 17, 18, 19, 20, 21, 22; блок управления 23; каналы подачи сигналов 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30; датчики температуры 31, 32 массы льда и молока; канал отгрузки 33, 34 и транспортное средство 35.The drawing (Fig. 1) shows the inventive device, which contains a tank 1 for storing milk; a cold source-accumulator, made in the form of a tank 2 with a mass of ice 3, which is located at a certain depth of soil and placed in a container 5, moreover, the tank 2 has a heat-insulated cover 6, and there is a gap between the tank body 2 and the tank 5 where the coolant is poured into in the form of a salt solution, for example NaCl or CaCl ₂ . In addition, the inventive device contains a coil heat exchanger 7; chilled milk 8; milk level sensor 9; refrigeration machine 10; three-way valves 11, 13 with electromagnets 12, 14; electric pumps 15, 16; channels for supply and removal of salt solution 17, 18, 19, 20, 21, 22; control unit 23; signal feed channels 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30; temperature sensors 31, 32 masses of ice and milk; shipping channel 33, 34 and vehicle 35.

Трехходовые краны 11, 13 с электромагнитами 12, 14 служат для изменения потока раствора соли (хладоносителя) на змеевиковый теплообменник 7 или на холодильную машину 10 и его возвращения в емкость 5. Холодильная машина 10 может быть любой конструкции.Three-way valves 11, 13 with electromagnets 12, 14 serve to change the flow of salt solution (coolant) to the coil heat exchanger 7 or to the chiller 10 and return it to the tank 5. The chiller 10 can be of any design.

Для подготовки источника-аккумулятора холода к работе резервуар 2 заполняется массой льда. Емкость 5 заполняется хладоносителем - раствором соли, например NaCl или CaCl₂. В результате теплообмена через стенку с To prepare the source of cold accumulator for operation, the reservoir 2 is filled with a mass of ice. Capacity 5 is filled with a coolant - a salt solution, such as NaCl or CaCl ₂ . As a result of heat transfer through the wall with

массой льда 3 хладоноситель охлаждается до заранее указанной температуры, например до -1°С. Благодаря такой конструкции источник-аккумулятор холода 2 длительное время может сохранить массу льда 3 без потребления электроэнергии, т.к. емкость 5 находится в низкотемпературном грунте, температура которого зависит от глубины ее расположения.the mass of ice 3, the coolant is cooled to a predetermined temperature, for example, to -1 ° C. Thanks to this design, the source-accumulator of cold 2 for a long time can save a lot of ice 3 without energy consumption, because capacity 5 is in low temperature soil, the temperature of which depends on the depth of its location.

Заявляемое устройство для охлаждения молока работает следующим образом. Подлежащее охлаждению теплое молоко 8 заливается в резервуар молока 1 и датчик температуры 32 подает по каналу 26 сигнал в блок управления 23, в котором формируются сигналы управления: первый сигнал по каналу 29 подается на электромагнит 12, который с помощью трехходового крана закрывает канал 21, открывает канал 18; второй сигнал по каналу 30 подается на электромагнит 14, который с помощью трехходового крана закрывает канал 22, открывает канал 19; третий сигнал по каналу 27 подается на электрический насос 15. Насос 15 начинает работать и раствор слои с температурой, например - 1°С по каналу 17, трехходовой кран 11, канал 18 подается в змеевиковый теплообменник 7, где в результате теплообмена с молоком 8 охлаждает его и по каналу 19, трехходовой кран 13 и канал 20 снова возвращается в емкость 5. При достижении температуры молока до заданного значения датчик температуры 32 по каналу 26 подает сигнал на блок управления 23, последний останавливает насос 15.The inventive device for cooling milk works as follows. The warm milk 8 to be cooled is poured into the milk tank 1 and the temperature sensor 32 sends a signal via channel 26 to the control unit 23, in which control signals are generated: the first signal through channel 29 is supplied to the electromagnet 12, which closes channel 21 with a three-way valve, opens channel 18; the second signal through channel 30 is fed to an electromagnet 14, which, using a three-way valve, closes channel 22, opens channel 19; the third signal through channel 27 is supplied to the electric pump 15. The pump 15 starts to work and the solution layers with a temperature, for example - 1 ° C through channel 17, a three-way valve 11, channel 18 is fed into a coil heat exchanger 7, where as a result of heat exchange with milk 8 it cools it and through channel 19, a three-way valve 13 and channel 20 again returns to the tank 5. When the milk temperature reaches the set value, the temperature sensor 32 sends a signal to the control unit 23 through the channel 26, the latter stops the pump 15.

Таким образом, в результате работы данного устройства поддерживается заданная температура молока. В случае повышения температуры массы льда выше заданного, например, при расплавлении массы льда 3, датчик температуры 31 подает сигнал на блок управления 23, который формирует сигналы управления, которые подаются:Thus, as a result of the operation of this device, the set milk temperature is maintained. If the temperature of the ice mass rises above a predetermined one, for example, when the ice mass 3 is melted, the temperature sensor 31 sends a signal to the control unit 23, which generates control signals that are supplied:

- на электромагнит 12, который закрывает канал 18, открывает канал 21;- to the electromagnet 12, which closes the channel 18, opens the channel 21;

- на электромагнит 14, который своим действием и трехходового крана открывает канал 22, закрывает канал 19.- to the electromagnet 14, which by its action and a three-way valve opens the channel 22, closes the channel 19.

Одновременно блок управления 23 включает насос 15 и раствор соли 4 из емкости 5 через канал 17, насос 15, трехходовой кран 11, канал 21 подается At the same time, the control unit 23 includes a pump 15 and a salt solution 4 from a tank 5 through a channel 17, a pump 15, a three-way valve 11, a channel 21 is supplied

в холодильную машину, где охлаждается и охлажденный раствор соли по каналу 22, трехходовой кран 13, канал 20 возвращается в емкость 5. В емкости 5 через стенку резервуара 2 происходит теплообмен с расплавленной массой льда. Таким образом, устройство будет работать до тех пор, пока масса льда не охладится до заданной температуры.in the refrigeration machine, where the cooled salt solution is also cooled through channel 22, a three-way valve 13, channel 20 is returned to the tank 5. In the tank 5, heat exchange with the molten mass of ice takes place through the wall of the tank 2. Thus, the device will work until the mass of ice has cooled to a predetermined temperature.

В случае повышения температуры молока 8 в резервуаре 1 заданное устройство вновь начинает работать по вышеуказанному алгоритму и, будет поддерживаться заданная температура в любое время года.If the temperature of milk 8 in the tank 1 rises, the set device starts working again according to the above algorithm and the set temperature will be maintained at any time of the year.

Для отправки охлажденного молока из сельской местности на молочный завод блок управления 23 по каналу 25 подает сигнал на электрический насос 16, который включается и охлажденное молоко по каналам 33, 34 подается транспортное средство 35, при этом количество отправленного молока контролируется датчиком уровня молока 9.To send the chilled milk from the countryside to the dairy plant, the control unit 23 sends a signal to the electric pump 16 through the channel 25, which turns on and the vehicle 35 is supplied with the chilled milk through the channels 33, 34, while the amount of milk sent is monitored by the milk level sensor 9.

Таким образом, предложенное устройство для регулирования температуры молока, используя дополнительный источник - аккумулятор холода в виде массы льда, установленного в грунте может быть использовано в сельской местности на существующих фермах во всех регионах России. Предложенное устройство существенно позволит увеличить срок хранения молока в любое время года и соответственно его качество и сэкономить электроэнергию. Использование источника-аккумулятора холода в грунте в виде массы льда позволит своевременно подать без затрат электроэнергии охлажденный хдадоноситель (рассол) в виде раствора соли NaCl или СаСl₂ в змеевиковый теплообменник 7, установленный в резервуаре молока 1 и поддерживать заданную температуру молока 8 в любое время года. ИнформацияThus, the proposed device for regulating the temperature of milk, using an additional source - the cold accumulator in the form of a mass of ice installed in the ground can be used in rural areas on existing farms in all regions of Russia. The proposed device will significantly increase the shelf life of milk at any time of the year and, accordingly, its quality and save energy. The use of a source of cold accumulator in the soil in the form of a mass of ice will allow to timely supply, without the cost of electricity, a cooled carrier fluid (brine) in the form of a solution of NaCl or CaCl ₂ salt to a coil heat exchanger 7 installed in the milk tank 1 and maintain the set milk temperature 8 at any time of the year . Information

1. А.С. 1409168 СССР, МКИ A101J 9/04. Установка для охлаждения молока/В.М. (СССР); опубл. 15.07.88 Бюлл. №26.1. A.S. 1409168 USSR, MKI A101J 9/04. Installation for cooling milk / V.M. (THE USSR); publ. 07.15.88 Bull. No. 26.

2. А.С. 1353366 СССР, МКИ A01J 9/04. Устройство для охлаждения молока / А.П.Меркулов (СССР); опубл. 23.11.87. Бюлл. №43.2. A.S. 1353366 USSR, MKI A01J 9/04. A device for cooling milk / A.P. Merkulov (USSR); publ. 11/23/87. Bull. No. 43.

Claims

1. A device for controlling the temperature of milk, containing a reservoir for storing milk, a coil heat exchanger installed in the reservoir of milk, a refrigerating machine, an electrical control unit, temperature sensors for milk and a coolant and an electric pump for delivering milk to the vehicle, characterized in that it further comprises electric pump; a tank with a cold source-accumulator of ice in the form of an ice mass and a coolant installed in the ground with the possibility of heat exchange of the coolant with a refrigeration machine and a coil milk heat exchanger.

2. The device for controlling the temperature of milk according to claim 1, characterized in that it contains two three-way valves with electromagnets, the input of the first is connected to the coolant of the cold source-accumulator, the output through the electric pump is connected to the refrigeration machine and the coil milk heat exchanger, and the input of the second connected to a refrigeration machine and a coil milk heat exchanger, the output is connected to the capacity of the cold source-accumulator.