устройство для охлаждения молока на фермах севера

Формула изобретения

Устройство для охлаждения молока на фермах, включающее конусообразный емкостный аккумулятор-теплообменник, ледник со штабелем льда, систему трубопроводов, водяные насосы, емкость для охлаждения молока и сливную емкость, отличающееся тем, что ледник устроен в виде хорошо утепленных наземного здания и тамбура, пристроенных к зданию, одна часть которого является помещением для аккумулятора-теплообменника, а другая часть, разделенная глухой капитальной стенкой, - помещением для охлаждения молока, причем помещение для аккумулятора-теплообменника на двух боковых стенах имеет проемы с дверцами, аккумулятор-теплообменник разделен горизонтальной перегородкой с отверстиями на верхнюю для льда и нижнюю для ледяной воды части и снизу соединен трубопроводов с емкостью для охлаждения молока, находящейся в другой части здания так, что молоко может охлаждаться как путем естественной циркуляции холодной воды в случае медленного охлаждения или сохранения охлажденного состояния молока, так и путем принудительной циркуляции холодной воды под действием водяного насоса при необходимости быстрого охлаждения молока, источником холода в летнее время служит лед, осенью и весной - лед и холодный внешний воздух, а в зимнее время - только холодный внешний воздух, пропускаемый в помещение аккумулятора-теплообменника путем регулируемого открытия дверц боковых проемов, а охлаждающая молоко вода из емкости для охлаждения молока поступает в аккумулятор-теплообменник или в сливную емкость.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для охлаждения молока в районах Крайнего Севера и приравненных к нему районах, а именно на малых фермах крестьянских (фермерских) и личных подсобных хозяйств.

Известна установка для охлаждения молока, содержащая соединенные системой трубопроводов в замкнутый контур внешний охладитель хладоносителя, использующий холод воздуха внешней окружающей среды, и установленные внутри помещения теплообменник-охладитель молока и насос для хладоносителя (А.с. СССР N 1124167, кл. F 25 D 1/00; A 01 J 9/04). Однако данная установка в условиях Крайнего Севера с его резкоконтинентальным климатом, при котором среднемесячные температуры воздуха окружающей среды в зимний период колеблются в пределах -10. . . -40 градусов по Цельсию, а в летние месяцы - +5...+18 градусов, работать не может, так как зимой хладоноситель (вода) во внешнем открытом охладителе промерзнет насквозь, а летом хладоноситель в нем согреется и не обеспечит требуемого охлаждения молока.

Имеется установка для охлаждения молока, дополнительно содержащая серийного производства холодильный агрегат, используемый когда холода воздуха внешней окружающей среды недостаточно для охлаждения молока, то есть в летний период (А.с. СССР N 1317250, кл. F 25 D 1/00, 3/00), у которой во внешнем открытом охладителе хладоноситель (тоже вода) также промерзнет насквозь.

Наиболее близким к предлагаемому устройству (прототипом) является устройство для охлаждения молока, содержащее конусообразный емкостный аккумулятор-теплообменник, вкопанный в землю вне помещения так, чтобы вершина и некоторая привершинная часть перевернутого конуса находились в земле ниже границы максимального зимнего промерзания грунта, а его основание находилось выше дневной поверхности земли. А внутри помещения оно содержит двухстенный резервуар для охлаждения молока, водяной насос, источник искусственного холода (серийного производства холодильный агрегат) и систему трубопроводов, соединяющих их и аккумулятор-теплообменник в замкнутый контур (А.с. СССР N 1401239, кл. F 25 D 1/00; A 01 J 9/04). Данное устройство также невозможно использовать на Крайнем Севере из-за того, что хладоноситель (вода) в аккумуляторе-теплообменнике тоже промерзнет насквозь, так как здесь сезонно талый слой земли зимой промерзает до полного смыкания с вечномерзлыми грунтами.

Предлагаемое всесезонное устройство для охлаждения молока на животноводческих фермах Севера (фиг. 1, 2 и 3) состоит из конусообразного емкостного аккумулятора-теплообменника 1, емкости для охлаждения молока 2 (открытая для охлаждения в флягах или закрытая в виде молочного танка), сливной емкости 3, водяных насосов центробежного 4 и ручного 5, трубопроводов обвязки 6, запорной арматуры 7 и сливных трубопроводов 8. Наряду с этим оно включает здание с изолированными друг от друга помещениями охлаждения молока 9 и аккумулятора-теплообменника 10, здание ледника 11 и тамбур 12, соединяющий ледник с помещением аккумулятора-теплообменника.

Помещение аккумулятора-теплообменника имеет два противоположно расположенных боковых проема 13 с дверцами.

Сам аккумулятор-теплообменник имеет горизонтальную перегородку 14 с отверстиями, разделяющую его на две части: нижнюю для воды 15 и верхнюю для льда и воды 16.

В леднике 11 в штабелях хранится лед 17, заготовляемый на водоемах (озеро, река) в первой половине зимы в виде одинаковых по размерам прямоугольных призм и загружаемый в ледник в самый холодный месяц зимы.

При охлаждении молока в открытой емкости в нее вставляются фляги 18 с охлаждаемым молоком. Для разбрызгивания воды при подаче ее из емкости охлаждения молока в аккумулятор-теплообменник служит разбрызгиватель 19. Тамбур 12 оборудован утепленными дверями 20. Здание ледника 11 и тамбур должны иметь надежную теплоизоляцию от окружающей среды.

Устройство работает следующим образом.

Летом в верхнюю часть 16 аккумулятора-теплообменника 1 загружается лед 17 из ледника 12 и устройство заполняется водой до появления ее в сливной трубе 8, затем закрывается вентиль 7. Далее охлажденная тающим в аккумуляторе-теплообменнике льдом вода (хладоноситель) конвективно продавливает из емкости охлаждения 2 нагревшуюся теплом охлаждаемого молока воду, которая, попадая в верхнюю часть 16 аккумулятора-теплообменника 1, охлаждается и продавливается в емкость 2 и так далее. Процесс охлаждения молока может быть ускорен путем включения в рабочий режим центробежного водяного насоса 4 - создавая принудительный быстрый кругооборот хладоносителя (воды).

Зимой в аккумулятор-теплообменник лед не загружается и хладоноситель в нем охлаждается пропусканием в помещение 10 холодного внешнего воздуха окружающей среды путем регулируемого открытия дверц боковых проемов 13, а циркуляция хладоносителя может быть и конвективной, и принудительной. При этом охлаждающая вода (хладоноситель) по окончанию процесса охлаждения молока из контура устройства сливается в сливную емкость 3, а для начала следующего процесса охлаждения молока она обратно закачивается в контур устройства с помощью водяного насоса 4 или 5.

В переходные периоды (весна и осень) охлаждение хладоносителя в аккумуляторе-теплообменнике осуществляется как пропусканием холодного внешнего воздуха путем открытия дверц боковых проемов, так и загрузкой льда в верхнюю часть аккумулятора-теплообменника.

Применение данного устройства должно значительно упростить систему охлаждения молока исключением серийного холодильного агрегата и тем, что оно может работать и в условиях отсутствия электроэнергии с использованием ручного водяного насоса 5.

Предложенное устройство доступно для отдаленных малых ферм, крестьянских (фермерских) и личных подсобных хозяйств.