Устройство для регулирования температуры молока

Устройство относится к холодильной технике и может быть использовано в сельской местности для регулирования температуры молока.

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.

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.

В случае расплавления массы льда раствор соли подключается к холодильной машине и охлаждается, после в результате теплообмена раствор соли охлаждает массу льда.

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.

Заявляемое устройство относится к холодильной технике для регулирования температуры молока, а также других жидкостей, например температуры питьевой воды.

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.

Наиболее близким техническим решением является «Устройство для охлаждения молока» [2]. Устройство содержит резервуар для молока, источники холода в виде емкостей с охлаждающей жидкостью.

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.

Заявляемая заявка на полезную модель решает задачу создания эффективного устройства, автоматически поддерживающего требуемую температуру молока в любое время года.

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.

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

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.

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.

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.

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

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.

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.

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:

- на электромагнит 12, который закрывает канал 18, открывает канал 21;

- на электромагнит 14, который своим действием и трехходового крана открывает канал 22, закрывает канал 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

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.

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.

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.

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. Информация

1. А.С. 1409168 СССР, МКИ A101J 9/04. Установка для охлаждения молока/В.М. (СССР); опубл. 15.07.88 Бюлл. №26.

2. А.С. 1353366 СССР, МКИ A01J 9/04. Устройство для охлаждения молока / А.П.Меркулов (СССР); опубл. 23.11.87. Бюлл. №43.

1. Устройство для регулирования температуры молока, содержащее 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, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит электрический насос; емкость с источником-аккумулятором холода в виде массы льда и хладоносителем, установленную в грунте с возможностью теплообмена хладоносителя с холодильной машиной и змеевиковым теплообменником молока.

2. Устройство для регулирования температуры молока по п.1, отличающееся тем, что оно содержит два трехходовых крана с электромагнитами, 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.