ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ФЕРМ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в основном для использования в личных подсобных и фермерских хозяйствах, в том числе в условиях пастбищ.
Назначение устройства - охлаждение молока после дойки в условиях малых животноводческих предприятий крупного рогатого скота (КРС).
Известна холодильная установка для ферм, имеющая пространство в виде камеры между распылительными форсунками воды в ее верхней части и аккумулятором холода в нижней части во встречном потоке воздуха, интенсифицирующем испарение воды со смачиваемых поверхностей, образуемом вытяжным вентилятором, внедрен радиатор, по теплообменному змеевику которого движется под действием вакуума в системе от доильной установки охлаждаемое молоко в вакуумированную емкость, а аккумулятор холода представляет собой резервуар с поперечными перегородками для изменения направления потока воды и увеличения пути ее движения к патрубку отбора с охлаждением поверхностных слоев горизонтальным воздушным потоком от вытяжного вентилятора.
(патент RU 2486749 С2, 10.07.2013, A01I 9/04).
Недостатками этой установки являются:
1. Низкая охлаждающая способность при смачивании поверхности находящихся в воздушном потоке труб - температура охлаждения выдоенного молока не опускается ниже 14°С (Герасимова О.А. - автореферат канд. техн. наук спец. 05.20.01. С-Пб. 2014 - с. 15).
2. Охлажденное молоко поступает под влиянием вакуума в емкость, в которой, в процессе хранения в относительно высоких температурных условиях, осуществляется бактериальная загрязненность психрофильными бактериями, что снижает качество молока.
Известна система охлаждения молока в потоке с использованием искусственного и естественного холода с хладоносителем с низкой температурой. В системе аккумулирования ледяной воды с помощью искусственного холода, при необходимости, в резервуаре хладоносителя осуществляется за счет холодильной машины, а с помощью естественного - за счет кругооборота в замкнутом контуре хладоносителя с низкой температурой замерзания (экосол): изменение естественного холода - трубчатый теплообменник хладоносителя с низкой температурой замерзания - изменение естественного холода.
Охлаждение экосола в приемнике естественного холода происходит за счет низкопотенциального наружного воздуха. Охлаждение свежевыдоенного молока осуществляется в пластинчатом теплообменнике.
Система полностью автоматизирована и управляется с помощью блока управления (или ЭВМ).
(А.Б. Коршунов, к.т.н., В.В. Иванов, асп. «Технологические схемы энергосберегающих систем для охлаждения молока на фермах», ФГБНУ ВИЭСХ, Москва, Россия, рис. 3, вар. 1)
Недостатком этой установки является сложность конструкции, что для условий фермерских и личных подсобных хозяйств неприемлемо, в особенности на пастбищах.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание системы охлаждения молока с использованием искусственного и естественного холода и получение побочного теплоносителя для технологических целей в животноводстве малых фермерских хозяйств.
Технический результат при использовании предложенной полезной модели достигается использованием хладоносителя с низкой температурой замерзания на основе принципа теплового насоса, позволяющего получить быстрое низкотемпературное охлаждение молока и побочный продукт в виде горячей воды.
Раскрытие полезной модели.
Раскрытие полезной модели поясняется чертежом (фиг. 1).
На чертеже, в пространстве между дном камеры 1 и камерой 2, в верхней части которой размещены распылительные форсунки 3 и вытяжной вентилятор 4, во встречном потоке воздуха внедрен радиатор, в котором интенсифицируется испарение воды со смачиваемых поверхностей змеевикового трубопровода 5 со свежевыдоенным молоком, которое движется в вакуумированную емкость 15, в результате чего происходит предварительное охлаждение молока, что снижает энергозатраты при дальнейшем охлаждении молока. В нижней части камеры 1 размещается емкость 6 для скапливания распыляемого хладоносителя, откуда выбирается с помощью вакуумного насоса 7 и подается в распылительные форсунки 3, таким образом образуя замкнутую систему.
Трубчатый змеевик 5 имеет верхнюю часть предварительного охлаждения, а его нижняя, придонная часть находится в аккумуляторе холода с ледяной водой 8, который представляет собой резервуар с поперечными перегородками для изменения направления потока воды и увеличения пути ее движения к патрубку отбора с охлаждением поверхностью слоев горизонтальным воздушным потоком от вытяжного вентилятора 4.
Дно емкости 6 отделяет нижнюю придонную часть камеры 1, в которой обеспечивается низкотемпературное охлаждение хладносителя 8 (воды). В нижней придонной части камеры 1 размещено продолжение змеевика 5 для быстрого низкотемпературного охлаждения молока. Охлаждение обеспечивается системой по принципу теплового насоса, включающего испаритель 9, конденсатор 10, компрессор 11, дроссельную заслонку 12, трубопроводы 13. Конденсатор 10 обеспечивает получение горячей воды, используемой в технологических целях при содержании КРС. Система включает емкости для свежевыдоенного молока 14 и холодного молока 15. Движение молока обеспечивается вакуумом из вакуумпровода 16.
Рабочий процесс осуществляется следующим образом.
Свежевыдоенное молоко из молокопровода поступает в емкость 14, одновременно включается компрессор 11 теплового насоса. За счет вакуума из вакуумпровода 16 обеспечивается движение молока в змеевиковом трубопроводе 5 и приводится в действие вакуум-насос 7. Распыляемая форсунками 3 жидкость (вода) смачивает верхнюю часть змеевика и сливается в резервуар 6, а вакуум-насос 7 обеспечивает циркуляцию воды. Ее охлаждение осуществляется с помощью теплового насоса, включающего испаритель, хладагент которого имеет низкую температуру замерзания (к примеру, «Экосол-40), конденсатор, обеспечивающий получение горячей воды для технологических целей, а также компрессор, дроссельную заслонку и трубопроводы. В итоге система обеспечивает быстрое низкотемпературное охлаждение молока.
Экономический эффект достигается за счет повышения качества молока в следствие быстрого его охлаждения в потоке предварительным естественным охлаждением и последующим искусственным охлаждением с использованием хладагента с низкой температурой замерзания и низкой вязкостью, что позволяет снизить затраты электроэнергии на привод теплового насоса.