УСТАНОВКА ДЛЯ БЫСТРОГО ОХЛАЖДЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ МОЛОКА

Установка для быстрого охлаждения и хранения молока относится к устройствам пищевого машиностроения и может быть использована как непосредственно на молочной ферме или вьи-оне крупного рогатого скота, так и на приёмных пунктах молока и молокозаводах.
Известен резервуар для приёма, охлаждения и хранения молока, содержащий горизонтально расположенную теплоизолированную ёмкость с крышкой, мешалкой и лючками для приёма молока, внутреннего осмотра и санитарной обработки ёмкости, и компрессорно-конденсаторный охладительный агрегат. (Проспект ОАО «Кургансельмаш, Резервуар - охладитель молока модели РОЗ - 2,5, ТУ 4741 - 099 00238523 - 2000).
Известен также принятый за прототип резервуар - охладитель молока, включающий теплоизолированную ёмкость для приёма, охлаждения и хранения молока, содержашую устройство перемешивания, крьш1ку, лючки для приёма молока, внутреннего осмотра и санитарной обработки ёмкости, а также устройство охлаждения, включающее холодильную установку для получения ледяной воды, испаритель, насосы, трубопроводную арматуру, устройства автоматики и пульт управления (Проспект ОАО «Кургансельмаш Резервуар - охладитель молока модели РПО - 2,0 ТУ 4741 - 058 - 00238523 - 95).
Недостатком известных устройств, в том числе и прототипа, является большое время охлаждения, а также возможность замерзания молока в зоне касания испарителя с ёмкостью для приёма, охлаждения и хранения молока.
Задачей полезной модели является устранение недостатков известных конструкций, а именно, сокращение времени охлаждения молока до температуры 4,7°С, увеличение срока его хранения при температуре от 5 °С до 35 °С и улучшение эксплуатационных характеристик (экономичность, удобство эксплуатации).
Поставленная задача достигается тем, что в установке для быстрого охлаждения и хранения молока, содержащей устройство для приёма, охлаждения и хранения молока, выполненное в виде теплоизолированной ёмкости с мешалкой, лючками для внутреннего осмотра, отверстием для заливки молока, магистралями с запорным вентилем для слива молока, а также термос, холодильное устройство для создания ледяной воды, устройство для орошения ёмкости ледяной водой и пульт управления,
-устройство для приёма молока и вьшолнено в виде дополнительной ёмкости в форме вертикального цилиндра со съёмной крьшхкой и вьшуклым эллиптическим днищем с патрубком для слива молока, вваренным в центре днища и снабжено молочным насосом и технологическими опорами;
-устройство для быстрого охлаждения молока вьшолнено в виде противоточного теплообменника с насосом для перекачки ледяной воды, при этом входной патрубок молочной магистрали теплообменника связан с выходным патрубком молочного насоса устройства для приёма молока, выходной патрубок теплообменника - с ёмкостью для хранения молока, а водяные магистрали теплообменника соединены с насосом и термосом;
,// -37Я
- устройство для хранения молока вьшолнено в виде, по крайней мере, одной ёмкости - танка цилиндрической формы с эллиптическим днищем и технологическими опорами, в верхней части которой по периметру вьшолнен коллектор устройства орошения танка, имеющий в сечении коробчатую форму и снабжённый патрубком для подвода ледяной воды и равномерно расположенными по периметру щелями для создания струй, при этом к коллектору приварен двустенный пилиндр, пространство между стенками которого заполнено теплоизоляцией, а основание вьшолнено в виде опорного кольца, установленного на термос, который вьшолнен в виде двустенной цилиндрической теплоизолированной ёмкости, снабжённой патрубками водяных магистралей и расположенным в верхней её части отверстием для выхода магистрали слива молока из ёмкости для хранения, а внутри термоса вварена трубка для перелива воды и монтирован испаритель холодильного устройства.
Кроме того, молочная магистраль, соединяющая теплообменник с ёмкостью-танком, снабжена поворотной трубкой для обеспечения возможности заливки молока в другой танк.
Кроме того, на ёмкости для приёма молока монтированы электрически связанные с пультом управления датчики уровня, на ёмкости для хранения молока - датчики температуры, а на термосе - датчики массы намороженного льда. Кроме того, она снабжена площадкой обслуживания
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид установки, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - вьшосной элемент Б на фиг. 1, на фиг. 4 - вид В на фиг. 3, на фиг. 5 - сечение ГГ на фиг. 2.
В состав установки входят: ёмкость 1 для приёма молока, устройство 2 для охлаждения молока, ёмкость 3 для хранения молока, термос 4, площадка обслуживания 5. В состав установки дополнительно может входить ёмкость 6 для хранения молока снабжённая собственным термосом 7.
Ёмкость 1 для приёма молока изготовлена из нержавеющей стали и снабжена съёмной крыщкой 8 с лючком 9, в котором (вместо крышки 10) при заливке молока устанавливаются фильтр 11 и воронка 12. На днище 13 эллиптической формы выполнен патрубок 14, к которому присоединена входная магистраль 15 молочного насоса 16 с шаровым краном 17. Внутри ёмкости 1 монтируются датчики 18, 19 нижнего и верхнего уровней молока, электрически связанные с пультом управления 20. Ёмкость 1 снабжена опорными стойками 21.
Устройство 2 для охлаждения молока включает соединённый с ёмкостью молочный насос 16, противоточный пластинчатый теплообменник 22, насос 23 для перекачки ледяной воды, молочные магистрали 15, 24 и водяные магистрали 25 и 26. Молочная магистраль 24 выполнена поворотной с учётом возможности заполнения охлаждённым молоком ёмкостей 3 и 6 через лючки 27 и 28.
Ёмкость 3 (6) для хранения молока изготовлена из нержавеющей стали в виде двустенного цилиндра, наружная стенка которого покрьгга теплоизоляцией 29. В верхнюю часть ёмкости 3 (6) вварен коллектор 30, имеющий в сечении коробчатую форму. По периметру коллектора 30 вьшолнено 140 щелей 31 размерами 1 х 5 мм для создания струй орошения внутреннего цилиндра (танка) 32 ёмкости 3, в котором находится охлаждённое молоко. Орошение производится ледяной водой, поступающей в коллектор 30 из термоса 4 через магистраль 33 со встроенным в неё насосом 34 для поддержания режима охлаждения. Ёмкость 3 (6) имеет поворотные крьппки 35 и 36 с лючками 37 и 38 для заливки охлаждённого молока, траверсу 39 с мешалкой 40, магистраль 41 с молочным насосом 42 для перекачки охлаждённого молока в транспортное средство, датчики контроля температуры 43, установленные на наружной стенке танка 32, а также технологические опоры 44.
Термос 4 (7) изготовлен в виде теплоизолированной ёмкости 45 с опорной нлощадкой 46 для установки на неё ёмкости 3 и снабжён регулируемыми опорами 47. В термосе 4 монтирован испаритель 48, изготовленный в виде спирали из медной трубки, соединённой с холодильным агрегатом 49. Кроме того, термос 4 снабжён патрубком 50 для заправки водой, трубкой 51 обеспечивающей автоматический слив воды при заправке выше заданного уровня, вентилем 52 для слива воды и датчиками 53 контроля массы намороженного льда.
Датчики контроля TeMnq)aTypbi 43 и массы намороженного льда 53, также как и датчики зфовня 18, 19, электрически связаны с пультом управления 20, который закреплён на ёмкости 3 (6).
Для удобства обслуживания установки выполнена площадка 5, на которой монтируются элементы конструкции устройства 2 для охлаждения молока.
Следует отметить, что фильтр 11 может быть установлен как в заливочной воронке 12, так и в магистрали перекачки молока непосредственно за молочным насосом 16.
Установка имеет непрерывный режим работы после её включения, при этом работа её функционально делится на следующие режимы:
-режим подготовки к приёму молока;
-режим приёма молока;
-режим хранения молока;
-режим подачи молока в транспортное средство;
-режим санитарной обработки.
Режим подготовки к приёму молока
На этом режиме термос 4 через патрубок 50 заполняется мягкой отфильтрованной водой до перелива её через трубку 51. С пульта управления включается холодильный агрегат 49, при этом в термосе 4 аккумулируется холод путём намораживания льда. Данный режим обеспечивает охлаждения молока в режиме его приёма, определяет цикличность непрерывной работы всей установки и имеет автоматический цикл работы.-Он должен включаться за 12 или 8 часов до начало приёма молока в зависимости от количества доек (две или три). Это время выхода установки на режим при максимальных тепловых нагрузках, а именно, при температуре воды в термосе 4 и помещении, где он расположен 32 ° С и разовом приёме молока 2500 или 1850 литров при температуре 35 ° С.
После намораживания массы льда (660 или 120) кг по сигналу датчика 53 происходит вьшлючение холодильного агрегата 49.
Режим приёма молока
Данный режим представляет собой автоматический цикл приёма и охлаждения молока до температуры 4,7 ° С. Перед началом работы установки поворотная молочная магистраль соединяется с ёмкостью 3 (6) для хранения молока, а рукоятка шарового крана ёмкости 1 устанавливается в режим приёма молока. Режим запускается с пульта управления, при этом, если датчик температуры 43 показывает температуру выше 4,7 °С, то включается устройство перемешивания - мешалка 40 и насос 34 орошения танка 32 емкости 3.
Работа установки
воды. Молоко, проходя через устройство 2 при расходе 0,5 л /с, охлаждается до температуры 4 - 6 ° С и поступает в ёмкость 3 (6) для хранения молока, где окончательно охлаждается до температуры 3,5 ° С. При наличии в ёмкости 1 менее 5 литров молока по команде датчика нижнего уровня происходит выключение насосов устройства охлаждения 2. При повышение температуры молока до 4,7  С по сигналу датчика температуры 43 включается устройство перемешивания - мешалка 40 и водяной насос 34 для подачи ледяной воды на орошение танка 32 ёмкости 3. При понижении температуры молока до 3,5 ° С в танке 32 ёмкости 3 по сигналу датчика температзфы 43 устройство перемешивания - мешалка 40 и водяной насос 34 отключаются.
Режим хранения молока
предназначен для поддержания температуры 3,5 - 4,7 ° С молока в танке 32 емкости 3 в течение всего времени хранения. При этом режиме работают холодильный агрегат 49 водяной насос 34 и мешалка 40. Этот режим является продолжением режима приёма молока, но в случае отключения режима приёма может быть запущен автономно с пульта управления.
Режим подачи молока в транспортное средство
предназначен для подачи молока из ёмкости 3 (6) для хргщения в транспортное средство. Перед включением режима выходная магистраль молочного насоса 42 соединяется с транспортным средством, открывается шаровой кран молочной ёмкости 3 и с пульта управления включается насос 42. Отключение режима осуществляется по приказу с пульта управления.
Режим санитарной обработки
Санитарная обработка установки производится растворами, применяемыми в молочной промьппленности для промывки доильных установок и молочного оборудования. Данный режим предназначен для промывки молочных магистралей, насосов, арматуры и молочных ёмкостей 1 и 3 (6) и обеспечивается как вручную, так и автоматически с включением насосов с пульта управления.
При необходимости слить воду из термоса 4 открывают вентиль 52, при отключенном холодильном агрегате 49 лёд тает, а вода сливается в водосток или канализацию.
Па предприятии в соответствие с предложением разработана и изготовлена установка М - 3000 для быстрого охлаждения и хранения молока, опытный образец которой испытан с положительными результатами. Основные технические характеристики установки, в сравнении с прототипом, обеспечивают ускоренное охлаждение молока, и исключают замерзание его в ёмкости 3 для хранения. Установка удобна в эксплуатации и экономична, при этом:
-время охлаждения молока с температуры 38°Сдо6°С-не более 30 секунд при производительности 0,5 л/с;
-суточный приём молока с быстрым охлаждением до температуры (3,5 - 4,7)  С составляет до 6 тонн;
-время подготовки при максимальных объёмах - не более 14 часов;