СЫРОДЕЛЬНАЯ ВАННА С ВОДЯНОЙ РУБАШКОЙ, ОБОГРЕВАЕМОЙ С ПОМОЩЬЮ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ

СЫРОДЕЛЬНАЯ ВАННА С ВОДЯНОЙ РУБАШКОЙ, ОБОГРЕВАЕМОЙ С ПОМОЩЬЮ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ
Полезная модель относится к сыродельной области молочной промышленности, в частности, к ваннам для выработки сырного зерна (сыродельным ваннам).
Из уровня техники известны сыродельные ванны.
Так, из описания к авторскому свидетельству СССР №1738173 (МПК: A01J 25/00, опубликовано 07.06.1992) известен сыродельный котел, выполненный в виде вертикальной емкости с выпускным патрубком для отвода сыворотки и паровую рубашку, при этом он снабжен узлом выгрузки, укрепленным в верхней части емкости и имеющим разгрузочный люк и патрубки для подвода молока и сыворотки, а также выгружателем с приводом, установленным на кронштейне, имеющем возможность возвратно-поступательного и вращательного движения относительно вертикальной оси. Целью изобретения является повышение производительности и механизации процесса выгрузки.
Кроме этого, известна ванна для выработки сырного зерна, которая содержит двухстенную емкость, реверсивный привод, устройство для подъема и наклона ванны при выгрузке зерна, режуще-вымешивающий инструмент, устройство для отбора сыворотки, при этом на внутренней стенке ванны имеется углубление, в котором расположено устройство для отбора сыворотки, ванна снабжена формообразующими скобами, расположенными в межстенном пространстве, а режуще-вымешивающий инструмент снабжен шарнирно укрепленными самоустанавливающимися ножами-лопатками.
Основным недостатком известных устройств является то, что подогрев сырья осуществляется с помощью пара, что приводит к возникновению в рубашке гидроударов, избыточного давления и, как следствие, неравномерности распределения температур и ухудшение качества продукта. Кроме этого, выход парового котла на рабочий режим составляет, в среднем, три часа, что усложняет и удорожает процесс производства.
Также оборудование, в котором используется пар в качестве теплоносителя, относится к объектам повышенной опасности.
Наиболее близким аналогом к патентуемому решению является сыродельная ванна, выполненная в виде емкости с рубашкой, частично заполненной водой и содержащей патрубок подвода и отвода газообразного теплоносителя, при этом патрубок подвода теплоносителя установлен с торцевой стороны емкости, а патрубок отвода теплоносителя расположен с противоположной стороны относительно патрубка подвода теплоносителя, по меньшей мере, один из патрубков подвода теплоносителя и/или отвода теплоносителя содержат фланцевое соединение с возможностью подсоединения к патрубке горелки или трубопровода для подвода нагретого газообразного теплоносителя (патент РФ №131944, опубликован 10.09.2013).
Недостатком известной ванны является потребление ею электроэнергии.
Технический результат патентуемого решения заключается в экономии топливно-энергетических ресурсов на стадии нагрева и подачи теплоносителя в рубашку с сохранением качества сырного зерна, а, следовательно, и качества самого продукта (сыра), в ускорении процесса ввода в работу за счет исключения операций по подготовке теплоносителя и независимости его от работы котельной, а также в снижении материалоемкости.
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции сыродельной ванны, выполненной, также как ванна, выбранная в качестве наиболее близкого аналога, в виде емкости с рубашкой, снабженной патрубком для подвода горячего теплоносителя в рубашку и патрубком для отвода отработанного теплоносителя, смесительным устройством, и размещенным с одной из торцевых сторон рубашки сапуном, отличающаяся тем, что рубашка емкости соединена посредством трубопровода с солнечным водонагревателем, расположенным на крыше здания, а труба солнечного водонагревателя проложена в крыше здания, покрытой светопоглощающим материалом (например, рубероидом).
Таким образом, при эксплуатации патентуемой ванны происходит экономия топливно-энергетических ресурсов на стадии нагрева и подачи теплоносителя в рубашку (за счет исключения из процесса нагрева котельной либо горелки, работа которой осуществляется от газа) с сохранением качества сырного зерна, а, следовательно, и качества самого продукта (сыра), ускорение процесса ввода в работу, снижение материалоемкости за счет исключения операций по подготовке теплоносителя и независимости его от работы котельной, которая вообще исключена из технологической линии.
Кроме этого, происходит сокращение численности обслуживающего персонала.
Кроме этого, ванна дополнительно содержит емкость с горячим теплоносителем, которая жестко соединена с источником альтернативной энергии и с патрубком подвода горячего теплоносителя в рубашку емкости либо непосредственно, либо через трубопровод.
Емкость с горячим теплоносителем выполнена из нержавеющей стали и содержит, по меньшей мере, одну спираль из нержавеющей трубы, в которую поступает нагретая в трубах солнечного коллектора вода.
В частности, солнечный водонагреватель, ванна и/или емкость могут представлять единую конструкцию за счет жесткого закрепления, например, посредством сварки, на раме, к нижней стороны которой приваривается основание ванны, а к верхней -водонагреватель. Все это обеспечивает жесткость конструкции и ее единство.
Солнечный водонагреватель содержит горизонтальную трубу с входом и выходом теплоносителя, вертикальные трубки с медными электродами, которые нагреваются и отдают тепло теплоносителю, проходящему по горизонтальной трубе.
Патрубки подвода и отвода теплоносителя расположены с торцевых сторон рубашки емкости.
Подвод горячего теплоносителя желательно осуществлять в среднюю часть рубашки, а отвод отработанного теплоносителя - из нижней части рубашки.
Сыродельная ванна также может содержать смесительное устройство.
В частности, с целью теплосбережения и снижения затрат на подогрев отработанной воды до заданной температуры, ванна по внешнему периметру может быть дополнительно теплоизолирована.
Сама сыродельная ванна может быть выполнена в форме параллелепипеда с передвижной мешалкой и оснащаться датчиком температуры, расположенным непосредственно на дне емкости.
Кроме этого, с одной из торцевых сторон рубашки расположен сапун, который обеспечивает вытеснение воздуха при заполнении рубашки водой. При этом на сапуне может быть установлен обратный клапан.
Известно, что для каждого сорта сыра необходимо соблюдать жесткие температурные режимы при формировании сырного зерна.
Так, например, согласно технологии варки сычужных сыров (см., информацию, размещенную на сайте http://www.foodsmarket.info/news/content.php?id_groups=6&id_news=348) свертывание молока в сыродельной ванне ведется при t 32-34°C в течение 25-30 минут. Образовавшийся сгусток подвергается разрезке лирами, дроблению и вымешиванию в течение 10-15 минут с целью постановки сырного зерна (размером 7-8 мм) и его обезвоживания. Удаляется 30% сыворотки. Для ускорения обезвоживания проводится второе нагревание сырного зерна при следующих режимах: t 38-41°C продолжительность 15-30 минут.
С учетом выдержки температурных параметров в сыродельной ванне, ее эксплуатация осуществляется следующим образом. В солнечный водонагреватель холодная вода подается по трубопроводу под давлением городской сети, далее выдержка заданных температурных режимов возможна несколькими путями:
1. теплоноситель в солнечном водонагревателе нагревается до температуры 99°C и самотеком по трубопроводу, в который врезан трубопровод городской сети, разбавляется холодной водой до 32-34°C (температура определяется встроенным в трубопровод датчиком) и подается дальше в рубашку ванны. Отработанный теплоноситель из рубашки сливается либо в дренаж либо в канализацию. Повышение температуры до 38-41°C происходит за счет подачи свежей порции теплоносителя от
солнечного водонагревателя и соответствующего разбавления его холодной водой до необходимой температуры;
2. теплоноситель в солнечном водонагревателе нагревается до температуры, превышающей 34°C и самотеком подается в промежуточный бак при закрытом кране подачи нагретой воды из бака в рубашку, далее открывают кран холодной воды и начинают подавать холодную воду из городской сети в промежуточный бак, доводя температуру теплоносителя до 32-34°C (температура определяется встроенным в бак датчиком температуры), затем открывают кран подачи нагретой воды из бака в рубашку, и теплоноситель под действием давления холодной воды из городской сети, перетекает в рубашку емкости, а из водонагревателя в промежуточный бак поступает нагретый выше 41°C теплоноситель. Отработанный теплоноситель из рубашки сливается либо в дренаж либо в канализацию. Повышение температуры в промежуточном баке происходит за счет подачи свежей порции теплоносителя от солнечного водонагревателя и соответствующего разбавления его холодной водой до необходимой температуры.
Кроме этого, отработанный теплоноситель может рециркулировать в солнечный водонагреватель следующим образом: теплоноситель из рубашки самотеком поступает в накопительный бак, в который также подается вода из городской сети, под давлением этой воды, поступает в солнечный водонагреватель.
Далее полезная модель поясняется ссылками на фигуру, на которой изображена сыродельная ванна с водяной рубашкой, соединенной напрямую с солнечным водонагревателем.
Сыродельная ванна, приведенная на фигуре, выполнена в виде емкости 1 в форме параллелепипеда и оснащена водяной рубашкой 2 и смесительным устройством 3, которое может совершать возвратно-поступательные движения по направляющей и обеспечивать равномерное промешивание молока. С торцевой стороны рубашки расположен сапун 7.
Заполнение рубашки теплоносителем осуществляется через патрубок 4, расположенный в средней части рубашки, а отвод отработанного теплоносителя - через патрубок 5, расположенный с противоположной стороны в нижней части рубашки. Патрубок 4 соединен посредством трубопровода (либо через промежуточный бак, не показан) с солнечным водонагревателем 6. Патрубок 5 отвода отработанного теплоносителя соединен либо с канализацией, либо с дренажем. Либо выполнен с возможностью рециркуляции отработанного теплоносителя в солнечный водонагреватель.
Рубашка сыродельной ванны выполняется обычно теплоизолированной.
Работает устройство следующим образом.
В емкость сыродельной ванны подается молоко из пастеризационной установки (не показана), при открытом сапуне 7 через патрубок 4 в рубашку 2 из водонагревателя 6
по трубопроводу подается нагретый теплоноситель (например, вода). Рубашка заполняется теплоносителем на 20-95% в зависимости от температуры нагрева. Теплоноситель проходит через рубашку, отдавая тепло молоку в ванне и отводится через патрубок 5 в трубы солнечного водонагревателя 6, которые обычно расположены на крыше. Во время процесса образования сырного зерна осуществляют перемешивание молока с помощью смесительного устройства 3. С помощью датчика, установленного в емкости 1 происходит постоянный контроль температуры, при превышении заданной температуры, происходит отключение подачи нагретого теплоносителя в рубашку.