Устройство для охлаждения молока

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к сельскохозяйственному производству и может быть использована на небольших молочных фермах и молокоприемных пунктах для сбора и охлаждения молока, а также в пищевой промышленности при обработке и хранении жидких продуктов.
Уровень техники
Сохранить первоначальное качество молока до начала его промышленной обработки призвана первичная обработка, производимая на фермах. Основным элементом её является охлаждение.
Известны молочные холодильные установки, предназначенные для сбора, охлаждения и хранения молока при оптимальной температуре +4°С. Они выполняются квадратными, горизонтально-цилиндрическими (эллиптическими) с герметичным верхним люком либо полуцилиндрическими или вертикально-цилиндрическими, закрытыми съемной герметичной крышкой. Охлаждение молока осуществляется компрессорно-конденсаторным агрегатом за счет кипения хладона непосредственно в трубчатом паяном испарителе днища либо в щелевом испарителе днища, а также за счет охлаждения воды, как промежуточного хладоносителя, и орошения днища вихревой самовращающейся головкой («сегнеровым колесом»). Смешивание в емкости для молока производится пропеллерно-винтовыми отражателями мешалки, вращаемыми мотор-редуктором. Максимальное количество мешалок и отражателей на многотонных длинных резервуарах - 2 штуки (Патент РФ RU №2265322 С1, РФ RU №2006132408 от 2006 г., РФ RU №2007909 С1).
Перечисленные известные молочные холодильные установки обладают недостатком, связанным с потерей качества молока при его обработке.
Наиболее близкой к предлагаемой установке по технической сущности и достигаемому эффекту является установка охлаждения молока СМ-1200, содержащая термоизолированный корпус с установленной в нем емкостью для молока. При этом емкость установлена в корпус таким образом, что между их стенками образуется рубашка для охлаждающей жидкости. В рубашке имеется приспособление для принудительной циркуляции жидкости. Емкость для молока снабжена мешалкой. Испаритель холодильного агрегата установки выполнен из изогнутых металлических труб в форме объемного геометрического тела, равномерно размещенных по всему объему, и размещен в рубашке для охлаждающей жидкости (Патент SU №1814504 A3).
Однако такая установка не обеспечивает требуемого качества молока из-за невысокой скорости его охлаждения и качества подготовки емкости, а также не исключает механическое воздействие и вспенивание при подаче. Это объясняется необходимостью охлаждения молока через промежуточный предохладитель, предназначенный для снижения температуры свежевыдоенного молока перед поступлением его в молочную ванну (щадящее охлаждение). Тем самым устраняется недостаток, когда теплое молоко смешивается с холодным без потери качественных показателей. Данный аналог имеет недостатки в отсутствии системы мойки емкости по завершении технологического процесса. В то же время такая установка требует повышенных затрат.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение технологических возможностей с сохранением качественных показателей при хранении молока и жидких продуктов.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью полезной модели, сводится к созданию устройства для охлаждения и хранения молока, представляющего собой термоизолированный корпус с установленной в нем емкостью для молока, а на нем – предохладителя, предназначенного для охлаждения молока.
Технический результат достигается с помощью устройства для охлаждения молока, содержащего термоизолированный корпус, в котором установлена ванна для молока с мешалкой с образованием между стенками корпуса и ванны для молока рубашки для охлаждающей жидкости и приспособлением для ее принудительной циркуляции, а также холодильный агрегат с испарителем, выполненным из изогнутых труб, причем устройство дополнительно снабжено наполняющей трубой с расширенной выходной частью, введенной в нижнюю часть молочной ванны, предохладителем с расположенным в его полости змеевиком с входным и выходным молочными патрубками, и водоотводящим патрубком для равномерного вывода охлаждающей жидкости, при этом мешалка содержит центральную трубу с вмонтированными в нее распылительными форсунками, обеспечивающими интенсивное и равномерное обмывание внутренней поверхности ванны для молока, а выходной молочный патрубок предохладителя соединен с наполняющей трубой, расположенной в молочной ванне.
Применение заявляемого устройства для охлаждения и хранения молока обеспечит небольшие фермы по производству молока, молокоприемные пункты и предприятия пищевой промышленности оборудованием, позволяющим охлаждать и хранить молоко и жидкие продукты с сохранением качественных показателей.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид молочного холодильного устройства.
На фиг. 2 представлен общий вид предохладителя молока.
Осуществление полезной модели
Устройство для охлаждения молока состоит из термоизолированного резервуара 1, в котором размещена молочная ванна 2 и испаритель 3 холодильного агрегата 4. В нижней части термоизолированного резервуара 1 установлен электронасос 5 для перекачки воды, а в верхней части - предохладитель молока 6 с закрепленным на нем входным молочным патрубком 7. Молочная ванна 2 оборудована сливным патрубком 8 с краном 9 и лопастной мешалкой 10, которая регулируется по частоте вращения электродвигателем 11, ее центральная труба 12 снабжена распылительными форсунками 13 и соединена с патрубком 14 с помощью сальниковой муфты 15 для подвода промывочной жидкости. Предохладитель 6 состоит из корпуса 16, накрытого крышкой 17, змеевика 18, выполненного из медной трубы, с входным 7 и выходным 19 молочными патрубками, а корпус 16 оснащен водоподводящим 20 и водоотводящим 21 патрубками для охлаждающей жидкости. Водоподводящий патрубок 20 предохладителя 6 соединен с водяным электронасосом 5 при помощи трубопровода 22 для охлаждающей жидкости, а сливная труба 23 соединена с водоотводящим патрубком 21. Выходной молочный патрубок 19 предохладителя 6 соединен с наполняющей трубой 24, расположенной в молочной ванне 2.
Устройство для охлаждения и хранения молока работает следующим образом. За 1…1,5 ч до начала доения включают устройство в режиме «Аккумуляция холода». Испаритель 3 холодильного агрегата 4 отбирает теплоту от воды, обеспечивая ее охлаждение, а циркуляция воды электронасосом 5 способствует интенсификации процесса охлаждения воды.
Перед началом доения устройство переводят в режим «Охлаждение молока». Свежевыдоенное молоко от устройства подается через входной патрубок 7 в змеевик 18 предохладителя 6, где оно охлаждается ледяной водой, прокачиваемой через трубопровод 22 к водоподводящему патрубку 20 электронасосом 5. Охлажденная вода из предохладителя 6, через водоотводящий патрубок 21 по сливной трубе 23 подается внутрь термоизолированного резервуара 1. Водоотводящий патрубок 21 расположен в верхней части предохладителя 6 на расстоянии 4 см от крышки 17, привинченной к корпусу 16, таким образом, происходит равномерная замена отработанной охлаждающей жидкости. Предварительно охлажденное молоко из змеевика 18 предохладителя 6 через выходной молочный патрубок 19 и наполняющую трубу 24 поступает в молочную ванну 2, где оно окончательно охлаждается до температуры +4…6°С и хранится до момента отправки на переработку. Молоко, подлежащее тепловой обработке, подается по наполняющей трубе 24 в нижнюю часть универсального резервуара 1, что в совокупности с расширенной ее частью на выходе исключает механическое воздействие и вспенивание молока.
Для интенсификации процесса охлаждения молоко перемешивается в молочной ванне 2 лопастной мешалкой 10, приводимой в движение электродвигателем 11, а электронасос 5 обеспечивает циркуляцию холодной воды внутри резервуара 1. Интенсивность перемешивания (скорость перемещения молока не должна превышать 1 м/с) исключает изменения в структуре белковой и жировой фракций, сохраняя технологическую пригодность молока, как сырья для получения молочных продуктов.
Мойка молочной ванны осуществляется во время работы лопастной мешалки 10. Моющий раствор через подводящий патрубок 14 под давлением подается через сальниковую муфту 15 к распылительным форсункам 13, расположенным в центральной трубе 12, и, выходя из ее отверстий, обеспечивает интенсивное и равномерное обмывание внутренней поверхности резервуара. Затем по системе промывки прокачивается чистая теплая вода для удаления остатков моющего раствора.
Извлечение охлажденного молока, жидких продуктов или моющей жидкости из молочной ванны 2, расположенной в термоизолированном резервуаре 1, осуществляется при открытии крана 9 через сливной патрубок 8.
Применение заявляемого устройства для охлаждения молока позволит охлаждать и хранить молоко и жидкие продукты с сохранением качественных показателей.