УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МОЛОКА

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.
2
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 СаСl. 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.
2
Для подготовки источника-аккумулятора холода к работе резервуар 2 заполняется массой льда. Емкость 5 заполняется хладоносителем - раствором соли, например NaCl или CaCl. 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.
2
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 СаСl 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.