ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Устройство для охлаждения молока содержит вакуумную магистраль молокопровода (см.рисунок) доильной установки, расширитель, теплообменник, стабилизатор потока молока, обводной вакуумпровод, теплоизолированную накопительную емкость молока доильной установки, скважину, насос, накопитель подогретой питьевой воды.

Теплообменник производительностью до 400 л парного молока в час содержит два независимых блока, соединенных между собой с помощью двух регулируемых плавающих петель. Поверхности теплообмена каждого блока выполнены в виде жестких меандров, разделяющих между собой две системы параллельных взаимопроникающих каналов, расположенных по обеим сторонам монолитных плит так, что каналы одного жидкостного контура полностью размещены между каналами другого. В рабочем состоянии блоки стянуты через вакуумное уплотнение замками. При этом каналы со стороны поверхностей соприкасающихся блоков образуют единый составной легкоразборный внутренний контур теплообменника, предназначенный для циркуляции молока.

Каналы с внешних сторон соприкасающихся плит, загерметизированные через резиновое уплотнение плоскими крышками, образуют два параллельных внешних контура, предназначенных для циркуляции охлаждающей воды. Плоские крышки выполняют одновременно роль несущих элементов блоков, на которых закреплены плавающие петли, стягивающие замки, входные и выходные штуцеры внешних водяных контуров. Плоская крышка, закрепленная жестко на раме, образует неподвижный блок. На ней также установлены входной и выходной патрубки внутреннего молочного контура. Входные и выходные штуцеры внешних контуров соединены попарно гибкими дюритовыми шлангами с соответствующими тройниками, закрепленными на раме.

Штуцеры предназначены для подключения внешних контуров к насосу и накопителю подогретой питьевой воды.

Входной и выходной патрубки предназначены для подключения молочного контура теплообменника к расширителю и стабилизатору потока молока.

Теплообменник производительностью более 400 л парного молока в час содержит параллельный набор теплообменных поверхностей, образующих чередующиеся между собой составные легкоразборные молочные и водяные контуры. При этом теплообменные поверхности выполнены в виде жестких меандров, разделяющих между собой две системы параллельных взаимопроникающих каналов, расположенных по обеим сторонам монолитных плит. Набор сгруппирован так, что составные каналы параллельных молочных контуров полностью размещены между составными каналами параллельных водяных контуров. В рабочем состоянии теплообменные поверхности установлены на столе между подвижной и неподвижной плоскими крышками и стянуты через вакуумные уплотнения силовым винтом. Гайка силового винта закреплена на опорной плите, которая соединена с неподвижной плоской крышкой с помощью двух неподвижных и двух подвижных штанг с вертикальными осями вращения, установленными на неподвижной плоской крышке. Соединение подвижных штанг с опорой плитой обеспечивается двумя винтами. Неподвижные и подвижные штанги одновременно выполняют роль направляющих, обеспечивающих высокую соосность каналов в меандрах при их сжатии.

Входной и выходной патрубки, установленные на неподвижной плоской крышке, предназначены для подключения параллельных молочных контуров теплообменника к расширителю и стабилизатору потока молока. Входной и выходной штуцеры на крышке предназначены для подключения параллельных водяных циркуляционных контуров теплообменника к насосу и к накопителю подогретой питьевой воды.

Устройство работает следующим образом.

Одновременно с включением доильной установки включают насос, что обеспечивает подъем охлаждающей воды из скважины. Воду извлекают из водоносных слоев, залегающих в непосредственной близости от ферм, и без предварительного накопления подают в водяной циркулирующий контур теплообменника, после чего подогретая питьевая воду поступает в накопитель. В дальнейшем эту воду используют для удовлетворения гигиенических и технологических потребностей летних молочнотоварных ферм.

По мере продвижения по вакуумной магистрали молоко поступает в расширитель, обеспечивающий отделение молока от паровоздушной смеси и его отвод из вакуумной магистрали без нарушения ее производительности. Одновременно с этим расширитель обеспечивает преобразование пульсирующего режима движения молока в сплошной непрерывный поток.

С выхода расширителя под действием собственного гидростатического напора молоко сплошным, освобожденным от паровоздушной смеси потоком подают в молочный контур теплообменника в режиме противотока с охлаждающей водой, что обеспечивает высокие и одновременно близкие по числовому значению коэффициенты теплоотдачи в процессе их теплообмена.

Величина собственного гидростатического напора определяется разностью между уровнями поверхности молока в расширителе и стабилизаторе потока молока. Она задает оптимальную скорость движения молока по каналам теплообменника, которую устанавливают исходя из заданной скорости охлаждения, при этом отношение массового расхода молока к массовому расходу воды устанавливают исходя из санитарных норм, регламентирующих водоснабжение летних молочнотоварных ферм.

С выхода теплообменника охлажденное молоко охлажденное молоко поступает в стабилизатор потока молока, обеспечивающий независимость скорости движения молока в теплообменнике от степени заполнения теплоизолированной накопительной емкости.

Обводной вакуумпровод, соединяющий объемы расширителя и стабилизатора потока, обеспечивает выравнивание давлений остаточной атмосферы на входе и выходе теплообменника, что делает подачу молока более равномерной, а также исключает возможность образования паровоздушных пробок, блокирующих молочный контур.

С выхода стабилизатора потока охлажденное молоко поступает в теплоизолированную накопительную емкость доильной установки, где оно хранится до окончания процесса доения коров.

По окончании процесса доения насос отключают. После этого молоко перекачивают в цистерну молоковоза или в теплоизолированную промежуточную емкость, предназначенную для его непродолжительного хранения.

Обслуживание устройства для охлаждения молока сводится к его очистке после каждого цикла доения.

В основном эта операция выполняется одновременно с промывкой магистрали молокопровода доильной установки и осуществляется с применением тех же химических средств. Дополнительная очистка теплообменника, которая заключается в удалении посторонних твердых загрязнений, производится при вскрытии его молочного контура.

Для вскрытия молочного контура теплообменника достаточно открыть стягивающие замки и отвести подвижный блок в сторону.

В общем случае продолжительность дополнительной очистки теплообменников занимает не более 5-8 мин, после чего устройство готово к повторному включению.