RU2166157C2

RU2166157C2 - Installation for cooling agricultural products by natural cold of ground

Info

Publication number: RU2166157C2
Application number: RU99108170/13A
Authority: RU
Inventors: хин Ф.Г. Марь; Ф.Г. Марьяхин; А.И. Учеваткин; А.М. Мусин; А.Б. Коршунов; В.Л. Михайлов
Original assignee: Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства (ВИЭCХ)
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: cooling of agricultural products, in particular, milk. SUBSTANCE: the installation has a reservoir separated by partitions into compartments, communicating through a pipe-line system to a borehole in the ground and to a cooler. A feeding pipe with a stop valve and a float is vertically installed in one extreme section of the reservoir. The lower section of the reservoir through an actuator valve is connected to the rum-off system or borehole. EFFECT: enhanced efficiency of cooling at a reduced delivery of water from the borehole or water supply system of the farm below the specified level. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области охлаждения сельскохозяйственной продукции и в частности молока и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности, а также при обработке и хранении сельхозпродукции. The invention relates to the field of cooling agricultural products, and in particular milk, and can be used in agricultural production, the food industry, as well as in the processing and storage of agricultural products.

Известна установка для охлаждения сельскохозяйственной продукции, содержащая охладитель, насос, трубопроводную систему, фригатор, выполненный в виде ящика, перегороженного горизонтальной решеткой, на которой размещают лед. Полученная при таянии вода проходит через решетку на дно и через трубопроводы поступает к охладителю (Захаров А. А. "Применение теплоты в сельском хозяйстве", М.,: Агропромиздат, 1986, С.246.249). A known installation for cooling agricultural products, containing a cooler, pump, piping system, frigator, made in the form of a box, partitioned by a horizontal lattice, on which ice is placed. The water obtained during thawing passes through the grate to the bottom and passes through pipelines to the cooler (A. A. Zakharov, “The Use of Heat in Agriculture,” M., Agropromizdat, 1986, P.246.249).

Однако низкий уровень автоматизации этой установки не позволяет осуществлять эффективно охлаждение большого количества молока, например, на фермах. However, the low level of automation of this installation does not allow for the effective cooling of large quantities of milk, for example, on farms.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для охлаждения сельхозпродукции, с возвращением нагретой воды в грунт, содержащая скважины, насос, охладитель, трубопроводную систему (см. Бобков В. А. "Производство и применение льда", М.: Пищевая промышленность, 1977, с.73.75). The closest in technical essence to the proposed invention is a plant for cooling agricultural products, with the return of heated water to the soil, containing wells, a pump, a cooler, a piping system (see Bobkov V. A. "Production and use of ice", M .: Food industry 1977, p. 73.75).

Недостатком этой установки является необходимость обеспечения большого расхода воды из скважины для обеспечения требуемого теплового потока в охладителе в процессе охлаждения сельхозпродукции до расчетной температуры. Это не всегда может быть обеспечено на сельхозобъекте, а следовательно, охладитель-теплообменник в этих режимах нормально функционировать не сможет. The disadvantage of this installation is the need to ensure a large flow of water from the well to ensure the required heat flow in the cooler during the cooling of agricultural products to the calculated temperature. This can not always be provided at the agricultural facility, and therefore, the cooler-heat exchanger in these modes cannot function normally.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы системы охлаждения сельхозпродукции при снижении поступления воды из скважины или системы водоснабжения фермы ниже расчетного уровня. The objective of the invention is to increase the efficiency of the cooling system of agricultural products while reducing the flow of water from the well or farm water supply system below the calculated level.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что установка снабжена резервуаром, разделенным внутри перегородками таким образом, что одна группа перегородок образует щель между своей нижней кромкой и днищем резервуара, а верхняя кромка находится на уровне крышки резервуара, а другая группа перегородок расположена между перегородками первой группы и примыкает к днищу резервуара, а верхняя их кромка расположена ниже крышки резервуара, причем в крайней части резервуара вертикально установлена подающая труба, соединенная через регулирующие вентили и насос со скважиной и системой водоснабжения фермы, а на ее торце установлен запорный клапан, соединенный с поплавком, находящимся в верхней части резервуара, причем эта часть резервуара соединена с насосом и через регулирующий вентиль с охладителем и далее через регулирующие вентили с трубопроводом теплой воды и крайней верхней частью резервуара между крайней перегородкой и боковой стенкой резервуара, а нижняя часть этого резервуара через регулирующий вентиль соединена с системой стока или скважиной, а выходная часть охладителя через регулирующий вентиль соединена со скважиной. The above technical result is achieved in that the installation is equipped with a tank divided inside by partitions so that one group of partitions forms a gap between its lower edge and the bottom of the tank, and the upper edge is at the level of the tank lid, and the other group of partitions is located between the partitions of the first group and adjacent to the bottom of the tank, and their upper edge is located below the lid of the tank, and in the extreme part of the tank is vertically installed feed pipe connected through p regulating valves and a pump with a well and a farm water supply system, and at its end there is a shut-off valve connected to a float located in the upper part of the tank, and this part of the tank is connected to the pump through a control valve with a cooler and then through control valves with a warm pipeline water and the extreme upper part of the reservoir between the extreme baffle and the side wall of the reservoir, and the lower part of this reservoir is connected through a control valve to the drain system or well, and the outlet st coolant through the control valve is connected with the well.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид установки. The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the installation.

Установка для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта содержит резервуар 1, разделенный внутри перегородками 2 и 3 таким образом, что одна группа перегородок 2 образует щель между своей нижней кромкой и днищем резервуара 1, а верхняя кромка находится на уровне крышки 4 резервуара. Другая группа перегородок 3 расположена в резервуаре 1 между перегородками первой группы и примыкает к днищу резервуара, причем верхняя их кромка расположена ниже крышки 4 резервуара. В крайней части резервуара 1 вертикально установлена подающая труба 5, соединенная через регулирующие вентили 6 и 7 и насос 8 со скважиной 9 и системой водоснабжения фермы, а на ее торце установлен запорный клапан 10, соединенный с поплавком 11, находящимся в верхней части резервуара 1, причем эта часть резервуара 1 соединена с насосом 12 и далее через регулирующий вентиль 13 с охладителем 14 и далее через регулирующие вентили 15 и 16 с трубопроводом 17 теплой воды и крайней верхней частью резервуара 1 между крайней перегородкой 2 и боковой стенкой резервуара 1. Нижняя часть этого резервуара через регулирующий вентиль 18 соединена с системой стока или скважиной 19. Выходная часть охладителя 14 через регулирующий вентиль 20 соединена со скважиной 19, верхняя часть резервуара 1 сливной трубой 21 - с системой стока или скважиной 19. Installation for cooling agricultural products with natural soil cold contains a tank 1, divided inside by partitions 2 and 3 so that one group of partitions 2 forms a gap between its lower edge and the bottom of the tank 1, and the upper edge is at the level of the cover 4 of the tank. Another group of partitions 3 is located in the tank 1 between the partitions of the first group and is adjacent to the bottom of the tank, and their upper edge is located below the cover 4 of the tank. In the extreme part of the tank 1, a supply pipe 5 is vertically installed, connected through control valves 6 and 7 and the pump 8 to the well 9 and the farm's water supply system, and at its end there is a shut-off valve 10 connected to the float 11 located in the upper part of the tank 1, moreover, this part of the tank 1 is connected to the pump 12 and further through the control valve 13 with a cooler 14 and then through the control valves 15 and 16 with the pipeline 17 of warm water and the extreme upper part of the tank 1 between the extreme partition 2 and the side wall Vuara 1. The lower part of this tank is connected through the control valve 18 to the drain system or well 19. The outlet of the cooler 14 through the control valve 20 is connected to the well 19, and the upper part of the tank 1 by the drain pipe 21 to the drain system or the well 19.

Установка для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта работает следующим образом. Installation for cooling agricultural products with natural cold soil works as follows.

В исходном положении резервуар 1 заполнен холодной грунтовой водой, поступающей из скважины 9 или системы водоснабжения фермы или другого сельхозобъекта. Поступление воды ограничивается при перекрытии подающей трубы 5 запорным клапаном 10, регулируемым поплавком 11. При поступлении на охлаждение сельскохозяйственной продукции, например, молока в охладитель 14 включается насос 12 и поток хладоносителя (воды), регулируемый регулирующим вентилем 13, поступает в охладитель 14. При этом выдерживается необходимая кратность между потоком продукта (молока) и потоком хладоносителя (воды), которая в реально применяемых в сельском хозяйстве теплообменника составляет 1: 3, то есть поток хладоносителя должен быть в три раза больше, чем поток молока, что не всегда может обеспечить реальная скважина или система водоснабжения фермы. Начинается процесс нормального охлаждения. Часть нагретой воды, поступающей из охладителя 14, поступает через регулирующий вентиль 15 в трубопровод 17 тепловой воды. Она может быть использована для поения скота, подмыва вымени, промывки молочного оборудования и для других технологических целей. In the initial position, the tank 1 is filled with cold ground water coming from a well 9 or a water supply system of a farm or other agricultural facility. The flow of water is limited when the supply pipe 5 is blocked by a shut-off valve 10 controlled by a float 11. When agricultural products, for example, milk, enter the cooler 14, the pump 12 is turned on and the flow of coolant (water), regulated by the control valve 13, enters the cooler 14. When This maintains the necessary multiplicity between the flow of the product (milk) and the flow of the coolant (water), which in the heat exchanger actually used in agriculture is 1: 3, that is, the flow of the coolant is longer be three times greater than the flow of milk, which may not always provide real well or water system farm. The normal cooling process begins. Part of the heated water coming from the cooler 14, enters through the control valve 15 into the pipe 17 of the thermal water. It can be used for cattle drinking, washing the udder, washing milk equipment and for other technological purposes.

Излишки воды могут быть сброшены в скважину 19 через регулирующий вентиль 20 без нарушения экологического равновесия окружающей экосистемы. Расход тепловой воды компенсируется поступлением холодной воды из скважины 9 или системы водоснабжения фермы. Это происходит при понижении уровня воды в резервуаре 1, при этом поплавок 11 открывает запорный клапан 10, и вода по подающей трубе 5 поступает в резервуар 1. Если этой воды будет недостаточно, то часть нагретой воды через регулирующий вентиль 16 поступит в отсек резервуара 1 между его боковой стенкой и перегородкой 2. Теплая вода сосредоточится в верхней части крайнего отсека, вытесняя тяжелую холодную воду вниз. При дефиците холодной воды фронт теплая - холодная вода постепенно понижается в крайнем отсеке, потом, проходя между днищем резервуара и верхней кромкой перегородки, начинает подниматься в следующем отсеке, затем, переливаясь через верхнюю кромку следующей перегородки, опускается в следующем отсеке и так далее. Между тем холодная вода по подающей трубе 5 поступает в нижнюю часть противоположного крайнего отсека, откуда поступает в насос 12 и попадает в охладитель 14. Фронт холодная - теплая вода может устанавливаться в различных частях отсеков, но на охлаждение будет подаваться холодная вода. Даже если фронт переместится в трубу, откуда вода поступает в насос, температура продукта повысится всего на несколько градусов. При прекращении цикла охлаждения (доения) теплая вода через регулирующий вентиль 18 вытекает за время между циклами охлаждения (дойками) и заменяется холодной водой, после чего установка готова к работе. Excess water can be discharged into the well 19 through the control valve 20 without disturbing the ecological balance of the surrounding ecosystem. The consumption of thermal water is compensated by the flow of cold water from the well 9 or farm water supply system. This occurs when the water level in the tank 1 decreases, while the float 11 opens the shut-off valve 10, and the water through the supply pipe 5 enters the tank 1. If this water is not enough, then part of the heated water through the control valve 16 will enter the compartment of the tank 1 between its side wall and partition 2. Warm water will concentrate in the upper part of the extreme compartment, forcing heavy cold water down. With a shortage of cold water, the front is warm - cold water gradually decreases in the extreme compartment, then, passing between the bottom of the tank and the upper edge of the partition, it starts to rise in the next compartment, then, overflowing over the upper edge of the next partition, drops in the next compartment and so on. Meanwhile, cold water through the supply pipe 5 enters the lower part of the opposite extreme compartment, from where it enters the pump 12 and enters the cooler 14. The front is cold - warm water can be installed in different parts of the compartments, but cold water will be supplied for cooling. Even if the front moves into the pipe, from where water enters the pump, the temperature of the product will rise by only a few degrees. Upon termination of the cooling (milking) cycle, warm water flows through the control valve 18 during the time between cooling cycles (milking) and is replaced by cold water, after which the installation is ready for operation.

Таким образом, предлагаемая установка обеспечивает нормальный режим функционирования теплообменников, например типа ООТ-М или АДМ-13 за время цикла дойки при различных режимах поступления холодной воды из скважины или системы водоснабжения фермы, а следовательно, нормальный процесс охлаждения молока практически при любых режимах поступления хладоносителя, охлаждаемого грунтом. Thus, the proposed installation provides a normal mode of operation of heat exchangers, for example, type ООТ-М or АДМ-13, during the milking cycle under various regimes of cold water supply from a well or a farm’s water supply system, and therefore, the normal process of milk cooling in almost any refrigerant supply regime cooled by soil.

Claims

1. Installation for cooling agricultural products with natural soil cold, containing wells, a pump, a cooler, a piping system, characterized in that the installation is equipped with a tank divided inside by partitions so that one group of partitions forms a gap between its lower edge and the bottom of the tank, and the upper edge is at the level of the tank lid, and the other group of partitions is located between the partitions of the first group, adjacent to the bottom of the tank, and their upper edge is located at the bottom of the tank lid, and in the extreme part of the tank, a supply pipe is vertically mounted connected through control valves and a pump to the well or the water supply system of the mold, and at its end there is a shut-off valve connected to the float located in the upper part of the tank, connected to the pump and through the control valve to the cooler and then through the control valves to the warm water pipeline and the extreme upper part of the tank between the extreme partition and the side wall Varus, and the lower part of the tank through a control valve connected to a drain system or wellbore.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the outlet part of the cooler is connected to the well through a control valve.