Система охлаждения для охлаждения потока молока, молокохранилище, доильная система и способ изменения конфигурации системы охлаждения - RU2682753C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Область техники, к которой относится изобретение, в общем относится к системам охлаждения и способам изменения конфигурации системы охлаждения. Системы и способы могут использоваться применительно к молокохранилищам и/или доильным системам.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В молочном животноводстве животных доят, а их молоко хранится в резервуаре для хранения молока с целью сбора на регулярной основе, например, через день. Для того, чтобы сохранять качество молока и минимизировать рост бактерий и содержание в молоке свободных жирных кислот (FFA), его как можно быстрее охлаждают до температуры приблизительно до 4°C. Во время охлаждения молока необходимо быть осторожным вследствие того, что замораживание молока будет иметь пагубное действие на качество молока.

В данной области известны устройства, основанные на теплообменниках для охлаждения молока по пути в резервуар для хранения молока.

EP 0859545 B1 раскрывает одно подобное устройство для охлаждения продукта, содержащее первый испаритель и второй испаритель, отдельный от первого испарителя, при этом первый теплообменник содержит первый испаритель, а второй теплообменник содержит второй испаритель. Во время работы продукт или промежуточную переносящую тепло среду охлаждают по меньшей мере в две стадии. Во время первой стадии первый испаритель забирает тепло у продукта или среды, охлаждая продукт или среду до промежуточной температуры. Во время второй стадии второй испаритель забирает тепло у продукта или среды, дополнительно охлаждая продукт или среду до требуемой температуры. Поскольку продукт или среда частично охлаждается испарителем, работающим при более высокой температуре испарения, чем требуется для достижения требуемой температуры, достигается повышенная эффективность использования энергии.

Два испарителя устройства, раскрытого в EP 0859545 B1, могут работать с различными температурами испарения; первый испаритель может использоваться для частичного охлаждения молока, а второй испаритель может использоваться для дополнительного охлаждения молока вплоть до требуемой температуры хранения. Несмотря на то, что устройство, в результате, является энергосберегающим, могут быть условия, во время которых устройство является менее подходящим. Потребности пользователей и конструкции молочных ферм могут дополнительно ограничивать применение устройства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

задача состоит в том, чтобы раскрыть новые системы охлаждения и способы изменения конфигурации систем охлаждения, посредством которых можно преодолеть ограничения предшествующего уровня техники.

Конкретная цель состоит в том, чтобы раскрыть системы охлаждения, которые являются не только энергосберегающими, но также гибкими и изменчивыми и которые могут удовлетворять большому множеству потребностей пользователя и которые могут использоваться с большим множеством конструкций молочных ферм и условий.

Первый аспект относится к системе охлаждения для охлаждения потока молока, содержащей первую рефрижераторную систему и вторую рефрижераторную систему, имеющие раздельно управляемые охлаждающие мощности, первую промежуточную систему циркуляции охлаждающей текучей среды и вторую промежуточную систему циркуляции охлаждающей текучей среды, и коллектор для трубопроводов, содержащий один или более трубопроводов, подсоединяемых между первой и второй промежуточными системами циркуляции охлаждающей текучей среды.

Охлаждающая текучая среда в первой промежуточной системе циркуляции охлаждающей текучей среды находится в теплообменном соединении с первой рефрижераторной системой в первой теплообменной секции, а охлаждающая текучая среда во второй промежуточной системе циркуляции охлаждающей текучей среды находится в теплообменном соединении со второй рефрижераторной системой во второй теплообменной секции.

Конфигурация системы охлаждения может изменяться между первой и второй рабочей конфигурацией.

В первой рабочей конфигурации охлаждающая текучая среда в первой промежуточной системе циркуляции охлаждающей текучей среды находится в теплообменном соединении с потоком молока, подлежащим охлаждению в третьей теплообменной секции, а охлаждающая текучая среда во второй промежуточной системе циркуляции охлаждающей текучей среды находится в теплообменном соединении с потоком молока, подлежащим охлаждению в четвертой теплообменной секции, расположенной после третьей теплообменной секции относительно потока молока. Охлаждающие жидкости первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды содержаться раздельно, обеспечивая посредством этого двухстадийное охлаждение потока молока.

Во второй рабочей конфигурации между первой и второй промежуточными системами циркуляции охлаждающей текучей среды подсоединен коллектор для трубопроводов для перемешивания охлаждающей текучей среды первой промежуточной системы циркуляции охлаждающей текучей среды с охлаждающей жидкостью второй промежуточной системы циркуляции охлаждающей текучей среды таким образом, чтобы перемешанные охлаждающие жидкости первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды находились в теплообменном соединении с молоком, подлежащим охлаждению в третьей и четвертой теплообменных секциях или только в четвертой теплообменной секции, обеспечивая посредством этого одностадийное охлаждение потока молока.

В альтернативном варианте, где перемешанные охлаждающие жидкости первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды протекают через третью и четвертую теплообменные секции, коллектор для трубопроводов может содержать обходной трубопровод, соединенный таким образом, чтобы перемешанные охлаждающие жидкости первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды находились в теплообменном соединении с молоком, подлежащим охлаждению в четвертой теплообменной секции, проходили по обходному трубопроводу, а после этого находились в теплообменном соединении с молоком, подлежащим охлаждению сперва в третьей теплообменной секции. То есть, третья и четвертая теплообменные секции последовательно соединены на одном конце первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды.

В альтернативном варианте, где перемешанные охлаждающие жидкости первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды протекают только через четвертую теплообменную секцию, коллектор для трубопроводов может быть соединен таким образом, чтобы перемешанные охлаждающие жидкости первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды находились в теплообменном соединении с молоком, подлежащим охлаждению только в четвертой теплообменной секции, обеспечивая посредством этого возможность предварительного охлаждения потока молока водопроводной водой в третьей теплообменной секции.

Система охлаждения является гибкой и разносторонней и может удовлетворять большому множеству потребностей пользователей и может использоваться с большим множеством конструкций и условий молочных ферм. При работе в первой рабочей конфигурации система охлаждения является очень энергосберегающей, а при работе во второй рабочей конфигурации система охлаждения может эксплуатироваться в качестве одностадийной системы охлаждения, напр., вместе с отдельным устройством предварительного охлаждения.

Двухстадийная система охлаждения может быть осуществлена в когерентной конструкции с одним корпусом с общей системой управления и общими соединениями с источниками питания, в то же время с конфигурацией, изменяемой между одностадийным и двухстадийным охлаждением.

Когда требуется двухстадийное охлаждение, конфигурация второй промежуточной системы циркуляции охлаждающей текучей среды системы охлаждения может быть изменена с возможностью работы в первой рабочей конфигурации, обеспечивающей двухстадийное охлаждение, а когда требуется одностадийное охлаждение с максимальной мощностью, конфигурации первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды системы охлаждения могут быть изменены с возможностью работы во второй рабочей конфигурации, обеспечивающей одностадийное охлаждение. В первой рабочей конфигурации можно получить выгоды высокоэффективного многостадийного охлаждения, тогда как во второй рабочей конфигурации можно получить выгоды одностадийного охлаждения с максимальной мощностью.

В одном варианте осуществления первая промежуточная система циркуляции охлаждающей текучей среды содержит насос для нагнетания охлаждающей текучей среды в первой промежуточной системе циркуляции охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации, а вторая промежуточная система циркуляции охлаждающей текучей среды содержит насос для нагнетания охлаждающей текучей среды во второй промежуточной системе циркуляции охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации. Во второй рабочей конфигурации только один из насосов предпочтительно выполнен с возможностью одновременного нагнетания охлаждающей текучей среды.

Более подробно, первая промежуточная система циркуляции охлаждающей текучей среды может содержать подающий трубопровод, подсоединенный между первой и третьей теплообменными секциями, чтобы обеспечить возможность прохождения охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации из первой теплообменной секции в третью теплообменную секцию, и возвратный трубопровод, подсоединенный между первой и третьей теплообменными секциями, чтобы обеспечить возможность прохождения охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации из третьей теплообменной секции и назад в первую теплообменную секцию, а вторая промежуточная система циркуляции охлаждающей текучей среды может содержать подающий трубопровод, подсоединенный между второй и четвертой теплообменными секциями, чтобы обеспечить возможность прохождения охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации из второй теплообменной секции в четвертую теплообменную секцию, и возвратный трубопровод, подсоединенный между второй и четвертой теплообменными секциями, чтобы обеспечить возможность прохождения охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации из четвертой теплообменной секции и назад во вторую теплообменную секцию.

Коллектор для трубопроводов может содержать необязательный дополнительный подающий трубопровод, подсоединяемый между подающими трубопроводами первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды, чтобы обеспечить возможность протекания охлаждающей текучей среды во второй рабочей конфигурации между подающими трубопроводами первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды, и дополнительный возвратный трубопровод, подсоединяемый между возвратными трубопроводами первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды, чтобы обеспечить возможность протекания охлаждающей текучей среды во второй рабочей конфигурации между возвратными трубопроводами первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды.

В одном варианте осуществления первая промежуточная система циркуляции охлаждающей текучей среды содержит резервуар для охлаждающей текучей среды, причем в первой рабочей конфигурации насос первой промежуточной системы циркуляции охлаждающей текучей среды выполнен с возможностью нагнетания из него охлаждающей текучей среды, вторая промежуточная система циркуляции охлаждающей текучей среды содержит резервуар для охлаждающей текучей среды, причем в первой рабочей конфигурации насос второй промежуточной системы циркуляции охлаждающей текучей среды выполнен с возможностью нагнетания из него охлаждающей текучей среды, а коллектор для трубопроводов содержит дополнительный трубопровод, подсоединяемый между резервуарами для охлаждающей текучей среды первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды, чтобы обеспечить возможность протекания охлаждающей текучей среды между резервуарами для охлаждающей текучей среды первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды во второй рабочей конфигурации.

В еще одном варианте осуществления система охлаждения содержит резервуар для охлаждающей текучей среды, при этом первая промежуточная система циркуляции охлаждающей текучей среды содержит первое отделение резервуара для охлаждающей текучей среды, причем насос первой промежуточной системы циркуляции охлаждающей текучей среды выполнен с возможностью нагнетания из него охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации, а вторая промежуточная система циркуляции охлаждающей текучей среды содержит второе отделение резервуара для охлаждающей текучей среды, причем насос второй промежуточной системы циркуляции охлаждающей текучей среды выполнен с возможностью нагнетания из него охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации.

Кроме того, резервуар для охлаждающей текучей среды может содержать съемную стенку, которая разделяет первое и второе отделения для предотвращения протекания охлаждающей текучей среды между первым и вторым отделениями резервуара для охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации и которую удаляют, чтобы обеспечить возможность протекания охлаждающей текучей среды между первым и вторым отделениями резервуара для охлаждающей текучей среды во второй рабочей конфигурации.

Кроме того, система охлаждения может содержать устройство управления, функционально соединенное со съемной стенкой и выполненное с возможностью управления передвижениями съемной стенки при изменении конфигурации системы охлаждения.

В одном варианте осуществления первая и вторая промежуточные системы циркуляции охлаждающей текучей среды содержат фитинги, обеспечивающие возможность соединения и отсоединения коллектора для трубопроводов от первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды при изменении конфигурации системы охлаждения.

Это предусматривает ручное изменение конфигурации, напр., выполняемое оператором.

В альтернативном варианте осуществления между первой и второй промежуточными системами циркуляции охлаждающей текучей среды подсоединен коллектор для трубопроводов с помощью клапанов, обеспечивая возможность прохождения охлаждающей текучей среды между первой и второй промежуточными системами циркуляции охлаждающей текучей среды посредством клапанов в зависимости от положения клапанов.

Клапаны могут представлять собой управляемые клапаны, а система охлаждения может содержать устройство управления, функционально соединенное с управляемыми клапанами и выполненное с возможностью управления управляемыми клапанами при изменении конфигурации системы охлаждения, обеспечивая таким образом возможность полностью автоматического изменения конфигурации.

Устройство управления, или другое отдельное устройство управления, может быть выполнено с возможностью управления охлаждающими мощностями первой и второй рефрижераторных систем при изменении конфигурации системы охлаждения, в частности таким образом, чтобы охлаждающие мощности при изменении конфигурации системы охлаждения были аналогичными для работы во второй рабочей конфигурации.

Таким образом, автоматическое изменение конфигурации обеспечивается так, чтобы операция конфигурации могла осуществляться автоматически, удовлетворяя изменяющимся потребностям или условиям после первоначальной настройки и установки системы охлаждения.

Второй аспект относится к молокохранилищу, содержащему молочный резервуар для хранения молока, молокопровод, соединенный с молочным резервуаром, молочный насос для нагнетания молока через молокопровод и в молочный резервуар и систему охлаждения первого аспекта, в которой третья и четвертая теплообменные секции соединены в молокопроводе. Молокопровод может быть соединен с доильной системой, необязательно посредством буферного резервуара и подающего молокопровода.

Третий аспект относится к доильной системе, содержащей систему охлаждения первого аспекта или молокохранилище второго аспекта.

Четвертый аспект относится к способу изменения конфигурации системы охлаждения, такой как система охлаждения, раскрытая выше со ссылкой на первый аспект. Способ включает стадию изменения конфигурации системы охлаждения между первой и второй рабочими конфигурациями.

Способ может заключать в себе любые стадии способа, соответствующие признакам, раскрытым выше со ссылкой на первый аспект, а также стадии, изложенные в зависимых пунктах способа.

Дополнительные характеристики и преимущества будут очевидны из подробного описания вариантов осуществления, приведенного ниже и сопровождающих Фиг. 1-4, которые приведены только в качестве иллюстрации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Каждая из фиг. 1-3 схематично иллюстрирует систему охлаждения для охлаждения потока молока согласно соответствующему варианту осуществления.

Фиг. 4 схематично иллюстрирует вариант осуществления сооружения для хранения молока, соединенного с доильной системой и содержащего систему охлаждения любой из фиг. 1-3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 схематично иллюстрирует систему 10 охлаждения для охлаждения потока молока согласно варианту осуществления. Система 10 охлаждения содержит первую рефрижераторную систему 11 и вторую рефрижераторную систему 12, имеющую раздельно управляемые охлаждающие мощности, и первую промежуточную систему 13 циркуляции охлаждающей текучей среды и вторую промежуточную систему 14 циркуляции охлаждающей текучей среды. Таким образом, охлаждающими мощностями первой 11 и второй 12 рефрижераторных систем можно управлять независимо друг от друга.

Охлаждающая текучая среда первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды может находиться в теплообменном соединении с первой рефрижераторной системой 11 в первой теплообменной секции 15, а охлаждающая текучая среда второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды может находиться в теплообменном соединении со второй рефрижераторной системой 12 во второй теплообменной секции 16.

Кроме того, охлаждающая текучая среда первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды находится в теплообменном соединении с молоком, протекающим через молокопровод 19 в третьей теплообменной секции 17, чтобы посредством этого охлаждать молоко. Охлаждающая текучая среда второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации находится в теплообменном соединении с потоком молока, подлежащим охлаждению в четвертой теплообменной секции 18, расположенной после третьей теплообменной секции 17 относительно потока молока.

Каждая из первой 11 и второй 12 рефрижераторных систем может содержать испаритель, компрессор, соединенный своей стороной всасывания с испарителем, конденсатор, соединенный со стороной высокого давления компрессора, и расширительный клапан, подсоединенный между конденсатором и испарителем, образуя посредством этого замкнутый контур, в котором может циркулировать холодильный агент (не проиллюстрированный в явной форме). Подобные рефрижераторные системы раскрыты в упомянутом выше EP 0859545 B1, а также в EP 1251732 B1 и EP 1370131 B1, содержание которых включено настоящим посредством ссылки. Испаритель соответствующей рефрижераторной системы 11, 12 находится в теплообменном соединении с соответствующей промежуточной системой 13, 14 циркуляции охлаждающей текучей среды в соответствующей теплообменной секции 15, 16.

Первая промежуточная система 13 циркуляции охлаждающей текучей среды может содержать подающий трубопровод 13a, подсоединенный между первой 15 и третьей 17 теплообменными секциями, чтобы обеспечить возможность прохождения охлаждающей текучей среды из первой теплообменной секции 15 в третью теплообменную секцию 17, возвратный трубопровод 13aʹ, подсоединенный между первой 15 и третьей 17 теплообменными секциями, чтобы обеспечить возможность прохождения охлаждающей текучей среды из третьей теплообменной секции 17 и назад в первую теплообменную секцию 15, и насос 13b для обеспечения циркуляции охлаждающей текучей среды в первой промежуточной системе 13 циркуляции охлаждающей текучей среды.

Вторая промежуточная система 14 циркуляции охлаждающей текучей среды может содержать подающий трубопровод 14a, подсоединенный между второй 16 и четвертой 18 теплообменными секциями, чтобы обеспечить возможность прохождения охлаждающей текучей среды из второй теплообменной секции 16 в четвертую теплообменную секцию 18, возвратный трубопровод 14aʹ, подсоединенный между второй 16 и четвертой 18 теплообменными секциями, чтобы обеспечить возможность прохождения охлаждающей текучей среды из четвертой теплообменной секции 18 и назад во вторую теплообменную секцию 16, и насос 14b для обеспечения циркуляции охлаждающей текучей среды во второй промежуточной системе 14 циркуляции охлаждающей текучей среды.

Охлаждающими жидкостями первой и второй промежуточных систем 13, 14 циркуляции охлаждающей текучей средымогут быть, например, чистая вода или вода, в которую добавлена/добавлены одна или более добавок, таких как, напр., гликоль.

Система 10 охлаждения может содержать систему 26 управления для общего управления работой системы 10 охлаждения.

Система 10 охлаждения дополнительно может содержать коллектор для трубопроводов, подсоединяемый между первой 13 и второй 14 промежуточными системами циркуляции охлаждающей текучей среды. Коллектор для трубопроводов может содержать дополнительный подающий трубопровод 20a, подсоединенный между подающими трубопроводами 13a, 14a первой 13 и второй 14 промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды, дополнительный возвратный трубопровод 21a, подсоединенный между возвратными трубопроводами 13aʹ, 14aʹ первой 13 и второй 14 промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды, и/или дополнительный трубопровод 22a, подсоединенный между подающими трубопроводами 13a, 14a первой 13 и второй 14 промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды перед насосами 13, 14b.

Каждый из дополнительного подающего трубопровода 20a, возвратного трубопровода 21a и дополнительного трубопровода 22a может быть соединен с соответствующими трубопроводами первой 13 и второй 14 промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды посредством трехходовых клапанов 20b-c, 21b-c и 22b-c, обеспечивая возможность прохождения охлаждающей текучей среды между первой 13 и второй 14 промежуточными системами циркуляции охлаждающей текучей среды в зависимости от положения клапанов 20b-c, 21b-c и 22b-c. Клапаны 20b-c, 21b-c и 22b-c могут представлять собой управляемые клапаны, а устройство 26 управления, или другое устройство управления, может быть функционально соединено с клапанами 20b-c, 21b-c и 22b-c и выполнено с возможностью управления клапанами 20b-c, 21b-c и 22b-c.

Конфигурация системы 10 охлаждения может изменяться между первой и второй рабочей конфигурацией.

В первой рабочей конфигурации охлаждающая текучая среда в первой промежуточной системе 13 циркуляции охлаждающей текучей среды находится в теплообменном соединении с потоком молока, подлежащим охлаждению в третьей теплообменной секции 17, а охлаждающая текучая среда во второй промежуточной системе 14 циркуляции охлаждающей текучей среды находится в теплообменном соединении с потоком молока, подлежащим охлаждению в четвертой теплообменной секции 18, расположенной после третьей теплообменной секции 17 относительно потока молока, обеспечивая посредством этого двухстадийное охлаждение потока молока. Другими словами, насос 13b обеспечивает циркуляцию охлаждающей текучей среды в первой промежуточной системе 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, а насос 14b обеспечивает циркуляцию охлаждающей текучей среды во второй промежуточной системе 14 циркуляции охлаждающей текучей среды. Клапаны 20b-c, 21b-c и 22b-c расположены соответствующим образом.

Во второй рабочей конфигурации между первой 13 и второй 14 промежуточными системами циркуляции охлаждающей текучей среды подсоединен коллектор для трубопроводов для перемешивания охлаждающей текучей среды первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды с охлаждающей жидкостью второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды таким образом, чтобы перемешанные охлаждающие жидкости первой и второй промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды находились в теплообменном соединении с молоком, подлежащим охлаждению в третьей 17 и четвертой 18 теплообменной секции или только в четвертой теплообменной секции 18, обеспечивая посредством этого одностадийное охлаждение потока молока.

Во второй рабочей конфигурации только один из насосов 13b, 14b преимущественно выполнен с возможностью одновременного нагнетания охлаждающей текучей среды.

В первом варианте второй рабочей конфигурации коллектор для трубопроводов соединен таким образом, чтобы перемешанные охлаждающие жидкости первой 13 и второй 14 промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды находились в теплообменном соединении с молоком, подлежащим охлаждению только в четвертой теплообменной секции 18, обеспечивая посредством этого возможность предварительного охлаждения потока молока водопроводной водой в третьей теплообменной секции 17.

Если должен использоваться насос 13b первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, охлаждающие жидкости нагнетаются следующим образом. Охлаждающие жидкости нагнетаются через участок подающего трубопровода 13a первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, отводятся клапаном 20c в дополнительный подающий трубопровод 20a, нагнетаются через участок подающего трубопровода 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через четвертую теплообменную секцию 18 и через участок возвратного трубопровода 14aʹ второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды. В клапане 21b охлаждающие жидкости разделяются. Один поток направляется через дополнительный возвратный трубопровод 21a, через участок возвратного трубопровода 13aʹ первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, через первую теплообменную секцию 15 и в подающий трубопровод 13a первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды. Другой поток направляется через возвратный трубопровод 14aʹ второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через вторую теплообменную секцию 16, через участок подающего трубопровода 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через дополнительный трубопровод 22a и в подающий трубопровод 13a первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, где он перемешивается с первым потоком. Клапаны 20b-c, 21b-c и 22b-c расположены соответствующим образом.

Если должен использоваться насос 14b второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, охлаждающие жидкости нагнетаются следующим образом. Охлаждающие жидкости нагнетаются через участок подающего трубопровода 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через четвертую теплообменную секцию 18 и через участок возвратного трубопровода 14aʹ второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды. В клапане 21b охлаждающие жидкости разделяются. Один поток направляется через дополнительный возвратный трубопровод 21a, через участок возвратного трубопровода 13aʹ первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, через первую теплообменную секцию 15, через участок подающего трубопровода 13a первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, через дополнительный трубопровод 22a и в подающий трубопровод 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды. Другой поток направляется через возвратный трубопровод 14aʹ второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через вторую теплообменную секцию 16 и в подающий трубопровод 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, где он перемешивается с первым потоком после клапана 22b. Клапаны 20b-c, 21b-c и 22b-c расположены соответствующим образом.

Должно быть понятно, что в первом варианте второй рабочей конфигурации поток молока может предварительно охлаждаться водопроводной водой в третьей теплообменной секции 17. С этой целью первая промежуточная система 13 циркуляции охлаждающей текучей среды может содержать точки 24a, 25a подключения для соединения с водопроводной водой, при этом точки 24a, 25a подключения могут быть соединены с клапанами 24, 25, напр., автоматически управляемыми клапанами, расположенными в подающем 13a и возвратном 13aʹ трубопроводах первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды.

Во втором варианте второй рабочей конфигурации коллектор для трубопроводов содержит обходной трубопровод (не проиллюстрировано), подсоединяемый между возвратным трубопроводом 14aʹ второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды и подающим трубопроводом 13a первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, причем коллектор для трубопроводов соединен таким образом, что перемешанные охлаждающие жидкости первой 13 и второй 14 промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды находятся в теплообменном соединении с молоком, подлежащим охлаждению в четвертой теплообменной секции 18, проходят по обходному трубопроводу, а после этого находятся в теплообменном соединении с молоком, подлежащим охлаждению сперва в третьей теплообменной секции 17.

Если должен использоваться насос 13b первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, охлаждающие жидкости нагнетаются следующим образом. Охлаждающие жидкости нагнетаются через участок подающего трубопровода 13a первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, отводятся клапаном 20c в дополнительный подающий трубопровод 20a, нагнетаются через участок подающего трубопровода 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через четвертую теплообменную секцию 18, по обходному трубопроводу, через третью теплообменную секцию 17 и в возвратный трубопровод 13aʹ первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды. В клапане 21c охлаждающие жидкости разделяются. Один поток направляется через возвратный трубопровод 13aʹ первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, через первую теплообменную секцию 15 и в подающий трубопровод 13a первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды. Другой поток направляется через дополнительный возвратный трубопровод 21a, через участок возвратного трубопровода 14aʹ второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через вторую теплообменную секцию 16, через участок подающего трубопровода 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через дополнительный трубопровод 22a и в подающий трубопровод 13a первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, где он перемешивается с первым потоком. Клапаны 20b-c, 21b-c и 22b-c расположены соответствующим образом.

Если должен использоваться насос 14b второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, охлаждающие жидкости нагнетаются следующим образом. Охлаждающие жидкости нагнетаются через участок подающего трубопровода 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через четвертую теплообменную секцию 18, по обходному трубопроводу, через третью теплообменную секцию 17 и в возвратный трубопровод 13aʹ первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды. В клапане 21c, охлаждающие жидкости разделяются. Один поток направляется через возвратный трубопровод 13aʹ первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, через первую теплообменную секцию 15, через участок подающего трубопровода 13a первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды, через дополнительный трубопровод 22a и в подающий трубопровод 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды. Другой поток направляется через дополнительный возвратный трубопровод 21a, через участок возвратного трубопровода 14aʹ второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, через вторую теплообменную секцию 16 и в подающий трубопровод 14a второй промежуточной системы 14 циркуляции охлаждающей текучей среды, где он перемешивается с первым потоком после клапана 22b. Клапаны 20b-c, 21b-c и 22b-c расположены соответствующим образом.

Устройство 26 управления может быть выполнено с возможностью управления охлаждающими мощностями первой 11 и второй 12 рефрижераторных систем при изменении конфигурации системы охлаждения. В частности, охлаждающие мощности первой 11 и второй 12 рефрижераторных систем должны быть аналогичными при изменении конфигурации системы охлаждения на вторую рабочую конфигурацию. В первой рабочей конфигурации охлаждающие мощности первой 11 и второй 12 рефрижераторных систем могут быть аналогичными или не аналогичными в зависимости от варианта применения, в котором должна использоваться система 10 охлаждения.

Должно быть понятно, что можно обойтись без разнообразных клапанов фиг. 1, и вместо них могут быть предоставлены фитинги, обеспечивающие возможность соединения и отсоединения коллектора для трубопроводов от первой 13 и второй 14 промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды при изменении конфигурации системы 10 охлаждения.

Фиг. 2 схематично иллюстрирует систему охлаждения для охлаждения потока молока согласно варианту осуществления, который отличается от варианта осуществления фиг. 2 тем, что клапаны 22b-c заменены на резервуары 13c, 14c для охлаждающей текучей среды, т.е. резервуар 13c для охлаждающей текучей среды соединен в подающем трубопроводе 13a, резервуар 14c для охлаждающей текучей среды соединен в подающем трубопроводе 14a, а дополнительный трубопровод 22a подсоединен между резервуарами 13c, 14c для охлаждающей текучей среды. Кроме того, предоставлены три клапана 22d-f для включения/выключения потоков охлаждающей текучей среды в подающих трубопроводах 13a, 14a после резервуаров 13c, 14c для охлаждающей текучей среды и в дополнительном трубопроводе 22a.

Фиг. 3 схематично иллюстрирует систему охлаждения для охлаждения потока молока согласно варианту осуществления, который отличается от варианта осуществления фиг. 2 тем, что резервуары 13c, 14c для охлаждающей текучей среды первой 13 и второй 14 промежуточных систем циркуляции охлаждающей текучей среды, трубопровод 22a и клапан 22f заменены на единственный резервуар 28 для охлаждающей текучей среды.

Первая промежуточная система 13 циркуляции охлаждающей текучей среды содержит первое отделение 28a резервуара 28 для охлаждающей текучей среды, причем насос 13b первой промежуточной системы 13 циркуляции охлаждающей текучей среды выполнен с возможностью нагнетания из него охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации, а вторая промежуточная система 14 циркуляции охлаждающей текучей среды содержит второе отделение 28b резервуара 28 для охлаждающей текучей среды, причем насос 14b второй промежуточной системы 14b циркуляции охлаждающей текучей среды выполнен с возможностью нагнетания из него охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации.

Кроме того, резервуар 28 для охлаждающей текучей среды содержит съемную стенку 28c, которая разделяет первое 28a и второе 28b отделения для предотвращения протекания охлаждающей текучей среды между первым 28a и вторым 28b отделениями резервуара 28 для охлаждающей текучей среды в первой рабочей конфигурации и которую удаляют, чтобы обеспечить возможность протекания охлаждающей текучей среды между первым 28a и вторым 28b отделениями резервуара 28 для охлаждающей текучей среды во второй рабочей конфигурации.

Съемная стенка 28c может передвигаться автоматически, при этом система 26 управления (или другое устройство управления) может быть выполнено с возможностью управления передвижением съемной стенки 28c при изменении конфигурации системы 10 охлаждения.

Фиг. 4 схематично иллюстрирует вариант осуществления сооружения для хранения молока, соединенного с доильной системой 35 и содержащего любую из систем охлаждения фигур 1-3.

Молокохранилище содержит молочный резервуар 31 для хранения молока, молокопровод 19, соединенный с молочным резервуаром, молочный насос 33 для нагнетания молока через молокопровод 19 и в молочный резервуар 31 и систему 10 охлаждения, которая раскрыта выше, в которой молокопровод 19 проходит через третью 18 и четвертую 19 теплообменные секции.

Кроме того, молокохранилище может необязательно содержать подающий молокопровод 34, соединяемый с доильной системой 35 и буферным резервуаром 36, в который открывается необязательный подающий молокопровод 34, при этом молокопровод 19 соединен с необязательным буферным резервуаром 36, обеспечивая возможность нагнетания молочным насосом 33 молока из необязательного буферного резервуара 36, через молокопровод 19 и в молочный резервуар 31. Если обходиться без необязательного подающего молокопровода 34 и необязательного буферного резервуара 36, молокопровод 19 соединяют непосредственно с доильной системой 35.

Представленный документ также относится к доильной системе, содержащей любую из систем охлаждения, раскрытых на фигурах 1-3, или молокохранилище, раскрытое на фиг. 4.

Кроме того, документ относится к способам изменения конфигурации системы охлаждения, как раскрыто выше со ссылкой на любую из фигур 1-3. Подобные способы могут выполняться оператором вручную посредством приведения в действие клапаны или соединения/отсоединения коллектора для трубопроводов посредством использования фитингов. В качестве альтернативы, они могут выполняться автоматически посредством автоматического приведения в действие переключателей.

Реферат

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству, в частности к доильному оборудованию. Группа изобретений включает систему охлаждения потока молока, молокохранилище, доильную систему и способ изменения конфигурации системы охлаждения. Система охлаждения для охлаждения потока молока содержит первую и вторую рефрижераторную систему, первую и вторую промежуточную систему циркуляции охлаждающей текучей среды и коллектор для трубопроводов, подсоединяемых между первой и второй промежуточными системами циркуляции охлаждающей текучей среды. Охлаждающая текучая среда в первой промежуточной системе циркуляции охлаждающей текучей среды находится в теплообменном соединении с первой рефрижераторной системой в первой теплообменной секции. Охлаждающая текучая среда во второй промежуточной системе циркуляции охлаждающей текучей среды находится в теплообменном соединении со второй рефрижераторной системой во второй теплообменной секции. Конфигурация системы охлаждения может изменяться между первой рабочей конфигурацией, обеспечивающей двухстадийное охлаждение потока молока, и второй рабочей конфигурацией, обеспечивающей одностадийное охлаждение потока молока. Повышается качество молока. 4 н. и 25 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула