MD4257C1

MD4257C1 - Instalaţie pentru pasteurizarea şi răcirea laptelui

Info

Publication number: MD4257C1
Application number: MDA20120077A
Authority: MD
Inventors: Михаил ШИТ; Анатолий ЙОЙШЕР; Борис ШИТ
Original assignee: Институт Энергетики Академии Наук Молдовы
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2014-05-31
Also published as: MD4257B1

Abstract

Invenţia se referă la instalaţiile pentru sistemele de prelucrare a laptelui cu căldură şi frig.Instalaţia pentru pasteurizarea şi răcirea laptelui conţine un compresor (1), un schimbător de căldură pentru încălzirea agentului frigorific (4) cu o supapă (13) de reglare a regimului de lucru al lui, un condensator (2) cu o supapă (5) de reglare a presiunii lui, un schimbător de căldură intern (3), primul şi al doilea evaporatoare (8) şi (9) cu două supape de reglare a lor (7) şi (6), respectiv, un ejector (10), un recuperator al căldurii laptelui (11) şi un schimbător de căldură pentru încălzirea apei (12).

Description

Invenţia se referă la instalaţiile pentru sistemele de prelucrare a laptelui cu căldură şi frig.

Se cunoaşte o instalaţie pentru pasteurizarea şi răcirea laptelui cu pompă de căldură, compusă dintr-un compresor, un condensator, un schimbător de căldură intern, un evaporator, o supapă de reglare a presiunii condensatorului, un schimbător de căldură cu patru secţii, un schimbător de căldură pentru încălzirea apei şi conducte de transport al laptelui, apei şi agentului frigorific. Această instalaţie are scopul de a utiliza potenţialul laptelui cald, care iese din una din cele patru secţii ale schimbătorului de căldură cu patru secţii şi de a obţine potenţialul termic majorat pentru pasteurizarea laptelui prin utilizarea agentului termic intermediar (apă) în prima secţie a schimbătorului de căldură cu patru secţii [1].

Dezavantajul acestei soluţii constă în caracterul limitat al posibilităţilor funcţionale ale pompei de căldură (coeficientul de performanţă termică) din cauza imposibilităţii obţinerii a două nivele de răcire a sarcinii termice şi reglării precise a regimului de lucru al condensatorului.

Se cunoaşte, de asemenea, o instalaţie pentru prelucrarea termică a laptelui, care conţine un compresor cu un condensator, un evaporator, o supapă de reglare a presiunii condensatorului, un schimbător de căldură cu patru secţii şi un schimbător de căldură pentru încălzirea apei [2].

Dezavantajele acestei soluţii tehnice constau în faptul că nu asigură posibilitatea de a obţine două nivele de răcire a sarcinii termice şi de a regla regimurile de funcţionare a instalaţiei, şi anume a presiunilor de evaporare şi de pasteurizare. În această instalaţie lipseşte schimbătorul de căldură intern, ceea ce micşorează eficienţa pompei de căldură.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia este lărgirea posibilităţilor funcţionale şi majorarea eficienţei termice.

Instalaţia pentru pasteurizarea şi răcirea laptelui, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un compresor, intrarea căruia este unită cu ieşirea conturului secundar al unui schimbător de căldură pentru încălzirea agentului frigorific, iar ieşirea compresorului este unită cu intrarea conturului primar al unui condensator, ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului secundar al unui schimbător de căldură intern. Intrarea conturului secundar al condensatorului este unită cu ieşirea conturului secundar al unui recuperator al căldurii laptelui, care este dotat cu o intrare pentru debitarea laptelui la pasteurizare, iar ieşirea conturului secundar al condensatorului este unită cu intrarea conturului primar al recuperatorului căldurii laptelui, ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific, ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului primar al unui schimbător de căldură pentru încălzirea apei, conturul secundar al căruia este dotat cu o intrare pentru debitarea apei şi cu o ieşire pentru apa caldă predestinată necesităţilor tehnologice. Ieşirea conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea apei este unită cu intrarea conturului secundar al primului evaporator, ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului secundar al celui de-al doilea evaporator, dotat cu o ieşire pentru produsul finit. Ieşirea conturului primar al schimbătorului de căldură intern este unită cu intrarea conturului secundar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific. Ieşirea conturului secundar al schimbătorului de căldură intern este unită cu intrarea unei supape de reglare a presiunii condensatorului, ieşirea căreia este unită cu intrarea conturului primar al primului evaporator şi cu intrarea conturului primar al celui de-al doilea evaporator prin intermediul unor supape de reglare a lor, respectiv. Ieşirile contururilor primare ale primului şi celui de-al doilea evaporatoare sunt unite cu intrările unui ejector, ieşirea căruia, la rândul său, este unită cu intrarea conturului primar al schimbătorului de căldură intern. Paralel intrării şi ieşirii conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific este montată o supapă de reglare a regimului de lucru al lui.

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în majorarea eficienţei energetice a instalaţiei datorită schemei noi de conectare a recuperatorului căldurii laptelui cu condensatorul, cu schimbătorul de căldură pentru încălzirea apei şi cu evaporatoarele, precum şi creşterea posibilităţii de control datorită utilizării schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific.

Invenţia se explică prin desenul din figură, în care este reprezentată schema instalaţiei pentru pasteurizarea şi răcirea laptelui.

Instalaţia pentru pasteurizarea şi răcirea laptelui conţine compresorul 1, intrarea căruia este unită cu ieşirea conturului secundar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific 4, iar ieşirea compresorului 1 este unită cu intrarea conturului primar al condensatorului 2, ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului secundar al schimbătorului de căldură intern 3. Intrarea conturului secundar al condensatorului 2 este unită cu ieşirea conturului secundar al recuperatorului căldurii laptelui 11, care este dotat cu o intrare pentru debitarea laptelui la pasteurizare, iar ieşirea conturului secundar al condensatorului 2 este unită cu intrarea conturului primar al recuperatorului căldurii laptelui 11, ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific 4, ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea apei 12, conturul secundar al căruia este dotat cu o intrare pentru debitarea apei şi cu o ieşire pentru apa caldă predestinată necesităţilor tehnologice. Ieşirea conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea apei 12 este unită cu intrarea conturului secundar al primului evaporator 8, ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului secundar al celui de-al doilea evaporator 9, dotat cu o ieşire pentru produsul finit. Ieşirea conturului primar al schimbătorului de căldură intern 3 este unită cu intrarea conturului secundar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific 4. Ieşirea conturului secundar al schimbătorului de căldură intern 3 este unită cu intrarea supapei 5 de reglare a presiunii condensatorului, ieşirea căreia este unită cu intrarea conturului primar al primului evaporator 8 şi cu intrarea conturului primar al celui de-al doilea evaporator 9 prin intermediul supapelor de reglare a lor 7 şi 6, respectiv. Ieşirile contururilor primare ale primului şi celui de-al doilea evaporatoare 8 şi 9 sunt unite cu intrările unui ejector 10, ieşirea căruia, la rândul său, este unită cu intrarea conturului primar al schimbătorului de căldură intern 3. Paralel intrării şi ieşirii conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific 4 este montată supapa 13 de reglare a regimului de lucru al lui.

Notarea curenţilor hidraulici în figură: I - agent frigorific, II - lapte, III - apă.

Instalaţia pentru pasteurizarea şi răcirea laptelui funcţionează în felul următor.

Agentul frigorific se aspiră de compresorul 1 din schimbătorul de căldură intern 3 şi se transmite în condensatorul 2. Aici se efectuează simultan răcirea agentului frigorific şi încălzirea fluxului de lapte. Laptele se transportă în conturul secundar al condensatorului 2, se îndreaptă la conturul primar al recuperatorului căldurii laptelui 11 şi se transportă în conturul primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific 4, după care laptele se transportă în conturul primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea apei 12, în care se răceşte, încălzind apa şi se transportă, consecutiv, în conturul secundar al primului evaporator 8 şi în al doilea evaporator 9, după care iese din instalaţie. Din conturul primar al condensatorului 2 agentul frigorific se transportă la supapa 5 de reglare a presiunii condensatorului. În supapa 5 are loc procesul izoentalpic, în care agentul frigorific se răceşte, iar entalpia lui rămâne invariabilă. Presiunea agentului frigorific se micşorează. După supapa 5, fluxul se divizează între evaporatoarele 8 şi 9 cu ajutorul supapelor de reglare a lor 7 şi 6, respectiv. După evaporatoarele 8 şi 9, fluxurile se unesc în ejectorul 10 şi se transportă în conturul primar al schimbătorului de căldură intern 3, apoi în conturul secundar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific 4. Agentul frigorific se încălzeşte datorită căldurii laptelui după recuperatorul 11. Gradul de încălzire a agentului frigorific în schimbătorul de căldură 4 se determină de supapa 13 de reglare a regimului de lucru al lui. Apa se transportă în instalaţie prin conturul secundar al schimbătorului de căldură 12. Regulatorul regimului de funcţionare a schimbătorului de căldură 12 nu este prezentat pe desen.

1. Производство промышленных тепловых насосов, 2008, <url: http://telemiks.by/geo/food.html> (regăsit în Internet la 2013.08.07)

2. SU 451891 A1 1975.04.09

Claims

Instalaţie pentru pasteurizarea şi răcirea laptelui, care conţine un compresor (1), intrarea căruia este unită cu ieşirea conturului secundar al unui schimbător de căldură pentru încălzirea agentului frigorific (4), iar ieşirea compresorului (1) este unită cu intrarea conturului primar al unui condensator (2), ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului secundar al unui schimbător de căldură intern (3), totodată intrarea conturului secundar al condensatorului (2) este unită cu ieşirea conturului secundar al unui recuperator al căldurii laptelui (11), care este dotat cu o intrare pentru debitarea laptelui la pasteurizare, iar ieşirea conturului secundar al condensatorului (2) este unită cu intrarea conturului primar al recuperatorului căldurii laptelui (11), ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific (4), ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului primar al unui schimbător de căldură pentru încălzirea apei (12), conturul secundar al căruia este dotat cu o intrare pentru debitarea apei şi cu o ieşire pentru apa caldă predestinată necesităţilor tehnologice, totodată ieşirea conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea apei (12) este unită cu intrarea conturului secundar al primului evaporator (8), ieşirea căruia este unită cu intrarea conturului secundar al celui de-al doilea evaporator (9), dotat cu o ieşire pentru produsul finit; ieşirea conturului primar al schimbătorului de căldură intern (3) este unită cu intrarea conturului secundar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific (4), totodată ieşirea conturului secundar al schimbătorului de căldură intern (3) este unită cu intrarea unei supape (5) de reglare a presiunii condensatorului, ieşirea căreia este unită cu intrarea conturului primar al primului evaporator (8) şi cu intrarea conturului primar al celui de-al doilea evaporator (9) prin intermediul unor supape de reglare a lor (7) şi (6), respectiv; ieşirile contururilor primare ale primului şi celui de-al doilea evaporatoare (8) şi (9) sunt unite cu intrările unui ejector (10), ieşirea căruia, la rândul său, este unită cu intrarea conturului primar al schimbătorului de căldură intern (3); paralel intrării şi ieşirii conturului primar al schimbătorului de căldură pentru încălzirea agentului frigorific (4) este montată o supapă (13) de reglare a regimului de lucru al lui.