RU2185578C2

RU2185578C2 - Apparatus for cooling agricultural product with natural ground cold

Info

Publication number: RU2185578C2
Application number: RU2000118113/13A
Authority: RU
Inventors: хин Ф.Г. Марь; Ф.Г. Марьяхин; А.И. Учеваткин; Б.П. Коршунов; А.А. Орлов; В.П. Мальнев
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2002-07-20

Abstract

FIELD: equipment for cooling industrial and animal farming houses and stores. SUBSTANCE: apparatus has buried vertical pipes of different diameter set in axially aligned relationship. Lower edges of pipes are in spaced relation one with respect to another. Openings are formed in pipe cylindrical surfaces. Immersed pump is located in lower part of larger diameter pipe. Lower end of large diameter pipe and annular gap between lower edge of small diameter pipe and large diameter pipe are made closed. Small diameter pipe is connected with inlet branch pipe of heat-exchanger through slide valve and with cold water supply valve. Outlet branch pipe of heat-exchanger is connected through slide valves to warm water reservoir installed in farm and to outer pipe of large diameter. Reservoir is equipped with fan and spraying nozzles, which are arranged in its upper part, and is placed in open air. Spraying nozzles are connected through slide valves with buried pipe of small diameter and outlet branch pipe of heat-exchanger, respectively. Lower part of reservoir is connected via pipe through pump and slide valves with heat-exchanger inlet branch pipe and through pipe to upper part of larger diameter pipe. Inlet opening of pipe extending from upper part of large diameter pipe is arranged higher than inlet opening of pipe extending from pump. EFFECT: increased refrigerating capacity and efficiency of cooling devices and reduced production cost. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области охлаждения сельскохозяйственной продукции при ее обработке и хранении, в частности молока, и может быть использовано для охлаждения производственных и животноводческих помещений и хранилищ. The invention relates to the field of cooling agricultural products during its processing and storage, in particular milk, and can be used for cooling industrial and livestock buildings and storage facilities.

Известны установки для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта и грунтовой воды (см. , например, Захаров А.А. "Применение теплоты в сельском хозяйстве". М.: Агропромиздат, 1986, с.246-249). Known installations for cooling agricultural products with natural cold of soil and ground water (see, for example, Zakharov A.A. "The use of heat in agriculture". M: Agropromizdat, 1986, p.246-249).

Недостатком этих установок является их большая материалоемкость. The disadvantage of these installations is their high material consumption.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для охлаждения сельскохозяйственной продукции с использованием естественного холода, включающая две скважины: подачи и возврата в грунт отепленной воды (см. Бобков В.А. "Производство и применение льда", М.: Пищевая промышленность, 1977, с.71-74). Of the known devices, the closest in technical essence to the proposed invention is a device for cooling agricultural products using natural cold, including two wells: supply and return to the ground of heated water (see Bobkov VA "Production and use of ice", M. : Food Industry, 1977, p. 71-74).

Недостатками этого устройства являются его высокая стоимость и необходимость обеспечения высокой интенсивности подачи воды из скважины для обеспечения требуемого соотношения потоков хладоносителя и молока в охладителе в процессе охлаждения сельхозпродукции до расчетной температуры, т.е. ограниченная хладопроизводительность при работе со скважиной с малой интенсивностью подачи воды (хладоносителя). The disadvantages of this device are its high cost and the need to ensure a high intensity of water supply from the well to ensure the required ratio of the flows of coolant and milk in the cooler in the process of cooling agricultural products to the calculated temperature, i.e. limited refrigerating capacity when working with a well with a low intensity of water supply (coolant).

Задачей изобретения является снижение стоимости и повышение хладопроизводительности и эффективности работы охлаждающих устройств в т.ч. и при работе со скважинами с малой интенсивностью подачи воды. The objective of the invention is to reduce the cost and increase the refrigerating capacity and operating efficiency of cooling devices, including and when working with wells with a low intensity of water supply.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что заглубленные в грунт вертикальные трубы имеют различные диаметры и установлены соосно одна в другой, причем их нижние кромки расположены на расстоянии друг от друга, а над ними в цилиндрических поверхностях труб выполнены отверстия, а в нижней части трубы большого диаметра размещен погружной насос, причем нижний торец трубы большего диаметра и кольцевой зазор между нижней кромкой трубы меньшего диаметра и трубой большего диаметра закрыты, а труба меньшего диаметра через вентили соединена с входным патрубком теплообменника и вентилем для подачи холодной воды, а выходной патрубок теплообменника через вентили соединен с резервуаром для теплой воды фермы и наружной трубой большего диаметра, а на открытом воздухе установлен резервуар с помещенными в его верхней части вентилятором и распылительными форсунками, соединенными через вентили соответственно с заглубленной в грунт трубой меньшего диаметра и выходным патрубком теплообменника, а нижняя часть резервуара соединена через насос и вентили с входным патрубком теплообменника и трубой с верхней частью трубы большего диаметра, причем входное отверстие трубы, идущей от верхней части трубы большего диаметра, находится выше входного отверстия трубы, идущей от насоса. The above technical result is achieved by the fact that vertical pipes buried in the ground have different diameters and are mounted coaxially one into the other, their lower edges being spaced apart from each other, holes are made in the cylindrical surfaces of the pipes, and large pipes are made in the lower part of the pipe a submersible pump is placed, the lower end of the pipe of a larger diameter and the annular gap between the lower edge of the pipe of a smaller diameter and the pipe of a larger diameter are closed, and the pipe of a smaller diameter through the valves connected to the inlet pipe of the heat exchanger and the valve for supplying cold water, and the outlet pipe of the heat exchanger through the valves is connected to the tank for warm water of the farm and the outer pipe of a larger diameter, and in the open air there is a tank with a fan and spray nozzles placed in its upper part connected through valves, respectively, with a smaller diameter buried pipe in the ground and an outlet pipe of the heat exchanger, and the lower part of the tank is connected through a pump and valves to the inlet pipe eploobmennika pipe and the upper part of the larger diameter pipe, wherein an inlet pipe extending from the upper part of the tube of greater diameter, located above the inlet pipe extending from the pump.

На чертеже изображен общий вид устройства для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта. The drawing shows a General view of a device for cooling agricultural products with natural cold soil.

Устройство для охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным холодом грунта содержит заглубленные в грунт вертикальные трубы большого диаметра 1 и меньшего диаметра 3, установленные соосно одна в другой, причем их нижние кромки расположены на расстоянии друг от друга, а над их нижними кромками в цилиндрических поверхностях труб выполнены отверстия, а в нижней части трубы большого диаметра 1 размещен погружной насос 2, причем нижний торец трубы большего диаметра 1 и кольцевой зазор между нижней кромкой трубы меньшего диаметра 3 и трубой большего диаметра 1 закрыты, а труба меньшего диаметра 3 через вентиль 4 соединена с входным патрубком теплообменника 5 и вентилем для подачи холодной воды 6, а выходной патрубок теплообменника 5 через вентили 7, 8 и 13 соединен с резервуаром для теплой воды фермы и верхней частью трубы большего диаметра 1, а на открытом воздухе установлен резервуар 9 с помещенными в его верхней части вентилятором 10 и распылительными форсунками 11, соединенными через вентиль 12 и 13 с заглубленной в грунт трубой меньшего диаметра 3 и выходным патрубком теплообменника 5, а нижняя часть резервуара 9 соединена трубой 14 через насос 15 и вентиль 16 с входным патрубком теплообменника 5 и трубой 17 через вентиль 18 с наружной трубой большего диаметра 1. Причем входное отверстие 19 трубы 17, идущей от верхней части трубы большего диаметра 1, находится выше входного отверстия 20 трубы 14, идущей от насоса 15. A device for cooling agricultural products by natural cold of the soil contains vertical pipes buried in the soil of large diameter 1 and smaller diameter 3, mounted coaxially one into the other, with their lower edges spaced apart from each other, and holes are made above their lower edges in the cylindrical surfaces of the pipes and in the lower part of the pipe of large diameter 1 there is a submersible pump 2, the lower end of the pipe of larger diameter 1 and the annular gap between the lower edge of the pipe of smaller diameter 3 and the pipe of larger diameter 1 is closed, and the pipe of smaller diameter 3 is connected through the valve 4 to the inlet pipe of the heat exchanger 5 and the valve for supplying cold water 6, and the output pipe of the heat exchanger 5 through the valves 7, 8 and 13 is connected to the farm’s warm water tank and the upper part pipes of larger diameter 1, and in the open air a tank 9 is installed with a fan 10 and spray nozzles 11 located in its upper part, connected through a valve 12 and 13 with a pipe of a smaller diameter 3 buried in the ground and an outlet pipe heat the exchanger 5, and the lower part of the tank 9 is connected by a pipe 14 through a pump 15 and a valve 16 with an inlet pipe of the heat exchanger 5 and a pipe 17 through a valve 18 with an outer pipe of a larger diameter 1. Moreover, the inlet 19 of the pipe 17 coming from the upper part of the pipe of a larger diameter 1 is located above the inlet 20 of the pipe 14 coming from the pump 15.

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

Если интенсивность подачи воды из скважины по трубе меньшего диаметра 3 достаточна исходя из производительности и типа теплообменника, то устройство работает в следующем режиме: холодная грунтовая вода погружным насосом 2 подается по внутренней трубе меньшего диаметра 3 через вентиль 4 и входной патрубок в теплообменник 5, охлаждает находящееся в нем молоко и через выходной патрубок и вентили 13, 8 попадает в трубу большего диаметра 1 и уходит обратно в грунт. Поступление воды в распылительные форсунки 11 может перекрываться вентилем 13. Хладоноситель (вода) может подаваться и насосом, расположенным на поверхности. Часть холодной воды через вентиль 6 может подаваться в магистрали холодной воды, а теплой воды через вентиль 7 - в резервуар для теплой воды. Если интенсивность подачи охлаждающей воды недостаточна или температуру хладоносителя необходимо понизить, то открывается вентиль 12 и вода через него поступает на распылительные форсунки 11 резервуара 9. Распыленная вода охлаждается включенным вентилятором 10, скапливается на дне резервуара 9 или на ледяном массиве (в холодное время года) и поступает через отверстие 20 по трубе 14 в насос 15 и далее через вентили 16 попадает через входной патрубок в теплообменник 5, охлаждая молоко. Попадание отепленной воды в трубу меньшего диаметра 3 может быть перекрыто вентилем 12. Излишки охлаждающей воды через отверстие 19 максимального уровня в стенке резервуара 9 и вентиль 18 попадает в трубопровод большего диаметра 1 и уходит в грунт. If the intensity of water supply from the well through a pipe of smaller diameter 3 is sufficient based on the performance and type of heat exchanger, then the device operates in the following mode: cold ground water by a submersible pump 2 is supplied through an inner pipe of a smaller diameter 3 through valve 4 and the inlet to the heat exchanger 5, it cools the milk in it and through the outlet pipe and valves 13, 8 enters the pipe of larger diameter 1 and goes back to the ground. The flow of water into the spray nozzles 11 may be blocked by a valve 13. The coolant (water) may also be supplied by a pump located on the surface. Part of the cold water through the valve 6 can be supplied to the cold water line, and warm water through the valve 7 to the warm water tank. If the supply rate of cooling water is insufficient or the temperature of the coolant needs to be lowered, valve 12 opens and water flows through it to the spray nozzles 11 of the tank 9. The sprayed water is cooled by the turned-on fan 10, accumulates on the bottom of the tank 9 or on the ice massif (in the cold season) and enters through the hole 20 through the pipe 14 to the pump 15 and then through the valves 16 it enters through the inlet pipe into the heat exchanger 5, cooling the milk. The ingress of heated water into the pipe of smaller diameter 3 can be blocked by valve 12. Excess cooling water through the maximum level hole 19 in the wall of the tank 9 and valve 18 enters the pipeline of larger diameter 1 and goes into the ground.

Таким образом, достигаются задачи, поставленные при разработке устройства, так как происходит снижение его стоимости - количество необходимых скважин снижается до одной вместо двух, увеличивается хладопроизводительность устройства вследствие дополнительного охлаждения распыленного хладоносителя (воды) наружным воздухом, поступающим от вентилятора 10, расположенного в верхней части резервуара 9. При этом, ферма может получать дополнительно холодную и подогретую воду, поступающую из теплообменника 5. Ее можно использовать для поения скота, подмыва вымени, промывки оборудования и в других технологических целях. Thus, the tasks set during the development of the device are achieved, since its cost is reduced - the number of required wells is reduced to one instead of two, the refrigerating capacity of the device is increased due to additional cooling of the atomized coolant (water) with outside air coming from the fan 10 located in the upper part reservoir 9. In this case, the farm can receive additional cold and heated water coming from the heat exchanger 5. It can be used for drinking water. that, washing the udder, washing equipment and other technological purposes.

Над нижними кромками труб большого диаметра 1 и меньшего диаметра 3 в цилиндрических поверхностях стенок выполнены отверстия, через которые холодная вода поподает в трубу меньшего диаметра 3, и возвращается в грунт отепленная вода из трубы большего диаметра 1. Above the lower edges of pipes of large diameter 1 and smaller diameter 3, holes are made in the cylindrical surfaces of the walls through which cold water enters the pipe of smaller diameter 3 and the heated water returns to the ground from the pipe of larger diameter 1.

Нижний торец трубы большего диаметра 1 и кольцевой зазор между нижней кромкой трубы меньшего диаметра 3 и трубой большего диаметра 1 закрыт для того, чтобы предохранить погружной насос от механических повреждений грунтом и предотвратить "тепловое замыкание" попаданием отепленной воды в зону забора холодной воды, что уменьшит хладопроизводительность охлаждающей системы. The lower end of the pipe of larger diameter 1 and the annular gap between the lower edge of the pipe of smaller diameter 3 and the pipe of larger diameter 1 is closed in order to protect the submersible pump from mechanical damage by soil and to prevent "thermal shortage" by the entry of heated water into the cold water intake area, which will reduce cooling capacity of the cooling system.

Claims

1. A device for cooling agricultural products with natural cold soil, containing vertical pipes buried in the soil, a pump, a heat exchanger, valves, characterized in that the vertical pipes buried in the soil have different diameters and are installed coaxially one into the other, and their lower edges are located at a distance from each other, and holes are made above their lower edges in the cylindrical surfaces of the pipes, and a submersible pump is placed in the lower part of the large diameter pipe, the lower end of the pipe being larger diameter and the annular gap between the lower edge of the pipe of smaller diameter and the pipe of larger diameter are closed, while the pipe of smaller diameter through the valve is connected to the inlet pipe of the heat exchanger and the valve for supplying cold water, and the outlet pipe of the heat exchanger through valves is connected to the warm water tank of the farm and the outside pipe of larger diameter.

2. The device according to p. 1, characterized in that the tank is installed outdoors, with a fan and spray nozzles placed in its upper part, connected through valves to a small diameter pipe buried in the ground and the heat exchanger outlet pipe, and the lower part of the tank is connected pipe through the pump and valves with the inlet pipe of the heat exchanger and the pipe with the upper part of the pipe of larger diameter, and the inlet of the pipe coming from the upper part of the pipe of larger diameter is higher than the inlet of tube holes extending from the pump.