Комплектна автономна універсальна молочна технологічна установка

1. Комплектная автономная универсальная молочная технологическая установка (10), включающая: - генераторное устройство (14) горячей воды или пара; - теплообменное устройство (18), погружаемое в жидкость, для подвержения воздействию и выборочному питанию горячей водой или паром, производимых генератором (14) горячей воды или пара, или холодной водой, в зависимости от того, следует ли тепло передать жидкости для обработки или отвести от нее; - устройство для образования, во время обработки жидкости, принудительного потока, который касается теплообменника (18); отличающаяся тем, что: - генератор (14) горячей воды или пара является генератором мгновенного типа, а - устройство для образования внутри жидкости принудительного потока является турбиной с регулируемой скоростью вращения, которая выполнена с обеспечением захвата жидкости снизу и выброса ее через теплообменник (18). 2. Технологическая установка (10) по п. 1, отличающаяся тем, что генератор (14) пара является генератором, работающим на жидком или газообразном топливе. 3. Технологическая установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что подъемное устройство является устройством с ручным управлением. 4. Технологическая установка по п. 3, отличающаяся тем, что подъемное устройство выполнено в виде противовеса. 5. Технологическая установка (10) по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что подъемное устройство снабжено приводным пневматическим или гидравлическим приводом (19). 6. Технологическая установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что подъемное устройство снаб C2 (54) КОМПЛЕКТНА АВТОНОМНА УНІВЕРСАЛЬНА МОЛОЧНА ТЕХНОЛОГІЧНА УСТАНОВКА 41412 Настоящее изобретение относится к комплектной автономной универсальной молочной установке для производства молочных продуктов и предназначено для коровьих, буйволиных, овечьих и козьих зоотехнических ферм и для коллективных сельскохозяйственных ферм. Известны различные типы установок для переработки небольшого количества молока, построенные в соответствии с классической схемой молочных ферм и основаны на коагуляционном сосуде, стенки которого имеют участки, через которые циркулирует горячая или холодная вода для обеспечения передачи тепла содержащемуся в нем молоку или сыворотке. Эти сосуды иногда снабжают механическим устройством для перемешивания и разрезания свернувшегося молока. Использование этого промежуточного коагуляционного сосуда обычно требует двух специальных систем питания горячей и холодной водой, которые часто требуют значительного времени для аккумулирования энергии, необходимой для технологического процесса. В составе оборудования они всегда состоят из трубопроводов, системы клапанов, соединительной арматуры, гидравлических насосов и резервуаров, требующих отдельной схемы установки и сборки, со значительными затратами и временем обработки до того, как молоко будет обработано, ограниченное в коагуляционном сосуде, содержат чистой установку, занятую до окончания полного процесса коагуляции. Эти установки, следовательно, предназначены для определенного количества молока и способны к производственному процессу одновременно только такого определенного количества молока. Патент США А-2078000 раскрывает аппарат для тепловой обработки жидкостей, в частности молока, содержащий теплообменное устройство в форме змеевика, который может быть погружен в жидкость для обработки. Змеевик избирательно приспособлен для питания горячей водой, паром или холодной водой. Змеевик имеет вертикальную ось, вокруг которой он может вращаться для улучшения теплопередачи. Однако, этот аппарат непригоден для производства сыров. Фактически такой змеевик не приспособлен для формирования эффективного потока в жидкости. Поэтому, если эта жидкость для продажи является свернувшееся молоко (в котором комки казеина рассредоточены в жидкой фазе), из которого должны быть получены сыры, куски казеина прилипают к змеевику и деградируют ("сгорают"), таким образом, подвергая риску ожидаемый результат. Кроме того, в течение короткого времени количество казеина, сосредоточенного на змеевике, также становиться помехой для выполнения механической функции змеевика, который на практике длительно не способен генерировать какой-либо поток. Задачей настоящего изобретения является обеспечение пользователей комплектной автономной универсальной молочной технологической установкой для производства молочных продуктов, которая позволяет последовательно обраба тывать несколько порций молока в отдельных простых контейнерах, не являющихся частью технологической установки, со значительными коэффициентом использования, универсальностью и без засорения окружающей среды. Добавочными задачами предлагаемого изобретения являются: - с технической точки зрения, благоприятной замены множества установок и машин традиционных сыровых маслоделен, таким образом, достигая независимость от количества молока, необходимого для технологического процесса; - с технологической точки зрения, облегчение всех производственных процессов любой сыровой маслодельни для производства, для получения всех типов сыров как из непастеризованного, так и пастеризованного молока, пахты, творога, йогурта, и т.п.; - с временной точки зрения, обеспечение возможности непосредственного использования имеющейся в наличии технологической установки, которая позволяет коренным образом уменьшить время коагуляции (свертывания), и дает возможность производить обработку последовательно на отдельных контейнерах, которые могут быть различной емкости. Добавочной задачей изобретения является создание молочной технологической установки, которая легко чистится, таким образом, предлагая для продажи с максимальной гарантией гигиены и избегая загрязнения жидкости (молока или сыворотки) для переработки, без использования квалифицированной работы или усложненной технологии. Поэтому изобретение заключается в сосредоточении в одной технологической установке всех функций: теплообмена, физико-химических, микробиологических и механических, которые в настоящее время выполненными в различных частях и оборудовании традиционного сыровых маслоделен, кроме того, с соблюдением установленных санитарных норм и без изменения технологии получения традиционных сыров. Эти и другие задачи, которые будут раскрыты в дальнейшем, достигаются посредством молочной технологической установки, содержащей: - генераторное устройство (14) для получения горячей воды или пара; - теплообменное устройство (18), способное к погружению в жидкость для подвержения воздействию и выборочному питанию горячей водой или паром, производимых генераторным устройством (14) для получения горячей воды или пара, или холодной водой, в зависимости от того, следует ли тепло передать жидкости для обработки или отвести от нее; - устройство для образования, во время обработки жидкости, принудительного потока, который касается теплообменного устройства (18); отличающейся тем, что - генераторное устройство (14) для получения горячей воды или пара является устройством мгновенного типа, а 2 41412 - устройством для образования внутри жидкости принудительного потока является турбина с регулируемой скоростью вращения, которая выполнена с обеспечением захвата жидкости снизу и выбросом ее через теплообменное устройство (18). Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, механическое устройство для перемешивания и разрезания свернувшегося молока может быть соединено с устройством для образования принудительного потока. В этом виде выполнена комплектная автономная универсальная технологическая молочная установка. Следует отметить, что термин "холодная вода" подразумевает воду, температура которой по существу не выше температуры окружающей среды. Вода, имеющая температуру, соответствующую этим требования, является, например, водопроводная вода, родниковая вода или ключевая вода. Наиболее удобным генератором горячей воды или пара является генератор, использующий жидкое или газообразное топливо и снабженный управляющим и контрольным устройствами, которые снабжены силовым двигателем, работающим от электросети или от электрической генераторной установки. Подъемное устройство может управляться или вручную (в этом случае оно является удобным, если выполнено в виде противовеса для ограничения утомляемости оператора) или приводным моторным узлом, снабженным силовым двигателем, работающим от электросети или от указанной электрической генераторной установки. Турбина для образования потока внутри жидкости предпочтительно может также быть управляемой посредством приводного двигателя, приводимого в действие аналогичным образом. Различные составные элементы технологической установки согласно настоящему изобретению могут быть смонтированы на одном и том же опорном устройстве или основании. Для обеспечения легкого перемещения технологической установки указанное устройство может быть снабжено колесами для возможности его перемещения путем толкания. Если необходимая величина перемещения технологической установки значительна, она может быть моторизована для этой цели и снабжена местом для водителя, для окончательного принятия формы современного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания. Согласно с видоизмененным вариантом осуществления настоящего изобретения, теплообменное устройство может состоять из нескольких теплообменников, каждый из которых снабжен турбиной. Такой видоизмененный вариант осуществления может быть полезным, если масса жидкости для обработки значительна. Согласно с последующим видоизмененным вариантом осуществления настоящего изобретения, подъемное устройство может также состоять из тельфера (монорельса), возможно управляемого, с подъемником, на котором подвешены теплообменное устройство и соответствующая турбина. Технологическая установка может также быть снабжена обычным управляющим устройством, например микропроцессорного типа, для полной или частичной автоматизации ее работы. Следующие характеристики и преимущества этого изобретения будут более понятны из рассмотрения описания одного из вариантов осуществления, приведенного далее со ссылками на соответствующий чертеж, на котором единственная фигура показывает весьма схематично указанную вертикальную проекцию комплектной автономной универсальной молочной технологической установки согласно настоящему изобретению. Как видно из чертежа, технологическая установка 10 включает основание 12, содержащее мгновенный паровой генератор 14. Основание также содержит подъемное устройство 16, на поворотной руке 24 которого подвешен теплообменник 18, внутри трубчатого узла которого имеется коаксиально размещенная скоростная турбина (на чертеже не показана), которая предназначена для создания потока внутри жидкости посредством захвата жидкости снизу для последующего выталкивания ее в сторону и радиально через вертикально отстоящий трубчатый узел. Теплообменник такого типа, например, описан в патентной заявке Италии на полезную модель № MО93A 000005 на имя настоящего автора и имеющая название "Радиальный динамический теплообменник погружного типа". Указанная турбина удерживается теплообменником 18 и управляется посредством приводного двигателя 22, размещенным над теплообменником 18. Как видно из чертежа (фиг.), подъемное устройство 16 в основном состоит из колонны 17, к верхнему концу которой прикреплена рука, управляемая посредством приводного поршневого цилиндра 19 через соответствующее устройство управления (не показано), установленного на основании 12. Следует, однако, отметить, что подъемное устройство также может управляться иным способом, например гидравлически или силовым двигателем, или даже вручную, если снабжено проти-вовесом (уравновешивателем) для ограничения утомляемости оператора. Как уже сказано, оно может также быть в форме тельфера, возможно управляемого, с соответствующим подъемным устройством. Как показано на чертеже, рука 24, и, следовательно, теплообменник 18, могут занимать два основных положения, а именно: рабочее или нижнее положение, в котором теплообменник 18 погружен в жидкость для ее обработки в резервуаре 20 (это положение показано на чертеже жирными линиями), и поднятое положение, в котором теплообменник 18 находиться вне контейнера (показано пунктирными линиями на чертеже). Как можно увидеть из чертежа, вал турбины (не видимый) выведен за нижний край теплообменника и содержит, кроме того, закрепленный элемент 28, дающий возможность присоединить указанный вал к перемешивающему устройству или устройству для разрезания свернувшегося молока (не показано). Для простоты, на чертеже не показаны гид-равлические связи или электрооборудование, или клапан, позволяющий подавать горячую воду или 3 41412 пар внутрь теплообменника, предпочтительно, кроме того, и холодную воду. Они являются очевидными для специалиста данной области техники. Как можно увидеть из чертежа, основание 12 снабжено регулируемыми ножками 26. Одинаково зафиксированные, последние могут быть заменены или дополнены на своих сторонах колесами (не показаны) для облегчения передвижения технологической установки 10. Следует отметить, что резервуар 20 обычно не образует часть технологической установки 10, так как это может быть любой сосуд, при условии, что он соответствует назначению и удовлетворяет санитарным нормам, пригоден для частного случая. В частности, это не делает необходимым наличия традиционного медного сосуда промежуточного типа, со всеми преимуществами, которые это приносит. Работа технологической установки 10 будет сейчас кратко описана, однако это должно быть очевидным из предшествующего описания. Допустим, что теплообменник 18 уже погружен в жидкость (молоко или сыворотку), содержащуюся в сосуде 20, и что турбина, закрытая внутри него (не видима), работает. Как только мгновенный генератор 14 горячей воды или пара подаст горячую воду или пар внутрь теплообменника 18 через соответствующий гидравлический контур, теплообменник 18 начнет передавать тепло в жидкость, в которую он погружен. Это подразумевает, что на выходе теплообменника 18 имеется конденсат, который возвращают в мгновенный генератор 14 горячей воды или пара для превращения в горячую воду или пар, обеспечивая повторение цикла. Если, наоборот, теплообменник 18 не погружен в жидкость, а генератор пара 14 работает, температура теплообменника имеет тенденцию подниматься до величины, близкой к температуре пара, подаваемого через него, в результате чего достигается существенная его стерилизации и дезинфицирование. Как уже отмечено, теплообменник 18 может также работать в противоположном режиме. Для этого можно использовать охлаждение жидкости, в которую он погружен, посредством перекрытия подачи пара и подачи в него холодной воды, например водопроводной воды (которая обычно имеет температуру не выше 15°С) или ключевая, родниковая или подобная вода. В результате чего теплообменник 18 отбирает тепло от жидкости, в которую он погружен, охлаждая ее до необходимой температуры (которая в интересах потребителей в основном выше, чем температура водопроводной воды). Теплообменник и турбина вы полнены в закрытом исполнении внутри него, то есть те части технологической установки 10, которые обрабатывают жидкость, являются, следовательно, изготовленными из нержавеющей стали, этот материал имеет предпочтение с точки зрения гигиены. Это устраняет одну из проблем традиционной индустрии сыроварения, в которой сам сосуд, обязательно медный, должен иметь высокий коэффициент теплопередачи на единицу времени для того, чтобы жидкость имела возможность достичь требуемого результата. В результате частицы меди переходят в конечный сыроваренный продукт (Япония недавно отказалась от партий хлеба из-за увеличенного в соответствии с японским законом содержании меди). В нашем случае, так как используют теплообменник с очень высоким коэффициентом теплопередачи, который имеет коэффициент теплопередачи не ниже коэффициента теплопередачи, необходимого в случае использования меди для этих частей, передающих тепло в обрабатываемую жидкость, так что трубы теплообменника (предлагаемой установки) могут быть выполнены из материала с меньшей удельной теплопроводимостью, чем медь, такого как нержавеющая сталь, следовательно, успешно решая проблему избавления от медных частиц. Как будет очевидно для специалиста в данной области техники, описаннае технологическая установка является более гибкой и достигает высокого уровня теплопередачи из-за наличия радиального динамического теплообменника мгновенного типа. Это значительно уменьшает время и стоимость производственного цикла без, однако, изменения типично традиционного производственного процесса. Кроме того, технологическая установка согласно изобретению позволяет удовлетворять любые производственные потребности от индивидуального пастушьего уровня до большого промышленного сыроваренного молокозавода. Это также позволяет уменьшить воздействие на окружающую среду, обуславливая значительное снижение выделения отработанного газа, полностью исключить потребление воды для коагуляции, значительно снижая количество очищаемых стоков, и значительного уменьшения площади, необходимые для производства. Кроме того, технологическая установка согласно изобретению дает возможность полностью обойтись без традиционных постоянного объема сосудов промежуточного типа, сосуд в настоящее время будучи простым сосудом из материала, пригодного для пищевого применения (такого, например, как нержавеющая сталь и пище-пригодные пластмассы). 4 41412 Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5