牛奶快速冷却装置

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本发明涉及牛奶快速冷却系统。该系统包括冷却水系统、制冷剂循环系统、牛奶冷却器、集奶罐、牛奶保温罐和洗涤剂清洗系统。该系统连续冷却，可以从源头上减少集奶时间，具有冷却效果好，节能高效的特点。

1.牛奶快速冷却装置，其特征在于：该装置包括冷却水装置、制冷剂循环装置、牛奶冷却器（3）、集奶罐（5）、牛奶保温罐（6）和洗涤剂清洗装置；所述的制冷剂循环装置由制冷机（1）、换热器（2）和压缩机（11）构成，制冷机（1）通过第一制冷剂管路连接到所述的换热器（2），换热器（2）通过第二制冷剂管路连接到牛奶冷却器（3），所述的牛奶冷却器（3）包括多道套接在一起的“U”型牛奶冷却盘管和制冷剂夹套，“U”型牛奶冷却盘管和制冷剂夹套之间实现热交换，第二制冷剂管路与所述的制冷剂夹套的进口对接，制冷剂夹套的出口通过第三制冷剂管路连接到所述的制冷机（1），所述的压缩机（11）通过设置电磁阀连接到所述的第三制冷剂管路上，压缩机（11）与所述的换热器（2）相连接；所述的冷却水装置由循环水泵（9）和冷水塔（10）构成，冷水塔（10）与循环水泵（9）通过水管相连接，将冷却水输送到换热器（2）实现制冷剂与冷却水之间的热交换；所述的集奶罐（5）的底部设有输奶泵（4），输奶泵（4）通过止回阀、输奶管与“U”型牛奶冷却盘管的进口端相连接，“U”型牛奶冷却盘管内设置有若干的麻花状钢片，麻花状钢片为若干个两小段组成，两小段之间的扭转方向不同，范围从90到180度，所述的麻花状钢片由左旋片（12）和右旋片（13）组成，左旋片（12）和右旋片（13）依次间隔设置在所述的“U”型牛奶冷却盘管内； “U”型牛奶冷却盘管的出口端设置有温度计和三通阀，三通阀的另外两端分别连接到牛奶保温罐（6）和集奶罐（5）；所述的洗涤剂清洗装置包括洗涤剂储罐（7）和洗涤水储罐（8），洗涤剂储罐（7）和洗涤水储罐（8）通过管路混合后连接到所述的集奶罐（5）；集奶罐（5）止回阀后端设置有排奶管，排奶管上设有截止阀。

技术领域

本发明涉及牛奶快速冷却装置。

背景技术

牛奶是由水、蛋白、脂、碳水化合物及钙、磷、铁、Vc、B10等物质混合在一起的乳浊 液，比重028～038，冰点0.54～0.59℃。脂（奶油）的比重0.936～0.944，凝固点28～30℃。 目前国内各牛奶收购站冷却设备均为罐式间歇夹套冷却，其容积3～5m3不等，因此，牛奶冷却 前至少需要收集3吨以上牛奶入罐，才开始冷却操作。冷却过程又是3吨以上牛奶同时降温。 这就是集奶、冷却均需相对长的等候时间，这个“相对长”的时间给细菌繁殖增加了机会， 特别是气温升高后，“相对长”的时间，对牛奶里的细菌繁殖增加特别明显。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种牛奶快速冷却装置。该装置连续冷 却，可以从源头上减少集奶时间，具有冷却效果好，节能高效的特点。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

牛奶快速冷却装置，该装置包括冷却水装置、制冷剂循环装置、牛奶冷却器、集奶罐、 牛奶保温罐和洗涤剂清洗装置；所述的制冷剂循环装置由制冷机、换热器和压缩机构成，制 冷机通过第一制冷剂管路连接到所述的换热器，换热器通过第二制冷剂管路连接到牛奶冷却 器，所述的牛奶冷却器包括多道套接在一起的“U”型牛奶冷却盘管和制冷剂夹套，“U”型牛 奶冷却盘管和制冷剂夹套之间实现热交换，第二制冷剂管路与所述的制冷剂夹套的进口对接， 制冷剂夹套的出口通过第三制冷剂管路连接到所述的制冷机，所述的压缩机通过设置电磁阀 连接到所述的第三制冷剂管路上，压缩机与所述的换热器相连接；所述的冷却水装置由循环 水泵和冷水塔构成，冷水塔与循环水泵通过水管相连接，将冷却水输送到换热器实现制冷剂 与冷却水之间的热交换；所述的集奶罐的底部设有输奶泵，输奶泵通过止回阀、输奶管与“U” 型牛奶冷却盘管的进口端相连接，“U”型牛奶冷却盘管内设置有若干的麻花状钢片，麻花状 钢片为若干个两小段组成，两小段之间的扭转方向不同，范围从90到180度，“U”型牛奶冷 却盘管的出口端设置有温度计和三通阀，三通阀的另外两端分别连接到牛奶保温罐和集奶罐。

作为优选，所述的洗涤剂清洗装置包括洗涤剂储罐和洗涤水储罐，洗涤剂储罐和洗涤水 储罐通过管路混合后连接到所述的集奶罐；集奶罐止回阀后端设置有排奶管，排奶管上设有 截止阀。

作为优选，所述的麻花状钢片由左旋片和右旋片组成，左旋片和右旋片依次间隔设置在 所述的“U”型牛奶冷却盘管内。

本发明由于采用了上述的技术方案，具有以下的特点：

第一，连续冷却，从源头上减少集奶时间。当牛奶收集到500kg时，即可开始将牛奶送 入冷却器降温冷却，然后不断的补充牛奶，这样可把冷却前的集奶时间缩短83%，也就是把 牛奶里的细菌繁殖时间减少83％左右，从而控制了牛奶里的细菌数。

第二，采用直接换热方法。将制冷剂的蒸发器与牛奶冷却器合二为一，该换热器既是制 冷剂的蒸发器，又是牛奶冷却器，这样减少设备台数，简化装置，降低制造成本。制冷剂在 换热管套管里直接蒸发，增加了换热管壁里外两面的△t，提高传热效果。

第三，“U”型牛奶冷却盘管内装有麻花状钢片，可以把流过去的牛奶经2*2n分割混合， 大大提高传热膜系数。同时，在0.15秒就可分割一次和改变流动方向一次，使牛奶里的脂均 匀分散，保持原有的乳浊液状态，提高传热效果。

第四，采用乳化方法洗涤牛奶冷却装置，可以更加节能。目前洗涤牛奶冷却装置是用氢 氧化钠与脂（奶油）起皂化反应，生成脂肪酸钠盐后溶解在水里，达到洗涤粘在壁上的脂（奶 油）的目的。这是化学反应过程，需要一定外加能量（碱液加热到70～85℃）促进皂化反应 完成。而乳化的方法没有化学反应，仅是物理过程，借助表面活性剂的作用降低脂（奶油） 的表现张力，使其微滴表面上形成薄膜或双电层，阻止这些微滴的相互凝结，分散在洗涤液 中，达到清洗目的。乳化法的温度只要在脂（奶油）熔点（28～30℃）以上即可，设定洗涤液 温度50℃，如果每次洗涤用碱液1吨，年可减少7.3*106kcal/a～12.7*106kcal/a热量消耗， 折算成电是8489kwh/a～14856kwh/a。

附图说明

图1为本发明的装置结构示意图。

图2为本发明麻花状钢片的结构示意图。

图3为左旋片的结构示意图。

图4为右旋片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

一、装置

如图1所示的牛奶快速冷却装置，该装置包括冷却水装置、制冷剂循环装置、牛奶冷却 器3、集奶罐5、牛奶保温罐6和洗涤剂清洗装置；所述的制冷剂循环装置由制冷机1、换热 器2和压缩机11构成，制冷机1通过第一制冷剂管路连接到所述的换热器2，换热器2通过 第二制冷剂管路连接到牛奶冷却器3，所述的牛奶冷却器3包括多道套接在一起的“U”型牛 奶冷却盘管和制冷剂夹套，“U”型牛奶冷却盘管和制冷剂夹套之间实现热交换，第二制冷剂 管路与所述的制冷剂夹套的进口对接，制冷剂夹套的出口通过第三制冷剂管路连接到所述的 制冷机1，所述的压缩机11通过设置电磁阀连接到所述的第三制冷剂管路上，压缩机11与 所述的换热器2相连接。如图1所示，所述的冷却水装置由循环水泵9和冷水塔10构成，冷 水塔10与循环水泵9通过水管相连接，将冷却水输送到换热器2实现制冷剂与冷却水之间的 热交换。如图1所示，所述的集奶罐5的底部设有输奶泵4，输奶泵4通过止回阀、输奶管 与“U”型牛奶冷却盘管的进口端相连接，“U”型牛奶冷却盘管内设置有若干的麻花状钢片， 麻花状钢片为若干个两小段组成，两小段之间的扭转方向不同，范围从90到180度，如图2 所示，所述的麻花状钢片由左旋片12和右旋片13组成，左旋片12和右旋片13依次间隔设 置在所述的“U”型牛奶冷却盘管内。“U”型牛奶冷却盘管的出口端设置有温度计和三通阀， 三通阀的另外两端分别连接到牛奶保温罐6和集奶罐5。所述的洗涤剂清洗装置包括洗涤剂 储罐7和洗涤水储罐8，洗涤剂储罐7和洗涤水储罐8通过管路混合后连接到所述的集奶罐5； 集奶罐5止回阀后端设置有排奶管，排奶管上设有截止阀。

二、运行程序

1、在集奶罐5收集到500kg时，启动换热器2的循环水泵9，同时开启冷水塔10，使换 热器2的冷却水循环工作正常；

2、开启制冷机1，使制冷剂在牛奶冷却器3的夹套内循环流动，开始制冷；

3、启动输奶泵4，将牛奶连续不断地输入牛奶冷却器3，经牛奶冷却器3降温至2～3℃ 的牛奶注入牛奶保温灌6，集奶罐5不断补充刚挤出的牛奶；

4、集奶罐5里的牛奶全部送入牛奶冷却器3，冷却完毕之后，停制冷机1并开启输奶泵 4，通过出口处的排奶阀将滞留在冷却管里的牛奶放出，倒入牛奶保温罐6，同时将冷却后去 牛奶保温罐6道上的三通阀转向集奶罐5。

三、洗涤牛奶冷却装置

牛奶冷却作业结束后关停制冷机1，开启压缩机11，抽出牛奶冷却器3夹套里的制冷剂， 当压力真空表指向负压时开始洗涤操作：

1、将洗涤水罐的热水注入集奶罐5，开启输奶泵4，循环数次后，从泵出口处排奶阀排 出洗涤含牛奶的废水；

2、从洗涤剂储罐7计量后，将表面剂注入集奶罐5，再从洗涤水储罐8加入一定比例热 水到集奶罐5，启动输奶泵4，使洗涤液在牛奶冷却器3和集奶罐5里循环洗涤数分钟后参照 1，排出废水；

3、同上，不加表面活性剂，仅用热水循环洗涤数次，直至无表面活性剂残留，牛奶快速 冷却装置清洗完毕，待下次使用，为了节约水资源，第三次以后的洗涤水不要废弃，收集待 下次洗涤时回用。

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