Устройство для ультразвуковой обработки молока проточного типа
Владельцы патента RU 2603101:
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Устройство для ультразвуковой обработки молока расположено между патрубком выхода молока из молочной камеры коллектора доильного аппарата вакуумного типа и молокопроводом. Устройство содержит полый цилиндр, который образован пьезоисточниками ультразвуковых излучений кольцевой формы и покрыт оболочкой из нержавеющей стали и резонансную мембрану из эластичной резины. По центру полости цилиндра расположен литой стержень с кольцевыми выступами из пищевой резины, закрепленный с возможностью образования сквозного протока кольцевой формы посредством установленных на входе и выходе дисков из пищевой резины со сквозными несовмещенными отверстиями. Кольцевые выступы стержня вместе с несовмещенными отверстиями дисков способствуют созданию турбулентного режима течения и перемешивания молока. Проходное сечение указанного протока на выходе меньше, чем на входе. Пьезоисточники ультразвуковых излучений выполнены с возможностью прохода излучения через резонансную мембрану внутрь цилиндра. Изобретение позволяет устранить исходную бактериальную загрязненность молока на начальной стадии его получения, что обеспечит повышение его качества. 2 ил.
Изобретение относится к устройствам механизированной дойки крупного рогатого скота (КРС).
Назначение устройства: извлечение молока из вымени крупного рогатого скота с одновременным устранением исходной бактериальной загрязненности уничтожением бактерий ультразвуковой обработкой.
Известно устройство для извлечения молока из вымени - доильный аппарат вакуумного типа для механизированной дойки крупного рогатого скота, включающий пульсатор, коллектор, доильные стаканы, молочные и вакуумные патрубки и шланги (Механизация и технология животноводства / В.В. Кирсанов, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич и др. - М.: КолосС, 2007. С. 415-419).
Недостатком устройства является то, что оно не предназначено для уничтожения бактерий в потоке. В результате бактерии, исходящие вместе с молоком из полости вымени, наличие которых зависит от качества содержания коров, а также скопившиеся на внутренних поверхностях элементов коллектора и патрубков, поступают в потоке в резервуар для охлаждения и хранения молока и при всех положительных условиях. Высший сорт молока, согласно ГОСТ РФ, может содержать до 300000 ед. бактерий/см3, что почти в 30 раз превышает уровень Европейского стандарта.
Прототипом является устройство для ультразвуковой обработки молока проточного типа, содержащее резонансную мембрану выполненную из эластичной резины и размещенную на цилиндре с возможностью прохода через нее наружу излучения, а молокопровод представляет собой лоток полукруглой формы, установленный вокруг цилиндра по винтовой линии (прототип - патент RU 2510850 С2, МПК A01J 11/00, A23L 3/30, C02F 1/36, 29.01.2013).
Недостатком данного устройства является неопределенность места его установки в технологической цепи движения молока и, отсюда, неконкретность его производственного назначения, кроме того, форма лотка не исключает наличие застойных зон, что требует высокой трудоемкости промывки молочного канала, представляющего винтовую линию, а движение молока по винтовой линии снижает его скорость, ухудшает ток.
Сущность изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является создание системы по повышению качества молока сразу после дойки, улучшение тока и создание технических условий для снижения трудоемкости промывки пути движения молока.
Технический результат заявленного изобретения заключается в целевом производственном назначении в конкретной технологической цепи устройства для уничтожения бактерий.
Этот технический результат достигается включением ультразвукового излучателя в состав доильного аппарата на этапе движения молока сразу после отбора из вымени для исключения исходной бактериальной загрязненности на начальной стадии его получения, что обеспечит повышение качества молока, и конструкция которого позволит улучшить его ток и обеспечит снижение трудоемкости промывки молочного канала доильного аппарата по окончании дойки.
Доильный аппарат с устройством для ультразвуковой обработки молока и само устройство ультразвуковой обработки приведены на фиг. 1 и 2.
Пульсатор через коллектор 2 (фиг. 1) распределяет попеременно вакуум и атмосферное давление (переменный вакуум) в доильные стаканы 1. Между патрубком выхода молока 4 из молочной камеры 3 коллектора 2 и доильным ведром (или молокопроводом) установлено устройство ультразвуковой обработки молока 5, состоящее из пьезоисточников ультразвуковых кольцевых излучателей 7 (фиг. 2). Пьезоисточники скомплектованы в виде полого цилиндра 8 с возможностью прохода излучения через резонансную мембрану 16 внутрь полого цилиндра 8. Жесткость устройства обеспечивается шпильками 9, стягивающими снаружи верхнюю и нижнюю стяжные пластины 10.
Снаружи кольцевой излучатель покрыт оболочкой 15 из нержавеющей стали.
Полый цилиндр 8 представляет собой кольцевой трубчатый сквозной проток, в центре которого размещен литой стержень с кольцевыми выступами 11 из пищевой резины, укрепленный по центру дисками 12 из пищевой резины со сквозными несовмещенными отверстиями 13 для прохода молока, устанавливаемыми на входе и выходе. Снаружи полого цилиндра 8 размещается высокочастотный кабель и высокочастотный генератор (на фиг. не показаны).
Устройство работает следующим образом.
С началом дойки включается высокочастотный генератор. Пульсатор формирует режим работы доильных стаканов 1, эвакуирует молоко из доильных стаканов и способствует его дальнейшей эвакуации. При такте сосания поток молока из доильного стакана 1 под действием вакуума поступает в молочную камеру 3 коллектора 2 и выходит по патрубку 4 в полый цилиндр 8 устройства ультразвуковой обработки 5. С помощью пьезоисточников ультразвуковых кольцевых излучателей 7 происходит ультразвуковая обработка потока, турбулентность и перемешивание которого обеспечиваются несовмещенными отверстиями 13 в дисках 12 из пищевой резины, установленных на входе и выходе, и кольцевыми выступами 14 на стержне 11 из пищевой резины. Кольцевой сквозной проток образуется трубчатым излучателем со стержнем 11. Полноценная ультразвуковая обработка обеспечивается продолжительностью воздействия, определяемого длиной суммарного набора пьезоисточников ультразвуковых кольцевых излучателей 7.
Необходимая заполненность полого цилиндра 8 устройства ультразвуковой обработки молоком обеспечивается уменьшенным проходным сечением на выходе, образуемым отверстиями на нижнем диске 13. После ультразвуковой обработки молоко поступает по выходному патрубку 6 в молочное ведро или в молокопровод. Прямоточность движения молока через излучающий цилиндр улучшает ток молока и снижает трудоемкость промывки пути его движения после дойки.
Устройство для ультразвуковой обработки молока проточного типа, расположенное между патрубком выхода молока из молочной камеры коллектора доильного аппарата вакуумного типа и молокопроводом, содержащее полый цилиндр, образованный пьезоисточниками ультразвуковых излучений кольцевой формы и покрытый оболочкой из нержавеющей стали, резонансную мембрану из эластичной резины, и расположенный по центру полости цилиндра литой стержень с кольцевыми выступами, закрепленный с возможностью образования сквозного протока кольцевой формы посредством установленных на входе и выходе дисков со сквозными несовмещенными отверстиями, которые вместе с кольцевыми выступами стержня предназначены для создания турбулентного режима течения и перемешивания молока, проходное сечение указанного протока на выходе меньше, чем на входе для обеспечения наполненности обрабатываемого пространства молоком, при этом пьезоисточники ультразвуковых излучений выполнены с возможностью прохода излучения через резонансную мембрану внутрь цилиндра, а кольцевые выступы и диски выполнены из пищевой резины.
