一种乳制品加工用快速降温装置及其温控方法与流程

本发明涉及奶制品加工，更具体地说，它涉及一种乳制品加工用快速降温装置及其温控方法。

背景技术：

1、乳制品加工过程中需要使用到大量的鲜奶，为了保证奶的质量，奶源地大都选择在环境好、无污染的地方，这样就导致奶源地大都较为分散，使得数乳制品生产加工中心距离奶源地距离都较远，挤出的鲜奶运输到工厂需要消耗较长的时间，不利于奶源的保鲜和保证奶源的品质；尤其是刚挤出的鲜奶，如果不能及时降温，在环境温度较高时很容易发生变质，从而影响鲜奶的质量；为了保证鲜奶从挤出到加工中心的质量，在鲜奶挤出时就需要对其进行快速降温，然后全程持续低温冷链运输，保证每一滴鲜奶品质纯正。

2、鲜奶快速降温装置是一种用于将鲜牛奶从室温快速降低到4℃以下的设备。目前，市场上对鲜奶的降温装置大都是由制冷机组、冷媒循环系统、冷却盘管、温度控制系统等组成，使用过程中大都是将鲜奶通过冷却盘管通过冷媒循环系统进行热交换，使得鲜奶的温度在通过冷媒循环系统后温度降低。虽然上述降温装置能够实现对鲜奶的降温操作，但是，在使用过程中发现，当需要降温的鲜奶数量大或流经冷媒循环系统的鲜奶量较大时，鲜奶不能充分与冷媒循环系统接触，导致降温效果较差，需要循环降温，进而使得普通的降温装置对鲜奶的降温效率较低，导致鲜奶降温耗时较长，从而不利于鲜奶的保鲜。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种乳制品加工用快速降温装置及其温控方法。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为一种乳制品加工用快速降温装置，包括冷却筒和上端盖，所述上端盖底部之间和冷却筒顶部之间从上到下依次设置有雾化筒、支撑架、集液罩，所述支撑架顶部转动连接有延伸至雾化筒内部的风轮，所述支撑架顶部安装有冷却结构，所述风轮套设在冷却结构外部且与冷却结构同轴线。

4、所述雾化筒上贯穿有延伸至雾化筒内部的高压喷雾结构，所述集液罩底部安装有与集液罩连通且延伸至冷却筒内部的换热管，所述换热管底端贯穿冷却筒且延伸至冷却筒外部；所述上端盖顶部安装有两排气管，所述冷却结构顶部贯穿上端盖且延伸至上端盖顶部。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却筒底部固定有与冷却筒内腔连通且被换热管贯穿的注水管，所述冷却筒外圆面上固定有液位计、排水管。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却结构包括安装在支撑架上的筒体，所述筒体顶部固定有与筒体内腔连通的回流管、输送管，所述回流管、输送管顶部均贯穿上端盖且延伸至上端盖外部，所述输送管底端延伸至筒体内底部，所述筒体外圆面上贯穿有若干吸热片，所述吸热片位于筒体内部的一端固定有与筒体内腔配合的导热套，所述导热套上开设有与吸热片正对引流槽，所述引流槽延伸开设至吸热片内部。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑架包括通过螺栓与冷却筒固定连接的支撑环，所述支撑环上固定有与风轮转动连接的下锥形支撑座，所述支撑环内圆面上固定有用于支撑筒体的下限位支架。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述雾化筒内圆面上固定有与风轮转动连接的上锥形支撑座，所述雾化筒顶部端面固定有与筒体配合的上限位支架，所述雾化筒上固定有雾化筒内腔连通且与高压喷雾结构配合的安装套管，所述安装套管位于雾化筒外部的一端面开设有限位槽。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述高压喷雾结构包括穿过安装套管延伸至雾化筒内部的高压气管，所述高压气管位于雾化筒内部的一端面固定有锥形扩散罩，所述高压气管外圆面上固定有与限位槽配合的限位条，所述高压气管上沿轴线贯穿有一端延伸至锥形扩散罩内部的乳液输送管。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述上端盖顶部开设有与回流管、输送管配合的贯穿孔，其中一所述排气管上安装有泄压阀，另一所述排气管上安装有温度传感器。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述换热管包括中间段的金属螺旋管，所述金属螺旋管输入端固定有与集液罩连通的上金属导管，所述金属螺旋管输出端固定有贯穿注水管的下金属导管，所述金属螺旋管输出端与下金属导管的连接处安装有电磁阀。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述风轮包括与下锥形支撑座、上锥形支撑座配合的两固定环，两所述固定环之间呈环形等距安装有若干连接板，所述连接板朝向固定环内圆面倾斜设置。

13、一种乳制品加工用快速降温装置的温控方法，包括如下步骤：

14、步骤一：通过注水管、输送管分别向冷却筒、筒体中输入冷却介质，将冷却介质充满冷却筒、筒体并使得雾化筒内温度与冷却介质保持一致并恒定一段时间；

15、步骤二：通过高压喷雾结构中的高压气管通入高压低温气体，通过乳液输送管输入需要降温的乳液，高压低温气体与乳液同时通入至雾化筒中；

16、步骤三：在高压低温气体的作用下，由乳液输送管输入的乳液会雾化并以较高的流速射向风轮，同时推动风轮转动，使得乳液雾化得更细小，充分与雾化筒内冷空气接触，使得乳液快速降温；

17、步骤四：穿过风轮后的雾化颗粒较大的乳液，粘附在冷却结构中筒体、吸热片外表面，对乳液进一步进行降温；

18、步骤五：经过雾化降温后的乳液在自然重力的作用下低落并聚集在集液罩中，然后进入换热管中，在换热管的作用下穿过冷却筒中的冷却介质，进行再次降温；

19、步骤六：经过快速降温后的乳液通过换热管中的下金属导管输出冷却筒，实现对乳液快速降温操作。

20、本发明的优点是：

21、1、本发明通过设置贯穿雾化筒的高压喷雾结构，使得喷出的乳液在高压低温气体的作用下雾化喷射出，增加乳液与雾化筒内腔空气的接触面积，提高对乳液降温的速率，并通过设置在雾化筒内部的风轮、冷却结构，对较大的乳液进行吸附降温，进一步提高对乳液的快速降温效果，缩短鲜奶降温所消耗时间，提高鲜奶的保鲜效果。

22、2、本发明通过设置在冷却筒顶部端面的集液罩，将经过雾化降温后的乳液收集，并输入至换热管中，换热管中的乳液再次与冷却筒内部的冷却介质接触，保证对乳液降温的效果，提高乳液的快速降温速率。

23、3、本发明通过由乳液输送管输入的乳液会雾化并以较高的流速射向风轮，同时推动风轮转动，对喷射在风轮上的乳液进行打碎，进一步使得乳液雾化得更细小，充分与雾化筒内冷空气接触，使得乳液快速降温。

技术特征：

1.一种乳制品加工用快速降温装置，包括冷却筒(1)和上端盖(2)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种乳制品加工用快速降温装置，其特征在于，所述冷却筒(1)底部固定有与冷却筒(1)内腔连通且被换热管(9)贯穿的注水管(11)，所述冷却筒(1)外圆面上固定有液位计(12)、排水管(13)。

3.根据权利要求1所述的一种乳制品加工用快速降温装置，其特征在于，所述冷却结构(7)包括安装在支撑架(4)上的筒体(701)，所述筒体(701)顶部固定有与筒体(701)内腔连通的回流管(702)、输送管(703)，所述回流管(702)、输送管(703)顶部均贯穿上端盖(2)且延伸至上端盖(2)外部，所述输送管(703)底端延伸至筒体(701)内底部，所述筒体(701)外圆面上贯穿有若干吸热片(704)，所述吸热片(704)位于筒体(701)内部的一端固定有与筒体(701)内腔配合的导热套(705)，所述导热套(705)上开设有与吸热片(704)正对引流槽(706)，所述引流槽(706)延伸开设至吸热片(704)内部。

4.根据权利要求3所述的一种乳制品加工用快速降温装置，其特征在于，所述支撑架(4)包括通过螺栓与冷却筒(1)固定连接的支撑环(401)，所述支撑环(401)上固定有与风轮(6)转动连接的下锥形支撑座(402)，所述支撑环(401)内圆面上固定有用于支撑筒体(701)的下限位支架(403)。

5.根据权利要求1所述的一种乳制品加工用快速降温装置，其特征在于，所述雾化筒(3)内圆面上固定有与风轮(6)转动连接的上锥形支撑座(301)，所述雾化筒(3)顶部端面固定有与筒体(701)配合的上限位支架(302)，所述雾化筒(3)上固定有雾化筒(3)内腔连通且与高压喷雾结构(8)配合的安装套管(303)，所述安装套管(303)位于雾化筒(3)外部的一端面开设有限位槽。

6.根据权利要求5所述的一种乳制品加工用快速降温装置，其特征在于，所述高压喷雾结构(8)包括穿过安装套管(303)延伸至雾化筒(3)内部的高压气管(801)，所述高压气管(801)位于雾化筒(3)内部的一端面固定有锥形扩散罩(802)，所述高压气管(801)外圆面上固定有与限位槽配合的限位条(803)，所述高压气管(801)上沿轴线贯穿有一端延伸至锥形扩散罩(802)内部的乳液输送管(804)。

7.根据权利要求1所述的一种乳制品加工用快速降温装置，其特征在于，所述上端盖(2)顶部开设有与回流管(702)、输送管(703)配合的贯穿孔，其中一所述排气管(10)上安装有泄压阀(14)，另一所述排气管(10)上安装有温度传感器(15)。

8.根据权利要求1所述的一种乳制品加工用快速降温装置，其特征在于，所述换热管(9)包括中间段的金属螺旋管(901)，所述金属螺旋管(901)输入端固定有与集液罩(5)连通的上金属导管(902)，所述金属螺旋管(902)输出端固定有贯穿注水管(11)的下金属导管(903)，所述金属螺旋管(901)输出端与下金属导管(903)的连接处安装有电磁阀(904)。

9.根据权利要求1所述的一种乳制品加工用快速降温装置，其特征在于，所述风轮(6)包括与下锥形支撑座(402)、上锥形支撑座(301)配合的两固定环(601)，两所述固定环(601)之间呈环形等距安装有若干连接板(602)，所述连接板(602)朝向固定环(601)内圆面倾斜设置。

10.根据权利要求1所述的一种乳制品加工用快速降温装置的温控方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明适用于奶制品加工技术领域，提供了一种乳制品加工用快速降温装置，包括冷却筒和上端盖，上端盖间和冷却筒之间设置有雾化筒、支撑架、集液罩，支撑架顶部转动连接有风轮，支撑架顶部安装有冷却结构，雾化筒上贯穿有高压喷雾结构，集液罩底部安装有换热管，冷却筒底部固定有注水管，冷却筒上固定有液位计、排水管。本发明设置贯穿雾化筒的高压喷雾结构，使得喷出的乳液在高压低温气体的作用下雾化喷射出，增加乳液与雾化筒内腔空气的接触面积，提高对乳液降温的速率，并通过设置在雾化筒内部的风轮、冷却结构，对较大的乳液进行吸附降温，进一步提高对乳液的快速降温效果，缩短鲜奶降温所消耗时间，提高鲜奶的保鲜效果。

技术研发人员：程喜娥,李宏
受保护的技术使用者：陕西雅泰乳业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8