一种便携式牛奶冷却器

技术领域

本发明涉及牛奶冷却领域，尤其涉及一种可便捷高效冷却牛奶的换热器，属于换热器设计技术领域，具体地说是一种便携式牛奶冷却器。

背景技术

由于生牛乳中可能含有布氏杆菌、沙门氏菌等多种致腐、致病微生物，因此生牛乳及乳制品加工必须经过消毒杀菌工艺，以保证食品安全。经热处理后的牛乳须及时冷却，以进一步抑制细菌繁殖，提高乳制品的保存性能。经几段冷却后，根据不同产品的工艺要求牛乳降至不同温度，巴氏消毒的牛乳要求温度降至4℃左右，用于干酪生产、发酵乳加工的牛乳，一般要求冷却至30℃左右后进行发酵处理。牛乳加工过程中对牛乳与乳制品进行冷却、预热等均需通过热交换来实现。由于牛乳是以可溶性、胶体和乳化状态形式存在的蛋白质、脂类、盐类和酶类等组成的复杂生物学流体，在冷、热处理过程中，牛乳的理化特性发生变化，极易在换热设备上结垢，包覆于换热接触面上，影响换热设备的换热效果，因此，换热设备应兼顾换热效果与清洗便捷性。在相对落后小规模厂和零售加工店中，牛乳冷却往往采取更简单却也低效的冷却方式，将盛有牛乳的容器直接半沉浸在冷水里，这种方式换热效果差、时间长、需冷却水量大。在较先进的规模性乳制品工艺中，广泛应用的换热器有间歇贮槽式换热器、板式换热器，这些换热设备各有特点，间歇贮槽式换热器结构简单，但换热时间长，不能连续工作；板式换热器传热效率高，但流道狭窄，对热流侧表面的结垢十分敏感。因此，现有牛乳冷却设备在换热效率、工作模式和清洗便捷性等方面上尚存在一定提升空间。

发明内容

本发明目的在于提供一种便携式牛奶冷却器，先将牛奶通入筒体内后对换热螺旋盘管的冷却水进口通入冷却水，或同时将牛奶与冷却水通入筒体与换热螺旋盘管，使得冷却水与待冷却牛奶在筒体内发生逆流换热，完成后从筒体底部的牛奶出口得到预期温度的牛奶，换热后的冷却水可供其他用途使用。该便携式牛奶冷却器具有结构简单，可实现间歇式或连续式高效地牛奶冷却，且清洗操作便捷等优点。

为了达到上述目的，本发明提供了一种便携式牛奶冷却器，包括顶盖、换热螺旋盘管、筒体、支座，所述顶盖放置于所述筒体顶端上，所述换热螺旋盘管放置于所述筒体内部的中心位置，所述筒体放置于所述支座上，所述支座放置于水平地面上；所述顶盖包括顶盖提手、牛奶入口、换热管接口槽一、换热管接口槽二、提拉环槽，所述顶盖提手和所述牛奶入口位于所述顶盖中心附近，所述换热管接口槽一与所述换热管接口槽二位于同一直线上，所述提拉环槽位于所述顶盖提手与所述牛奶入口之间，所述提拉环槽与所述换热管接口槽平行，并且所述提拉环槽位于所述顶盖的直径上；所述换热螺旋盘管包括冷却水进口、冷却水出口、提拉环与固定杆，所述换热螺旋盘管由一根管向下伸入底部后向上螺旋绕成，管子两端口分别与所述冷却水进口和所述冷却水出口连接，所述提拉环垂直位于所述换热螺旋盘管上方，所述提拉环位于所述换热螺旋盘管的直径上，并且所述固定杆位于所述换热螺旋盘管的外圈两侧，所述提拉环与所述固定杆焊接连接，所述换热螺旋盘管与所述固定杆焊接连接；所述筒体包括空心圆柱、底板、牛奶出口，所述空心圆柱一端与所述底板焊接连接，所述牛奶出口位于所述底板上；所述支座包括围栏、支杆、上底座和下底座，所述围栏焊接连接在所述上底座圆周上，所述上底座与所述下底座通过所述支杆焊接连接。

根据冷却工况，冷却介质可以是冷却水、冰水或其他冷却工质，冷却介质由所述冷却水进口进入所述换热螺旋盘管，从所述换热螺旋盘管的所述冷却水出口流出，待冷却牛奶从所述牛奶入口进入所述筒体，在所述筒体内累积一定液量后由所述牛奶出口流出所述筒体，冷却介质和待冷却牛奶在设计的流速范围内进行间歇式或连续式的逆流换热，以获得预期换热效果；需要清洗时，将所述筒体内的牛奶从所述牛奶出口排尽，打开所述顶盖，将所述换热螺旋盘管从所述提拉环拽出所述筒体，然后进行清洗或直接对所述换热螺旋盘管和所述筒体内部进行清洗，由于所述牛奶出口位于筒体底部，清洗污水可通过所述牛奶出口排空，设备清洗操作便捷，确保高效换热。

优化地，所述牛奶出口位于所述换热螺旋盘管外圈与所述空心圆柱内壁之间。

优化地，所述冷却水进口、所述冷却水出口、所述牛奶入口和所述牛奶出口的接口形式为快速接头。

优化地，所述顶盖、所述换热螺旋盘管与所述筒体为独立的个体，所述换热螺旋盘管可通过打开所述顶盖，从所述提拉环拽出所述筒体，以便清洗。

优化地，所述围栏的高度不小于所述筒体高度的三分之一。

附图说明

图1为本发明一种便携式牛奶冷却器的顶盖示意图；图2为本发明一种便携式牛奶冷却器的换热螺旋盘管示意图；图3为本发明一种便携式牛奶冷却器的筒体示意图；图4为本发明一种便携式牛奶冷却器的支座示意图；图5为本发明一种便携式牛奶冷却器的主视图；图6为本发明一种便携式牛奶冷却器的俯视图；图7为本发明一种便携式牛奶冷却器的立体透视轴侧图。图1至图7中：顶盖1；筒体2；换热螺旋盘管3；冷却水进口4；冷却水出口5；底板6；提拉环7；固定杆8；牛奶入口9；牛奶出口10；顶盖提手11；换热管接口槽一12；换热管接口槽二13；提拉环槽14；支杆15；围栏16；上底座17；下底座18；空心圆环19；支座20。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。

本发明设计的一种便携式牛奶冷却器（参见图1至图7），包括顶盖（1）、换热螺旋盘管（3）、筒体（2）、支座（20），所述顶盖（1）放置于所述筒体（2）顶端上，所述换热螺旋盘管（3）放置于所述筒体（2）内部的中心位置，所述筒体（2）放置于所述支座（20）上，所述支座（20）放置于水平地面上；所述顶盖（1）包括顶盖提手（11）、牛奶入口（9）、换热管接口槽一（12）、换热管接口槽二（13）、提拉环槽（14），所述顶盖提手（11）和所述牛奶入口（9）位于所述顶盖（19）中心附近，所述换热管接口槽一（12）与所述换热管接口槽二（13）位于同一直线上，所述提拉环槽（14）位于所述顶盖提手（11）与所述牛奶入口（9）之间，所述提拉环槽（14）与所述换热管接口槽一（12）、换热管接口槽一（13）平行，并且所述提拉环槽（14）位于所述顶盖（1）的直径上；所述换热螺旋盘管（3）包括冷却水进口（4）、冷却水出口（5）、提拉环（7）与固定杆（8），所述换热螺旋盘管（3）由一根管向下伸入底部后向上螺旋绕成，管子两端口分别与所述冷却水进口（4）和所述冷却水出口（5）连接，所述提拉环（7）垂直位于所述换热螺旋盘管（3）上方，所述提拉环（7）位于所述换热螺旋盘管（3）的直径上，并且所述固定杆（8）位于所述换热螺旋盘管（3）的外圈两侧，所述提拉环（7）与所述固定杆（8）焊接连接，所述换热螺旋盘管（3）与所述固定杆（8）焊接连接；所述筒体（2）包括空心圆柱（19）、底板（6）、牛奶出口（10），所述空心圆柱（19）一端与所述底板（6）焊接连接，所述牛奶出口（10）位于所述底板（6）上；所述支座（20）包括围栏（16）、支杆（15）、上底座（17）和下底座（18），所述围栏（16）焊接连接在所述上底座（17）圆周上，所述上底座（17）与所述下底座（18）通过所述支杆（15）焊接连接。

根据冷却工况，冷却介质可以是冷却水、冰水或其他冷却工质，冷却介质由所述冷却水进口（4）进入所述换热螺旋盘管（3），从所述换热螺旋盘管（3）的所述冷却水出口（5）流出，待冷却牛奶从所述牛奶入口（9）进入所述筒体（2），在所述筒体（2）内累积一定液量后由所述牛奶出口（10）流出所述筒体（2），冷却介质和待冷却牛奶在设计的流速范围内进行间歇式或连续式的逆流换热，以获得预期换热效果；需要清洗时，将所述筒体（2）内的牛奶从所述牛奶出口（10）排尽，打开所述顶盖（1），将所述换热螺旋盘管（3）从所述提拉环（7）拽出所述筒体（2），然后进行清洗或直接对所述换热螺旋盘管（3）和所述筒体（2）内部进行清洗，由于所述牛奶出口（10）位于所述筒体（2）底部，清洗污水可通过所述牛奶出口（10）排空，设备清洗操作便捷，确保高效换热。

具体地，所述牛奶出口（10）位于所述换热螺旋盘管（3）外圈与所述空心圆柱（19）内壁之间。

具体地，所述冷却水进口（4）、所述冷却水出口（5）、所述牛奶入口（9）和所述牛奶出口（10）的接口形式为快速接头。

具体地，所述顶盖（1）、所述换热螺旋盘管（3）与所述筒体（2）为独立的个体，所述换热螺旋盘管（3）可通过打开所述顶盖（1），从所述提拉环（7）拽出所述筒体（2），以便清洗。

具体地，所述围栏（16）的高度不小于所述筒体（2）高度的三分之一。

实施例1：本发明设计的一种便携式牛奶冷却器，包括顶盖（1）、换热螺旋盘管（3）、筒体（2）、支座（20），所述顶盖（1）放置于所述筒体（2）顶端上，所述换热螺旋盘管（3）放置于所述筒体（2）内部的中心位置，所述筒体（2）放置于所述支座（20）上，所述支座（20）放置于水平地面上；所述顶盖（1）包括顶盖提手（11）、牛奶入口（9）、换热管接口槽一（12）、换热管接口槽二（13）、提拉环槽（14），所述顶盖提手（11）和所述牛奶入口（9）位于所述顶盖（19）中心附近，所述换热管接口槽一（12）与所述换热管接口槽二（13）位于同一直线上，所述提拉环槽（14）位于所述顶盖提手（11）与所述牛奶入口（9）之间，所述提拉环槽（14）与所述换热管接口槽一（12）、换热管接口槽一（13）平行，并且所述提拉环槽（14）位于所述顶盖（1）的直径上；所述换热螺旋盘管（3）包括冷却水进口（4）、冷却水出口（5）、提拉环（7）与固定杆（8），所述换热螺旋盘管（3）由一根管向下伸入底部后向上螺旋绕成，管子两端口分别与所述冷却水进口（4）和所述冷却水出口（5）连接，所述提拉环（7）垂直位于所述换热螺旋盘管（3）上方，所述提拉环（7）位于所述换热螺旋盘管（3）的直径上，并且所述固定杆（8）位于所述换热螺旋盘管（3）的外圈两侧，所述提拉环（7）与所述固定杆（8）焊接连接，所述换热螺旋盘管（3）与所述固定杆（8）焊接连接；所述筒体（2）包括空心圆柱（19）、底板（6）、牛奶出口（10），所述空心圆柱（19）一端与所述底板（6）焊接连接，所述牛奶出口（10）位于所述底板（6）上；所述支座（20）包括围栏（16）、支杆（15）、上底座（17）和下底座（18），所述围栏（16）焊接连接在所述上底座（17）圆周上，所述上底座（17）与所述下底座（18）通过所述支杆（15）焊接连接。

根据冷却工况，冷却介质可以是冷却水、冰水或其他冷却工质，冷却介质由所述冷却水进口（4）进入所述换热螺旋盘管（3），从所述换热螺旋盘管（3）的所述冷却水出口（5）流出，待冷却牛奶从所述牛奶入口（9）进入所述筒体（2），在所述筒体（2）内累积一定液量后由所述牛奶出口（10）流出所述筒体（2），冷却介质和待冷却牛奶在设计的流速范围内进行间歇式或连续式的逆流换热，以获得预期换热效果；需要清洗时，将所述筒体（2）内的牛奶从所述牛奶出口（10）排尽，打开所述顶盖（1），将所述换热螺旋盘管（3）从所述提拉环（7）拽出所述筒体（2），然后进行清洗或直接对所述换热螺旋盘管（3）和所述筒体（2）内部进行清洗，由于所述牛奶出口（10）位于所述筒体（2）底部，清洗污水可通过所述牛奶出口（10）排空，设备清洗操作便捷，确保高效换热。具体地，所述牛奶出口（10）位于所述换热螺旋盘管（3）外圈与所述空心圆柱（19）内壁之间。

具体地，所述冷却水进口（4）、所述冷却水出口（5）、所述牛奶入口（9）和所述牛奶出口（10）的接口形式为快速接头。

具体地，所述顶盖（1）、所述换热螺旋盘管（3）与所述筒体（2）为独立的个体，所述换热螺旋盘管（3）可通过打开所述顶盖（1），从所述提拉环（7）拽出所述筒体（2），以便清洗。

具体地，所述围栏（16）的高度不小于所述筒体（2）高度的三分之一。

本实施例待冷却牛奶温度为85℃，流量为4L/min，冷却水初始温度为20℃，将待冷却牛奶冷却至30℃时，每分钟需要6.4L冷却水被升温至55℃。

实施例2：本实施例设计的便携式牛奶冷却器与实施例1相同，不同之处在于本发明的冷却工况，当温度为70℃，流量为6L/min的待冷却牛奶需被冷却至35℃时，需要初始温度为28℃的冷却水22L/min，换热后冷却水升温至38℃。

本发明的具体实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，而并非是对本发明实施方式的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。