Результат интеллектуальной деятельности: ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ МОЛОКА

Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к устройствам для фильтрации молока.

Известно устройство фильтра жидкой смеси (патент №165199, МПК B01D 29/01, A01I 11/06), содержащее корпус с патрубками для подвода и отвода жидкой смеси и фильтрующей сетки, размещенной между дисками.

Недостатками конструкции фильтра является неопределенность движения примеси, так как она постоянно прижимается к фильтрующей сетке новыми потоками жидкости и может переместиться только при прекращении подачи жидкости. Необходима систематическая разборка и очистка сетки от примеси, которая состоит из мягких структурных элементов, прилипающих плотно к сетке и застревающих в ее порах. В то же время данная конструкция фильтра с фильтрующей сеткой не может обеспечить задержку соматических и бактериальных клеток. Все вышеперечисленные недостатки конструкции фильтра не позволяют осуществлять качественную очистку жидкой смеси.

Известно устройство фильтра жидкой смеси (патент №17009, МПК B01D 27/02), содержащее корпус с входным и выходным патрубками, цилиндрический фильтрующий элемент, установленный с кольцевым зазором относительно корпуса, в котором установлена кольцевая заглушка, отделяющая камеру фильтрации от полости патрубка отвода фильтрата.

Недостатками этого устройства является сложность установки заглушки, обеспечивающей герметизацию камеры фильтрации, а нахождение в нижней части фильтрующего элемента патрубка отвода примеси не обеспечит удаление налипшей массы примеси по всей поверхности фильтра, что повышает его себестоимость, а возможные неточности изготовления криволинейной поверхности пластин вызывают неравномерность потоков жидкой смеси, что снижает совокупную скорость их поступления и приводит к возникновению эффекта перемешивания поступающих потоков. Все это в совокупности не обеспечивает равномерность подачи жидких смесей на фильтрующий элемент и снижает качество ее очистки.

Наиболее близким к заявляемому устройству по совокупности существенных признаков является принятый за прототип фильтр для очистки жидкости (патент №14529, МПК B01D 27/08), содержащий корпус с каналами подвода очищаемой жидкости и отвода примеси, цилиндрический фильтроэлемент, внутренняя поверхность которого сообщается с каналом отвода молока, камеру фильтрации, соединенную с каналом подвода очищаемой жидкости, и установленным в ней распределительного устройства в виде шайбы с отверстиями.

Недостатком этого устройства является то, что эффективность очистки жидкой смеси снижается из-за ее первоначального поступления через распределительную шайбу с отверстиями, так как скорость вновь образующихся струй жидкости стремится вниз и тормозит ее перемещение снизу вверх. Таким образом, распределительное устройство в виде шайбы с отверстиями не способствует равномерному подводу жидкости по всей длине фильтра, что снижает качество очистки жидкой смеси.

Задача изобретения - улучшить качество очистки молока за счет поэтапного процесса очистки от крупных и мелких фракций загрязнителей и исключить попадание молока от коров больных маститом в молочную магистраль доильной установки.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве фильтра для очистки молока, включающий корпус и цилиндрический фильтроэлемент, камеру фильтрации, образованную корпусом и наружной поверхностью фильтроэлемента, внутренняя полость которого сообщена с патрубком отвода молока, а патрубок подвода молока соединен с камерой фильтрации, в которой установлено распределительное устройство в виде шайбы с равномерно размещенными в нем отверстиями, в отличие от прототипа, в нижней части камеры фильтрации установлен усеченный конусообразный колпак с боковыми продольными прорезями, а в нижней части цилиндрического фильтроэлемента, имеющего поперечные проводящие каналы, установлена заглушка, упирающаяся в усеченный конусообразный колпак, а на внешнюю оболочку в нижней части надет с натягом фильтроэлемент в виде шайбы с продольными проводящими каналами.

Необходимость представления в нижней части камеры фильтрации усеченного конусообразного колпака с боковыми продольными прорезями и заглушки в нижней части с учетом цилиндрического фильтроэлемента, имеющего поперечные проводящие каналы, а на внешней поверхности цилиндрического фильтроэлемента в виде шайбы с продольными проводящими каналами объясняется следующим. На первом этапе очистки молока солома, опилы, корма и волосы задерживаются в усеченном конусном колпаке с боковыми продольными прорезями. На втором этапе очистки молока, если оно поступает от коровы имеющей заболевание вымени маститом и содержащим хлопьевидные частицы и сгустки крови, происходит забивание ими продольных проводящих каналов фильтроэлемента в виде шайбы. Таким образом, мастер машинного доения оперативно выявляет заболевшую корову и производит ее дальнейшее доение в отдельное доильное ведро. Молоко от больной маститом коровы не поступает в общую молочную магистраль до окончания ее лечения. На третьем этапе очистки молока, если оно поступает от коровы имеющей заболевание вымени маститом и содержащим бактерии и соматические клетки которые беспрепятственно проходят через продольные проводящие каналы фильтроэлемента в виде шайбы и задерживаются в поперечных проводящих каналах цилиндрического фильтроэлемента. Способность цилиндрическим фильтроэлементом задерживать бактерии и соматические клетки объясняется следующим: молекулы молока располагаются в поперечных проводящих каналах настолько тесно к друг к другу, что они могут совершать только небольшие колебания в очень узких пределах и лишь иногда могут меняться местами друг с другом. Такая перемена мест происходит совершенно беспорядочно, но под действие касательного напряжения эта перемена мест чаще совершается в том направлении, в котором действует касательное напряжение, что и приводит к скольжению одного слоя жидкости по другому. Таким образом, различная вязкость частей молока и загрязняющих ее веществ вызывает различный эффект скольжения строго пропорциональный касательному напряжению. Это приводит при перемены молекулами своих мест к задержке продольных проводящих каналах цилиндрического фильтроэлемента бактерий и соматических клеток.

На фиг. изображен фильтр для очистки молока.

Устройство фильтра состоит из корпуса 1, в который вставлен цилиндрический фильтроэлемент 2 с поперечными проводящими каналами, внутренняя полость которого сообщается с патрубком 3 отвода молока. Камера фильтрации 4, находящаяся между корпусом 1 и наружной поверхностью цилиндрического фильтроэлемента 2, сообщается с патрубком подвода молока 5. Цилиндрический фильтроэлемент 2 в нижней части с учетом всей плоскости закрывается заглушкой 6, которая упирается в усеченный конусообразный колпак 7 с боковыми продольными прорезями. На конце нижней части цилиндрического фильтроэлемента 2 на наружной поверхности установлен с натягом с продольными проводящими каналами фильтроэлемент 8 в виде шайбы.

Устройство работает следующим образом: через патрубок подвода 5 корпуса 1 молоко поступает в усеченный конусообразный колпак 7, где происходит задержка крупной фракции примесей (соломы, корма).

Очищенное молоко проходит в дальнейшем через фильтроэлемент 8 в виде шайбы с вертикальными продольными проводящими каналами, которые моментально закупориваются сгустками крови и частицами творогообразной массы, если корова имеет заболевание вымени в виде скрытой субклинической формы. В доильный аппарат, из-за закупорки фильтроэлемента 8 в виде шайбы, не поступает разрежение и поэтому он не отсасывает молоко от больной коровы в молочную магистраль установки. Если корова не имеет заболевание вымени маститом, то молоко проходит свободно через фильтроэлемент 8 в виде шайбы и поступает в камеру фильтрации 4 на цилиндрический фильтроэлемент 2, в котором задерживаются бактерии и соматические клетки в его поперечных проводящих каналах.

Фильтр данной конструкции может применяться при очистке молока на молочных комплексах, а также для выявления коров больных маститом и исключения попадания молока от данных коров в общую молочную магистраль доильных установок.

Технико-экономический эффект фильтра для очистки молока заключается в повышении степени очистки на один класс и уменьшении микробиологических показателей (количества мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов) в десятки раз.