DE4408073A1 - Einrichtung zur Wärmebehandlung von insbesondere Milch - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für eine die Haltbarkeit erhöhende Wärmebehandlung von Keimen enthaltenden Produkten, insbesondere zur Pasteurisierung bzw. Ultrahocherhitzung von Milch, mit einer über eine Rohproduktleitung an ein Rohproduktbehältnis anschließbaren, einen oder mehrere Wärmetauscher sowie einen Kühler umfassenden, in indirektem Gegenstrom vom Roh- und Fertigprodukt durchstrombaren Wärmetauscher­ einheit und mit einer zumindest zwei Absperrventile und eine in das Rohproduktbehältnis mündende Rück­ führleitung umfassenden Schutzvorrichtung gegen die Vermischung von wärmebehandelten Produkten mit unbehandelten Produkten.

Eine Einrichtung der vorgenannten Art ist in der DE-Zeitschrift "Deutsche Milchwirtschaft" 7/1991, Seite 181/182 am Beispiel eines Anlagenkonzeptes für eine Milcherhitzungsanlage beschrieben. Die dabei vorgesehene Schutzvorrichtung soll sicher­ stellen, daß eine Vermischung der wärmebehandelten Milch mit noch nicht vollständig erhitzter Milch aufgrund undichter Wärmetauscher vermieden ist. Dazu wird eine Druckdifferenz, nämlich ein Druck­ gefälle zu den Fließwegen der noch unzureichend erhitzten Milch, erzeugt. Der Wärmetauschereinheit ist eine Druckerhöhungspumpe nachgeschaltet, die in dem Fertigproduktrohrstrang vor der Einmündung in den ersten Wärmetauscher angeordnet ist. Über ein Druckregelventil kann ein Differenzdruck von mindestens 0,5 bar zugunsten der Fließwege für die pasteurisierte Milch aufgebaut werden. Bei Unterschreitung der Mindestpasteurisierungstem­ peratur schaltet ein Umschaltventil auf Umlauf, wobei gleichzeitig ein Absperrventil am Ausgang des Fertigproduktrohrstranges an der Wärme­ tauschereinheit geschlossen wird.

Desweiteren ist in Ventil zwischen dem Rohrstrang vorgesehen, der in die Wärmetauschereinheit mündet, und den Bohrstrang, der von der Wärmetauschereinheit zum Fertigproduktbehältnis führt. Dieses letzt­ genannte Ventil stellt damit eine Verbindung der Fertigmilchleitung mit der Saugleitung der Druckerhöhungspumpe her; wobei beide Leitungen pasteurisierte Milch enthalten, jedoch mit unter­ schiedliche Temperaturen. Da die Druckerhöhungs­ pumpe wegen des geschlossenen Ventils keine Milch mehr fördert, den vorgeschriebenen höheren Druck in der pasteurisierten Milch dabei aber aufrecht­ erhält, kann es an diesem Ventil zu keiner nennenswerten Querströmung kommen. Vielmehr erfolgt hier lediglich ein Mengenaustausch von wenigen Litern Milch zur Kompensation der Wärmeausdehnung des Erhitzers.

Die Druckdifferenz im Betrieb der Druckerhöhungs­ pumpe und die Ventilstellungen werden laufend überwacht und aufgezeichnet. Sobald vorgegebene Werte unterschritten sind, werden die Fließwege für das Fertigprodukt abgeregelt.

Eine derartige Schutzvorrichtung arbeitet sicher und zufriedenstellend, erfordert jedoch einen erheblichen apparativen Aufwand, um bestehende Einrichtungen entsprechend den gesetzlichen Vor­ schriften nachzurüsten bzw. um zu bauende Ein­ richtungen entsprechend auszubilden. Dies beein­ flußt die Gesamtinvestitionskosten erheblich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die relativ einfach bauend auch die Vermischung von wärmebehandelten Produkten mit unbehandelten Produkten auszurüsten verhindert.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Ein­ richtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aus. Hinsichtlich weiterer wesentlicher Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die An­ sprüche 2 und 5 verwiesen.

Wesentlicher Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist, daß mit einem außerordentlich geringen baulichen Aufwand diese mit einer Schutz­ vorrichtung gegen die Vermischung von wärmebe­ handelten und nicht oder nicht hinreichend wärme­ behandelten Produkt ausgerüstet werden kann, ohne daß die Gesamteinrichtung wesentlich verteuernde Aggregate Einsatz finden müssen.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist in den Stillstandszeiten und damit z. B. täglich auto­ matisch eine Druckprobe auf z. B. Dichtigkeit eines Wärmetauscherplattensystems zu nehmen, wobei über eine gewisse Zeitdifferenz der Druck bzw. der Druckabfall überprüft wird. Dabei können nicht nur die Wärmetauscher, sondern auch der Kühler überprüft werden.

In einfachster Ausgestaltung kann die Druckhalte­ vorrichtung durch ein Steigrohr gebildet sein, das mit nur wenigen Anschlußelementen an eine bestehende Fertigproduktleitung anzuschließen ist. In diesem Steigrohr, das zweckmäßigerweise mit einer Markierung zu versehen ist, kann die Höhendifferenz einer Wasserstufe zur Überprüfung der Dichtigkeit des Plattensystems herangezogen werden. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, sonstige geeignete Druckhalteprüfgeräte wie z. B. auch Druckausgleichsbehälter und dgl. einzusetzen.

Ein wesentlicher weiterer Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist, daß sich die Druckhalte­ prüfvorrichtung auch bei Einrichtungen herkömm­ licher Bauart leicht und vor allen Dingen auch kostengünstig nachrüsten läßt, so daß sich der­ artige herkömmliche Einrichtungen in baulich außerordentlich einfacher Weise zu einer Ein­ richtung nach der Erfindung ausbauen lassen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung und die nachfolgende Beschreibung verwiesen. In der Zeichnung ist ganz allgemein in schematischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.

Allgemein mit 1 ist das Rohproduktbehältnis be­ ziffert, dem eine Produktpumpe 2 nachgeordnet ist.

Allgemein mit 3 ist die Wärmetauschereinheit be­ ziffert, die einen Kühler 3.1 mit einem Rohr­ leitungsanschluß 3.1.1 für Kühlwasser hat sowie einen Wärmetauscher I 3.2, einen Wärme­ tauscher II 3.3 und einen Erhitzer 3.4 aufweist. Der Erhitzer hat einen Leitungsanschluß 3.4.1 für Heißwasser.

Der Rohproduktleitungsstrang 4 durchsetzt zunächst den ersten Wärmetauscher 3.2 und ist dann zu einer Zentrifuge zum Entrahmen von Milch geführt. Danach erstreckt er sich durch die Wärmetauscher 3.3 und 3.4 zu einem Temperaturregler 6, ist dann zu einem allgemein mit 7 bezifferten Heißhalter geführt und geht dann in den Fertigproduktrohr­ strang 8 über. Bei 9 ist ein erstes Absperr­ ventil 10 angeordnet, das einerseits einen die Wärmetauscher 3.3, 3.2 und den Kühler 3.1 durch­ setzenden Fertigproduktrohrleitung 8.1 und andererseits eine Rückführleitung 11, die zum Rohrproduktbehältnis 1 führt, beherrscht. Ein zweites Absperrventil 12 ist in der Fertig­ produktleitung 8.1 angeordnet, und zwar in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscherein­ heit 3. Unmittelbar vor diesem Absperrventil 12 ist eine Steigleitung 13 mit Absperrorgan 14 sowie einem Druckschreiber 15 angeschlossen, die ins­ gesamt die Druckhaltevorrichtung bilden. In der Steigleitung 13 steht eine Wassersäule. Während der Stillstandzeit der Einrichtung kann automatisch tagtäglich die Dichtigkeit überprüft werden. Hier­ bei werden nicht nur die Wärmeaustauscher, sondern auch der Kühler überprüft, da die Leitung 8.1 nicht nur die Wärmetauscher 3.2 und 3.3, sondern auch den Kühler 3.1 durchsetzt. Dazu wird auf der Seite der pasteurisierten Milch die Einrichtung auf einen Mindestüberdruck von z. B. ca. 0,5 bar gefahren. Während der nachfolgenden Zeit, in der die Anlage weiterhin stillsteht, kann überprüft werden, ob und bejahendenfalls um welches Maß die Wassersäule in dein Steigrohr 13 abgefallen ist. Wird hierbei ein vorgebbarer Wert über­ schritten, deutet dies eindeutig auf eine Un­ dichtigkeit in der Wärmetauschereinheit 3 hin, da der Rohrleitungsstrang 8.1 durch die Absperr­ organe 12 und 10 vom sonstigen Rohrleitungsnetz getrennt ist.

Anstelle des Steigrohres 13 können selbstverständ­ lich auch andere geeignete Druckhaltevorrichtungen Einsatz finden. Gleichfalls ist es mögliche ge­ eignete Meßwert-, Ermittlungs- und Verarbeitungs­ elemente und -geräte einzusetzen, die die ermittelten Meßwerte auswerten und z. B. Alarmgeber betätigen, bzw. die Gesamtanlage mit einem Über­ steuerungssignal für ein Wiederanfahren blockieren, falls eindeutig eine Undichtigkeit vorliegt.

Claims (5)

1. Einrichtung für eine die Haltbarkeit erhöhende Wärmebehandlung von Keime enthaltenden Produkten, insbesondere zur Pasteurisierung bzw. Ultrahoch­ erhitzung von Milch, mit einer über eine Roh­ produktleitung (4) an ein Rohproduktbehältnis (1) anschließbaren, einen oder mehrere Wärme­ tauscher (3.2, 3.3) sowie einen Kühler (3.1) um­ fassenden, in indirektem Gegenstrom von Roh- und Fertigprodukt durchströmbaren Wärmetauscherein­ heit (3), und mit einer zumindest zwei Absperr­ ventile (10, 12) und eine in das Rohproduktbe­ hältnis (1) mündende Rückführleitung (11) um­ fassenden Schutzvorrichtung gegen die Vermischung von wärmebehandelten Produkten mit unbehandelten Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutz­ vorrichtung eine der Wärmetauschereinheit (3) nachgeordnete Druckhalteprüfvorrichtung (13, 14, 15) aufweist, die an eine die Wärmetauscher (3.2, 3.3) und den Kühler (3.1) durchsetzende Fertigprodukt­ leitung (8.1) anschließbar ist, wobei die in Fertigproduktströmungsrichtung vor dem Wärme­ tauscher (3.3) und nach der Druckhaltevor­ richtung (13, 14, 15) durch die Absperrven­ tile (10, 12) von sonstigen Leitungsstrang (4, 8, 11, 16) absperrbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckhalteprüfvorrichtung einen vertikal ausgerichteten Rohrleitungsstrang (13) mit ablesbarer Höhe eines eingefüllten hydrau­ lischen Mediums aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckhalteprüfeinrichtung einen Druckausgleichsbehälter umfaßt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhalte­ prüfvorrichtung mit einem Alarmgeber gekoppelt ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Stillsitzen der Einrichtung Absperrventile (10, 12, 14) zur Beaufschlagung der Druckhalteprüfvorrichtung auto­ matisch aktivierbar sind.