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DE4408073A1 - Apparatus for the heat treatment of, in particular, milk - Google Patents

Apparatus for the heat treatment of, in particular, milk

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DE4408073A1
DE4408073A1 DE4408073A DE4408073A DE4408073A1 DE 4408073 A1 DE4408073 A1 DE 4408073A1 DE 4408073 A DE4408073 A DE 4408073A DE 4408073 A DE4408073 A DE 4408073A DE 4408073 A1 DE4408073 A1 DE 4408073A1
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    • A23B11/00—Preservation of milk or dairy products
    • A23B11/10—Preservation of milk or milk preparations
    • A23B11/12—Preservation of milk or milk preparations by heating
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Abstract

The invention relates to an appartus for the service-life-increasing heat treatment of germ-containing products, in particular to an apparatus for the pasteurisation or ultra-high temperature preservation of milk. The apparatus comprises one or more heat exchangers (3.2, 3.3) and a cooler (3.1), which form the heat-exchanger unit. The heat exchangers and the cooler are connected via a raw-product line (4) and a raw-product container (1). Raw product and cooling water and finished product flow through the heat-exchanger unit in indirect counter-current. According to the invention, the heat-exchanger unit is provided with a device which is of relatively simple construction and protects against heat-treated product being mixed with non-treated product, in the case of which, in the standstill period of the heat-treatment apparatus, the finished-product line (8.1) which passes through the heat exchangers (3.2, 3.3) and the cooler (3.1) is shut off from the other line section (4, 8, 11, 16) by the shut-off valves (10, 12) and, by using a pressure-maintenance-checking device (13, 14, 15) provided downstream of the heat-exchanger unit (3), the leak-tightness of the heat exchangers (3.2, 3.3) and of the cooler (3.1) is checked. <IMAGE>

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.The invention relates to a device for a heat treatment that increases durability products containing germs, in particular for pasteurization or ultra-high heating of Milk, with a through a raw product line connect a raw product container, one or several heat exchangers and a cooler comprehensive, in indirect counterflow of raw and Finished product through-flow heat exchanger unit and with at least two shut-off valves and a back opening into the raw product container protection device against the mixing of heat-treated products with untreated products.

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.A device of the aforementioned type is in the DE magazine "Deutsche Milchwirtschaft" 7/1991, Page 181/182 using the example of a system concept described for a milk heating system. The the protective device provided should be safe  make a mixture of the heat treated Milk with milk that is not yet fully heated is avoided due to leaky heat exchangers. For this there is a pressure difference, namely a pressure slope to the flow paths of the still insufficient heated milk. The heat exchanger unit is followed by a booster pump that in the finished product pipeline before the confluence is arranged in the first heat exchanger. over a pressure control valve can have a differential pressure of at least 0.5 bar in favor of the flow paths for the pasteurized milk is built up. At Falling below the minimum pasteurization temperature temperature switches a changeover valve to circulation, with a shut-off valve at the outlet of the finished product tubing with heat exchanger unit is closed.

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.Furthermore is in the valve between the pipe string provided, which opens into the heat exchanger unit, and the drill string coming from the heat exchanger unit leads to the finished product container. This last one called valve thus connects the Ready milk line with the suction line of the Booster pump forth; being both lines pasteurized milk included, but with under different temperatures. Because the pressure increase do not pump milk because of the closed valve promotes more, the prescribed higher pressure but upright in the pasteurized milk receives, there can be none at this valve noteworthy cross flow come. Rather done here only a quantity exchange of a few Liters of milk to compensate for thermal expansion of the heater.

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.The pressure difference in the operation of the pressure increase pump and the valve positions are running monitored and recorded. As soon as given  The flow paths are below values limited for the finished product.

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.Such a protective device works safely and satisfactory, but requires one considerable equipment outlay to existing Facilities according to the legal requirements retrofit fonts or to build a train directions accordingly. This affects the total investment cost flows significantly.

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.It is therefore an object of the present invention a device of the type mentioned To provide the relatively simple building also the mixing of heat-treated products prevented from equipping with untreated products.

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.To solve this task, the one stands out direction of the type mentioned by the specified in the characterizing part of claim 1 Characteristics. Regarding other essentials Embodiments of the invention is based on the Proverbs 2 and 5 referenced.

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.Significant advantage of the facility after the Invention is that with an extraordinary low construction costs this with protection device against the mixing of heat acted and not or not sufficiently warm treated product can be equipped without that the entire facility is significantly more expensive Units must be used.

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 the device according to the invention is in the downtimes and thus z. B. daily auto matically a pressure test on z. B. tightness of a Take heat exchanger plate system, being over a certain time difference the pressure or the Pressure drop is checked. You can't  only the heat exchanger, but also the cooler be checked.

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.In the simplest embodiment, the pressure can be maintained device be formed by a riser, with only a few connecting elements to one to connect existing finished product line is. In this riser pipe, which is convenient is to be provided with a marking, the Height difference of a water level for checking the tightness of the panel system become. Alternatively, of course it is possible, other suitable pressure test devices such as B. also surge tank and Like. Use.

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.Another significant advantage of the facility according to the invention is that the pressure maintenance test device also for conventional devices liche design light and above all also can be inexpensively retrofitted, so that the like conventional facilities in structural extremely simple way to an can expand direction according to the invention.

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.To further explain the invention, reference is made to the drawing and the description below referred. In the drawing is very general a schematic view of an embodiment shown a device according to the invention.

Allgemein mit 1 ist das Rohproduktbehältnis be­ ziffert, dem eine Produktpumpe 2 nachgeordnet ist. 1 generally is the Rohproduktbehältnis Ziffert be, which is followed by a product pump. 2

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.Generally with 3 , the heat exchanger unit is numbered, which has a cooler 3.1 with a pipe connection 3.1.1 for cooling water and a heat exchanger I 3.2 , a heat exchanger II 3.3 and a heater 3.4 . The heater has a pipe connection 3.4.1 for hot water.

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.The raw product line 4 first passes through the first heat exchanger 3.2 and is then guided to a centrifuge for skimming milk. Thereafter, it extends through the heat exchanger 3.3 and 3.4 at a temperature controller 6, is then passed to a generally numbered with 7 Hot holder, and then goes into the finished product pipe run 8 over. At 9 , a first shut-off valve 10 is arranged, which on the one hand controls the heat exchangers 3.3 , 3.2 and the cooler 3.1 through settling finished product pipeline 8.1 and, on the other hand, a return line 11 , which leads to the tubular product container 1 . A second shut-off valve 12 is arranged in the finished product line 8.1 , namely in the direction of flow behind the heat exchanger unit 3 . Immediately before this shut-off valve 12 , a riser 13 with shut-off device 14 and a pressure recorder 15 is connected, which form the pressure maintaining device as a whole. There is a water column in the riser 13 . During the downtime of the facility, the tightness can be checked automatically every day. Here, not only the heat exchangers but also the cooler are checked, since the line 8.1 passes through not only the heat exchangers 3.2 and 3.3 , but also the cooler 3.1 . For this purpose, on the pasteurized milk side, the device is set to a minimum overpressure of e.g. B. driven about 0.5 bar. During the subsequent period in which the system is still at a standstill, it can be checked whether and, if so, to what extent the water column has dropped into your riser pipe 13 . If a predeterminable value is exceeded, this clearly indicates an untightness in the heat exchanger unit 3 , since the pipeline 8.1 is separated by the shut-off elements 12 and 10 from the other pipeline network.

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.Instead of the riser 13 , other suitable pressure maintenance devices can of course also be used. Likewise, it is possible to use suitable measurement, detection and processing elements and devices which evaluate the measured values and, for. B. Activate the alarm device, or block the entire system with a control signal for restarting, if there is clearly a leak.

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.1.Device for a heat-increasing heat treatment of germ-containing products, in particular for pasteurization or ultra-high heating of milk, with a raw product line ( 4 ) connectable to a raw product container ( 1 ), one or more heat exchangers ( 3.2 , 3.3 ) and a cooler ( 3.1 ) around comprehensive, in indirect counterflow of raw and finished product flowable heat exchanger unit ( 3 ), and with at least two shut-off valves ( 10 , 12 ) and a return line ( 11 ) opening into the raw product ratio ( 1 ) ) comprehensive protection device against the mixing of heat-treated products with untreated products, characterized in that the protection device has a pressure holding test device ( 13 , 14 , 15 ) which is arranged downstream of the heat exchanger unit ( 3 ) and which connects the heat exchanger ( 3.2 , 3.3 ) and the Cooler ( 3.1 ) penetrating finished product line ( 8.1 ) can be connected where in the finished product flow direction before the heat exchanger ( 3.3 ) and after the Druckhaltevor direction ( 13 , 14 , 15 ) by the shut-off valve ( 10 , 12 ) from other wiring harness ( 4 , 8 , 11 , 16 ) can be shut off. 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.2. Device according to claim 1, characterized in that the pressure holding test device has a vertically oriented pipeline string ( 13 ) with a readable height of a filled hy metallic medium. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckhalteprüfeinrichtung einen Druckausgleichsbehälter umfaßt.3. Device according to claim 1, characterized records that the pressure test device Equalization tank includes. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhalte­ prüfvorrichtung mit einem Alarmgeber gekoppelt ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure maintenance tester coupled to an alarm device is. 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.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that after shutdown of the device shut-off valves ( 10 , 12 , 14 ) can be activated automatically to act upon the pressure holding test device.
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