DE217031C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT,

PATENTSCHRIFT

KLASSE 6d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. August 1907 ab.

i Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Pasteurisieren oder Sterilisieren von Flüssigkeiten durch Wärmewirkung bei ständigem Betrieb. Der erstrebte Zweck ist die Keimtötung in solchen Flüssigkeiten, deren Erhitzung ganz besondere . Vorsichtsmaßregeln erfordert, weil sonst ihr Geschmack und ihre Natur verändert werden, z. B. von Bier, Wein, Fruchtsäften, Quellwasser, kohlensäurehaltigen

ίο Wassern, Milch u. dgl.

Um nun diese Flüssigkeiten durch Wärme sterilisieren zu können, ohne ihren Geschmack zu ändern, muß man folgende Maßregeln treffen: Man muß. die Flüssigkeiten so schnell wie irgend möglich bis zur Sterilisiertemperatur erhitzen, welche sich nach der Beschaffenheit der Flüssigkeiten richtet, alsdann muß man sie auf dieser Temperatur während der zur vollständigen Sterilisi'erung nötigen Zeit erhalten und darauf schnell abkühlen. Diese Vorgänge müssen stattfinden, während die Flüssigkeiten unter Druck stehen, um nämlich die Verdampfung Und Trennung der flüchtigen Bestandteile, z. B. von Kohlensäure, Alkohol, Aromastorfen, u. dgl. zu verhindern.

Ein diesen Bedingungen entsprechender Apparat ist auf der Zeichnung in Fig. 1 und 2 dargestellt.

In das Wärmeaustauschgefäß X von im wesentlichen bekannter Konstruktion tritt die kalte zu sterilisierende Flüssigkeit bei m ein; sie wird darin durch die warme, bereits sterilisierte Flüssigkeit vorgewärmt, welche sich dabei gleichzeitig abkühlt und bei y austritt. Beide Flüssigkeiten befinden sich dabei unter Druck.

Das zweite Gefäß Y dient zur Sterilisierung der vorgewärmten Flüssigkeit und soll im folgenden Kaiefaktor oder Erhitzer genannt werden. Er soll die bei z. eintretende Flüssigkeit, welche schon im Apparat X vorgewärmt wurde, selbsttätig, d. h. ohne Zuhilfenahme einer Bedienung, bis auf die Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur erhitzen.

Das dritte Gefäß Z ist ein einfacher Behälter, welcher Ruhebehälter genannt werden soll. Diesen durchströmt die durch η aus dem Er- . hitzer ausstretende Flüssigkeit und hält sich dort während der für die Sterilisierung nötigen Zeit auf.

Beim Austritt aus dem Ruhebehälter Z geht die Flüssigkeit in einer der ersten entgegengesetzten Stromrichtung durch das Wärmeaustauschgefäß X und kühlt sich . dort ab, worauf sie in Aufbewahr- und Transportbehälter äbgeführt werden, kann.

Das Wesen der Erfindung besteht nun in der eigenartigen Einrichtung des Kaiefaktors oder Erhitzers Y, welcher in Fig. 2 im Schnitt schematisch dargestellt ist. Sie besteht aus einem Schlangenrohr G oder aus einem Rohrbündel, durch welches die zu sterilisierende Flüssigkeit strömt. Das Schlangenrohr ist von- Wasserdampf umgeben, dessen Wärmeabgabe bzw. Kondensation die Flüssigkeit in der Schlange G erhitzt.

Während man bisher zwecks Erhitzung einer Flüssigkeit auf Temperaturen unter 100 ° mittels Dampfes die Flüssigkeit meistens unter Vakuum setzte, ά., h. Luftpumpe und. Kondensation ver- wendete, wobei der Kondensationspunkt der

erzielten Luftleere entsprach, wird nach vorliegender Erfindung die Flüssigkeit in dem Gefäß Y durch Wasserdampf von einer Temperatur unter 100° C erhitzt, ohne daß man dabei . ein Vakuum herzustellen braucht. Infolgedessen bleibt auch die Erhitzungstemperatur vollständig fest und unabhängig von der Flüssigkeitsmenge und allen anderen Bedingungen.
Das zur Erreichung dieses Zweckes verwendete Mittel besteht darin, Luft oder ein anderes Gas dem Heizdampf beizumischen und so den Dampfgehalt des Gemisches zu ändern. Wenn mit H die Spannung des Gemisches und mit h die Spannung des fremden Gases bezeichnet wird, so ist der Unterschied zwischen H und h die Dampfspannung innerhalb des Gemisches, wobei die Kondensationstemperatur der Spannung H-h entspricht Wenn man die dem Dampf zugesetzte Luft- oder Gasmenge vergrößert, erniedrigt man nach Belieben die Kondensationstemperatur des Dampfes und infolgedessen auch die höchste Temperatur, bis zu welcher die zu sterilisierende Flüssigkeit erhitzt wird. Übrigens hängt diese Temperatur nur von der Menge des beigemischten Gases ab und ist daher unabhängig von der Flüssigkeitsmenge. Wenn man bis 100° und darüber erwärmen will, braucht man nur vollständig die Luft oder das Gas aus dem Apparat zu entfernen und mit reinem Dampf zu heizen.

Der Behälter Y hat zwei große Rohransätze B und C, welche durch ein gekröpftes Rohr D von demselben Durchmesser verbunden sind. Das Rohr D hat an seinem oberen Ende ein anderes Rohr E mit einem Ansatzstück a, durch welches der Dampf strömt. Das Rohr E ist an den Dampfkessel unter Zwischenschaltung eines mittels eines Schwimmerregulators R geregelten Hahnes angeschlossen. Hierdurch wird in jedem Augenblick die zuströmende Dampfmenge auf die nötige Menge beschränkt, um den Druck im Gefäß Y beständig und etwas höher als Atmosphärendruck zu erhalten.

Der zur Regelung des Dampfzutritts dienende Schwimmerregulator besteht aus dem sich an die Wassersäule K anschließenden Gefäß R, in dem sich der den Dampfhahn b regelnde Schwimmer befindet. Die Wassersäule K entspricht dem Unterschied des Druckes im Innern des Behälters Y und dem Atmosphärendruck. Der durch das Ansatzstück α ausströmende Dampf nimmt die Luftsäule D mit und setzt so den Inhalt des Behälters Y in Bewegung; so daß ein ständiges Umrühren des Gas-Dampfgemisches stattfindet und dessen gleiche Zusammensetzung gesichert ist. Ein Thermometer c zeigt die Mischungstemperatur an.

Man bewirkt die Regelung der Temperatur dadurch, daß man den Dampfgehalt der Mischung vermehrt oder vermindert, oder, was auf dagselbe herauskommt, daß man den Luftgehalt verringert oder vermehrt. Wenn man die Temperatur erhöhen will, öffnet man, da der Druck in dem umgebenden Teil etwas höher als der Atmosphärendruk sein soll, den Ablaßhahn d. Ein Teil des Gemisches wird dann durch ein gleiches Volumen reinen Dampfes ersetzt. Der Gehalt an Luft wird so gegebenenfalls bis 0 erniedrigt. Die Temperatur steigt dann allmählich und nähert sich der Temperatur des gesättigten Dampfes, welche dem in der Umhüllung bestehenden, durch den Regulator beeinflußten Druck entspricht, wobei der Regulator durch den Schwimmer e beeinflußt wird. Wenn die Temperatur nun den gewünschten Grad erreicht hat, so schließt man den Hahn d, wodurch die Temperatur in Y infolge der Wirkung des Regulators R unbegrenzte Zeit gleich erhalten bleibt.

Wenn man. umgekehrt die Temperatur in dem Behälter Y erniedrigen will, so öffnet man den Hahn d und schließt die Dampfzuführungsvorrichtung b. Dann stellt sich im Innern des Behälters Y ein Unterdruck ein, was das Einströmen von Luft durch den Hahn d zur Folge hat. Wenn man vollständig die Dampfzuleitung abschließt, wird sich sämtlicher Dampf kondensieren, so daß der Apparat nach einer bestimmten Zeit mit Luft vom Druck und der Temperatur der umgebenden Atmosphäre gefüllt ist.

Wenn der gewünschte Wärmegrad erreicht ist, braucht man nur den Hahn d zu schließen und den Regulator R sich selbst zu überlassen. Die einmal erzielte Temperatur bleibt unbegrenzt lange infolge des Einflusses des Regulators bestehen.

Der Regulator soll den Druck H in dem Gefäß Y auf derselben Höhe halten. Die in diesem Gefäß eingeschlossene Luftmenge bleibt auch dieselbe, desgleichen ihre Spannung h. Dann ist also der Ausdruck H-h, d. h. die Spannung des Dampfes, ebenfalls eine beständige Größe, so daß auch die Mischungstemperatur von Dampf und Gas dieselbe bleibt.

Die Skala der erzielten Temperatur steigt demnach zwischen der umgebenden Temperatur als Minimum und der Temperatur des gesättigten Wasserdampfes, welche dem Druck entspricht, der durch den Regulator als Maximum eingestellt worden ist. Man hat also tatsächlich eine Erhitzung durch gesättigten Dampf, welcher in einem wirkungslosen Gase entspannt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch: .

   Apparat zum Pasteurisieren oder Sterilisieren von Flüssigkeiten, welche leicht flüchtige, ihren Geschmack und Geruch beeinflussende Bestandteile enthalten, insbesondere von Bier, Wein, Fruchtsäften,

   Milch, Quell- und Mineralwasser, unter Benutzung einer Wärmeaustauschvorrichtung zum Anwärmen bzw. Abkühlen der frischen bzw. erhitzten Flüssigkeit und eines mit einem Druckregulator und einer Wärmeschlange versehenen Erhitzungsbehälters, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzungs · behälter (Y) an ein Umlaufrohr (B, C, D) angeschlossen ist, in dessen oberen Teil

   (B) ein Dampfinjektor (E) mündet und dessen unterer Teil (C) mit einem Luftablaßhahn (d) versehen ist, derart, daß Dampf- und Luftgehalt und damit die Temperatur im Innern des Erhitzers (Y) nach Belieben geändert werden kann, wobei mittels eines Druckregulators (Re) die gewünschte Höhe der Temperatur in bekannter Weise konstant erhalten wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.