DE2620024C3

DE2620024C3 - Tauchkühler zur Kühlung von Milch

Info

Publication number: DE2620024C3
Application number: DE19762620024
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. Icking; Ferdinand Ing.(Grad.) Niggemann
Original assignee: Westfalia Separator AG
Current assignee: GEA Westfalia Separator Group GmbH
Priority date: 1976-05-06
Filing date: 1976-05-06
Publication date: 1978-10-26
Also published as: FR2350560B1; AT349502B; NL7704817A; GB1580742A; CH614105A5; DE2620024B2; ATA215977A; FR2350560A1; DE2620024A1; IE45137B1; IE45137L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tauchkühler zur Kühlung von Milch in einem Milchbehälter, bestehend aus einem in die Milch eintauchbaren Rührwerk, das über eine Welle mit einem außerhalb der Milch angeordneten Motor kraftschlüssig verbunden ist und eine axiale Strömung der Milch erzeugt, sowie aus einem als Doppel-Hohlzylinder und Tauchkörper ausgebildeten Verdampfer, der die Antriebswelle des Rührwerks mit Abstand frei umgibt und der zumindest teilweise in die Milch eintauchbar ist und über eine Zulaufleitung z. B. für das flüssige Kältemittel und eine Ablaufleitung für den Kältemitteldampf mit einem außerhalb des Milchbehälters angeordneten Kälteaggregat verbunden ist.

Ein solcher Tauchkühler ist beispielsweise aus der DE-OS 15 01 170 bekannt. Bei Tauchkühlern dieser Bauart ist das Rührwerk mit einem Propellerrührer ausgebildet, wobei die Flügel des Rührwerkspropellers so geschränkt beziehungsweise mit einer solchen Steigung versehen sind, daß sie die erfaßte Milch im Innern des zylindrischen Verdampfers axial nach oben fördern, wobei auf der Innenseite des Verdampfers in Längsrichtung verlaufende und die Rotationsbewegung der Milch hemmende Leitbleche mit Rührwerkslagerung eingebaut sind.

Die aus dem Innenraum des Verdampfers austretende Milch strömt in den Raum zwischen der Innenwand des Behälters und der Außenwand des Verdampfers über, wobei durch die foriwährende Umwälzung der Milch an der inneren und äußeren Kühlfläche des Verdampfers vorbei ein Wärmeaustausch von der Milch an das Kältemittel erfolgt und eine gleichmäßige Verteilung des Milchfettes in der Milch erreicht sowie einer Aufrahmung der Milch entgegenwirkt wird.
Als Nadliteil hat sich jedoch bei Tauchkühlern dieser Bauart erwiesen, daß zwar auf der Innenseite der Verdampfer ein guter Wärmeaustausch durch höhere Furbulenz stattfindet, dieser Wärmeaustausch auf der Außenseite des Verdapfers aber mit zunehmendem Durchmesser des Milchbehälters schlechter wird, da die

ίο Geschwindigkeit und damit die Turbulenz der umgewälzten Milch auf der Außenseite des Verdampfers mit zunehmendem Abstand zur Innenwand des Behälters immer geringer wird. Die Folge ist ein schlechterer Wärmeaustausch im Verdampfer, so daß eine unerwünschte Vereisung des Verdampfers auf der Außenseite eintritt. Es kann z. B. unverdampftes Kältemittel in den Kompressor des Kühlaggregates gelangen und schädliche Flüssigkeitsschläge im Zylinder des Kompressors ei^zeugen.

Um diese Nachteile zu beseitigen, ist in der DE-OS 21 47 959 ein Tauchkühler mit einer Strömungsleitvorrichtung bekannt geworden, bei dem der Verdampfer mit einer in einem Abstand umgebenden zylindrischen Leitfläche versehen ist, so daß die zu kühlende Milch zunächst zwangsläufig entlang der äußeren Fläche des Verdampfers geführt und anschließend durch den Hohlzylinder des Verdampfers mittels eines Propellerrührers axial hochgepumpt wird. Durch die erforderliche starke Pumpwirkung des Propellers entsteht jedoch zwischen dem Verdampfer und der zylindrischen Leitfläche eine sehr starke Saugwirkung, so daß die im Innern des Verdampfers hochsteigende und an der Oberkante des Verdampfers übertretende Milch sofort wieder zwischen Verdampfer und zylindrischer Leitfläehe dem Propellerrührer im Kreislauf zugeführt wird und somit einer laufenden guten Vermischung der gekühlten mit der ungekühlten Milch entgegengewirkt wird. Die Kühlzeit wird dadurch unnötig verlängert und die Milch in der Struktur unnötig geschädigt.

Verdampfer der bekannten Tauchkühler sind entweder in größerer Bauhöhe mit kleinem Innendurchmesser oder in niedrigerer Bauhöhe mit großem Innendurchmesser ausgeführt. Um die notwendige Förderhöhe der Milch in den höheren Verdampfer, insbesondere bei nur

■»5 teilweise mit Milch gefüllten Behältern, zu erreichen, muß bei konstanter Drehzahl des Motors entweder der Durchmesser oder die Steigung des Propellerrührers vergrößert werden. Dazu ist einmal ein größerer Kraftbedairf erforderlich, und zum anderen wird die Milch zu stark beansprucht, so daß die Gefahr des Ausbutleifns der Milch besteht. Außerdem wird die Milch bei Erreichen der Oberkante des Verdampfers narh au&en geschleudert und fällt mit zunehmender Höhe desselben und bei geringer Behälterfüllung unter

v> Lufteinschluß auf die Oberfläche der Milch im Raum außerhall) des Verdampfers sehr hart auf.

Bei größerem Innendurchmesser der Verdampfer sind einmal größere Propeller notwendig, die ebenfalls einen größeren Kraftbedarf erfordern, und zum anderen

mi bereitet die Verteilung der Milch an der Innenfläche des Verdampfers größere Schwierigkeiten. Es wurde festgestellt, daß es vorteilhafter ist. Verdampfer in niedrigerer Bauhöhe zu verwenden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen

>.-. Tauchkühler bei gleichbleibender Kühlfläche in niedriger Bauhöhe mit verbesscrlem Wirkungsgrad zu schaffen.
Sie gehl einmal im wesentlichen von der Überlegung

aus, daß zur Erhaltung der natürlichen Struktur des Milchfettes in der Milch und zur Vermeidung des Ausbutlerns ein kleiner Durchmesser und eine geringe Steigung des Propellerrührers anzustreben ist, wozu eine niedrige Bauhöhe des Verdampfers erforderlich ist.

Der Tauchkühler gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche des Tauchkühlers auf einen inneren und einen äußeren als Doppel-Hohlzylinder ausgebildeten Verdampfer aufgeteilt ist, wobei der innere Verdampfer und das Rührwerk von einem äußeren Verdampfer mit Abstand umgeben ist, beide Verdampfer mittels Röhrchen kommunizierend miteinander verbunden sind und die Zulaufleitung für das flüssige Kältemittel mit dem inneren Verdampfer und die Ablaufleitung für den Kältemitteldampf mit dem äußeren Verdampfer verbunden sind und der rotierende Propellerrührer unterhalb des inneren und innerhalb des äußeren Verdampfers angeordnet ist, so daß dieser eine axiale Strömung der Milch durch die von den beiden Kühlkörpern begrenzten Hohlräume hindurch erzeugt.

Durch die Aufteilung der Kühlfläche des Tauchkühlers auf zwei hinicrcinandergeschaltete Verdampfer und damit erzielter niedrigerer Bauhöhe wird die Wärmeaustauschfläche in der durch den Propellemihrer erzeugten turbulenten inneren Zone wesentlich vergrößert und damit sowohl die Verdampfung des Kältemittels als auch der Wirkungsgrad des Tauchkühlers wesentlich verbessert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer im Aufriß dargestellten Zeichnung näher erläutert.

Mit t ist die Rührwerkswelle und mit 2 der Propellerrührer bezeichnet, die mit einem auf einer Platte 3 befestigten Motor 4 kraftschlüssig verbunden sind und von diesem angetrieben werden.

Die Rührwerkswelle 1 ist von einem als Doppel-Hohlzylinder ausgebildeten Verdampfer 5 umgeben, der erfindungsgemäß in einem Abstand von einem weiteren als Doppel-Hohlzylinder ausgebildeten Verdampfer 6 umgeben ist, die mittels Röhrchen 7 kommunizierend miteinander verbunden sind, wobei der äußere Verdampfer 6 den Propellerrührer 2 mit Abstand umfaßt. Oberhalb des Propellerrührers ist ein Führungsstück 8 mit Rippen angeordnet, das zur Lagerung der Welle 1 und zur axialen, rotationshemmenden Führung der Milch dient.

Der innere Verdampfer 5 ist mit der Zulaufleitung 9 für das Kältemittel und der äußere Verdampfer 6 mit der Ablaufleitung 10 für den Kältemitteldampf verbunden. Beide Leitungen sind mit dem nicht gezeigten Kühlaggregat verbunden. Zur Zentr vung der Verdampfer zur Rührwerkswcüc und zum Frepellerrührer ist der äußere Verdampfer 6 mit der Platte 3 mittels einer Verbindungsstrebe 11 verbunden. Mit 12 und 13 sind die durch die Verdampfer (5, 6) gebildeten Hohlräurre bezeichnet.

Tauchkühler dieser Bauart können nicht nur für die Kühlung von Milch, sondern auch zur Kühlung anderer Flüssigkeiten verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Tauchkühler zur Kühlung von Milch in einem Milchbehälter, bestehend aus einem in die Milch eintauchbaren Rührwerk, das über eine Welle mit einem außerhalb der Milch angeordneten Motor kraftschlüssig verbunden ist und eine axiale Strömung der Milch erzeugt, sowie aus einem als Doppel-Hohlzylinder und Tauchkörper ausgebildeten Verdampfer, der die Antriebswelle des Rührwerks mit Abstand frei umgibt und der zumindest teilweise in die Milch eintauchbar ist und über eine Zulaufleitung z. B. für das flüssige Kältemittel und eine Ablaufleitung für den Kältemitteldampf mit einem außerhalb des Milchbehälters angeordneten Kälteaggregat verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche des Tauchkühlers auf einen inneren und einen äußeren als Doppel-Hohlzylinder ausgebildeten Verdampfer (5, 6) aufgeteilt ist. wobei der innere Verdampfer (5) und das Rührwerk (i, 2) von einem äußeren Verdampfer (6) mit Abstand umgeben ist, beide Verdampfer (5,6) mittels Röhrchen (7) kommunizierend miteinander verbunden sind und die Zulaufleitung (9) für das flüssige Kältemittel mit dem inneren Verdampfer (5) und die Ablaufleitung (10) für der Kältemitteldampf mit dem äußeren Verdampfer (6) verbunden sind und der rotierende Propellerrührer (2) unterhalb des inneren (5) und innerhalb des äußeren Verdampfers (6) angeordnet ist, so daß dieser eine axiale strömung der Milch dun:h die von den beiden Kühlkörpern begrenzten Hohlräume (i 1,13) hindurch erzeugt.