DE3029113A1

DE3029113A1 - Verfahren und anordnung zum einsparen von energie bei pasteurisieranlagen

Info

Publication number: DE3029113A1
Application number: DE19803029113
Authority: DE
Inventors: James K Huling
Original assignee: Barry Wehmiller Co Inc
Current assignee: Barry Wehmiller Co Inc
Priority date: 1979-08-01
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1981-02-19
Also published as: JPS5623883A; GB2057850A; FR2462878A1; GB2057850B; JPS6023827B2; AU6097480A; CA1136918A; ZA804658B; BE884565A; US4263254A; BR8004838A; IT8049403A0

Description

Verfahren und Anordnung zum Einsapren von Energie bei Pasteurisieranlagen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einsparen von Energie in Pasteurisieranlagen·

Beim Pasteurisieren von Getränken und Nahrungsmitteln in geschlossenen Behältern ist es üblich, die Behälter durch einen abgeschlossenen Raum zu schicken, in dem die Temperatur so abgestuft verläuft, daß der Behälterinhalt allmählich auf die zum Pasteurisieren erforderliche Höhe ansteigt und dann allmählich wieder abfällt, damit die Behälter sicher an die Außenwelt zurückgeführt werden können. Handelsübliche Anlagen zur Herstellung dieses Temperaturprofils sind in der US-PS 2 282 187 angegeben. Diese Patentschrift lehrt das Pasteurisieren des Behälterinhalts, indem man die Behälter zunächst mit Flüssigkeiten besprüht, um sie vorzuwärmen, dann pasteurisiert und schließlich abkühlt. Nach der Offenbarung dieser Patentschrift werden die Behälter einer allmählichen Temperaturänderung ausgesetzt, während sie von einer in die nächste Temperaturzone laufen. Bei dieser Arbeitsweise muß man Frischdampf in erheblichen Mengen aufbringen, um die Flüssigkeit auf der erforderlichen Pasteurisiertemperatur zu halten. Als dieses Patent erteilt wurde (1942), hat man sich noch wenig darum gekümmert, wie das Ablassen von heißem Wasser mit übernormalen Temperaturen in dieKanalisation auf die örtliche Ökologie wirkt.

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Eine wesentliche Verbesserung ist in der US-PS 2 466 769 offenbart. Diese Patentschrift ist auf ein System gerichtet, in dem eine kleine Pasteurisieranlage wirkungsvoll und wirtschaftlich sämtliche Funktionen der Temperaturveränderung der durchlaufenden Behälter durch wirtschaftliche Nutzung von Flüssigkeiten mit hoher und niedriger Temperatur erfüllen konnte. Nach dieser Offenbarung sind jedoch hohe Mengen Frischdampf erforderlich, um die gewünschten Temperaturen zu erreichen.

Die Eigentümerin der beiden oben genannten US-Patente hat Ein- und Zweideck-Pasteurisieranlagen mit Regeneriersystemen hergestellt und vertrieben, in denen Wasser zwischen Heiz- und Kühlzonen derart umlief, daß der Frischdampf und das Wasser sich wirtschaftlich nutzen ließen. Mit diesem System wurde eine wirtschaftliche Nutzung des Dampfs und Wassers durch Gegenstromführung von Heißwasser auf das kalte Produkt am Beschickungsende der Anlage und von Kaltwasser auf das heiße Produkt am Kühlende der Anlage erreicht. Treten in der Zufuhr der Behälter Unterbrechungen auf, wird nach Bedarf Wasser oder Dampf in die Regenerationszone eingeführt. Das benutzte Wasser fließt aus der Anlage mit hohen Temperaturen von bis zu etwa 6O⁰C (140⁰F) aus, die für die Ökologie schädlich sind.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, mit denen sich der Wärmeenergieverbrauch senken läßt, um ein thermisches Gleichgewicht zu erreichen und gleichzeitig das Ablassen des Wassers aus der Anlage bei einer akzeptablen Temperatur zuzulassen.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Einsparen von Energie in einer Pasteurisieranlage mit einem Förderer, der einen Behälterstrom von einem Ein- zu einem Auslaß durch

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eine Pasteurisierzone führt. Dabei sieht man zunächst eine erste Serie von Sprühzonen vor, in denen eine erwärmte Flüssigkeit auf eine Vielzahl von Behältern gegeben wird, sieht eine zweite Serie von Sprühzonen vor, in denen eine Kühlflüssigkeit auf die Behälter gegeben wird, sieht zwischen der ersten und der zweiten Serie eine Sprühzone vor, in der eine Flüssigkeit mit Pasteurisiertemperatur auf die Behälter gegeben wird, verbindet eine Quelle einer Flüssigkeit mit Umgebungstemperatur mit den ersten Sprühzonen, stellt als Quelle erwärmter Flüssigkeit eine Strömungsverbindung zu einer Sprühzone der ersten Serie her, verbindet die Quelle der erwärmten Flüssigkeit mit den zweiten Sprühzonen, und steuert in einer vorbestimmten Folge die Verwendung der Temperatur mit Umgebungstemperatur, um eine Unterbrechung im Behälterstrom in der ersten Serie von Sprühzonen aufzunehmen, und steuert die Verwendung der Quelle der erwärmten Flüssigkeit so, daß die Unterbrechung in der zweiten Serie von Sprühzonen bis zum Auslaß aufgenommen wird.

Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin eine Anordnung zum Einsparen von Energie in einer Pasteurisieranlage mit einer Vielzahl von Behälteraufwärmzonen, einer Vielzahl von Behälterabkühlzonen, einer Pasteurisierzone zwischen den Aufwärm- und Abkühlzonen, den Aufwärm- und Abkühlzonen zugeordnete Strömungsverbindungen, um die Flüssigkeit durch Wärmeaufnahme von den erwärmten Behältern in den Abkühlzonen und Wärmeabgabe in den Erwärmungszonen auszutauschen, mit einer Quelle von Prozeßflüssigkeit mit Umgebungstemperatur, die an die Aufwärmzonen angeschlossen ist, einen Speicher für aufgewärmte Flüssigkeit, der an die Abkühlzonen angeschlossen ist, eine Quelle von Wasserdampf, die an die Pasteurisierzone zwischen den Aufwärm- und den Abkühlzonen angeschlossen ist, wobei eine Aufwärmzone unmittelbar an die Pasteurisierzone angrenzt und eineStrömungsver-

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bindung zwischen der einen Aufwärmzone und der Speicherquelle besteht, um erwärmte Flüssigkeit der Speicherquelle zuzuführen, und mit Steuereinrichtungen in den Aufwärm- und Abkühlzonen, die auf die Änderung der Temperatur der zwischen ihnen umlaufenden Flüssigkeit ansprechend aus der Quelle Prozeßflüssigkeit (mit Umgebungstemperatur) in die Aufwärmzonen einläßt und erwärmte Flüssigkeit aus der Speicherquelle in die Abkühlzonen abläßt, so daß die Abkühlzonen und die Aufwärmzonen sich im wesentlichen im thermischen Gleichgewicht befinden.

Nach der vorliegenden Erfindung erhält man ein Wärmegleichgewicht zwischen aufeinanderfolgenden Vorwärm- und Vorkühlzonen auf gegenüberliegenden Seiten einer Pasteurisierzone während des Durchlaufs von Unterbrechungen durch diese Zonen. Die Erfindung reduziert die Notwendigkeit einer Kühlung, um die gewünschten Wassertemperaturen zu erreichen, und vermeidet das Ablassen von Prozeßwasser in die Kanalisation mit einer Temperatur, die ökologische Probleme aufwerfen würde.

Fig. 1 ist eine schematisierte Längsdarstellung einer Eindeck-Pasteurisieranlage mit einem System zum Vorwärmen, Pasteurisieren und Kühlen eines geförderten Produkts, in dem die Vorwärm- und Kühlzonen der Pasteurisieranlage untereinander verbunden sind, wobei die Darstellung eine Unterbrechung in den Vorwärmzonen zeigt;

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, zeigt jedoch die Unterbrechung in den Kühlzonen;

Fig. 3 ist eine schematisierte Teildarstellung eines Teils der Pasteurisieranlage der Fig. 1, aber in einer modifizierten Form

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hinsichtlich der Speicherung einer erwärmten Flüssigkeit zur späteren Nutzung, in den Kühlzonen der Anlage; und

Fig. 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung, zeigt aber eine Modifikation der Speichereinrichtung.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine wünschenswerte Form der vorliegenden Erfindung; es handelt sich dabei um eine Anlage mit einem langgestreckten Gehäuse 10, in dem ein Förderer 11 der in der US-PS 2 658 608 erläuterten allgemeinen Art läuft. Andere geeignete Einrichtungen lassen sich verwenden, um das zu pasteurisierende Produkt durch Zonen zu führen, in denen die Temperatur fortschreitend auf die Pasteurisiertemperatur erhöht und dann fortschreitend wieder gesenkt wird, bevor das Produkt die Umgebungstemperatur erreicht hat. Das Produkt (Metallbehälter oder Glasflaschen) wird in das Gehäuse 10 mit einem Eintragförderer 12 eingeführt und vom Förderer 11 auf einen Austragförderer 13'gegeben.

Insbesondere weist die Anordnung nach Fig. 1 eine Serie von Vorwärm-Sprüheinrichtungen 14, 15, 16, 17, die zu einer Pasteurisier-Sprüheinrichtung 18 führen, sowie eine Halteeinrichtung 19 auf, der eine Serie von Vorkühl-Sprüheinrichtungen 20, 21, 22, 23 folgt. Die Vorwärmsprüheinrichtungen liegen so, daß die Flüssigkeit durch die Förderer 11 hindurch in die Sammelkammern 24, 25, 26, 27 fällt. Die Pasteurisiersprüheinrichtung liegt über einer Kammer 28, die Halteeinrichtung über der Kammer 2 9 und die Vorkühlsprüheinrichtungen über den Kammern 30, 31, 32 bzw. 33, so daß die Flüssigkeit durch den Förderer 11 hindurchfällt und in diesen Kammern aufgefangen wird.

Prozeßwasser aus einer geeigneten Quelle 34 wird über die Rohr-

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leitungen 35, 36, 37, 38 den Kammern 24, 25, 26 bzw. 27 zugeführt. In diesen Leitungen befinden sich die Ventile 35a, 36a, 37a bzw. 38a; sie werden von den Temperaturfühlern 39, 40, 41 bzw. 42 gesteuert, die die Temperatur der aus den Sprüheinrichtungen 14, 15,16 bzw. 17 austretenden Sprühflüssigkeit erfassen.

Die Pasteurisiersprüheinrichtung 18 ist mit der Leitung 43 an eine Pumpe 44 angeschlossen, die sich in der Kammer 28 befindet. Die Flüssigkeit in dieser Kammer wird mit einer Dampfheizeinrichtung 45 erwärmt, die aus einer Dampfquelle 4 7 unter Steuerung durch das Ventil 48 über die Leitung 46 gespeist wird; das Ventil wird dabei von einem Fühler 4 9 an der Sprüheinrichtung 18 gesteuert. Der Fühler 4 9 wird von der Temperatur am Einlaß saugsieb an der Pumpe 44 moduliert.

Hinter der Pasteurisierzone wird die Sprüheinrichtung 19 über die Leitung 50 von einer Pumpe 50a gespeist, die Flüssigkeit durch das Sieb in der Kammer 29 ansaugt. Die Flüssigkeit wird mit einer Dampfheizung 51 temperaturgeregelt, die über die Leitung 52 und das Ventil 53 von einer Dampfquelle 47 gespeist wird. Die auf die Sprühflüssigkeit ansprechende Temperaturfühleinrichtung 54 moduliert das Dampfventil 53 entsprechend der am Einlaßsieb zur Pumpe 50a vorliegenden Temperatur. Die Flüssigkeitszufuhr zur Sprüheinrichtung 20 ist mit der Leitung 55 an den Auslaß der Pumpe 56 gelegt, die am Einlaßsieb Flüssigkeit aus der Kammer 2 7 saugt. Die in der Kammer 30 angesammelte Sprühflüssigkeit wird über den mit einem Sieb versehenen Einlaß für die Pumpe 57 an die Leitung 58 und von dieser an die Sprüheinrichtung 17 gegeben. Die Temperatur an der Sprüheinrichtung 2 0 erfaßt der Fühler 59, der die Dampfzufuhr von der Quelle 47 über das Ventil 60 und die Leitung 62 zur Heizeinrichtung steuert. Das Ventil 60 wird von der Temperatur am Einlaß der Pumpe 5 7 moduliert.

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Die nächste Sprüheinrichtung 21 wird ir.it Flüssigkeit über die Leitung 63 versorgt, die die Pumpe 64 speist, die durch ein Sieb Flüssigkeit aus der Kammer 26 ansaugt. Die Flüssigkeit aus der Sprüheinrichtung 21 sammelt sich in der Kammer 31 und" gelangt durch den Siebeinlaß der Pumpe 6 5 auf der Leitung 66 an die Sprüheinrichtung 16, unter der sie sich wieder in der Kammer sammelt. Die Flüssigkeit in der Kammer 31 wird mit der Heizeinrichtung 67, aber auch von der heißen Flüssigkeit erwärmt, die auf der Leitung 68 aus einer Quelle 69 heißer Flüssigkeit über die Pumpe 70 eingespeist wird. Der Dampf für die Heizeinrichtung 67 wird auf der Leitung 67a über das Ventil 71, die erwärmte Flüssigkeit aus der Leitung 68 über die Leitung 72a und das Ventil 72 zugeführt. Die Ventile 71, 72 werden vom Fühler gesteuert, der im Sprühstrahl der Einrichtung 21 liegt, und zwar unter Modulation durch die Temperatur am Siebeinlaß der Pumpe 65.

Die Sprüheinrichtung 22 wird auf der Leitung 75 von der Pumpe 76 gespeist, die Flüssigkeit durch den Siebeinlaß in der Kammer 25 ansaugt. Die in der Kammer 32 aufgefangene Flüssigkeit aus der Sprüheinrichtung 22 wird mit der Pumpe 77, die aus der Kammer 32 saugt, über die Leitung 78 der Sprüheinrichtung 15 zugeführt. Die Temperatur der Flüssigkeit in der Kammer 32 wird mit einer Heizeinrichtung 79, die die Quelle 47 über die Leitung 80 und das Ventil 81 speist, sowie mit erwärmter Flüssigkeit aufrechterhalten, die aus der Leitung 68 an der Leitung 82 unter Steuerung durch das Ventil 8 3 eintrifft. Die Ventile 81, 8 3 werden vom Fühler 84 gesteuert, der von der Temperatur am Siebeinlaß der Pumpe 77 moduliert wird. Auf die gleiche Weise wird die Flüssigkeit der Sprüheinrichtung in der Kammer 33 gesammelt und durch den Siebeinlaß der Pumpe 85 und auf der Leitung 86 der Sprüheinrichtung 14 zugeführt. Die in der Kammer aufgefangene Flüssigkeit wird durch den Siebeinlaß der Pumpe

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87 und auf der Leitung 88 der Sprüheinrichtung 23 zugeführt. Die Flüssigkeit 33 wird mit der Heizeinrichtung 89, die über die Leitung 90 und das Ventil 91 an der Dampfquelle 47 liegt, und von der erwärmten Flüssigkeit aus der Leitung 68 über die Leitung 92 und das Ventil 93 erwärmt. Die Ventile 91, 93 werden vom Temperaturfühler 94 in der Sprühflüssigkeit gesteuert unter Modulation durch die Temperatur am Siebeinlaß zur Pumpe 85. Wie ersichtlich, ist jede Kammer' 31, 32, 33 mit jeweils einem Ablaßrohr 95 versehen. Diese Ablaßrohre lassen sich an ein Kanalisationsrohr führen oder die durch sie abgelassene Flüssigkeit kann aufgefangen und in einem Turm oder einer Kühleinrichtung (nicht gezeigt) abgekühlt und dann als Teil der Prozeßflüssigkeit erneut benutzt werden, die mit der Leitung 34 zugeführt wird.

Wie bereits erwähnt, befindet sich eine Quelle 69 heißer Flüssigkeit über der Pasteurisierzone (Fig. 1), wo die Strahlungswärme aus der Pasteurisierzone die Flüssigkeit zusätzlich aufheizt, die die Pumpe 97 auf der Leitung 98 aus der Kammer 27 zu der an die Quelle 69 angeschlossenen Leitung 99 führt. An dieser Anordnung lassen sich bestimmte Abänderungen wählen. Beispielsweise zeigt die Teildarstellung der Fig. 3 die Anordnung der Quelle 6 9a erwärmter Flüssigkeit unmittelbar in einer vergrößerten Kammer 100, die sich aus den bereits erwähnten Kammern 27, 28 der Fig. 1 zusammensetzt. Die erwärmte Flüssigkeit gelangt über die Leitungen 101 und zur Pumpe 70 und zur Speiseleitung 68, wie oben beschrieben. Eine weitere Modifikation ist in Fig. dargestllt, in der keine Kammer über der Pasteurisierzone vorgesehen ist, wie die Fig. 1 zeigt; vielmehr speist die Pumpe 103 aus der Kammer 27 einen abgesetzten Speichertank 102. Die Flüssigkeit wird aus dem Tank 102 von einer Pumpe 70 in die Leitung 68 eingespeist, wie oben beschrieben.

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Unter Bezug auf die Fig. 1 sei nun angenommen, daß der Anlage 10 vom Förderer 12 ein voller Behältersatz C zugeführt wurde und vom Förderer 13 wieder ausgetragen wird. Auch die mit den Sprüheinrichtungen 14-23 gekennzeichneten Sprühzonen sind mit den Produktbehältern gefüllt. Es sei weiter angenommen, daß die Behälter C mit einer Temperatur von etwa 1O⁰C (34⁰F) einlaufen. Der Förderer 11 transportiert sie durch die Vorwärmzonen mit den Sprüheinrichtungen 14 - 17, in denen die Temperatur stufenweise auf die Pasteurisiertemperatur im Bereich der Sprüheinrichtung 18 gebracht wird, die etwa 60⁰C (140⁰F) beträgt. Dann laufen die Behälter C weiter durch die fortschreitend kälteren Zonen mit den'Sprüheinrichtungen 19 - 22, bis mit der letzten Sprüheinrichtung 23 die Temperatur wieder auf etwa 21⁰C - 27°C (7O⁰F bis 80⁰F) abgesenkt wird. Kurz nach dem Einschalten der Anlage 10 erreicht sie mit den Behältern C ein Wärmegleichgewicht, wobei die in den Kühlzonen abgezogene Wärme genutzt wird, um die Behältertemperatur von der Einlauftemperatur in Richtung auf die Temperatur in der Pasteurisierzone zu erhöhen. Dies ist auf diesem Gebiet der Technik die normale Arbeitsweise.

In vielen Fällen befinden sich jedoch weniger Produktbehälter in der Anlage - beispielsweise wenn größere Behältergruppen nicht schnell genug angeliefert werden; dann entsteht in den Vorwärmzonen eine Unterbrechung bzw. Lücke. Bei einer solchen Unterbrechung muß den Vorkühlzonen Prozeßwasser zugeführt werden, um das Wärmegleichgewicht zwischen dem Ein- und dem Auslaßende der Anlage aufrechtzuerhalten. Das zugeführte Prozeßwasser stellt einen Überschuß dar und muß abgelassen werden; es hat eine Temperatur von etwa 50°C (120⁰F). Man kann es in die Kanalisation ablassen, wo es für die Ökologie schädlich sein kann, oder man pumpt es in einen Kühlturm oder eine Kühlanlage und muß dann den zusätzlichen Energieverbrauch in Kauf nehmen.

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Wenn weiterhin die Unterbrechung die Vorkühlzonen erreicht, muß man, um die fehlenden heißen Produktbehälter auszugleichen, zur Aufrechterhaltung des Warmegleichgewichts Dampf einblasen. Zur Dampferzeugung muß jedoch Energie aufgewandt werden, so daß der Betrieb der Anlage teurer wird.

Die vorliegende Erfindung richtet sich daher auf eine Beseitigung der obengenannten Schwierigkeiten, indem man überschüssiges Heißwasser speichert und anstelle des Dampfes erneut verwendet, wenn eine Unterbrechung auftritt. Mit dieser erneuten Verwendung kann man den Wärmewert des Heißwassers nutzen und die Wassertemperatur auf einen sicheren Wert senken, bevor man das Wasser abläßt. Es treten also keine Umweltprobleme mehr auf und der Aufwand für eine Kühlanlage oder einen Kühlturm sinkt.

Entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Unterbrechung befinden sich in den Zonen mit den Sprüheinrichtungen 15, 16 keine Behälter C. Dabei wird das Wärmegleichgewicht in den zugehörigen Zonen durch die Vorkühlsprüheinrichtungen 21, 22 gestört, da diese Zonen über die Pumpen 64, 6 5 zwischen den Sprüheinrichtungen 16, 21 und über die Pumpen 76, 77 zwischen den Sprüheinrichtungen 15, 22 miteinander in Verbindung stehen. Die Temperaturfühler 40, 41 ermitteln einen Temperaturanstieg, da in diesen Bereichen keine vorzuwärmenden Behälter sich befinden, die Wärme aufnehmen könnten. Die Fühler 40, 41 reduzieren also die Wärmeentnahme aus der von den Pumpen 77, 6 5 gepumpten Flüssigkeit, indem sie die Ventile 36a, 37a öffnen, so daß Prozeßwasser zufließt und der Mangel an kühler Flüssigkeit in den Vorkühlzonen ausgeglichen wird. Tritt dieses zusätzliche Porzeßwasser in die Kammern 25, 26 ein, fließt es in die Kammer 27 über,in der die Temperatur etwa 50⁰C (120⁰F) beträgt. Dieser Wasserüberschuß wird von der Pumpe 97 in den Speicher 6 9 gepumpt, dessen Temperatur die Strahlungswärme aus der Pasteurisierzone aufrechterhält.

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Wie ersichtlich, ist die in der Fig. 2 gezeigte Anlage im wesentlichen die zur Fig. 1 beschriebene und gleiche Bezugszeichen bezeichnen im wesentlichen gleiche Teile, Leitungen, Pumpen und dergleichen, die in beiden Anlagen vorhanden sind. Erreicht die Unterbrechung die VorkühlSprüheinrichtungen 21, 22 (Fig. 2), trifft die Flüssigkeit auf keine heißen Behälter und fällt daher unmittelbar in die Kammern 31, 32, ohne daß ihre Temperatur sinkt, die niedriger ist als in den Vorwärmzonen mit den Sprüheinrichtungen 15, 16 gefordert. Die der Sprüheinrichtung 23 zugeordnete Zone wird ebenfalls beeinflußt, so daß die Fühler 73, 84 und 94 die Ventile 72, 83 bzw. 93 öffnen, über die die Vorwarmzonen mit den Sprüheinrichtungen 14, 15, 16 gespeist werden, die die dort befindlichen Behälter richtig vorwärmen. Auf diese Weise wird das Wärmegleichgewicht zwischen den Vorwarmzonen am Einlaß und den Vorkühlzonen am Auslaß der Anlage aufrechterhalten. Ist die von der Pumpe 70 den Zonen 21, 22, zugeführte Flüssigkeit warm genug, um den Bedarf der Vorwarmzonen 14, 15, 16 zu erfüllen, betätigen die Wärmefühler die normalerweise geschlossenen Ventile 71, 81 und 91 in der Dampfspeiseleitung 47 nicht; es wird also kein Dampf verbraucht. Die von der Pumpe 70 zugeführte Flüssigkeit hebt den Flüssigkeitsspiegel in den Kammern 31, 32, 33 zu einer Höhe, bei der sie in die Ablaßkästen 95a ein- und durch die Leitungen 95 abfließen kann. Die Leitungen 95 können an eine naheliegende Kanalisationsleitung angeschlossen sein, um Flüssigkeit aus der obersten Schicht der Kammern 31, 32, 33 abzulassen, bei der es sich um die kühlere Flüssigkeit aus den Sprüheinrichtungen 21, 22, 23 handelt, die mit der abgekühlten Flüssigkeit gespeist werden, die aus den Kammern 24, 25, 26 gepumpt wird; in diesen erfolgte ein Wärmeübergang auf die Behälter, um sie vorzuwärmen.

In der oben beschriebenen Anlage stellt sich betrieblich ein Wärmegleichgewicht zwischen den Behältervorwärmzonen vor der Pasteurisierzone und den Behältervorkühlzonen nach der Pasteuri-

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sierbehandlung ein, insbesondere wenn in der Zufuhr der Behälter eine Unterbrechung auftritt und die Lücke durch die Anlage 10 läuft. Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, besteht eine Leitungsverbindung zwischen der Vorwärmzone mit der Sprüheinrichtung 14 und der Vorkühlzone mit der Sprüheinrichtung 23. Die gleiche Zuordnung gilt für die Vorwärmzonen mit den Sprüheinrichtungen 15, 16, 17 und den Vorkühlzonen mit den Sprüheinrichtungen 22, 21 bzw. 20. Läuft mit dieser Zuordnung (Fig. 1) eine Unterbrechung durch die Vorwärmzonen, kann die Wärme aus den Behältern in den zugeordneten Vorkühlzonen nicht von zu wärmenden Behältern übernommen werden, so daß die Kühlwirkung in den Vorkühlzonen unzureichend ist. Indem man Prozeßwasser aus der Speiseleitung 34 zuführt, gelangt Kühlflüssigkeit in die Vorwärmzonen 24, 25, 26 und wird von den Pumpen 87, 76 und 64 den Vorkühl Sprüheinrichtungen 23, 22,21 zugeführt, um die Wärme einer in diese Zonen einlaufenden vollständigenBehältercharge aufzunehmen.

Erreicht die Lücke im Behälterstrom die Vorkühlzonen (Fig. 2), muß ein Wärmeaustausch in umgekehrter Richtung stattfinden. Dies erfolgt, indem man die gespeicherte warme Flüssigkeit aus dem Speicher 69 (oder 100 oder 102) den Kammern in den Vorkühlzonen zuführt, aus denen sie den zugeordneten Vorwärmsprüheinrichtungen zugepumpt werden kann, um die in diese Zonen einlaufenden Behälter aufzuheizen.

In der vorgehenden Beschreibung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung zum Betrieb einer Pasteurisieranlage unter Bedingungen angegeben, die einen wirtschaftlicheren Betrieb ergeben. Eine der wichtigen und wesentlichen Besonderheiten ist, daß der Dampfbedarf zusätzlich zum übrigen Prozeßdampf geringer wird, der erfüllt werden muß, um die Sprühwassertemperatur auf die zum Pasteurisieren erforderliche Höhe zu bringen. Eine wei-

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tere Besonderheit der beschriebenen Anlage ist, daß kein heißes Wasser in die Kanalisation mit Temperaturen abgelassen wird, bei dem Umweltschäden zu erwarten wären. Schließlich arbeitet die Anlage so, daß man einen im wesentlichen ausgeglichenen Wäritiehaushalt zwischen den Vorwärm- und den Vorkühlzonen auf den beiden Seiten der üblichen Pasteurisierzone erhält. Diese Besonderheit, wird erreicht durch Nutzung von örtlichem Wasser mit Umgebungstemperatur unter kontrollierten Bedingungen, wenn in der Behälterzufuhr eine Lücke auftritt, und durch das Auffangen und Speichern heißer Flüssigkeit, so daß sie genutzt werden kann, wenn die Lücke die Vorkühlzonen erreicht. Mit dieser- Speicherung und erneuten Nutzung der heißen Flüssigkeit läßt, sich zu einem erheblichen Ausmaß die Verwendung von Dampf als Wärmequelle umgehen, -und dieser Vorteil gilt besonders für Anlagen, in denen teurer Brennstoff erforderlich ist, um den Dampf zu erzeugen. ^; . ' · :

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Claims

4660 W. Florissant Avenue, St. Louis, Missouri 63101, V. St. A. Patentansprüche

1. Verfahren zum Einsparen von Energie in einer Pasteurisieranlage mit einem Förderer, der einen Behälterstrom von einem Einlaß über eine Pasteurisierzone zu einem Auslaß transportiert, wobei man eine erste Serie von Sprühzonen zur Ausgabe einer erwärmten Flüssigkeit auf eine Vielzahl von Behältern, eine zweite Serie von Sprühzonen zur Ausgabe einer Kühlflüssigkeit auf die Behälter sowie zwischen der ersten und der zweiten Serie eine Sprühzone vorsieht, in der eine Flüssigkeit mit Pasteurisiertemperatur auf die Behälter gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Quelle einer Flüssigkeit mit Umgebungstemperatur mit den ersten Sprühzonen verbindet, eine Quelle erwärmter Flüssigkeit mittels einer Strömungsverbindung zu einer Sprühzone der ersten Serie herstellt, die Quelle der erwärmten Flüssigkeit

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an die zweiten Sprühzonen anschließt und die Verwendung der Flüssigkeit mit Umgebungstemperatur in einer vorbestimmten Folge so steuert, daß eine Lücke im Behälterstrom in der ersten Serie von Sprühzonen ausgeglichen werden kann, sowie die Verwendung der erwärmten Flüssigkeit so steuert, daß die Lücke ausgeglichen werden kann, wenn sie die zweite Serie von Sprüheinrichtungen erreicht und zum Auslaß läuft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Steuerfolge derart ist, daß man beim Vorliegen einer Lücke die Flüssigkeit mit Umgebungstemperatur über die ersten Sprühzonen in die zweiten Sprühzonen und dann die erwärmte Flüssigkeit aus der Quelle über die zweiten Sprühzonen in die ersten -Sprühzonen einführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Steuerfolge derart ist, daß man mit der Flüssigkeit mit Umwelttemperatur eine verhältnismäßig kühl« Behälterbeschickung der zweiten Zonen simuliert und auf diese Weise die vorgewärmte Flüssigkeit in diesen vorkühlt, und daß man mit der erwärmten Flüssigkeit eine verhältnismäßig heiße Behälterbeschickung in den zweiten Zonen simuliert und auf diese Weise die dort befindliche Kühlflüssigkeit vorwärmt, so daß ein Wärmegleichgewicht zwischen der ersten und der zweiten Serie von Sprühzonen entsteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:, daß die Vorwärmzonen in der Reihenfolge ihrer Serie in Strömungsverbindung in umgekehrter Reihenfolge der Serie der Vorkühlzonen angeordnet sind und daß man die Verwendung der Flüssigkeit mit Umwelttemperatur und der erwärmten Flüssigkeit aus der vorgesehenen Quelle derselben während des Durchlaufs einer Lücke durch die Pasteurisieranlage so steuert, daß man zunächst Flüs-

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sigkeit mit Umwelttemperatur in die Vorwärmzonen einführt, damit sie in die Serie der Vorkühlzonen strömt und dort über die in diesen befindlichen Behälter gesprüht wird, und gespeicherte erwärmte Flüssigkeit in die Serie der Vorkühlzonen einführt, damit sie in die Serie von Vorwärmzonen fließt und auf die in diesen befindlichen Behälter gesprüht wird.

5. Anordnung zum Einsparen von Energie in einer Pasteurisieranlage mit einer Vielzahl von Behälteraufwärmzonen, einer Vielzahl von Behälterabkühlzonen und einer Pasteurisierzone zwischen den Aufwärm- und Abkühlzonen, gekennzeichnet durch Leitungsverbindungen, die die Aufwärm- den Abkühlzonen zuordnen, um die Flüssigkeit durch WärmeÜbernahme von den warmen Behältern in den Abkühlzonen und Wärmeabgabe in den Aufwärmzonen auszutauschen, durch eine Quelle von Prozeßflüssigkeit mit Umwelttemperatur, die an die Aufwärmzonen angeschlossen ist, einen beheizten Flüssigkeitsspeicher, der an die Kühlzonen angeschlossen ist, eine an die Pasteurisierzone zwischen den Aufwärm- und den Abkühlzonen angeschlossene Dampfquelle, wobei eine Aufwärmzone an die Pasteurisierzone angrenzt, eine Strömungsverbindung zwischen der einen Aufwärmzone und dem Speicher, um erwärmte Flüssigkeit dem Speicher zuzuführen, und durch Steuereinrichtungen in den Aufwärm- und Abkühlzonen, die auf die Temperatur der zwischen ihnen übergeführten Flüssigkeit ansprechen, um wahlweise Prozeßflüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle mit Umwelttemperatur in die Aufwärmzonen einzulassen und erwärmte Flüssigkeit in die Abkühlzonen aus dem Speicher abzulassen, so daß die Abkühlzonen und die Aufwärmzonen sich im wesentlichen im Wärmegleichgewicht befinden.

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