DE3119632A1 - Plant for the sterilisation of products, e.g. milk - Google Patents
Plant for the sterilisation of products, e.g. milkInfo
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Abstract
Description
Anlage zur Sterilisation von flüssigen Plant for the sterilization of liquids
Produkten, z. B. Milch Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Sterilisation von flüssigen Produkten, z. B. Milch. Products, e.g. B. Milk The invention relates to a plant for the sterilization of liquid products, e.g. B. Milk.
Bekannt ist eine Anlage dieser Art, mit einem das Produkt führenden Zwangskreis (Produktkreis) und einem einen flüssigen Wärmeträger, z. B. Heißwasser führenden Gegenstrom-Zwangskreis (Wärmeträgerkreis), wobei die beiden Kreise über gemeinsame Wärmetauscher, nämlich einen Vorwärmer, einen nachgeschalteten Nachwärmer und einen Kühler im Wärmeaustausch zueinander stehen und der Kühler die Temperatur des sterilisierten Produktes auf die beim Einfüllen desselben in die Verpackung vorgesehene Temperatur herabsetzt und zwischen dem Machwärmer und dem Kühler ein vorzugsweise dampfbeaufschlagter Erhitzer angeordnet ist, welcher das noch nicht sterilisierte Produkt auf die gewünschte Sterilisationstemperatur erhitzt und die Drücke in den beiden Kreisen in der Weise unterschiedlich hoch sind, daß der Druck im Produktkreis höher ist als derjenige im Wärmeträgerkreis.A system of this type is known, with one leading the product Forced circuit (product circuit) and a liquid heat transfer medium, e.g. B. hot water leading countercurrent forced circuit (heat transfer circuit), the two circles above common heat exchanger, namely a preheater, a downstream reheater and a cooler is in heat exchange with one another and the cooler the temperature of the sterilized product on the filling of the same in the packaging The intended temperature is reduced and between the machine warmer and the cooler preferably steam-acted heater is arranged, which not yet sterilized product is heated to the desired sterilization temperature and the Press in the two circles in such a way that the pressure is different in the product circuit is higher than that in the heat transfer circuit.
Ist beispielsweise der Vorwärmer undicht, dann dringt das unter höherem Druck stehende, noch nicht sterilisierte Produkt des Produktkreises in den unter niedrigerem Druck stehenden Wärmeträgerkreis ein, über welchen es in den Kühler transportiert wird, durch welchen auch das bereits sterilisierte Produkt hindurchgeführt und auf die für die Verpackung erforderliche Temperatur abgekühlt wird. Ist in diesem Falle auch der Kühler undicht, dann tritt das möglicherweise infizierte Heißwasser des Wärmeträgerkreises in den sterilen Teil des Produktkreises ein, ohne daß dies von der Bedienungsperson u. dgl. der Anlage bemerkt wird. Die hierdurch entstehenden gesundheitlichen Schäden der Milchkonsumenten sind nicht ausdenkbar.If, for example, the preheater is leaking, then it penetrates below a higher level Pressurized, not yet sterilized product of the product group in the under lower pressure heat transfer circuit through which it enters the cooler transported through which also the already sterilized Product passed through and to the temperature required for packaging is cooled. If the cooler is also leaking in this case, this may happen infected hot water of the heat transfer circuit in the sterile part of the product circuit without this being noticed by the operator and the like of the system. the the resulting health problems for milk consumers are not imaginable.
Hier setzt der Erfindungsgedanke ein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anlage der fraglichen Art einen Übertritt des Wärmeträgers in den Produktkreis nach Möglichkeit zu verhindern und - sofern ein Ubertritt aus irgendwelchen Gründen doch erfolgen sollte - der Bedienungsperson dies unverzüglich anzuzeigen, damit die Anlage sofort abgestellt und gespült werden kann, bevor das infizierte Produkt zur Abfüllung gelangt. This is where the idea of the invention comes in. The invention has the task based on, in a system of the type in question, a transfer of the heat transfer medium to to prevent the product group as far as possible and - if a transfer from any Should take place for reasons - notify the operator of this immediately, so that the system can be shut down and flushed immediately before the infected Product reaches filling.
Diese Aufgabe wird bei einer Anlage dieser Art dadurch gelöst, daß an jeder Stelle im Produktkreis der Druck höher ist als im Wärmeträgerkreis und daß an den Wärmeträgerkreis ein Anzeigegerät angeschlossen ist, mittels welchem das Auftreten von Produkt im Wärmeträgerkreis feststellbar ist. This object is achieved in a system of this type in that at every point in the product circuit the pressure is higher than in the heat transfer circuit and that a display device is connected to the heat transfer circuit, by means of which the occurrence of product in the heat transfer circuit can be determined.
Dadurch, daß an jeder Stelle im Produktkreis der Druck höher ist als im Wärmeträgerkreis, kann wegen des Druckgradienten der Wärmeträger an keiner Stelle in den Produktkreis eindringen. Um aber eine - wenn auch nur theoretische Möglichkeit auszuschalten - ist an den Wärmeträgerkreis ein Anzeigegerät angeschlossen, mittels welchem das Auftreten von Produkt im Wärmeträgerkreis feststellbar ist. Because the pressure is higher at every point in the product circle than in the heat transfer circuit, because of the pressure gradient, the heat transfer medium cannot be connected to any Penetrate the product circle. But one - even if only theoretical Possibility to switch off - if a display device is connected to the heat transfer circuit, by means of which the occurrence of product in the heat transfer circuit can be determined.
Nach einer sehr zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist in der Kondensatleitung des dampfbeaufschlagten Erhitzers ein Anzeigegerät angeordnet. Zweckmäßig ist als Anzeigegerät ein Leitwert-Meßgerät vorgesehen. According to a very useful embodiment of the invention The system is a display device in the condensate line of the steam-charged heater arranged. A conductance measuring device is expediently provided as the display device.
Nach einem weiteren Merkmal der Anlage gemäß der Erfindung ist im Wärmeträgerkreis stromauf vor dem Kühler ein auf Dampfbetrieb bzw. Kühlbetrieb umschaltbarer Wärmetauscher angeordnet. According to a further feature of the system according to the invention is in A heat transfer circuit upstream of the cooler that can be switched to steam mode or cooling mode Arranged heat exchanger.
Der Zwangsumlauf des Vrårmeträgers in dem Wärmeträgerkreis erfolgt mittels einer Pumpe. Dabei ist in dem Wärmeträgerkreis ein Ausdehnungsgefäß angeordnet, dessen Druckmittelpolster in seinem Druck veränderbar ist. Hierdurch kann der im Wärmeträgerkreis herrschende Druck beliebig verändert werden. The forced circulation of the Vrårmeträgers takes place in the heat transfer circuit by means of a pump. An expansion vessel is arranged in the heat transfer circuit, whose pressure medium cushion can be changed in its pressure. This allows the im Heat transfer circuit prevailing pressure can be changed as desired.
Vorteilhaft ist an den Produktkreis ein Manometer angeschlossen. A pressure gauge is advantageously connected to the product circuit.
Die Anlage gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch erläutert. The system according to the invention is illustrated schematically in the drawing.
Mit I ist der Wärmeträgerkreis bezeichnet, wobei als Wärmeträger zweckmäßig Heißwasser verwendet wird. Der Wärmeträger, also beispielsweise das Heißwasser wird dabei über die Pumpe 1 im Zwangsumlauf bewegt, wobei die Pfeile die Strömungsrichtung des Heißwassers anzeigen. The heat transfer medium circuit is denoted by I, with the heat transfer medium expediently hot water is used. The heat transfer medium, for example the hot water is moved by the pump 1 in forced circulation, the arrows indicating the direction of flow of hot water.
Der Wärmeträgerkreis I ist vor Produktionsbeginn steril. The heat transfer circuit I is sterile before the start of production.
Mit II ist der Produktkreis bezeichnet, wobei zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Anlage als Produkt Milch angenormen werden soll. Die Erfindung ist aber auf dieses besondere Produkt selbstverständlich keineswegs beschränkt. Das Produkt wird dabei von der Pumpe 2 im Gegenstrom zwangsbewegt, wie dies die Pfeile in der Zeichnung im einzelnen zeigen. With II the product circle is designated, with the explanation of the Plant according to the invention is to be standardized as a product milk. The invention but is of course by no means restricted to this particular product. The product is forcibly moved in countercurrent by the pump 2, as is the case with the Show arrows in the drawing in detail.
Die beiden Kreise I und II stehen über gemeinsame Wärmetauscher, nämlich den Vorwärmer 3, den nachgeschalteten Nachwärmer 5 und einen Kühler 6 im Wärmeaustausch zueinander. Der Kühler 6 setzt dabei die Temperatur des sterilisierten Produktes auf die beim Einfüllen desselben in die Verpackung vorgesehene Temperatur herab. Zwischen dem Nachwärmer 5 und dem Kühler 6 ist ein dampfbeaufschlagter Erhitzer 7 angeordnet, welcher das noch nicht sterilisierte Produkt auf die gewunschte Sterilisationstemperatur erhitzt. Dabei ist die Dampfleitung mit 8 und die Kondensatleitung mit 9 bezeichnet. Die Drücke in den beiden Kreisen I und II sind in der Weise unterschiedlich hoch, daß an einer jeden Stelle im Produktkreis II der Druck höher ist als im Wärmeträgerkreis I. The two circles I and II are via shared heat exchangers, namely the preheater 3, the downstream reheater 5 and a cooler 6 in the Heat exchange with each other. The cooler 6 sets the temperature of the sterilized Product to the temperature intended when it was filled into the packaging down. Between the reheater 5 and the cooler 6 is a steam-charged heater 7 arranged, which the not yet sterilized product to the desired sterilization temperature heated. The steam line is denoted by 8 and the condensate line by 9. The pressures in the two circles I and II are different in the way that that at every point in product circuit II the pressure is higher than in the heat transfer circuit I.
An den Wärmeträgerkreis I ist ein Anzeigegerät 10 angeschlossen, mittels welchem das Auftreten von Produkt im Wärmeträgerkreis I feststellbar ist. A display device 10 is connected to the heat transfer circuit I, by means of which the occurrence of product in the heat transfer circuit I can be determined.
Auch in der Kondensatleitung 9 des Erhitzers 7 ist ein Anzeigegerät 11 angeordnet. Als Anzeigegerät 10 bzw. 11 können Leitwert-Meßgeräte vorgesehen werden. There is also a display device in the condensate line 9 of the heater 7 11 arranged. Conductivity measuring devices can be provided as display device 10 and 11, respectively will.
Im Wärmeträgerkreis ist stromauf vor dem Kühler 6 ein auf Dampfbetrieb bzw. Kühlbetrieb umschaltbarer Wärmetauscher 12 vorgesehen. Im Wärmeträgerkreis ist ferner ein Ausdehnungsgefäß 13 angeordnet, dessen Druckpolster in seinem Druck veränderbar ist. Da Ausdehnungsgefäße dieser Art an sich bekannt sind, kann auf weitere Einzelheiten verzichtet werden. In the heat transfer circuit, upstream of the cooler 6, there is a steam mode or cooling operation switchable heat exchanger 12 is provided. In the heat transfer circuit an expansion vessel 13 is also arranged, the pressure cushion in its pressure is changeable. Since expansion vessels of this type are known per se, on further details are waived.
An den Produktkreis II ist ein Manometer 14 angeschlossen. A manometer 14 is connected to the product circuit II.
Wenn Milch oder andere inhomogene flüssige Produkte sterilisiert werden sollen, dann liegt zwischen dem Vorwärmer 3 und dem Nachwärmer 5 eine Homogenisiermaschine 15. Das Produkt wird der Pumpe 2 über das Vorlaufgefäß 16 zugeführt. When sterilizing milk or other inhomogeneous liquid products are to be, then between the preheater 3 and the reheater 5 is a homogenizing machine 15. The product is fed to the pump 2 via the feed vessel 16.
Vor Beginn der Sterilisation des Produktes wird der Produktkreis II mit Wasser aufgefüllt. Dabei wird das Dreiwegeventil 17 so eingestellt, daß das Wasser nicht der Verpackungsstelle zugeführt wird, sondern vielmehr in das Dreiwegeventil 18 eintreten kann. Die Einfüllung des Wassers in den Produktkreis II erfolgt über das Vorlaufgefäß 16. Die Strömungsrichtung des Wassers in dem Produktkreis II ist mit entsprechenden Pfeilen angedeutet. Before starting the sterilization of the product, the product circle II filled up with water. The three-way valve 17 is set so that the Water is not fed to the packaging point, but rather into the three-way valve 18 can occur. The water is filled into product circuit II via the flow vessel 16. The direction of flow of the water in the product circuit II is indicated with corresponding arrows.
Es wird dann die Pumpe 2 eingeschaltet und der Erhitzer 7 mit Dampf solange beaufschlagt, bis die Sterilisationstemperatur erreicht ist. Gleichzeitig erfolgt auch eine entsprechende Erhitzung auf Sterilisationstemperatur des Wärmeträgerkreises I in der Weise, daß der Wärmetauscher 12 mit Dampf beaufschlagt wird. Nach Ablauf einer gewissen Zeit sind beide Kreise I und II steril. Anschließend daran wird der Produktkreis II über die beiden Dreiwegeventile 17 bzw. 18 entleert. Dann erfolgt die Einführung des Produktes in das Vorlaufgefäß 16 und von da aus in den Produktkreis II. Anschließend daran wird der Erhitzer 7 mit Dampf beaufschlagt, während der Wärmetauscher 12 mit Kühlmittel beaufschlagt wird, so daß der Sterilisationsvorgang beginnen kann. Dabei wird das Produkt zunächst im Vorwärmer 3 erwärmt und gelangt dann in die Homogenisiermaschine 15, von wo es dem Nacherwärmer 5 zugeführt wird. Vom Nacherwärmer 5 gelangt das erwärmte Produkt in den dampfbeaufschlagten Erhitzer 7 und tritt aus diesem als sterilisiertes Produkt in den Kühler .6 ein, der die Temperatur des Produktes auf die bei der Verpackung desselben zweckmäßige Temperatur herabgsetzt. Über das Dreiwegeventil 17 wird dann das sterilisierte und abgekühlte Produkt der Verpackungsstation zugeführt. The pump 2 is then switched on and the heater 7 with steam until the sterilization temperature is reached. Simultaneously there is also a corresponding heating to the sterilization temperature of the heat transfer circuit I in such a way that the heat exchanger 12 is acted upon with steam. After expiration For a certain time both circles I and II are sterile. Then the Product circuit II emptied via the two three-way valves 17 and 18, respectively. Then it takes place the introduction of the product into the flow vessel 16 and from there into the product cycle II. Subsequently, the heater 7 is acted upon with steam, while the heat exchanger 12 is acted upon with coolant so that the sterilization process can begin. The product is first heated in the preheater 3 and then enters the homogenizing machine 15, from where it is fed to the reheater 5. From the reheater 5 comes the heated product in the steam-acted heater 7 and emerges from this as sterilized product in the cooler .6, which shows the temperature of the product lowers the appropriate temperature for packaging the same. Via the three-way valve 17 the sterilized and cooled product is then fed to the packaging station.
Wesentlich ist, daß zwischen der Sterilisationsphase mit Wasser und der Produktionsphase in keinem Augenblick die Sterilisationstemperatur am Ende des Erhitzers 7 unter die vorgegebene Grenze abfallen darf, da sonst nicht steriles Produkt in den sterilen Anlagenteil eindringen und diesen infizieren wurde. It is essential that between the sterilization phase with water and During the production phase, the sterilization temperature at the end of the Heater 7 may fall below the specified limit, otherwise not sterile Product would penetrate into the sterile part of the system and infect it.
Dadurch, daß das Produkt im Produktkreis II hinter dem Kühler 6 über das Drosselventil 19 auf einen bestimmten Enddruck gebracht wird und durch gezielte Regelung des Luftdruckes im. Ausdehnungsgefäß 13 das Druckniveau im Wärmeträgerkreis I in allen Teilen der Anlage gehalten wird, ist zunächst während der Produktion ein Übertreten des Wärmeträgers in das Produkt ausgeschlossen. Eine Diffusion von Keimen in das Produkt bei Vorhandensein eines kleinen Bruches im System ist insofern unmöglich, als der Wärmeträgerkreis I keine Keime enthält. Er ist voll sterilisiert. The fact that the product in product circuit II behind the cooler 6 over the throttle valve 19 is brought to a certain final pressure and targeted Regulation of the air pressure in. Expansion vessel 13 the pressure level in the heat transfer circuit I kept in all parts of the plant is initially during production a transfer of the heat transfer medium into the product is excluded. A diffusion of Germination in the product in the presence of a small break in the system is insofar impossible when the heat transfer circuit I does not contain any germs. He is fully sterilized.
Sollte ein Bruch auftreten, so daß aufgrund des Druckgefälles zwischen Produktkreis II einerseits und Wärmeträgerkreis I andererseits das Produkt in den Wärmeträgerkreis I übertritt, so setzt bei Verwendung von normalem Wasser als Wärmeträger im allgemeinen mindestens eine Trübung ein; bei Verwendung von destilliertem Wasser ist in einem jeden Fall eine deutliche Verschiebung des Leitwertes zu verzeichnen, der meßbar ist. Bei basisch reagierenden Produkten ist auch eine chemische Reaktion mit Phenolphtalein möglich, die zu einer starken Rotfärbung führt. Die Rotfärbung läßt sich optisch ebenfalls messen. Dieser Gedanke wird anlagentechnisch dadurch genützt, daß der Leitwert bei Verwendung von destilliertem Wasser im Wärmeträgerkreis I mittels des Anzeigegerätes 10 überwacht wird. In gleicher Weise erfolgt die Überwachung der Kondensatleitung 9 des Erhitzers 7 über das Anzeigegerät 11. Should a break occur, so that due to the pressure differential between Product circuit II on the one hand and heat carrier circuit I on the other hand, the product in the If the heat transfer medium circuit I crosses, then when normal water is used as the heat transfer medium generally at least one turbidity; when using distilled water a clear shift in the conductance is to be recorded in any case, which is measurable. In the case of products with a basic reaction, there is also a chemical reaction possible with phenolphthalein, which leads to a strong red color. The red color can also be measured optically. This idea becomes system-related the fact that the conductance is used when using distilled water in the heat transfer circuit I is monitored by means of the display device 10. Monitoring takes place in the same way the condensate line 9 of the heater 7 via the display device 11.
Der Wärmetauscher 12, der durch Umschaltung entweder als Erhitzer oder aber als Kühler arbeitet, stellt im Produktionsfall eine analoge Gefährdung des Wärmeträgerkreises I dar, wie ein nicht steriler Wärmeträgerkreis I gegenüber dem Produkt. The heat exchanger 12, which by switching either as a heater or works as a cooler, poses an analogous hazard in production of the heat transfer circuit I, like a non-sterile heat transfer circuit I opposite the product.
Die Gefahr wird dadurch gemindert, daß das Kühlmedium, beispielsweise Eiswasser, im Druckniveau unter demjenigen des Wärmeträgerkreises I gehalten wird. Damit ist zwar - wie oben beschrieben - eine Diffusion von Keimen nicht ausgeschlossen.The risk is reduced by the fact that the cooling medium, for example Ice water, is kept at the pressure level below that of the heat transfer circuit I. As described above, this does not preclude the diffusion of germs.
Diese kann aber dem Produkt noch nicht gefährlich werden, solange nicht gleichzeitig eine Diffusion durch ein gleichzeitig vorhandenes Loch zur Produktseite hin stattfindet. Letzteres wird aber nach und vor jeder Produktion durch die bereits beschriebenen Indikatormöglichkeiten wie folgt angezeigt: Nach der Produktion erfolgt auf dem Produktweg die Umwälzung von Reinigungsmitteln. Diese sind sowohl stark alkalisch als auch stark sauer. Beide Phasen werden nacheinander mit einer Zwischenspülung mit klarem Wasser längere Zeit umgewälzt.However, this cannot endanger the product as long as it is not at the same time a diffusion through one at the same time existing Hole to the product side takes place. The latter is however gradually and before each production indicated by the indicator options already described as follows: After During production, cleaning agents are circulated along the product route. These are both strongly alkaline and strongly acidic. Both phases are sequential circulated for a long time with an intermediate rinse with clear water.
Dabei wird das Druckniveau auf der Produktseite in der Höhe des Produktionsniveaus gehalten und das Druckniveau im Wärmeträgerkreis I stark abgesenkt. Bei gleichzeitiger Injektion von beispielsweise Phenolphtalein in den Wärmeträgerkreis I wird bereits bei sehr geringen übertretenden Mengen alkalischer Flüssigkeit eine Reaktion und Verfärbung des Wärmeträgerkreises I erfolgen, die wiederum meßtechnisch erfaßt werden kann. Der gleiche Effekt wird bei kontinuierlichem Messen des Leitwertes in destilliertem Wasser erreicht, da ein Übertritt von alkalischem oder saurem Mittel den Leitwert bereits bei geringen Mengen deutlich erhöht. Durch die Vergrößerung des Druckgefälles zwischen den beiden Kreisen I und II werden auch keine Brüche zwangsläufig vergrößert, die während der Produktion erst eine Keimdiffusion ermöglichen, so daß ein Übertritt von Flüssigkeit erfolgt.The pressure level on the product side is the same as the production level held and the pressure level in the heat transfer circuit I was greatly reduced. At the same time Injection of phenolphthalein, for example, into the heat transfer circuit I is already underway with very small excess amounts of alkaline liquid a reaction and Discoloration of the heat transfer circuit I take place, which in turn are recorded by measurement can. The same effect is obtained with continuous measurement of the conductance in distilled Water reaches the conductance value because an alkaline or acidic agent crosses over significantly increased even with small amounts. By increasing the pressure gradient between the two circles I and II no breaks are inevitably enlarged, which only allow a diffusion of germs during production, so that a transfer by liquid.
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Claims (6)
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- 1981-05-16 DE DE19813119632 patent/DE3119632A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |