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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
kontinuierliche Wärmebehandlung einer Flüssigkeit mit
veränderlicher Strömung, bei dem die Flüssigkeit zunächst durch
bereits wärmebehandelte Flüssigkeit vor- und dann in einem
zweiten Schritt indirekt auf eine vorbestimmte Temperatur
erwärmt wird.
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Beim maschinellen Melken von Kühen schwankt die
Milchströmung erheblich. Diese Schwankung ist teils durch den
Aufbau der Melkanlage, teils durch die physiologischen
Eigenheiten der Kühe bedingt.
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Melkanlagen arbeiten mit Unterdruck und die Milch wird
durch ein Rohrleitungsystem mit im wesentlichen gleichem
Unterdruck einem Behälter, der sogenannten "Endeinheit"
zugeführt.
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Aus der Endeinheit wird die Milch unter atmosphärischem
Druck durch eine Leitung in einen Kühltank oder ein
anderes Gefäß gepumpt.
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Gewöhnlich läuft die Pumpe der Endeinheit an, wenn der
Milchstand in ihr eine Obergrenze erreicht, und sie stoppt
bei einem unteren Milchstand. Folglich fördert die Pumpe
der Endeinheit die Milch schubweise. Die jeweilige Menge
kann zwischen 10 und 20 Litern liegen und die Pumpe läuft
etwa einmal pro Minute an.
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Die Kühe in größeren Herden werden gewöhnlich in zwei
Gruppen von je 6 bis 12 Kühen gemolken. Die Strömung der
abgemolkenen Milch ändert sich mit der Zeit, da die Kühe
zu Beginn des Melkens mehr Milch abgeben als am Ende.
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Jede Kuh gibt bei jedem Melken eine Gesamtmenge ab, die
abhängig ist von der seit dem Kalben verstrichenen Zeit.
In Gegenden, in denen die Kühe in einem bestimmten Teil
des Jahres kalben, müssen daher erhebliche jahreszeitliche
Schwankungen der Milchströmung in Rechnung gestellt
werden.
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Auch wenn man das Kalben durch Besamung gleichmäßiger über
das Jahr verteilt, werden zum jeweiligen Zeitpunkt die
viel Milch abgebenden Kühe gewöhnlich zuerst gemolken. Die
Milchströmung ist dann zu Beginn des Melkens weit höher
als am Ende, wenn die Kühe abgemolken werden, die weniger
Milch abgeben. Die Melkdauer jeder Kuh ändert sich jedoch
nicht mit der Menge der Milch, die sie abgibt.
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Will man Milch mit einer Anlage wärmebehandeln, die
unmittelbar an die Melkanlage angeschlossen ist, muß die
Erwärmungsvorrichtung so aufgebaut sein, daß die
resultierende Wärmebehandlung auch bei schwankender
Produktströmung gleichbleibt.
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Die Strömungsschwankungen infolge des periodischen
Arbeitens der Pumpe in der bereits erwähnten Endeinheit lassen
sich durch technische Maßnahmen leicht unterdrücken. Die
von den physiologischen Eigenheiten der Kühe verursachten
Schwankungen müssen hingenommen werden.
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Eine einfache Lösung ist, die gesamte Milch in einem
Speicherbehälter zu sammeln. Zu gegebener Zeit wird die
Erwärmungsvorrichtung
angelassen und arbeitet dann unabhängig
vom Melken mit der eigenen Wärmeleistung, um den Vorgang
bald nach dem Melkende abzuschließen.
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Einer solchen Wärmebehandlung steht jedoch der allgemeine
Wunsch entgegen, die Milch in den zwei oder drei Stunden
in denen das Melken stattfindet, nicht ungekühlt zu
lassen. Die mittlere Vorhaltezeit für die Milch im Tank kann
kürzer gehalten werden; es besteht aber immer noch die
Gefahr einer Zunahme der Mikroorganismen im Tank und einer
sich daraus ergebenden Qualitätsminderung. Das Ziel der
Wärmebehandlung ist eine Qualitätssteigerung der Milch; es
wäre daher unglücklich, mit dem Aufbau der Anlage die
Milch zu beeinträchtigen.
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Die Wärmebehandlung eines Produkts wie Milch mit
schwankender Strömung wirft zwei separat Probleme auf.
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Das erste Problem ist, daß die Vorhaltezeit des Produkts
auf der Wärmebehandlungstemperatur zur Produktströmung
invers proportional ist, wenn die Erwärmungsvorrichtung
eine Haltezelle mit konstantem Wert (Länge) hat. Ein
Verändern der Länge der Haltezelle während der
Wärmebehandlung erweist sich als technisch kompliziert. Akzeptiert
man eine veränderliche Haltezeit, kann man stattdessen die
Wärmebehandlungstemperatur auf die Haltezeit, d.h. die
Produktströmung einstellen, aber die Strömung ändert sich
langsamer als die Temperatur.
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M.a.W.: Das die Strömung regelnde System muß eine größere
Trägheit als die Temperaturregelung haben. Es ist
natürlich möglich, eine solche Regelung unter Verwendung von
Strömungsmeßgeräten, eines Reglers und eines Steuerventils
aufzubauen. Es erweist sich jedoch, daß die Einstellung
leicht mit einer Pumpe mit veränderlicher Geschwindigkeit
erfolgen kann, die folglich die Milchströmung steuert. Die
Pumpe behandelt die Milch sehr schonend und die Drehzahl
der Pumpe kann langsam so geändert werden, daß der
Zusammenhang Temperatur/Zeit während der Wärmebehandlung sich
wie gewünscht verhält.
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Die störmungssteuernde Pumpe läßt sich stetig zwischen
null und dem Maximum der Strömung in der
Erwärmungsvorrichtung steuern oder auf eine Anzahl von Stufen mit
vorbestimmten Strömungen und entsprechende Temperaturen
einstellen.
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Das andere Problem ist, daß die Milchströmung zuweilen
vollständig abreißt, weil eine Kuh ein Problem erzeugt,
das das Melken unterbricht. Während der Unterbrechung
arbeitet die Erwärmungsvorrichtung normal weiter, so lange
Milch vorhanden ist; dann sinkt ihre Leistung und sie
kommt schließlich zum Stillstand. Die Milch in der
Haltezelle kühlt sich trotz der Wärmedämmung der Zelle ab.
Schaltet die Anlage dann wieder ein, strömt die kältere
Milch aus der Haltezelle und erwärmt im regenerativen
Abschnitt des Wärmeaustauschers die zuströmende Milch. Um
trotz der Abkühlung die richtige
Wärmebehandlungstemperatur zu erreichen, ist ein zusätzlicher Erwärmungseffekt
erforderlich, der mehrfach größer ist als beim normalen
Betrieb. Die Wärmebehandlung erfolgt aus technischen
Gründen gewöhnlich elektrisch, und ein großer
Verbindungseffekt führt in einem landwirtschaftlichen Betrieb immer
zu Problemen.
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Eine weitere Möglichkeit ist, dem
End-Erwärmungsvorrichtung eine große Wärmekapazität zu erteilen, so daß der zum
erneuten Anlauf benötigte Momentaneffekt mit gespeicherter
Wärme erzeugt werden kann. Auch dies resultiert in einer
großen Trägheit der Temperaturregelung und erschwert die
bereits erwähnte Temperatureinstellung.
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Die US-A-2052396 beschreibt eine Vorrichtung zum
Pasteurisieren von Milch, bei der von einer Pumpe zugeführte Milch
durch einen regenerativen Wärmeaustauscher und dann durch
eine Erwärmungseinrichtung strömt, in der die Milch durch
direkte Beheizung mit einem elektrischen Strom, der durch
von der Milch überströmte Elektroden fließt, auf die
Pasteurisierungstemperatur angehoben wird. Die
Temperatursteuerung erfolgt durch Verändern des elektrischen Stroms
und durch Ändern der Milchströmung durch Verstellen eines
Ventils stromabwärts der Pumpe, um einen größere oder
kleinere Menge der Ansaugseite der Pumpe wieder
zuzuführen.
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Die SE-B-350176 offenbart eine Anordnung zum direkten
elektrischen Erwärmen einer Flüssigkeit in mehreren
aufeinanderfolgenden Stufen, wobei der durch die erste Stufe
erzeugte Temperaturanstieg zur Steuerung der Erwärmung in
den folgenden Stufen benutzt wird, um den insgesamt
erwünschten Erwärmungseffekt zu erhalten.
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Die SE-A-8101794-9 betrifft ein Verfahren zum Regeln der
Wärmebehandlung eines Materials, bei dem der Materialfluß
und die Heizstoffzufuhr sich ändern; hierbei wird die
Temperatur eine Wärmeübertragungsmediums am Einlauf zur
Wärmeanlage gemessen und die Heizstoffströmung variiert, um
diese Temperatur unter einem Maximum zu halten.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur
kontinuierlichen Wärmebehandlung einer Flüssigkeit mit
veränderlichem Debit, bei dem der Zulauf der zu behandelnden
Flüssigkeit ermittelt, eine Strömung der Flüssigkeit in
eine Wärmebehandlungseinheit mittels einer Pumpe mit
veränderbarer Förderleistung erzeugt wird, die man
entsprechend dem erfaßten Flüssigkeitszulauf steuert, die
Flüssigkeit durch eine Vorwärmabschnitt der Wärmeanlage
schickt und durch Wärmeaustausch mit bereits behandelter
Flüssigkeit vorwärmt, und die Flüssigkeit dann indirekt
durch eine Erwärmungseinrichtung auf eine Solltemperatur
entsprechend einem vorestimmten Temperatur-Zeit-Effekt
aufwärmt, wobei die erwärmte Flüssigkeit dazu benutzt
wird, die in die Wärmebehandlungsanlage einströmende
Flüssigkeit vorzuwärmen, und wobei die Menge der der
Erwärmungsvorrichtung zu- oder von ihr abgeführten Wärmeenergie
mit einer Regeleinheit so geregelt wird, daß die
herrschende Flüssigkeitsströmung durch Erhöhen/Absenken der
Temperatur der Erwärmungsvorrichtung oder durch
Verstärken/Abschwächen der Strömung des erwärmten Mediums, daß
der Erwärmungsvorrichtung Wärme aus einem Wärmespeicher
zuleitet, eingestellt wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Flüssigkeit,
deren Strömung veränderlich ist, einer vorbestimmten
Wärmebehandlung unterzogen werden. Dies ist der größte
Vorteil gegenüber früheren Techniken, die eine
Zwischenspeicherung der Flüssigkeit erforderten. Handelt es sich bei
der Flüssigkeit um Milch, fällt diese beim Melken mit
einer Temperatur von etwa 35 ºC an, die vom
bakteriologischen Standpunkt aus problematisch ist, da in diesem
Temperaturbereich zahlreiche Mikroorganismen maximal
wachsen. Ist die Flüssigkeit stattdessen ein Saft oder
Saftkonzentrat, der/das chargenweise in einem oder
mehreren Prozessen hergestellt wird, erhält man mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls erhebliche Vorteile
hinsichtlich der bakteriologischen Haltbarkeitseigenschaften
diese Produkte.
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Bei der Wärmebehandlung von Milch oder anderen Produkten
mit veränderlicher Strömung kann die Produktströmung
kontinuierlich oder schrittweise zwischen null und einer von
de Anlage bestimmten Maximalströmung liegen. Zwischen der
Null- und der Maximalströmung liegt mindestens eine
Zwischenstufe. Die Behandlungstemperatur des Produkts wird
von der Strömung so gesteuert, daß der
Zeit-Temperatur-Zusammenhang der Wärmebehandlung konstant und von der
Strömung unabhängig bleibt.
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Die Produktströmung kann mit einer Pumpe gesteuert werden,
deren Förderleistung auf den Mittelwert der
Ist-Produktströmung eingestellt und deren Durchsatz so geändert wird,
daß bei sich ändernder Strömung der
Zeit-Temperatur-Zusammenhang der Wärmebehandlung erhalten bleibt.
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Die Strömung ändert sich dabei so langsam, daß die Anlage
im thermischen Gleichgewicht bleibt und die externe
Wärmezufuhr den maximalen Wärmeeffekt nicht übersteigt.
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Die Erwärmungseinrichtung ist an eine Wärmequelle
angeschlossen, die den zusätzlichen Effekt liefert, der
benötigt wird, wenn die Produktströmung sich ändert.
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In einer Ausführungsform weist die Wärmeeinheit - bspw.
ein Plattenwärmeaustauscher - einen Abschnitt für die
Enderwärmung auf, der so bemessen ist, daß er den Bedarf bei
Strömungsänderung erfüllt; die Temperatur kann durch
Nebenschlußankopplung an einen Wärmespeicher gesteuert
werden.
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Die Wärmeeinheit weist zwischen dem regenerativen und dem
Enderwärmungsabschnitt einen zusätzlichen Abschnitt auf.
In diesem Fall braucht die Enderwärmungseinheit nicht
wasserbeheizt zu sein. Der Zusatzabschnitt ist an einen
Wärmespeicher mit großer Momemtankapazität angeschlossen,
bspw. einen Wassererhitzer oder ein Leitungswassersystem.
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Der Zusatzabschnitt wird beim Anlassen, bei einer Änderung
der Strömung oder dann eingeschaltet, wenn die Temperatur
der Erwärmungseinrichtung nicht dem Sollwert entspricht.
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Beim Anlauf, wenn die Strömung zunimmt oder wenn die
Temperatur des Wärmemediums zu niedrig ist, läßt man warmes
Wasser durch den Zusatzabschnitt fließen. Nimmt die
Produktströmung ab oder ist die Temperatur des Wärmemediums
zu hoch, läßt man kaltes Wasser durch den Zusatzabschnitt
fließen.
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Die End-Erwärmungsvorrichtung kann elektrisch oder durch
elektrisch beheiztes Umlaufwasser auf bekannte Weise
beheizt werden. Die Temperatur des Prozesses wird durch
Steuern des zusätzlichen elektrischen Effekts geregelt.
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Die Temperatur der Wärmebehandlung kann im Normalbetrieb
durch Temperaturfühler in der Produktströmung geregelt
werden, bei fehlender Milchströmung durch Erfassen und
Steuern der Temperatur des Wärmemediums. Die
Erwärmungsvorrichtung kann mit einem Medium wie bspw. Wasser oder
einer anderen Flüssigkeit beheizt werden. Die
Erwärmungseinrichtung kann auch aus der Wandung des die Milch
umgebenden Strömungskanals bestehen. Die Temperatur bei den
Arbeitsstarts und -stopps kann frei in Beziehung zu dem
bereits erwähnten Zeit-Temperatur-Zusammenhang gemessen
werden.
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Die Temperatur der Milch wird zweckmäßigerweise geregelt,
indem man eine kleinere oder größere Menge warmes Wasser
aus einem Warmwasserspeicher durch den Wärmeaustauscher
schickt. Einfache Ventile für eine solche
Nebenschlußsteuerung sind schwierig umzuschalten, um die bereits erwähnte
Temperatur- und Strömungseinstellung zu erzeugen. Es hat
sich jedoch herausgestellt, daß warmes Wasser aus einem
Wassererhitzer, wie er zum Waschen der Melkausrüstung
dient und der gewöhnlich auf 75 - 80 ºC eingestellt ist,
dazu verwendet werden kann, den beim Neuanlauf
entstehenden Sofortbedarf zu decken. Das heiße Wasser wird durch
einen zusätzlichen Abschnitt im Wärmeustauscher zwischen
dem bereits erwähnten regenerativen Abschnitt und der End-
Heizvorrichtung geschickt. Das Ventil öffnet und läßt
heißes Wasser einige Sekunden vor dem Anlassen der Melkpumpe
durchströmen; die Temperatur der Milch, die den
Zusatzabschnitt grobgeregelt.
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Der Zusatzabschnitt hat sich als derart effektiv
herausgestellt, daß die Wärmebehandlungsvorrichtung direkt
gestartet werden kann. Es ist kein Umschaltventil wie bei
der Pasteurisierausrüstung erforderlich, so daß auch kein
Produkt zum Tank für unbehandelte Milch zurückgeleitet
wird. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die
Erwärmungseinrichtung bspw. einem Milch-Ultrafilter nachgeschaltet
ist und nur das Konzentrat wärmebehandelt wird.
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Die beschriebene Wärmebehandlungsanlage ist speziell für
den Anschluß an Melkanlagen kontruiert. Die
Produktströmung ist innerhalb weiter Grenzen veränderlich und ein
Teil des Vorgangs sind lebende Tiere, die bspw. den
Produktfluß vollständig zum Stillstand bringen können, so daß
die Anlage mit Milch gefüllt neu gestartet werden muß.
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Die beschriebene Anlage kann natürlich auch in anderen,
weniger anspruchsvollen Zusammenhängen eingesetzt werden,
wo mehr oder weniger chargenweise gearbeitet wird - ein
Beispiel hierfür, das erwähnt werden kann, ist die
Wärmebehandlung von Obstsaft aus chargenweise arbeitenden
Obstprozessen.
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Eine Anordnung zur Wärmebehandlung einer Flüssigkeit mit
veränderlicher Strömung ist unten ausführlicher unter
Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
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Die Wärmebehandlungsanlage ist an einen Ausgleichstank
(nicht gezeigt) angeschlossen, bei dem es sich entweder um
eine modifizierte Endeinheit der Melkanlage oder um einen
separaten Tank mit einem zum Ausgleich von Änderungen der
Produktströmung ausreichenden Volumen handelt. Vom
Ausgleichstank wird das Produkt von einer Verdrägnungspumpe 1
weitertransportiert, deren Geschwindigkeit von
Flüssigkeitsstandfühlern bezüglich des durchschnittlichen
Flüssigkeitsstands im Ausgleichstank gesteuert wird. Das
Produkt strömt in den regenerativen Erwärmungsabschnitt 2, wo
das zulaufende Produkt vom bereits erwärmten ablaufenden
Produkt erwärmt wird. Im Wärmeaustauscherabschnitt 4 wird
das Produkt durch einen umlaufende Wasserströmung auf die
gewünschte Wärmebehandlungstemperatur erwärmt. Das Wasser
wird von einem elektrischen Element 5 im Wassererhitzer 6
erwärmt und mit der Pumpe 7 in den Umlauf durch den
Wärmeaustauscherabschnitt 4 gebracht. Im Normalbetrieb wird
die Temperatur des Produkts vom Temperaturfühler 8
gesteuert. Eine Steuereinheit 9 steuert den Effekt im
Heizelement 5, der vom Signal des Meßwerts aus 8 und dem
Signal des Sollwerts aus einer Steuereinrichtung 10 bestimmt
wird, die die Förderleistung der Pumpe 1 bestimmt.
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Die Wärmebehandlung des Produkts findet in der Haltezelle
11 statt.
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Beim Anwärmen der Anlage vor dem Start wird die Temperatur
in der Heizeinrichtung 6 vom in de Wasserströmung
angeordneten Temperaturfühler 12 gesteuert. Beim Anlaufen der
Pumpe 1 wird vom Temperaturfühler 12 auf den
Temperaturfühler
8 umgeschaltet. Sobald die Milchströmung aufhört,
erfolgt mit dem Stop der Pumpe 1 ein Umschalten auf den
Temperaturfühler 12.
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Bei arbeitender Pumpe 1 wird der Temperaturfühler 12
benutzt, um die Temperatur des aus dem
Wärmeaustauscherabschnitt 4 rücklaufenden Wassers zu steuern. Liegt beim
Start, Neustart oder einem schnellen Anstieg der
Produktströmung diese Temperatur unter einer vorbestimmten
Temperatur, wird das Ventil 13 geöffnet, so daß warmes Wasser
durch den Abschnitt 3 fließt und das Produkt vorwärmt. Das
Ventil 13 bleibt geöffnet, bis die Temperatur des
rücklaufenden Wassers wieder höher als eine Temperaturgrenze
ist; das Ventil 13 schließt dann.
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Ist eine schnelle Strömungsregelung der Pumpe 1 erwünscht,
wenn bspw. der Ausgleichstank ein kleines Volumen hat, so
daß bei einer Unterbrechung der Milchströmung die
Förderleistung der Pumpe rasch verringert werden muß, dient
kaltes Wasser aus dem Ventil 14 dazu, einer zu hohen
Temperatur entgegenzuwirken. Das Ventil 14 kann geöffnet werden,
wenn der Temperaturfühler 8 eine zu hohe Temperatur
erfaßt. Dieses Verfahren des Regelns des Systems ist in der
Regel bei absinkender Produktströmung zu langsam. Daher
ist auch in diesem Fall bevorzugt, mit dem
Temperaturfühler 12 die Temperatur des - immer mit hoher
Geschwindigkeit fließenden - Rücklaufwassers zu überwachen und das
Ventil 14 zu öffnen, wenn die Temperatur des
Rücklaufwassers über bestimmten Werten liegt. Um die Schnelligkeit in
der gesamten Regelung zu erhöhen, ist in einigen Fällen
bevorzugt, die Temperatur nur mit dem Temperaturfühler 12
in der Wasserströmungzu regeln. Durch Korrektur des
Signals aus dem Temperaturfühler hinsichtlich der Differenz
zwischen der Produkt- und der Wasserseite des
Wärmeaustauschers sowie hinsichtlich der Temperaturminderung des
Umlaufwassers bei der durch die Pumpe 7 gegebenen Strömung
läßt sich die Temperatur des Produkts in der Haltezelle 11
steuern. Beide diese Korrekturen gelten für ein gegebenes
Produkt - bspw. Milch - abhängig von dessen Strömung. Die
Korrektur kann daher Teil des vorerwähnten
Zeit-Temperatur-Zusammenhangs sein. Die Genauigkeit der Steuerung ist
geringer als bei Benutzung des Temperaturfühlers 8 und die
Strömung ändert sich langsam.
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In einer alternativen Ausführungsform wird die
Umlaufwasserströmung der End-Erwärmungsvorrichtung durch ein
Volumen aus wärmeleitfähigen Material ersetzt, das Wärme aus
einem elektrischen Element an einen oder mehrere
Strömungskanäle für das Produkt überträgt. Damit das Produkt
den Strömungskanal nicht verklebt, wird die Temperatur des
warmeübertragenden Körpers mit einem oder mehreren
Temperaturfühlern geregelt.
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Die Ventile 13 und 14 für das warme bzw. kalte Wasser
werden in einem solchen Fall mit Signalen aus einem in der
Produktströmung angeordneten Temperaturfühler betätigt.
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Eine Anlage zur Behandlung von max. 750 l/h Milch
behandelt drei unterschiedliche Durchsätze von 750, 500 und
375 l/h. Die maximale Strömung wird beim überschreiten des
oberen Flüssigkeitsstands im Ausgleichstank benutzt.
Zwischen diesem und einem Zwischenstand beträgt die Strömung
500 l/h und unter dem Zwischenstand arbeitet die Anlage
mit 375 l/h. Der Ausgleichstank enthält auch einen
Niedrigstand-Fühler; wird dieser unterschritten, geht die
Wärmebehandlungsanlage in einen Wartezustand.
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Vor dem Melken wurden der Wassererhitzer 6 und die
Umwälzpumpe 7 angelassen und die Temperatur im Umlaufweg mit dem
Sensor 12 auf eine für den Wartezustand geeigneten Wert
eingestellt. Als der Milchstand im Ausgleichstank 10 - 15
Min. später den Zwischenstand erreichte, öffnete das
Warmwasserventil 13 für ca. 20 Sek., bevor die Pumpe mit einer
Förderleistung von 500 l/h angelassen wurde. Die Milch aus
dem Ausgleichstank verdrängt das Wasser im
Wärmeaustauscherabschnitt und in der Haltezelle. Das Wasser im End-
Erwärmungsabschnitt 4 hat eine Temperatur, die dem
Wartezustand entspricht, und dieses Wasser erreicht den Fühler
8, der seit dem Anlassen der Pumpe 1 aktiv ist. Das Signal
aus dem Sensor läßt die Wassertemperatur im Erhitzer auf
einen dem Durchsatz von 500 l/h entsprechenden Wert
ansteigen.
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Die in den Wärmeaustauscherabschnitt 2 strömende Milch
trifft auf kaltes Wasse aus dem Oberteil der Haltezelle 1
und wird nicht erwärmt, bis sie den Abschnitt 3 erreicht
und dort auf den Strom warmen Wassers trifft. Das Wasser,
das aus dem Abschnitt 2 gedrückt wird und 3 durchläuft,
hat ebenso wie das Wasser, das sich zu Anfang in 3 befand,
beim Erreichen des Abschnitts 4 eine normale
Arbeitstemperatur und wird dort auf die gewünschte
Wärmebehandlungstemperatur erwärmt.
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Durch die Haltezelle 1 strömt eine Pfropfenströmung warmen
Wassers, dem Milch in einem zweiten Pfropfen folgt. Das
warme Wasser und danach die Milch aus de Haltezelle
durchlaufen den regenerativen Abschnitt 2, der nun beginnt, die
zulaufende Milch vorzuwärmen, wie auch die ablaufende
Strömung gekühlt wird. Sobald die regenerative Erwärmung
den vollen Effekt erreicht hat, nimmt die Temperatur des
Produkts, das 3 verläßt und in 4 einströmt, zu. Dies wird
vom Temperaturfühler 12 erfaßt, der eine höhere Temperatur
des Rücklaufwassers erfaßt und dann das Warmwasserventil
13 schließt.
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Während des Starts wird das Wasser, das aus dem
Wärmeaustauscher und der Haltezelle herausgedrückt wurde, über ein
Ventil (in der Zeichnung nicht gezeigt) der Entsorgung
zugeführt; ca. 60 Sek. nach dem Anlaufen der Pumpe passiert
jedoch die Grenzschicht zwischen dem Wasser und der Milch
dieses Ventil, das dann geschlossen wird, so daß die Milch
weiter einem Kühltank zugeführt wird.
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Die Haltezelle der Wärmebehandlungsanlage ist auf eine
Haltezeit von 15 Sek. bei 750 l/h bemessen. Die Temperatur
wird auf 72 ºC eingestellt, was einer Niedrigtemperatur-
Pasteurisierung der Milch entspricht. Bei einem Durchsatz
von 500 l/h ist die Haltezeit 20 Sek. und wird die
ent-Sprechende Temperatur auf 71 ºC eingestellt Bei einem
Durchsatz von 375 l/h beträgt die Haltezeit 30 Sek. und
die Temperatur sollte 70 ºC sein.
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Wenn die Milchströmung plötzlich verschwand, stoppte die
Anlage in einem Wartezustand, wenn die Wassertemperatur
durch den Fühler 12 auf 67 ºC verringert wurde. Wenn neue
Milch in den Ausgleichstank strömt und die Pumpe 1
angelassen wird, wird das Warmwasserventil 13 geöffnet und
verstärkt den Erwärmungseffekt erheblich.