DE4408073C2

DE4408073C2 - Device for the heat treatment of milk in particular

Info

Publication number: DE4408073C2
Application number: DE4408073A
Authority: DE
Inventors: Winfried Dipl Ing Fels
Original assignee: Individual
Current assignee: Tetra Pak Processing Equipment GmbH
Priority date: 1993-06-05
Filing date: 1994-03-10
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2014-03-11
Also published as: DE9308343U1; DE4408073A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für eine die Haltbarkeit erhöhende Wärmebehandlung von Keimen ent haltenden Produkten, insbesondere zur Pasteurisierung bzw. Ultrahocherhitzung von Milch, mit einer über eine Rohpro duktleitung an ein Rohproduktbehältnis anschließbaren, einen oder mehrere Wärmetauscher sowie einen Kühler umfassen den, in indirektem Gegenstrom vom Roh- und Fertigprodukt durchströmbaren Wärmetauschereinheit und mit einer zumin dest zwei Absperrventile und eine in das Rohproduktbehält nis mündende Rückführleitung umfassenden Schutzvorrichtung gegen die Vermischung von wärmebehandelten Produkten mit unbehandelten Produkten.The invention relates to a device for a the durability-increasing heat treatment of germs ent holding products, especially for pasteurization or Ultra-high temperature milk, with one over a raw pro product line connectable to a raw product container, one or comprise several heat exchangers and a cooler that, in indirect counterflow of the raw and finished product flowable heat exchanger unit and with at least one least two shut-off valves and one in the raw product container Protective device that opens out into the return line against the mixing of heat-treated products with untreated products.

Eine Einrichtung der vorgenannten Art ist in der DE-Zeitschrift "Deutsche Milchwirtschaft" 7/1991, Seite 181/182 am Beispiel eines Anlagenkonzeptes für eine Milch erhitzungsanlage beschrieben. Gleichfalls ist in der DE 40 25 570 C2 eine Einrichtung dieser Art offenbart. Die dabei jeweils vorgesehene Schutzvorrichtung soll sicherstellen, daß eine Vermischung der wärmebehandelten Milch mit noch nicht vollständig erhitzter Milch aufgrund undichter Wärme tauscher vermieden ist. Dazu wird eine Druckdifferenz, nämlich ein Druckgefälle zu den Fließwegen der noch unzu reichend erhitzten Milch, erzeugt. Der Wärmetauschereinheit ist eine Druckerhöhungspumpe nachgeschaltet, die in dem Fertigproduktrohrstrang vor der Einmündung in den ersten Wärmetauscher angeordnet ist. Über ein Druckregelventil kann ein Differenzdruck von mindestens 0,5 bar zugunsten der Fließwege für die pasteurisierte Milch aufgebaut werden. Bei Unterschreitung der Mindestpasteurisierungstem peratur schaltet ein Umschaltventil auf Umlauf, wobei gleichzeitig ein Absperrventil am Ausgang des Fertig produktrohrstranges an der Wärmetauschereinheit geschlossen wird.A device of the aforementioned type is in the DE magazine "Deutsche Milchwirtschaft" 7/1991, page 181/182 using the example of a system concept for a milk heating system described. Likewise, in the DE 40 25 570 C2 discloses a device of this type. The one there the intended protective device is intended to ensure that mixing the heat-treated milk with still milk not fully heated due to leaking heat exchanger is avoided. To do this, a pressure difference, namely a pressure drop to the flow paths of the still too sufficiently heated milk. The heat exchanger unit is a booster pump downstream, which in the Finished product tubing before it meets the first Heat exchanger is arranged. Via a pressure control valve a differential pressure of at least 0.5 bar in favor of the flow paths for pasteurized milk become. If the minimum pasteurization temperature is undershot temperature switches a changeover valve to circulation, whereby at the same time a shut-off valve at the outlet of the Fertig product pipe string closed on the heat exchanger unit becomes.

Des weiteren ist ein Ventil zwischen dem Rohrstrang vorgesehen, der in die Wärmetauschereinheit mündet, und dem Rohr strang, der von der Wärmetauschereinheit zum Fertigprodukt behältnis führt. Dieses letztgenannte Ventil stellt damit eine Verbindung der Fertigmilchleitung mit der Saugleitung der Druckerhöhungspumpe her, wobei beide Leitungen pasteu risierte Milch enthalten, jedoch mit unterschiedlichen Tem peraturen. Da die Druckerhöhungspumpe wegen des geschlosse nen Ventils keine Milch mehr fördert, den vorgeschriebenen höheren Druck in der pasteurisierten Milch dabei aber auf rechterhält, kann es an diesem Ventil zu keiner nennenswer ten Querströmung kommen. Vielmehr erfolgt hier lediglich ein Mengenaustausch von wenigen Litern Milch zur Kompensa tion der Wärmeausdehnung des Erhitzers.Furthermore, a valve is provided between the pipe string, which opens into the heat exchanger unit, and the pipe strand that goes from the heat exchanger unit to the finished product relationship leads. This latter valve thus represents a connection of the finished milk line with the suction line the booster pump forth, both lines pasteu Contained milk, but with different temperatures temperatures. Because the booster pump because of the closed no longer conveys milk, the prescribed higher pressure in the pasteurized milk right, there can be no mention of this valve th cross flow. Rather, it only happens here an exchange of quantities of a few liters of milk to compensate tion of the thermal expansion of the heater.

Die Druckdifferenz im Betrieb der Druckerhöhungspumpe und die Ventilstellungen werden laufend überwacht und aufge zeichnet. Sobald vorgegebene Werte unterschritten sind, werden die Fließwege für das Fertigprodukt abgeregelt.The pressure difference in the operation of the booster pump and the valve positions are continuously monitored and opened draws. As soon as the values fall below the specified values, the flow paths for the finished product are regulated.

Eine derartige Schutzvorrichtung arbeitet sicher und zu friedenstellend, erfordert jedoch einen erheblichen appara tiven Aufwand, um bestehende Einrichtungen entsprechend den gesetzlichen Vorschriften nachzurüsten bzw. um zu bauende Einrichtungen entsprechend auszubilden. Dies beeinflußt die Gesamtinvestitionskosten erheblich.Such a protective device works safely and to Peaceful, but requires a substantial appara tive effort to existing facilities according to the to upgrade legal regulations or to be built Train facilities accordingly. This affects the Total investment costs significantly.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ein richtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stel len, die relativ einfach bauend die Vermischung von wärme behandelten Produkten mit unbehandelten Produkten verhin dert. It is therefore an object of the present invention, a direction of the type mentioned at the outset len, the relatively simple construction of the mixing of heat treated products with untreated products different.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Ein richtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aus. Hinsichtlich weiterer wesentlicher Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die An sprüche 2 und 5 verwiesen.To solve this task, the one stands out direction of the type mentioned by the specified in the characterizing part of claim 1 Characteristics. Regarding other essentials Embodiments of the invention is based on the Proverbs 2 and 5 referenced.

Wesentlicher Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist, daß mit einem außerordentlich geringen baulichen Aufwand diese mit einer Schutz vorrichtung gegen die Vermischung von wärmebe handelten und nicht oder nicht hinreichend wärme behandelten Produkt ausgerüstet werden kann, ohne daß die Gesamteinrichtung wesentlich verteuernde Aggregate Einsatz finden müssen.Significant advantage of the facility after the Invention is that with an extraordinary low construction costs this with protection device against the mixing of heat acted and not or not sufficiently warm treated product can be equipped without that the entire facility is significantly more expensive Units must be used.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist in den Stillstandszeiten und damit z. B. täglich auto matisch eine Druckprobe auf z. B. Dichtigkeit eines Wärmetauscherplattensystems zu nehmen, wobei über eine gewisse Zeitdifferenz der Druck bzw. der Druckabfall überprüft wird. Dabei können nicht nur die Wärmetauscher, sondern auch der Kühler überprüft werden.In the device according to the invention is in the downtimes and thus z. B. daily auto matically a pressure test on z. B. tightness of a Take heat exchanger plate system, being over a certain time difference the pressure or the Pressure drop is checked. You can't only the heat exchanger, but also the cooler be checked.

In einfachster Ausgestaltung kann die Druckhalte vorrichtung durch ein Steigrohr gebildet sein, das mit nur wenigen Anschlußelementen an eine bestehende Fertigproduktleitung anzuschließen ist. In diesem Steigrohr, das zweckmäßigerweise mit einer Markierung zu versehen ist, kann die Höhendifferenz einer Wassersäule zur Überprüfung der Dichtigkeit des Plattensystems herangezogen werden. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, sonstige geeignete Druckhalteprüfgeräte wie z. B. auch Druckausgleichsbehälter und dgl. einzusetzen.In the simplest embodiment, the pressure can be maintained device be formed by a riser, with only a few connecting elements to one to connect existing finished product line is. In this riser pipe, which is convenient is to be provided with a marking, the Height difference of a water column for checking the tightness of the panel system become. Alternatively, of course it is possible, other suitable pressure test devices such as B. also surge tank and Like. Use.

Ein wesentlicher weiterer Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist, daß sich die Druckhalte prüfvorrichtung auch bei Einrichtungen herkömm licher Bauart leicht und vor allen Dingen auch kostengünstig nachrüsten läßt, so daß sich der artige herkömmliche Einrichtungen in baulich außerordentlich einfacher Weise zu einer Ein richtung nach der Erfindung ausbauen lassen.Another significant advantage of the facility according to the invention is that the pressure maintenance test device also for conventional devices liche design light and above all also can be inexpensively retrofitted, so that the like conventional facilities in structural extremely simple way to an can expand direction according to the invention.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung und die nachfolgende Beschreibung verwiesen. In der Zeichnung ist ganz allgemein in schematischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.To further explain the invention, reference is made to the drawing and the description below referred. In the drawing is very general a schematic view of an embodiment shown a device according to the invention.

Allgemein mit 1 ist das Rohproduktbehältnis be ziffert, dem eine Produktpumpe 2 nachgeordnet ist. 1 generally is the Rohproduktbehältnis Ziffert be, which is followed by a product pump. 2

Allgemein mit 3 ist die Wärmetauschereinheit be ziffert, die einen Kühler 3.1 mit einem Rohr leitungsanschluß 3.1.1 für Kühlwasser hat sowie einen Wärmetauscher I 3.2, einen Wärme tauscher II 3.3 und einen Erhitzer 3.4 aufweist. Der Erhitzer hat einen Leitungsanschluß 3.4.1 für Heißwasser.Generally with 3 , the heat exchanger unit is numbered, which has a cooler 3.1 with a pipe connection 3.1.1 for cooling water and a heat exchanger I 3.2 , a heat exchanger II 3.3 and a heater 3.4 . The heater has a pipe connection 3.4.1 for hot water.

Der Rohproduktleitungsstrang 4 durchsetzt zunächst den ersten Wärmetauscher 3.2 und ist dann zu einer Zentrifuge zum Entrahmen von Milch geführt. Danach erstreckt er sich durch die Wärmetauscher 3.3 und 3.4 zu einem Temperaturregler 6, ist dann zu einem allgemein mit 7 bezifferten Heißhalter geführt und geht dann in den Fertigproduktrohr strang 8 über. Bei 9 ist ein erstes Absperr ventil 10 angeordnet, das einerseits einen die Wärmetauscher 3.3, 3.2 und den Kühler 3.1 durch setzenden Fertigproduktrohrleitung 8.1 und andererseits eine Rückführleitung 11, die zum Rohrproduktbehältnis 1 führt, beherrscht. Ein zweites Absperrventil 12 ist in der Fertig produktleitung 8.1 angeordnet, und zwar in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscherein heit 3. Unmittelbar vor diesem Absperrventil 12 ist eine Steigleitung 13 mit Absperrorgan 14 sowie einem Druckschreiber 15 angeschlossen, die ins gesamt die Druckhaltevorrichtung bilden. In der Steigleitung 13 steht eine Wassersäule. Während der Stillstandzeit der Einrichtung kann automatisch tagtäglich die Dichtigkeit überprüft werden. Hier bei werden nicht nur die Wärmeaustauscher, sondern auch der Kühler überprüft, da die Leitung 8.1 nicht nur die Wärmetauscher 3.2 und 3.3, sondern auch den Kühler 3.1 durchsetzt. Dazu wird auf der Seite der pasteurisierten Milch die Einrichtung auf einen Mindestüberdruck von z. B. ca. 0,5 bar gefahren. Während der nachfolgenden Zeit, in der die Anlage weiterhin stillsteht, kann überprüft werden, ob und bejahendenfalls um welches Maß die Wassersäule in dem Steigrohr 13 abgefallen ist. Wird hierbei ein vorgebbarer Wert über schritten, deutet dies eindeutig auf eine Un dichtigkeit in der Wärmetauschereinheit 3 hin, da der Rohrleitungsstrang 8.1 durch die Absperr organe 12 und 10 vom sonstigen Rohrleitungsnetz getrennt ist.The raw product line 4 first passes through the first heat exchanger 3.2 and is then guided to a centrifuge for skimming milk. Thereafter, it extends through the heat exchanger 3.3 and 3.4 at a temperature controller 6, is then passed to a generally numbered with 7 Hot holder, and then goes into the finished product pipe run 8 over. At 9 , a first shut-off valve 10 is arranged, which on the one hand controls the heat exchangers 3.3 , 3.2 and the cooler 3.1 through settling finished product pipeline 8.1 and on the other hand a return line 11 which leads to the tubular product container 1 . A second shut-off valve 12 is arranged in the finished product line 8.1 , namely in the direction of flow behind the heat exchanger unit 3 . Immediately before this shut-off valve 12 , a riser 13 with shut-off device 14 and a pressure recorder 15 is connected, which form the pressure maintaining device as a whole. There is a water column in the riser 13 . During the downtime of the facility, the tightness can be checked automatically every day. Here, not only the heat exchangers but also the cooler are checked, since the line 8.1 passes through not only the heat exchangers 3.2 and 3.3 , but also the cooler 3.1 . For this purpose, on the pasteurized milk side, the device is set to a minimum overpressure of e.g. B. driven about 0.5 bar. During the subsequent time in which the system is still at a standstill, it can be checked whether and, if so, to what extent the water column in the riser pipe 13 has dropped. If a predeterminable value is exceeded, this clearly indicates an untightness in the heat exchanger unit 3 , since the pipeline 8.1 is separated by the shut-off elements 12 and 10 from the other pipeline network.

Anstelle des Steigrohres 13 können selbstverständ lich auch andere geeignete Druckhaltevorrichtungen Einsatz finden. Gleichfalls ist es möglich, ge eignete Meßwert-, Ermittlungs- und Verarbeitungs elemente und -geräte einzusetzen, die die ermittelten Meßwerte auswerten und z. B. Alarmgeber betätigen, bzw. die Gesamtanlage mit einem Über steuerungssignal für ein Wiederanfahren blockieren, falls eindeutig eine Undichtigkeit vorliegt.Instead of the riser 13 , other suitable pressure maintenance devices can of course also be used. Likewise, it is possible to use ge suitable measured value, determination and processing elements and devices that evaluate the measured values and z. B. Activate the alarm device, or block the entire system with a control signal for restarting, if there is clearly a leak.

Claims

1.Device for a heat-increasing heat treatment of germ-containing products, in particular for pasteurization or ultra-high heating of milk, with a raw product line ( 4 ) connectable to a raw product container ( 1 ), one or more heat exchangers ( 3.2 , 3.3 ) and a cooler ( 3.1 ) around comprehensive, in indirect counterflow of raw and finished product flowable heat exchanger unit ( 3 ), and with at least two shut-off valves ( 10 , 12 ) and a return line ( 11 ) opening into the raw product ratio ( 1 ) ) comprehensive protection device against the mixing of heat-treated products with untreated products, characterized in that the protection device has a pressure holding test device ( 13 , 14 , 15 ) which is arranged downstream of the heat exchanger unit ( 3 ) and which connects the heat exchanger ( 3.2 , 3.3 ) and the Cooler ( 3.1 ) penetrating finished product line ( 8.1 ) can be connected, w obe in the finished product flow direction before the heat exchanger ( 3.3 ) and after the Druckhaltevor direction ( 13 , 14 , 15 ) by the shut-off valve ( 10 , 12 ) from other wiring harness ( 4 , 8 , 11 , 16 ) can be shut off.

2. Device according to claim 1, characterized in that the pressure holding test device has a vertically oriented pipeline string ( 13 ) with a readable height of a filled hy metallic medium.

3. Device according to claim 1, characterized records that the pressure test device Equalization tank includes.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure maintenance tester coupled to an alarm device is.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that shut-off valves ( 10 , 12 , 14 ) for acting on the pressure holding test device can be automatically activated during downtimes of the device.