DE591575C - Waermeaustauschvorrichtung zum Pasteurisieren von Fluessigkeiten, insbesondere Milch - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN Al

24. JANUAR 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 53 e GRUPPE 2

K 123902 IVblßje Fag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 4. Januar

Jakob Krieg in Oerlikon, Schweiz Wärmeaustauschvorrichtung zum Pasteurisieren von Flüssigkeiten, insbesondere Milch

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Januar 1932 ab

Die Priorität der Anmeldung in der Schweiz vom 19. Oktober 1931 ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich au! eine Wärmeaustauschvorrichtung zum Pasteurisieren von Flüssigkeiten, wie Milch, Serum, Fruchtsäften, Bier usw., mit eingebautem Heißhalter. Zweck der Erfindung ist, eine Vorrichtung 7Vl schaffen, durch die zwecks Verbesserung der bakteriziden Wirkung das Konstanthalten der Temperatur des erhitzten Pasteurisiergutes während einer bestimmten Zeit auf vorbestimmter Höhe ermöglicht wird.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß im Wege der in dünner Schicht durch den Apparat geführten Flüssigkeit ein beheizter Raum von änderbarer Größe vorgesehen ist, um die Flüssigkeit wählend im Voraus bestimmbarer Zeit auf einer einstellbaren Temperatur halten /Ai können.

Die Größe des beheizbaren Raumes kann dabei durch Verstellen des als Verdränger ausgebildeten Heizkörpers erfolgen.

In der Zeichnung sind fünf Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt, es zeigen:

Abb. ι eine aus Röhren zusammengesetzte Vorrichtung im Schnitt,

Abb. 2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung, zum Teil im Schnitt,

Abb. 3 und 4 in Ansicht und im Querschnitt eine dritte plattenförmige Ausführung der Vorrichtung,

Abb. 5 und 6 in Seitenansicht und im Schnitt eine weitere aus plattenförmigen Elementen zusammengesetzte Vorrichtung,

Abb. 7 im Längsschnitt eine fünfte Ausfuhrungsform einer Vorrichtung mit Entgasungseinrichtung.

Die Vorrichtung nach Abb. 1 besitzt ein äußeres Mantelrohr 1, das außen mit einem wärmeisolierenden Mantel umgeben ist. Das Rohr ι ist mit einem Flansch 2, mit einem , Anschlußstutzen 3 und oben mit einem Flansch 4 versehen. Auf dem Flansch 4 ist ein Flanschdeckel 5 oder auch Schraubdeckel lösbar befestigt, der mit Bohrungen 6 für Thermometer und Entlüftungsarmaturen verschen ist. Der obere Teil des Mantelrohres ι ist von einem Mantel 8 umgeben, in welchen Heißwasser eingeführt werden kann oder der durch einen elektrischen Heizkörper ersetzt werden kann.

Konzentrisch zum Mantelrohr 1 liegt das Austauschrohr 9, das unten einen Flansch 10 besitzt und das oben offen ist. Im Rohr 9 und konzentrisch zu demselben ist ein Verdränger rohr 11 eingebaut, welches die Größe des inneren ringförmigen Durchflußraumes bedingt. Das Verdrängerrohr 11 ist oben mit einem glatt oder stromlinienförmig ausgebildeten Stopfen 12 geschlossen. Der untere Stopfen 13 ist an einer Ableitung angeschlossen; durch radiale Verbindungskanäle 15 gelangt die Flüssigkeit aus dem Raum zwischen innerem Flüssigkeitsmantel 9 und Verdrängerrohr 11 in die Abflußleitung. Das beidseitig unter gleichem Drucke stehende Rohr 9

ist sehr dünnwandig ausgeführt, um den Wärmedurchgang zu begünstigen. Es kann zum Abführen der Flüssigkeit, wie strichpunktiert angedeutet, ein besonderer Rohrstutzen i6 vorgesehen sein. Zu- und Ableitung können auch vertauscht werden.

Die Erhitzung des Pasteurisiergutes, das durch Stutzen 3 eingeführt wird, erfolgt im äußeren Flüssigkcitsmantcl τ durch Heizmantel 8 am oberen Teil des Mantelrohres 1 oder, wenn die Flüssigkeit im inneren Flüssigkeitsmantel durch Stutzen 13 zufließt, durch ein im Deckel 17 (Abb. 2) oder am Verdrängerkopf axial einstellbares Heizelement 18, gegebenenfalls auch mit einem Elektrodenheiz-

Im Heißhalteraum 19, in welchem infolge des größeren Durchlaufquerschnittes ein langsamerer Durchfluß stattfindet, bleibt das vorerwärmte Pasteurisiergut einige Zeit auf der vollen Pasteurisiertemperatur. Die Größe des Heißhalteraumes kann durch Verstellen des Verdrängers, so daß er mehr oder weniger in den Raum 19 ragt, geändert werden; es können auch auf den Verdränger Aufsatzstücke aufgesetzt werden.

Kleine Abstandstücke an der Außenfläche der Austauscher- und Verdrängerrohre 9 und 11 sichern den genauen konzentrischen Abstand der Röhren.

Die Flüssigkeitswege sind durch in Ringnuten der Flanschen 2, 4, 10 liegendes Dichtungsmaterial und durch Schraub- oder auch Kniehebelverschlüsse abgedichtet. Nach Lösen der Verschlüsse kann der ganze Apparat zur Reinigung zerlegt werden, wodurch die Einzelteile zugänglich gemacht werden.

Wenn ohne großen Innendruck pasteurisiert wird, so kann, wie in Abb. 3 bis 6 dargestellt^ die Vorrichtung auch aus plattenförmigen Elementen zusammengesetzt werden. An Stelle der konzentrischen Röhren sind eine Wand 20 (Abb. 6) oder zwei Wände 21, 22 (Abb. 4) zwischen zwei Deckplatten 23, 24 gespannt. Der obere Teil der Flüssigkeitsschicht wird auch in diesem Falle durch ein entsprechendes Heizelement 25 erhitzt; es kann Dampf, Heißwasser oder elektrische Heizung vorgesehen werden. Die Erwärmung kann auch durch direkte Elektrodenheizung bewirkt werden.

Als Baustoff dient dem ieweiligen Verwendungszweck angepaßtes Metall, gegebenenfalls auch Glas.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 und 4 ist zwischen den Platten 21, 22 ein Verdränger 30 verstellbar angeordnet, und über diesem ist ein Heizkörper 31 vorgesehen. Form und Anordnung des Heizkörpers sind so gewählt, daß ein der Größe nach änderbarer Raum entsteht. Die Flüssigkeit tritt durch Stutzen 32 ein, fließt in dünner Lage nach oben, verbleibt einige Zeit in der Zone der Pasteurisiertemperatur und strömt durch den Stutzen 33, 34 aus. Die Zuleitung und Ableitung der Flüssigkeit erfolgt durch Stutzen 26, 27.

Die Arbeitsweise des Apparates ist folgende: Das Pasteurisiergut tritt, wenn die Heizung außen erfolgt, im Mantelrohr oder, wenn die Heizung innen erfolgt, im Verdrängerstutzen in den Apparat ein, erwärmt sich im Gegenstrom zu der abfließenden warmen Flüssigkeit, um dann durch das Heizelement noch vollends auf die gewünschte Temperatur gebracht zu werden. Im Heißhalteraum wird das Pasteurisiergut während einer bestimmten Zeit auf der höchsten und im voraus feststellbaren Temperatur gehalten. Im Gegenstrom zum zufließenden Flüssigkeitsstrom verläßt das Pasteurisiergut den Apparat, die Wärme durch den Austauschmantel abgebend und sich dabei rückkühlend.

Die Förderung der Flüssigkeit geschieht entweder durch natürliches Gefälle, durch Druckluft oder Vakuum oder mittels Pumpe.

Die Leistung kann innerhalb bestimmter Grenzen beeinflußt werden durch. Ändern der Heizung und der Durchflußgeschwindigkeit.

Die Vorrichtung nach Abb. 7 besitzt einen Austauschmantel 36, welcher m einem mit Flanschen versehenen Rohrstück 37 eingebaut ist, welches mit einem Scutzeii38 in Verbindung steht. Innerhalb des Austauschrohres 36 ist axial verschiebbar ein als elektrischer Heizkörper ausgebildeter Verdränger 39 angeordnet. Dieser ist durch eine Stopfbüchse 40 nach außen geführt und kann in axialer Richtung im Rohr 36 verstellt werden. Außerhalb des Rohres 36 liegt der Mantel 41. An diesen ist unten ein Auslauf 42 angeschlossen. Oben trägt das Rohr 41 eine Schale 43. In diese mündet das obere Ende des Rohres 36. Die Schale 43 ist mit einem Deckel 44 abgeschlossen, an welchen eine zu einer Luftsaugpumpe führende Leitung 45 angeschlossen ist. Über der oberen Mündung des Rohre? ist ein Verteiler 46 für die von unten durch das Rohr 36 aufsteigende Flüssigkeit vorgesehen.

Zum Pasteurisieren wird die Flüssigkeit durch den Stutzen 38 zugeführt. Sie steigt an dem Heizkörper 39 hoch und erwärmt sich dabei. Die Flüssigkeit tritt oben beim Verteiler 46 als Schleier oder in dünne Strahlen zerlegt aus. Die in der Flüssigkeit vornandenen Gase treten aus und werden durch die Leitung 45 abgesaugt. Die entgaste Flüssigkeit geht dann im Ringraum zwischen Rohr 36 und Kanal 41 nach unten und tritt beim Stutzen 42 aus. Die Flüssigkeit gibt dabei ihre Wärme wieder an die zufließende Flüssigkeit ab. Der Heizkörper wird vorzugsweise

am oder nahe am oberen Ende des Verdrängers angeordnet, wie in der Zeichnung angedeutet.

Dieser Apparat kann auch zum Eindampfen von Fruchtsäften usw. benuizt werden.

Die oben beschriebenen Apparate können einzeln zur Anwendung kommen. Es kann aber die Flüssigkeit auch nacheinander durch mehrere Vorrichtungen durchgeführt werden, ίο um in jedem Falle eine Pasteurisierung zu erreichen.

Mehrere Apparate können zur Erhöhung

der Leistung parallel zu Pasteurisierbatterien geschaltet werden oder in Serie zu Kolonnen für mehrmalige Pasteurisierung derselben Flüssigkeit geschaltet werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Wärmeaustauschvorrichtung zum Pasteurisieren von Flüssigkeiten, insbesondere Milch, mit eingebautem Heißhalter, dadurch gekennzeichnet, daß der im Wege der durch den Apparat geführten Flüssigkeit angeordnete Heißhalteraum (19, 43) von änderbarer Größe ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- (3) und Ableitung (15, 16) der Flüssigkeit am unteren Ende und der mittels eines gegebenenfalls elektrischen Heizkörpers (18, 39) beheizbare und in seiner Größe einstellbare Heißhalteraum am oberen Ende der zerlegbaren Vorrichtung vorgesehen sind.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißhalter (43) zwecks Entgasung der Flüssigkeit in an sich bekannter Weise mit Saugleitung (45) und Flüssigkeitsverteiler (46) versehen ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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