DE641580C - Temperaturregeler - Google Patents

Description

Pasteurisierapparate, wie sie beispielsweise zum Pasteurisieren von Milch Anwendung finden, hat man bereits mit selbsttätigen Temperaturreglern ausgerüstet. Dabei hat man den Wärmefühler in die Heißmilchabflußleitung eingebaut. Ein großer Übelstand dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß der in die Milchleitung eingebaute Wärmefühler sehr bald einen Milchsteinansatz bekommt und täglich herausgenommen und geneinigt werden muß. Der sehr empfindliche Temperatur regler erleidet dabei leicht Schaden, wodurch häufig Störungen auftreten, die eine mangelhafte Temperaturreglung zur Folge haben. Auch muß der Wärmefühler, wenn ■er in die Milchleitung eingebaut wird, sehr groß bemessen sein, um mit möglichst großer Genauigkeit eine gleichbleibende Milchtemperatur aufrechterhalten zu können. Ist die

ao durchfließende Milchmenge starken Schwankungen unterworfen, was sehr häufig vorkommt, oder schwankt der Druck des Dampfes, der beispielsweise zur Beheizung des Pasteurisierapparates verwendet wird, so treten' erhebliche Pendelerscheinungen auf, wodurch die Gleicherhaltung der Milchaustrittstemperatur gestört wird.

Man hat deshalb auch bereits den Wärmefühler des Temperaturreglers statt in die Heißmilchabflußleitung in die Warmwasservor-· oder -rücklaufleitung eingebaut, ohne aber damit den gewünschten Erfolg zu erzielen, weil dann noch bei starken. Schwankungen der durchfließenden Milchmenge die vorerwähnten Pendelerscbeinungen und ihre Folgen in erheblichem Maße auftreten und durch die Eonstanterhaltung der Warmwasservorlauftemperatur nicht auch in gleichem Maße die Milchaustrittstemperatur konstant bleibt. Anderseits werden durch Einbau des Wärmefühlers in die Warmwasserrücklaufleitung wohl die durch die veränderliche Milchmenge auftretenden Temperaturschwankungen von dem Fühler aufgenommen, jedoch tneten bei Dampfdruck-Schwankungen ebenfalls Änderungen in der Milchtemperatur auf, die der in den Rücklauf eintauchende Fühler nicht rasch genug auszugleichen vermag. Der Regler neigt also auch bei e'iner dieser Anordnungen ebenfalls zu Pendelerscheinungen.

Die vorerwähnten Übelstände sollen deshalb gemäß vorliegender Erfindung dadurch vermieden werden, daß man den Temperaturregler mit zwei Fühlern versieht, wovon der eine vor dem Wärmeaustauscher in den Vorlauf des Wäjrmeübertragungsmittels und der andere hinter dem Wärmeaustauscher in die Rücklaufleitung eingebaut ist, während die Aufheizung der Vorlauftemperatur entweder ^&° vor dem Eintritt des Wärmeübertragungsmittels in den Wärmeaustauscher, also in der

Druckleitung, oder aber hinter dem Wärme austauscher in dem saugenden Teil der Um laufleitung erfolgt.

Auf der Zeichnung zeigen Abb. ι eine beispielsweise zum Pasteurisieren von Milch bestimmte Wärmeaustauschvorrichtung mit dem Temperaturregler in schematischer Darstellung und Abb. 2 und 3 je ein Diagramm von der Wirkung des Temperaturreglers bei Wärmeaustauschvorrichtungen., wobei einmal die Heißmilchtemperatur ungefähr in der Mitte zwischen der Warmwasservorlauf- und Warmwasserrücklauftemperatur und einmal die Heißmilchtemperatur in der Nähe der Warmwasservorlauftemperatur liegt.

In Abb. ι ist α die Wärmeaustauschvorrichtung; die beispielsweise zum Pasteurisieren von Milch bestimmt ist. Die Milch ninimt so ihren Weg von b nach c, sie tritt also bei b ein und bei c aus. Als Wärmeübertragungsmittel findet erhitztes Wasser Anwendung, das durch die Wärmeaustauschvorrichtung a und eine Umlaufleitung d, d¹ kreist, in welch as letztere eine Pumpe / eingebaut ist. Das Wasser soll durch Dampf aufgeheizt werden, der beispielsweise bei g in die Druckleitung d eingeführt wird.

Beim Pasteurisieren von Milch soll die Milchaustrittstemperatur möglichst gleichbleibend sein, sie darf höchstens um 0,2 bis 0,3° schwanken. Um das zu erreichen, findet in bekannter Weise ein Temperaturregler h Anwendung, der mit einer AusdehiTungsfLüssigkeit arbeitet und mit zwei Wärmefühlem / versehen ist, wovon der eine vor dem Wärmeaustauscher α in den Vorlauf ώ des Wärmeübertragungsmittels und der andere hinter dem Wärmeaustauscher α in die Rücklaufleitungii¹ eingebaut ist. Die beiden Fühler stehen direkt miteinander in Verbindung, und da es sich um einen Regler mit Ausdehnungsfiüssigkeit handelt, arbeiten beide Fühler i direkt auf das Reglerorgan, nämlich das *5 Dampfreglerventil k. Durch diese Anordnung der beiden Wärmefühler i werden sowohl etwaige Dampfdruckschwankungen als auch Schwankungen in der Milchzufuhr von dem Temperaturregler h aufgenommen, der die dadurch bedingten Heißmilchtemperaturschwankungen ohne Verzögerung ausgleicht, indem er das Dampfreglerventil k mehr oder weniger öffnet.

Pendelerscheinungen, wie sie bei den bekannten, eingangs erwähnten Anwendungsarten eines Temperaturreglers mit nur einem Fühler auftreten, werden durch die neue Anordnung mit zwei Wärmefühlern, und zwar einem vor dem Wärmeaustauscher in dem Vorlauf des Wärmeübertragungsmittels und einem hinter dem Wärmeaustauscher in der Rücklauf leitung, vermieden, weil die Wirkung des einen Fühlers der Wirkung des andern Fühlers bei plötzlich auftretenden ..Leistungsschwankungen entgegenarbeiten.

In die Rücklauf leitung d¹ ist ein Warmwasserbehälter/ eingebaut, um beim Ausblei-.ben des Dampfes eine Wärmereserve zu haben, damit kein erheblicher Temperaturabfall, beispielsweise bei der zu pasteurjsierenden Milch, eintreten kann. Der Inhalt des Behälters/ hat aber eine gewisse Trägheit zur Folge. Es ist daher notwendig, daß das zum Aufheizen des Warmwassers Anwendung findende Heizmittel (Dampf) nicht in den Warmwasserbehälter I, sondern hinter der Umlaufpumpe/, also in den Warmwasservorlauf d, eingeführt wird, wie das auch in Abb. ι dargestellt ist.

Dadurch wird erzielt, daß beispielsweise bei Schwankungen der Milchmenge nur die durch die Wärmeaustauschvorrichtung α fließende Wassermenge aufgeheizt bzw. weniger beheizt zu werden braucht, während, wenn der Fühler in den Warmwasserbehälter I eingebaut wäre, die Gesamtwassermenge mehr oder weniger beheizt werden müßte, wodurch der Reglervorgang mit erheblicher Verzögerung erfolgte und Temperaturschwankungen über die zulässige Grenze hinaus auftreten könnten, abgesehen davon, daß auch dann der Regler zu Pendelerscheinungen neigen würde. In Fällen, wo der Dampf nicht in die Warmwasservorlaufleitung oder Druckleitung^ eingeführt werden kann, weil nur Abdampf zur Verfügung steht, muß aber der Dampf hinter dem Wärmeaustauschern in den saugenden TeiliZ¹ der Umlaufleitung eingeführt werden. Wird alsdann der Dampf in den Warmwasserbehälter I eingeführt, so ist es notwendig, daß der Fühler/ in der Nähe der Einströmdüse eintaucht, damit bei Dampfdruckschwankungen der Fühler sofort von diesen beeinflußt wird.

Bei den in der Praxis vorkommenden Wärmeaustauschern zum Pasteurisieren von Milch kann man feststellen, daß die Temperatur der Milch bei ihrem Austritt aus dem Wärmeaustauscher in einem bestimmten Verhältnis einerseits zur Warmwasservorlauftemperatur und anderseits zu der Warmwasserrücklauftemperatur steht. Es gibt also Wärmeaustauscher, bei denen die Milchtemperatur M₁ wie bei dem Diagramm in Abb. 2, ungefähr in der Mitte zwischen der Warmwasservorlauftemperatur V und der Warmwasserrücklauftemperatur R liegt. In diesem Falle ist es notwendig, daß die beiden Fühler/ gleich groß bemessen sind. Handelt es sich aber um Wärmeaustauscher, bei welchen, wie bei dem Diagramm in Abb. 3, die Heißmilchtemperatur M in der Nähe der Warm-

wasser vorlauftemperatur V Io der aber in der Nähe der Warmwasserrücklauftemperatur· R liegt, so müssen die Wärmefühler/ verschiedene Abmessungen erhalten. Sie müssen dann im umgekehrten Verhältnis zu dem vorhandenen Abstand zwischen Milchtemperatur und Warmwasservorlauf- bzw. Warmwasserrücklauftemperatur bemessen sein. Liegt also die Milchtemperatur in der Nähe der Warmwasservorlauftemperatur, dann muß der 'ent sprechend größer bemessene Fühler in die Warmwasservorlaufleitung d eingebaut werden. Liegt aber die Milchtemperatur in der Nähe der Warmwasserrücklauftemperatur, dann muß der entsprechend größer bemessene Fühler in die Rücklaufleitung d¹ eintauchen, während der kleinere Fühler in die Vorlaufleitung d eingebaut werden muß. -

In beiden Diagrammen (Abb. 2 und 3) ist Z die Milchmenge, also der Milchzufluß zu der Wärmeaustauschvorrichtung.

Claims (2)

1. Patentansprüche :■

   i. Temperaturregler für Pasteurisierapparate und andere Wärmeaustauschvorrichtungen zur Äufrechterhaltung einer bestimmten, möglichst gleichbleibenden Temperatur des aufnehmenden Mediums, beispielsweise Milch, wobei z. B. erhitztes Wasser, das durch Dampf oder 'eine andere Heizquelle aufgeheizt werden kann, als Wärmeübertragungsmittel Anwendung s findet und der Temperaturregler die Heizmittelzufuhr regelt, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturregler mit zwei Fühlern arbeitet, wovon der eine vor dem Wärmeaustauscher in das zufließende Wärmeübertragungsmittel und der andere hinter dem Wärmeaustauscher in das abfließende Wärmeübertragungsmittel eintaucht, während, sofern das Wärmeübertragungsmittel in einer · Umlaufleitung kreist, die Aufheizung der Vorlauftemperatur entweder vor dem Eintritt des Wärmeübertragungsmittels in den Wärmeaustauscher, also in der Druckleitung, oder aber hinter dem Wärmeaustauscher in dem saugenden Teil der Umlaufleitung erfolgt.
2. 2. Temperaturregler nach Anspruch 1, wobei die Temperatur des aufnehmenden Mediums, beispielsweise Milch, beim Verlassen des Wärmeaustauschers nicht im Mittel zwischen der Warmwasservorlauf- und der Warmwasserrücklauftemperatur, sondern entweder näher bei der ersteren oder näher bei der letzteren liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe bzw. das Leistungsvermögen der beiden Wärmefühler des Temperaturreglers im umgekehrten Verhältnis zu dem vorhandenen Abstand zwischen Milchtemperatur und Warmwasservorlauf- bzw. Warmwasserrücklauftemperatur gewählt ist, d. h. sofern die Milchtemperatur in der Nähe der Warmwasservorlauftemperatur liegt, ein entsprechend größer bemessener Wärmefühler in die Warmwasservorlauf leitung' und der kleinere Fühler in die Warmwasserrücklaufleitung, sofern aber die Milchtemperatur in der Nähe der Warmwasserrücklauftemperatur liegt, der entsprechend größer bemessene Fühler in die Rücklaufleitung und der kleinere Fühler in die Vorlaufleitung eingebaut ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen