FR2920268A1 - Installation de transfert de lait depuis une machine a traire jusqu'a une cuve de stockage - Google Patents

Abstract

La présente invention porte sur une installation de transfert de lait depuis une machine à traire jusqu'à une cuve de stockage (3), laquelle installation comprend un réservoir de récolte du lait (2) associé à une pompe (6) assurant le transfert du lait jusqu'à ladite cuve de stockage (3), cela au travers d'un système de canalisation(s) (5) équipé d'au moins un échangeur thermique (10) assurant le refroidissement ou au moins le pré-refroidissement du lait transféré, ladite pompe de transfert du lait (6) étant pilotée par cycles à partir des informations fournies par un capteur de niveau de lait disposé dans ledit réservoir de récolte.Conformément à l'invention, cette installation comprend encore des moyens (16), avantageusement sous forme d'au moins un circulateur, qui permettent une circulation en boucle d'au moins une partie du lait au sein de l'échangeur thermique (10).

Description

La présente invention concerne les installations de transfert de lait depuis une machine à traire jusqu'à une cuve de stockage, et en particulier les installations comprenant un réservoir de récolte du lait associé à une pompe de transfert, suivi d'un système de canalisation(s) équipé d'un échangeur thermique assurant le refroidissement ou au moins le pré-refroidissement du lait transféré. Au sein des exploitations laitières, les installations pour la collecte de lait comprennent, de l'amont vers l'aval selon le sens de cheminement du lait, les principaux éléments fonctionnels suivants : - une machine à traire, avec sa pompe à vide et ses canalisations, - une installation pour le transfert du lait, composée d'un réservoir de récolte du lait (ou chambre à lait) associé à sa pompe de transfert, suivi d'un système de canalisation(s), et - une cuve ou tank, servant au stockage du lait en attendant sa récupération par la laiterie.

La pompe de transfert assure le cheminement du lait le long des canalisations de transfert, jusqu'à la cuve de stockage ; elle est pour cela pilotée, pendant la traite, à partir des informations fournies par un capteur de niveau de lait disposé dans le réservoir de récolte. Cette pompe peut également servir à l'injection d'eau sous pression dans les canalisations de transfert, pour leur nettoyage ; elle fonctionne dans ce cas en continu. Pour assurer correctement ces deux fonctions, et en particulier celle de nettoyage, la pompe de transfert a de préférence un débit élevé (par exemple de l'ordre de 200 L/minute). Du fait de ce fort débit, pendant la traite, cette pompe de transfert fonctionne peu de temps (quelques minutes) et selon des cycles courts successifs (souvent de quelques secondes) pour le transfert du lait, cela au regard de la durée totale de la traite (qui est généralement de l'ordre de 1 heure). Par ailleurs, dans cette installation de collecte, la préservation des qualités organoleptiques et physico-chimiques du lait exige, notamment, son refroidissement rapide après récolte. Cette opération de refroidissement précoce évite la destruction des graisses alimentaires (par des phénomènes d'oxydation ou de lipolyse) et freine la prolifération des germes. Traditionnellement, le lait récolté est refroidi au sein de la cuve de stockage qui est réfrigérée.

En complément de cette réfrigération finale, le système de canalisation(s) de l'installation de transfert peut comporter un échangeur thermique assurant le refroidissement du lait au cours de son transfert, ou au moins son pré-refroidissement, avant même d'atteindre la cuve de stockage.

Ce refroidissement permet de supprimer, ou au moins de réduire, les chocs thermiques et les cycles de réchauffage/refroidissement subis par le lait déjà stocké dans la cuve réfrigérée ; ces phénomènes surviennent habituellement à chaque apport dans la cuve de stockage, de lait neuf venant d'être collecté. Les échangeurs thermiques communément employés à cet effet, peuvent être classés selon deux grandes catégories : - les échangeurs dits à plaques , performants sur le plan du refroidissement mais difficiles à nettoyer, qui comprennent une série de plaques en acier inoxydable réfrigérantes entre lesquelles circule le lait à refroidir ; et - les échangeurs dits tubulaires qui, à l'inverse des échangeurs à plaques, sont faciles à nettoyer mais présentent des performances de refroidissement aléatoires, et consistent en un tube spiralé pour la circulation du lait inclus dans un tube périphérique dans lequel chemine, à contre-courant, un liquide ou fluide de refroidissement. Cependant, à ce jour, le temps d'action de l'échangeur thermique est très court par rapport au temps global de la traite (environ 1/10 du temps de traite) ; et l'efficacité du refroidissement ou du pré-refroidissement sur le lait, avant son écoulement dans la cuve de stockage, est ainsi relativement limitée. Cet inconvénient s'explique par le fait que le lait est mis en circulation dans l'installation de transfert, et refroidit le long de l'échangeur thermique, uniquement pendant les cycles courts de fonctionnement de la pompe de transfert.

Or, entre deux de ces cycles, le lait reste stationnaire dans le système de canalisation(s) et dans l'échangeur thermique, ce qui aboutie à la création d'un phénomène de stratification thermique, puis à l'augmentation rapide de la résistance thermique alors que la conductivité thermique chute significativement, nuisant au refroidissement du lait du fait de la quasi nullité des échanges.

Pour cette raison, la circulation du fluide de refroidissement est, très généralement, coordonnée avec le fonctionnement de la pompe de transfert. Pour remédier à cet inconvénient, la demanderesse a développé une nouvelle structure d'installation de transfert visant à optimiser l'action de l'échangeur thermique sur le lait au cours de son transfert, et par conséquent avant son écoulement dans la cuve de stockage. Cette nouvelle structure permet également d'améliorer le bilan énergétique de l'installation, notamment en limitant la consommation énergétique de la cuve de stockage. A cet effet, conformément à l'invention, l'installation de transfert comprend un système de canalisation(s) muni d'un échangeur thermique, et des moyens qui 5 permettent une circulation en boucle d'au moins une partie du lait au sein de cet échangeur thermique. Ce recyclage du lait en cours de transfert permet son passage à plusieurs reprises au sein de l'échangeur thermique, et augmente ainsi son temps de circulation ou de passage dans cet échangeur. On obtient ainsi un échange thermique efficace et 10 optimal entre le lait en cours de transfert et le liquide de refroidissement, ceci pendant toute la durée de la traite si nécessaire. De plus, le refroidissement du lait au niveau de l'échangeur thermique s'obtient avec une consommation énergétique moindre par rapport à celle nécessaire au niveau du tank à lait, améliorant ainsi le bilan énergétique de l'installation. 15 Selon une forme de réalisation particulièrement intéressante, les moyens qui permettent la circulation en boucle du lait dans l'échangeur se présentent sous la forme d'au moins un circulateur, apte à prélever le lait en aval et à le transférer vers l'amont. Ces termes amont et aval s'entendent par rapport au sens de cheminement du lait au sein du système de canalisation(s), depuis la pompe de 20 transfert jusqu'à la cuve de stockage. De préférence, le ou les circulateurs assurent une circulation en boucle du lait sur toute la surface de l'échangeur. On utilise ainsi l'ensemble de la capacité de refroidissement de l'échangeur. Selon une caractéristique de réalisation, la capacité volumique de l'échangeur 25 thermique est au moins égale au volume de lait transféré lors d'un cycle de la pompe à lait. Selon encore une autre caractéristique, l'échangeur thermique est du type tubulaire. Il comprend avantageusement au moins un module constitué d'au moins un tube central rectiligne pour la circulation du lait, logé de manière concentrique au sein 30 d'un tube périphérique rectiligne pour le cheminement à contre-courant d'un fluide réfrigérant. Dans ce cas, les tubes centraux et périphériques sont avantageusement inclinés vers le bas, de l'amont vers l'aval. Cette structure particulière permet un écoulement naturel clu lait et du fluide réfrigérant par simple gravité, utile notamment 35 pour les opérations de vidange et de nettoyage.

Toujours dans ce cas, le module, ou l'un au moins des modules (voir tous les modules), est constitué de deux tubes centraux logés chacun dans un tube périphérique et reliés par un coude de jonction, le premier tube aller supérieur partant du côté du circulateur et le second tube retour inférieur revenant du côté du même circulateur. Ces tronçons aller et retour sont inclinés vers le bas, de l'amont vers l'aval, formant ainsi un Vé d'axe sensiblement horizontal. Cette structure particulière de module(s) en Vé présente l'intérêt de combiner un aspect compact, avec une efficacité de refroidissement et une facilité de nettoyage. Les tubes périphériques se terminent avantageusement au niveau du coude de jonction, et ils sont raccordés de ce côté par une conduite extérieure. Cette structure permet en particulier de réduire les coûts de revient et de faciliter son démontage. Selon encore une autre particularité, l'échangeur thermique comprend plusieurs modules, disposés en parallèle et/ou en série. Dans cette dernière forme de réalisation, certains au moins des modules successifs sont munis de moyens propres pour la circulation en boucle et sont alimentés par des fluides réfrigérants distincts ; la température du fluide réfrigérant circulant au sein d'un module est alors avantageusement supérieure à la température du fluide réfrigérant circulant au sein du module situé en aval. La présente invention porte également sur l'échangeur thermique pour le système de canalisation(s) de l'installation de transfert de lait, cet échangeur thermique comportant au moins un circulateur apte à prélever et à transférer le lait de l'aval vers l'amont, par rapport au sens de cheminement de ce dernier, pour générer sa circulation en boucle. De préférence, le lait est prélevé à la sortie de l'échangeur, pour être transféré au 25 niveau de son entrée. L'invention concerne encore le procédé de fonctionnement de l'installation de transfert présentée ci-dessus, ce procédé consistant à assurer la circulation en boucle du lait dans l'échangeur thermique par la mise en fonctionnement du ou des circulateurs au moins entre certains des cycles de la pompe de transfert et pendant au 30 moins une partie de ce temps inter-cycles, voire pendant toute la durée de la traite. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante de différentes formes de réalisations, représentées sur les différents dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une partie d'installation laitière, comprenant 35 une installation de transfert du lait reliant un réservoir de récolte et une cuve de stockage, et dont l'échangeur thermique comporte un unique module en Vé ; - la figure 2 est une vue en coupe, schématique, des tubes formant l'échangeur thermique ; - la figure 3 montre, vue par dessus et très schématiquement, une structure particulièrement intéressante d'échangeur thermique composé de trois modules échangeurs en Vé, montés en parallèle, et destiné à équiper une installation de transfert du type de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique d'une partie d'installation laitière constituant une variante de la figure 1, dont l'installation de transfert du lait comprend un échangeur thermique ici formé de deux modules en Vé montés en série, chacun équipé de son propre circulateur ; -la figure 5 est une vue schématique d'une partie d'installation laitière du type de la figure 4, dont la paire de modules en Vé en série est ici équipée d'un circulateur unique et commun. Tel que représenté sur la figure 1, l'installation de transfert 1 relie - un réservoir 2 (appelé encore récepteur ou chambre à lait ) pour la récolte du lait provenant d'une machine à traire (non représentée), et - une cuve de stockage réfrigérée 3 (encore communément appelée tank à lait ). Cette installation de transfert 1 comporte un système de canalisations 5 adapté pour la circulation du lait, associé sur sa longueur à différents éléments fonctionnels 20 détaillés ci-après. En amont, la canalisation 5 consiste en un tronçon vertical rectiligne 5a, dit canne à lait , connecté au réservoir 2 par le biais d'une pompe de transfert 6 associée à au moins un capteur de niveau maximal (non représenté) disposé dans ledit réservoir de récolte ; comme développé par la suite, les informations fournies par 25 ce capteur assurent un fonctionnement par cycles successifs de la pompe de transfert 6, lors de la traite. L'extrémité amont de cette canne à lait 5a est reliée à la pompe de transfert 6 par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 7 ; son extrémité aval est quant à elle raccordée au reste de la canalisation 5, par l'intermédiaire d'une prise d'air 8 servant à la purge 30 de ces canalisations. Le système de canalisations 5 se poursuit par un tronçon intermédiaire 5b, formant partie d'un échangeur thermique. Ce tronçon intermédiaire 5b peut être mis en place dans la salle de traite, au-dessus de la fosse de travail. Comme détaillé par la suite, l'intérêt de l'échangeur thermique 10 va être d'assurer le 35 refroidissement (ou au moins le pré-refroidissement) du lait transféré avant son écoulement dans la cuve de stockage 3.

A la suite de l'échangeur thermique, le système de canalisations 5 se termine par un tronçon aval 5c, s'étendant jusqu'au tank à lait 3. L'échangeur thermique, signalé généralement par le repère 10 sur la figure 1, est du type tubulaire.

Il comprend un ensemble de tubes qui forment ici un module échangeur unique 11 se composant du tronçon intermédiaire de canalisations 5b, associé sur sa longueur à des tubes périphériques 12 adaptés pour la circulation à contresens d'un fluide réfrigérant ou frigorifique. Le tronçon intermédiaire 5b de ce module échangeur 11 se compose ici de 10 deux tubes inox rectilignes, l'un supérieur 5b' et l'autre inférieur 5b", reliés l'un à l'autre par un coude de jonction 5b"' de forme générale demi-circulaire. L'aspect rectiligne des tubes inox 5b' et 5b" facilite notamment le nettoyage et la maîtrise des phénomènes de dilatation. De manière alternative, les tubes inox 5b peuvent présenter une forme générale 15 hélicoïdale ; ils peuvent également consister en une pluralité de tubulures longitudinales, s'étendant parallèlement les unes par rapport aux autres au sein des tubes périphériques 12. Le tube supérieur 5b', formant le tube aller du module 11, s'étend à partir de l'extrémité aval de la canne à lait 5a, cela jusqu'au coude de jonction 5b"'. Le second 20 tube 5b", correspondant au tube retour inférieur, s'étend à partir du coude de jonction 5b"' et aboutit au niveau du tronçon terminal 5c. Ces tubes inox aller 5b' et retour 5b" sont inclinés chacun vers le bas, de l'amont vers l'aval, selon des pentes inversées l'une par rapport à l'autre. Ils forment ensemble une sorte de Vé incliné sur le côté, et d'axe ou plan de symétrie 25 sensiblement horizontal (cet axe ou plan correspond encore à la bissectrice du module en Vé). Cette forme particulière en Vé a pour intérêt d'optimiser la compacité de l'échangeur et sa vidange. Comme représenté généralement sur la figure 1 et en détail sur la figure 2, les 30 tubes inox aller 5b' et retour 5b" sont chacun logés, de manière concentrique et pour une portion significative de leur longueur respective, au sein de l'un des tubes rectilignes périphériques 12, respectivement 12' et 12". Plus précisément, ces tubes périphériques 12 s'arrêtent juste au niveau des extrémités des tubes inox 5b' et 5b" associés ; et ils ne recouvrent pas le coude de 35 jonction 5b"'.

Ces tubes périphériques 12 sont avantageusement réalisés en matériau PVC, pour des questions de coût, d'isolation et de perte de charge. L'espace annulaire 13, délimité entre la surface externe du tube inox 5b et la surface interne du tube périphérique 12 associé, est adapté pour permettre le 5 cheminement du liquide ou fluide réfrigérant. Cet espace annulaire 13 est avantageusement étroit par rapport au diamètre du tube inox central 5b, de manière à assurer son auto-nettoyage et à limiter son inertie thermique due à l'encrassement. A titre indicatif, le diamètre interne du tube central 5b est compris entre 23 et 38 mm. 10 L'épaisseur de l'espace annulaire 13 est de l'ordre de 1 à 5 mm. Des bossages 14, formant entretoises, sont ménagés saillants et régulièrement sur le pourtour du tube inox 5b de manière à maintenir sa position concentrique par rapport au tube périphérique 12 associé (figure 2). De manière alternative, toujours pour maintenir cet aspect concentrique, les 15 entretoises peuvent également se présenter sous la forme de tiges inox soudées longitudinalement à la surface des tubes inox 5b' et 5b", ces tiges venant en appui contre la surface interne du tube périphérique PVC 12 associé. La circulation à contresens du fluide de refroidissement au sein des espaces périphériques 13, est obtenue par un raccordement adapté à des voies 15 d'entrée et 20 de sortie en fluide. En l'occurrence, la voie 15a d'apport en fluide de refroidissement froid est raccordée à l'une des extrémités du tube périphérique 12" associé au tube inox retour 5b", c'est-à-dire l'extrémité située du côté aval dudit second tube 5b" et à l'opposé du coude 5b"'. Une voie de jonction 15b est prévue entre les extrémités en regard des 25 tubes périphériques 12' et 12", du côté du coude 5b"'. La voie de sortie 15c s'étend quant à elle à partir de l'autre extrémité du tube périphérique 12' associé au premier tube inox 5b', c'est-à-dire l'extrémité opposée au coude 5b"'. De manière générale, le fluide de refroidissement peut être de l'eau ou tout autre fluide frigoporteur adapté. 30 Dans le cas de l'emploi d'eau, son cheminement est mis en oeuvre par un système de pompe à eau adapté, propre à l'exploitation, ou par sa pression propre si ce fluide provient d'un réseau de distribution. Afin d'optimiser l'action de refroidissement, des moyens 16 sont prévus pour permettre une circulation en boucle (autrement dit encore, un recyclage ou une 35 recirculation), d'au moins une partie du lait au sein de l'échangeur thermique 10.

Comme représenté sur la figure 1, les moyens 16 en question se présentent sous la forme d'un circulateur connecté à l'entrée et à la sortie de l'échangeur thermique 10, c'est-à-dire respectivement du côté de l'extrémité amont du premier tube inox 5b' et du côté de l'extrémité aval du second tube inox 5b".

Ainsi, l'extrémité amont du premier tube inox 5b' et l'extrémité aval du second tube inox 5b" se situent du côté circulateur 16 ; le coude 5b"' est disposé à distance de ce même circulateur 16. Ce circulateur 16 est bien connu de l'homme du métier, et consiste avantageusement en un matériel similaire à celui utilisé classiquement dans les 10 installations de chauffage central. Cette pompe est orientée et configurée de sorte à assurer un prélèvement du lait à la sortie de l'échangeur thermique 10, et un retour du lait prélevé au niveau de son entrée. De préférence, le débit et la puissance du circulateur 16 sont inférieurs à ceux 15 de la pompe de transfert 6. Cette particularité permet d'optimiser les échanges thermiques, de réduire la consommation énergétique, et de limiter les atteintes mécaniques sur le lait (par éclatement des membranes de globules gras). A titre d'exemple, le débit de ce circulateur 16 peut être de l'ordre de 1500 à 3000 I/h, 20 alors que le débit de la pompe de transfert est de l'ordre de 8000 à 14000 I/h. Ce débit est notamment tel que la vitesse du lait soit avantageusement inférieure à 2,5 m/s. De même, la puissance du circulateur est par exemple de l'ordre de 70 à 120 W, par rapport à celle de la pompe de transfert de l'ordre de 736 à 1100 W ; la puissance de ce circulateur correspond avantageusement à celle d'un petit agitateur de tank à lait. 25 Pour un échange thermique optimal, la capacité volumique de l'échangeur thermique 10, et plus précisément de son tronçon inox 5b, est au moins égale au volume de lait transféré lors d'un cycle de la pompe de transfert 6 (généralement 10 I à 30 I). Cette caractéristique assure le recyclage dans l'échangeur du volume total de lait 30 transféré par un cycle de pompe, et son traitement thermique pendant la période s'écoulant entre deux cycles. De manière générale, le volume de lait transféré par un cycle de la pompe 6 est notamment fonction du débit moyen de la traite. En pratique, le lait récolté par la machine à traire,, est récupéré en continu dans 35 le réservoir 2.

Au premier cycle de la pompe de transfert 6 associée, le circulateur 16 est mis en marche, et le fluide réfrigérant est mis en circulation au sein de l'échangeur 10 ; cette activation de l'échangeur 10 peut être manuelle ou automatique. Dès lors, à chaque fois que le lait atteint un certain niveau maximal dans le collecteur 2 (détecté par le capteur dédié), ce lait est mis en circulation au sein des canalisations 5, et par conséquent au sein de l'échangeur thermique 10, par la pompe de transfert 6 ; cette pompe 6 va fonctionner pendant un temps adapté prédéterminé, pour le refoulement d'un volume déterminé de lait, fonction notamment de l'échangeur associé.

Du fait de son débit élevé, cette pompe de transfert 6 fonctionne selon une succession de cycles courts , et au final pendant une courte période globale ; par court , on entend un temps significativement inférieur par rapport à la période globale de traite des animaux. De manière générale, la durée moyenne de la traite est d'environ une heure ; le fonctionnement de la pompe de transfert consiste généralement en 90 à 120 cycles successifs de l'ordre de 3 à 4 secondes chacun, soit 5 à 6 minutes d'activité. Entre deux cycles de la pompe de transfert 6, le circulateur 16 continue de fonctionner. Le lait présent au sein de l'échangeur 10 circule alors en boucle, et chemine, de 20 manière continue et à plusieurs reprises, au sein du tube inox supérieur 5b' puis du tube inox inférieur 5b". Pendant ce recyclage, le fluide réfrigérant continue également à circuler au sein de l'échangeur thermique 10 et assure un refroidissement progressif du lait recyclé. L'action du fluide réfrigérant est optimisée du fait de son cheminement en sens inverse 25 par rapport à celui du lait, c'est-à-dire depuis le tube périphérique inférieur 12" vers le tube périphérique supérieur 12'. Le cheminement en continu du fluide réfrigérant, tout au long de la traite, a également l'avantage de réduire son débit dans l'échangeur, et d'adapter en conséquence la section des tubes périphériques PVC. 30 A chaque nouveau cycle, le lait refroidi au sein de l'échangeur est poussé vers la cuve de stockage 3, et il est remplacé par un volume équivalent de lait neuf, ce dernier étant destiné à subir à son tour le refroidissement recherché. Les cycles de la pompe de transfert 6 et les opérations de refroidissement se poursuivent jusqu'à la fin de la traite. 35 En l'occurrence, le circulateur 16 et la circulation du fluide réfrigérant sont arrêtés uniquement avec la machine à traire. La vidange des canalisations de transfert 5 s'obtient du fait d'un écoulement par simple phénomène de gravité, en particulier suite à l'ouverture - de la prise d'air 8 pour le lait et - d'une vanne trois voies 15a' équipant la voie d'entrée 15a pour le fluide réfrigérant. Du fait de cette circulation en continu du lait entre deux cycles de fonctionnement de la pompe de transfert 6, les échanges thermiques sont mis en oeuvre sur une période importante et optimale, indépendante du temps de fonctionnement de cette pompe de transfert. Le lait en sortie d'échangeur thermique 10 présente ainsi une température optimale, correspondant à celle recherchée par l'opérateur (ou au moins proche de celle-ci).

On supprime ainsi la plupart des inconvénients dus aux échangeurs thermiques actuels, fonctionnant uniquement en concomitance avec la pompe de transfert 6. Pour être complet, le circulateur 16 peut également fonctionner en continu lorsque les opérations de lavage des canalisations de transfert 5 sont mises en oeuvre, de manière à assurer un nettoyage complet de l'installation de transfert.

La figure 3 représente une forme de réalisation dérivant de l'échangeur thermique équipant l'installation de transfert de la figure 1, et qui s'en distingue par la présence de plusieurs modules échangeurs en Vé 11, montés en parallèle. Les tubes périphériques 12 ne sont pas représentés pour simplifier la description. Ainsi, comme représenté schématiquement sur cette figure 3, on retrouve la canalisation 5 pour la circulation du lait : un tronçon amont 5a et un tronçon terminal 5c, entre lesquels s'étend le tronçon intermédiaire 5b formant partie de l'échangeur thermique 10. L'échangeur thermique 10 se compose ici de trois modules échangeurs 11, connectés en parallèle à un circulateur commun 16 et aux tronçons amont 5a et aval 25 5c. Chaque module 11 est du type de celui décrit dessus en relation avec la figure 1, c'est-à-dire comprenant deux tubes inox agencés en Vé horizontal et associés chacun à un tube périphérique (non représenté) pour la circulation du fluide réfrigérant en sens inverse. 30 La capacité volumique totale des échangeurs 11 correspond avantageusement au volume de lait refoulé par un cycle de la pompe de transfert 6. En pratique, la mise en fonctionnement du circulateur 16 provoque un recyclage du lait au sein des trois modules échangeurs 11, cela d'une manière telle que décrite dessus en relation avec la figure 1. 35 Cette structure d'échangeur thermique 10 est en particulier intéressante pour le traitement de volumes de lait en provenance d'une pompe de transfert présentant un débit important ; cette configuration permet également d'optimiser l'efficacité du refroidissement thermique en répartissant le volume de lait à traiter dans trois modules juxtaposés. L'installation de transfert représentée sur la figure 4 consiste encore en une 5 variante de celle décrite précédemment en relation avec la figure 1. Cette installation de transfert se distingue par le fait qu'elle comporte un échangeur thermique 10 muni d'un ensemble de deux modules échangeurs en Vé 11 montés en série, l'un amont 11 a et l'autre aval 11 b. Comme décrit précédemment en relation avec la figure 1, chaque module 10 échangeur thermique 11 comprend deux tubes inox 5b' et 5b", agencés selon un Vé d'axe horizontal, associés chacun à un tube périphérique 12 dans lequel circule le fluide réfrigérant. L'extrémité aval du second tube inox 5b" du premier module 11 a est ainsi raccordée, par le biais d'un coude intermédiaire 17, à l'extrémité amont du premier tube inox 5b' 15 du second module 11 b. Chaque module 11 est associé à son propre circulateur 16, qui assure le prélèvement du lait à la sortie de ce même module 11 et pour le réinjecter au niveau de son entrée ; le lait circule ainsi en boucle au sein de son propre module échangeur thermique 11. 20 De même, ces modules échangeurs thermiques 11 sont associés chacun à leur propre circuit de fluide réfrigérant. Pour optimiser le bilan énergétique et éviter les chocs thermiques lors de la réfrigération, le fluide réfrigérant circulant au sein du module échangeur thermique amont 11 a présente alors une température supérieure à celle du fluide réfrigérant 25 circulant au sein du module échangeur thermique aval 11 b. A titre d'exemple, l'eau circulant au sein du module échangeur amont 11 a est froide (par exemple de l'eau de réseau d'adduction ou d'un puits), c'est-à-dire comprise entre 10 et 15°C ; l'eau circulant dans le module échangeur thermique aval 11 b est quant à elle glacée (provenant par exemple d'une centrale de réfrigération, avec une 30 température comprise entre 1 et 2°C. La capacité volumique de chaque module échangeur thermique 11 est ici égale au volume de lait transféré lors d'un cycle de la pompe de transfert 6. Cette particularité structurelle permet un séjour et un traitement thermique du lait, successivement et pendant un temps identique au sein de chacun des deux modules, 35 avant son transfert jusqu'au tank à lait. La température finale du lait est alors particulièrement proche de celle du lait déjà stockée dans la cuve (à savoir généralement environ 4°C). De manière générale, encore pour optimiser le rendement ou le bilan énergétique de cette installation de transfert, le fluide réfrigérant au niveau du module échangeur aval 11 b peut servir à l'alimentation d'une centrale d'eau glacée utilisée pour la réfrigération du tank à lait et/ou pour l'alimentation en fluide réfrigérant de ce même module aval 11 b. La figure 5 représente, schématiquement, une variante de réalisation de l'installation de transfert décrite en relation avec la figure 4.

Cette installation de transfert est similaire à celle décrite précédemment en ce sens qu'elle comprend un échangeur thermique 10 présentant deux modules échangeurs 11, montés en série. Cet échangeur thermique 10 s'en distingue uniquement par le fait que le circulateur 16 et le circuit en fluide réfrigérant sont communs aux deux modules 15 échangeurs thermiques 11 a et 11 b. Plus précisément, le fluide réfrigérant entre dans l'échangeur 10 au niveau d'une voie 15a du côté du module aval 11 b, circule jusqu'au module amont 11 a via une voie de jonction centrale 15d, pour ressortir au niveau de la voie 15c du côté dudit module amont 11 a. 20 Ainsi, en pratique, ce circulateur 16 va prélever le lait à la sortie du module échangeur aval 11 b pour le transférer au niveau de l'entrée du module échangeur amont 11 a. Le phénomène de circulation en boucle ainsi généré est commun aux deux modules refroidisseurs. 25 De manière générale, l'échangeur thermique 10 des installations de transfert représentées sur les figures 4 et 5, peut être constitué de couples de modules échangeurs 11 qui sont montés en parallèle, tel que décrit précédemment en relation avec la figure 3. Encore de manière générale, la structure de l'échangeur thermique (nombre de 30 modules montés en série et/ou en parallèle) présente l'intérêt de pouvoir facilement être adaptée notamment en fonction de la structure générale de l'installation laitière, du débit de la pompe de transfert, du volume de lait transféré par chaque cycle de la pompe de transfert et de la température finale recherchée pour le lait. De même, la section globale des canalisations à lait 5b de l'échangeur 35 thermique 10, est au moins égale à la section de la canalisation de refoulement de la pompe de transfert.

Ce calibre particulier permet à la pompe de transfert 6 de fonctionner de manière optimale sans appliquer de pression excessive sur le lait transféré. Cela permet également de limiter les pertes de charges et de conserver le débit de la pompe de transfert lors des phases de lavage de l'installation.

De plus, les tubes de l'installation de transfert (tubes inox et périphériques) sont avantageusement orientés et agencés de sorte que les liquides puissent s'écouler naturellement, par simple phénomène de gravité, en fin de récolte du lait mais aussi lors des opérations de nettoyage. De manière générale et alternative, le ou les circulateurs peuvent être associés chacun à un capteur thermique (thermostat différentiel) du type bi-sondes : l'une au niveau du lait en sortie d'échangeur thermique (ou de module) et l'autre au niveau du fluide frigoporteur. Ce type de capteur va permettre un arrêt du circulateur et du fluide de refroidissement entre deux cycles de la pompe de transfert, lorsque le différentiel de température entre le lait transféré et le fluide frigoporteur est nul ou atteint une valeur prédéfinie ; il permet également leurs redémarrages suite à un cycle de pompe. Toujours de manière générale, les tubes périphériques de l'échangeur peuvent être associés à un système de voies entrée/sortie multiples en fluide réfrigérant, pour créer un circuit en contresens propre à chaque tube périphérique voire plusieurs circuits distincts sur la longueur d'un même tube. Dans tous les cas, le circuit du fluide de refroidissement dans l'échangeur thermique est adapté pour optimiser le refroidissement progressif du lait tout au long de son recyclage.

Claims (13)

REVENDICATIONS
1. - 1.- Installation de transfert de lait depuis une machine à traire jusqu'à une cuve de stockage (3), laquelle installation comprend un réservoir de récolte du lait (2) associé à une pompe (6) assurant le transfert du lait jusqu'à ladite cuve de stockage (3), cela au travers d'un système de canalisation(s) (5) équipé d'au moins un échangeur thermique (10) assurant le refroidissement ou au moins le pré-refroidissement du lait transféré, ladite pompe de transfert (6) étant pilotée par cycles à partir des informations fournies par un capteur de niveau de lait disposé dans ledit réservoir de récolte, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (16) qui permettent une circulation en boucle d'au moins une partie du lait au sein dudit échangeur thermique (10).
2. 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens (16) qui permettent la circulation en boucle du lait se présentent sous la forme d'au moins un circulateur associé à l'échangeur thermique (10), apte à prélever le lait en aval et à 15 le transférer vers l'amont, par rapport au sens de cheminement du lait.
3. 3.- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le ou les circulateurs (16) assurent une circulation en boucle du lait sur toute la surface de l'échangeur (10).
4. 4.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en 20 ce que la capacité volumique de l'échangeur thermique (10) est au moins égale au volume de lait transféré lors d'un cycle de la pompe de transfert (6).
5. 5.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'échangeur thermique (10) comprend au moins un module (11) constitué d'au moins un tube central rectiligne (5b) pour la circulation du lait, formant un tronçon du 25 système de canalisation(s) (5), logé de manière concentrique au sein d'un tube périphérique (12), également rectiligne, pour le cheminement à contre-courant d'un fluide réfrigérant.
6. 6.- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les tubes centraux (5b) et périphériques (12) sont inclinés vers le bas, de l'amont vers l'aval. 30
7. 7.- Installation selon les revendications 2, 5 et 6 prises en combinaison, caractérisée en ce que le module (11), ou l'un au moins des modules (11), est constitué de deux tubes centraux (5b', 5b") logés chacun dans un tube périphérique et reliés par un coude de jonction (5b"'), le premier tube aller supérieur (5b') partant du côté du ou de l'un des circulateurs (16) et le second tube retour inférieur (5b") revenant 35 du côté du même circulateur (16), lesquels tubes aller et retour (5b', 5b") sont inclinésvers le bas, de l'amont vers l'aval, formant ainsi un Vé incliné d'axe sensiblement horizontal.
8. 8.- Installation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les tubes périphériques (12) se terminent au niveau du coude de jonction (5b"), et sont raccordées de ce côté par une conduite extérieure (15b).
9. 9.- Installation selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que l'échangeur thermique (10) comprend plusieurs modules (11), disposés en parallèle.
10. 10.- Installation selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que l'échangeur thermique (10) comprend plusieurs modules (11) disposés en série.
11. 11.- Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que certains au moins des modules (11) sont munis de moyens propres pour la circulation en boucle et sont alimentés en fluides réfrigérants distincts, la température du fluide réfrigérant circulant au sein de l'un desdits modules (11) étant supérieure à la température du fluide réfrigérant circulant au sein du module (11) suivant en aval.
12. 12.- Echangeur thermique pour le système de canalisation(s) (5) d'une installation de transfert de lait depuis une machine à traire jusqu'à une cuve de stockage (3), ledit échangeur (10) étant apte à assurer le refroidissement ou au moins le pré-refroidissement du lait transféré, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un circulateur (16) apte à prélever et à transférer le lait de l'aval vers l'amont, par rapport au sens de cheminement du lait, pour générer une circulation en boucle de ce lait dans ledit échangeur thermique (10).
13. 13.- Procédé de fonctionnement d'une installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le lait circule en boucle dans l'échangeur thermique (10), par mise en fonctionnement du ou des circulateurs (16), au moins entre certains des cycles de la pompe de transfert (6) et pendant au moins une partie du temps séparant deux desdits cycles.