KR102319037B1 - Method and equipment for processing thermosensitive liquid food and centrifugal pump for this type of equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제 1항의 전제부에 따른 감열성 액체 식품(P)의 처리방법, 이 방법을 수행하기 위한 설비, 및 상기 유형의 설비용 원심 펌프에 관한 것으로, 이는 상기 식품의 처리 동안, 주입용기 및 그로부터 원심 펌프 내로 식품 오염의 경향이 감소되는 것을 보장하며, 특히 원심 펌프는 종래 기술에 따라 수력학적으로 최적화된 원심 펌프와 비교하여 상당히 긴 사용 수명을 갖는다. 이 방법에 관에서, 이는 특히 다음의 처리 단계 (c) 및 (d), 즉: 액체 식품(P)에 대해, (c) 원심 펌프(54)의 펌프 하우징(12)의 하우징 커버(8)에서 제 3냉각(K3)을 수행하는 단계로, 하우징 커버는 유출 파이프(52) 또는 유입 커넥터(76)에 바로 인접해 있는, 단계; 및 (d) 원심 펌프(54)의 임펠러(100)에서 운반되는 체적 유동 (이 체적 유동은 원심 펌프(54)의 하우징 커버(8) 쪽으로 개방되도록 구성됨)의 일부로, 원심 펌프(54)의 하우징 후방벽(10)과 임펠러(100) 사이에 제공되는 후방 임펠러 갭(s1), 및 하우징 커버(8)와 임펠러(100) 사이에 제공되는 전방 임펠러 갭(s2)을 통해 펌프 하우징(12) 및 임펠러(100)의 하나 이상의 계획된 플러싱 동작을 제공하는 단계로, 계획된 플러싱 동작의 체적 유동은 펌프 하우징(12) 내에서 불가피한 균등화 유동보다 최대 몇 배 더 크며, 이는 각각의 경우에 최소 후방 및 전방 임펠러 갭(s1*, s2*)을 갖는 원심 펌프(54)의 수력학적으로 최적화된 설계로 인한 것이며, 원심 펌프(54)의 기계적인 기능을 보장한다.The present invention relates to a method for treating a thermosensitive liquid food product (P) according to the preamble of claim 1, an equipment for carrying out the method, and a centrifugal pump for an installation of the above type, which, during processing of said food, comprises an injection container and the tendency of food contamination therefrom into the centrifugal pump is reduced, in particular the centrifugal pump has a significantly longer service life compared to centrifugal pumps hydraulically optimized according to the prior art. In the tube in this method, it is in particular the following processing steps (c) and (d): for liquid food (P), (c) the housing cover (8) of the pump housing (12) of the centrifugal pump (54) performing a third cooling (K3) in , the housing cover directly adjacent the outlet pipe (52) or the inlet connector (76); and (d) as part of the volume flow carried in the impeller 100 of the centrifugal pump 54 , which volume flow is configured to open towards the housing cover 8 of the centrifugal pump 54 , the housing of the centrifugal pump 54 . The pump housing 12 and through the rear impeller gap s1 provided between the rear wall 10 and the impeller 100 and the front impeller gap s2 provided between the housing cover 8 and the impeller 100 providing at least one planned flushing action of the impeller 100 , wherein the volume flow of the planned flushing action is up to several times greater than the unavoidable equalization flow within the pump housing 12 , which in each case is the minimum rear and front impeller This is due to the hydrodynamically optimized design of the centrifugal pump 54 with the gaps s1*, s2*, ensuring the mechanical function of the centrifugal pump 54 .
Description
본 발명은 감열성 액체 이유식 농축물, 영양 음료 또는 치즈를 만드는데 사용하는 우유의 처리방법 및 설비에 관한 것으로, 주입용기에서 멸균 상태를 형성하기 위해 스팀으로 액체 식품을 직접 가열하고, 보다 낮은 압력으로의 감압에 의해 이전에 공급된 스팀의 양에 대응하는 양의 물이 액체 식품으로부터 제거되고, 액체 식품은 원심 펌프로서 설계된 제 1운반장치에 의해 가열과 감압 사이에서 운반된다. 또한, 본 발명은 이러한 설비용 원심 펌프 및 이러한 원심 펌프용 임펠러에 관한 것이다.The present invention relates to a method and equipment for processing milk used to make thermosensitive liquid baby food concentrate, nutritious drink or cheese, wherein liquid food is directly heated with steam to form a sterile state in an injection container, and at a lower pressure. An amount of water corresponding to the amount of steam supplied previously is removed from the liquid food by the depressurization of The invention also relates to a centrifugal pump for such installations and an impeller for such a centrifugal pump.
전술한 유형의 감열성 액체 식품은 상대적으로 많은 양의 단백질, 많은 건조물질 및 적은 물을 함유하며; 이들 식품은 낮은, 중간 또는 높은 점도를 가질 수 있다. "감열성(heat sensitivity)"이란 용어는, 바람직하게는 100℃가 넘는 온도에서 이들 식품이 연소되는, 즉, 주입용기와, 이들 조건 하에서 이를 운반하는 원심 펌프의 벽에 퇴적물을 형성하는 경향이 있는 것으로 이해하면 된다. 이러한 퇴적물의 형성은 제품의 오염이라고도 부른다. 제품의 오염은 주입용기, 및 특히 두번의 세척 사이클 사이에서 원심 펌프의 사용 수명 또는 각각의 작동 시간을 감소시킨다.A thermosensitive liquid food of the type described above contains a relatively high amount of protein, a lot of dry matter and little water; These foods may have a low, medium or high viscosity. The term "heat sensitivity" refers to the tendency of these foodstuffs to burn, i.e. the tendency to form deposits on the walls of the dosing vessel and the centrifugal pump carrying it under these conditions, preferably at temperatures in excess of 100°C. It should be understood that there is The formation of these deposits is also called product contamination. Contamination of the product reduces the service life or the operating time of the centrifugal pump, particularly the dosing vessel, and particularly between two cleaning cycles.
상기 방법을 수행하기 위한 설비의 특히 중요한 영역은, 유출구 및 운반장치 내로 하방으로 테이퍼진 주입용기의 바닥 영역이며, 운반장치는 주입용기의 유출구와 가열된 액체 식품을 감압시키는 역할을 하는 진공 챔버 사이의 연결 라인에 배치된다. 운반장치는 변위 펌프, 예를 들어 기어식 펌프 또는 원심 펌프일 수도 있다. 운반장치는 주입용기로부터 거리를 두고, 또는 그의 유출구에 직접 배치된다. 주입용기의 바닥 영역 및 운반장치까지 연결된 연결 라인에서 가열된 액체 식품의 축적은 바람직하지 않으며, 규정되지 않은 체류 시간을 가져온다. 특히 주입용기에서는 가열된 액체 식품의 섬프(sump)를 피해야 한다. 따라서, 이러한 결점을 해결할 수 있는 제안은 충분히 있었다.A particularly important area of the equipment for carrying out the method is the outlet and the bottom area of the filling container tapering downward into the delivery device, the delivery device between the outlet of the filling container and the vacuum chamber serving to depressurize the heated liquid food. is placed on the connecting line of The conveying device may be a displacement pump, for example a geared pump or a centrifugal pump. The delivery device is disposed at a distance from the injection vessel or directly at its outlet. Accumulation of heated liquid food in the bottom area of the filling container and in the connecting line to the conveying device is undesirable and leads to an unspecified residence time. Sumps of heated liquid food should be avoided, especially in filling containers. Accordingly, there have been sufficient proposals for solving these shortcomings.
주입용기를 갖는 가열 설비의 경우에, 예를 들어 기어식 펌프 같은 회전 변위 펌프에 의해 주입용기 밖으로 가열된 액체 식품을 직접 배출하는 것이 공지되어 있으며, 폄프의 하우징은 냉각장치를 구비하며, 하우징은 주입용기의 유출구에 직접 연결된다(EP 0 784 706 B1). 기어식 펌프는 설계 고유의 자체 세척기능을 갖고 있는데, 기어 휠이 함께 밀접하게 맞물려 돌면서 관련된 하우징의 벽을 따라 쓸림으로써, 지속적으로 증가하는 퇴적물의 형성(제품의 오염)을 방지하기 때문이다.In the case of heating installations having an injection container, it is known to discharge the heated liquid food directly out of the injection container by means of a rotary displacement pump, for example a gear-type pump, the housing of the pump being provided with a cooling device, the housing comprising: It is connected directly to the outlet of the injection vessel (EP 0 784 706 B1). Geared pumps are inherently self-cleaning by design, as the gear wheels mesh closely together and sweep along the walls of the associated housing, preventing the build-up of an ever-growing deposit (contamination of the product).
DE 10 2010 008 448 A1을 우선권으로 하여 출원된 WO 2011/101077 A1에는 감열성 액체 식품을 처리하기 위한 UHT 설비가 개시되어 있는데, 무엇보다 제 1운반장치는, 변위 펌프로서 설계된 진공 챔버로의 연결 라인에서 주입용기의 하류에 배치되어 있다. 그의 바닥 영역, 즉 유출구로 갈수록 테이퍼진 바닥부에서, 주입용기는 바닥부에 냉각을 갖는다. 따라서, 변위 펌프는 주입용기로부터 유출구로의 정량화되지 않은 거리에 배치될 수 있거나, 테두리의 경우, 유출구는 변위 펌프 내로 직접 들어간다. 변위 펌프의 경우, 바람직하게는 회전 방식이 사용되며, 이는 예를 들어 전술한 바와 같이, 기어식 펌프 또는 베인 펌프, 혼류 펌프, 임펠러 펌프 또는 회전 피스톤 펌프로서 설계될 수 있다. 일반적으로, 오실레이팅 변위 펌프 역시 오실레이팅 동작에 의해 발생되는 체적 유동 변동이 적절한 수단에 의해 보상되거나, 처리 과정에서 무관한 경우에 사용할 수 있다.WO 2011/101077 A1, filed with priority of
WO 2016/012026 A1에서, EP 0 794 706 B1을 통해 공지된 설비는, 설비의 개별 응집체의 다른 변경된 구성과 함께, 감열성 액체 식품의 열처리를 위해 개조되었다. 바닥을 냉각시키는 역할을 하는 것으로 주입용기의 바닥을 둘러싸는 냉각 쉘은, 이제 펌프 아래로, 유리한 실시예에 따르면, 펌프 하우징 내로 연장된다. 펌프는 변위 펌프, 바람직하게는 기어식 펌프 또는 피스톤 펌프이다. 그러나, 원심 펌프가 구조적으로 어떻게 설계되었는지에 대한 정확한 명시 없이, 원심 펌프도 청구되어 있다. 따라서, 당업자라면 그의 일반적인 구조로 공지된 종래의 수력학적으로 최적화된 원심 펌프가 여기에 제공된다고 가정할 수 있다.In WO 2016/012026 A1, the plant known from EP 0 794 706 B1 was adapted for the heat treatment of thermosensitive liquid food products, together with other modified configurations of the individual aggregates of the plant. A cooling shell, which encloses the bottom of the injection vessel, serving to cool the bottom, now extends under the pump and, according to an advantageous embodiment, into the pump housing. The pump is a displacement pump, preferably a gear pump or a piston pump. However, a centrifugal pump is also claimed, without specifying exactly how the centrifugal pump is structurally designed. Accordingly, a person skilled in the art can assume that a conventional hydrodynamically optimized centrifugal pump known for its general structure is provided here.
DE 10 2009 006 248 A1을 우선권으로 하여 출원된 WO 2010/086082 A1에는 가열될 액체 식품용 주입 시스템이 기재되어 있으며, 주입 챔버는 냉각을 갖는 하부 바닥부를 구비한다. 주입 챔버는 하부 바닥부에서 유출구에 연결되며, 또한 냉각을 갖는 유출 파이프로 계속 이어진다. 유출 파이프가 연결 라인을 통해 어떤 방식으로 설계된 운반장치 내로 직접 또는 간접적으로 유동하든지, 이는 개방된 상태로 유지된다.WO 2010/086082 A1, filed with priority of
물과 같이, 문제가 안 되는 액체 식품용 원심 펌프는 일반적인 구조로 충분히 공지되어 있다. 이것은 가능한 최고의 수력학적 효율을 갖도록, 즉 일정한 작동 동력으로 체적 유동 및 공급 높이의 가능한 최대의 제품을 달성하도록 구성 및 설계된다. 블레이드를 구비한 임펠러는 일반적으로 적어도 2개의 하우징부로 이루어진 펌프 하우징 내의 샤프트 상에 배치된다. 펌프 하우징 내에서, 예를 들어 나선형 하우징 또는 날이 없는(bladeless) 둥근 공간 형태의 분배기는 환형 방식(annular manner)으로 그것을 둘러싸는 임펠러 출구 단면의 외부에 연결된다. 유입측 하우징부 상에서, 하우징 커버, 출구는 일반적으로 소위 유입 커넥터로서 설계되고, 원주측에서 접선 방향으로 연장되는 임펠러 축과 동축으로 위치되며, 입구는 일반적으로 소위 압력 커넥터로서 설계된다. 하우징부, 유입측과 떨어져 대향하는 하우징 후방벽, 및 임펠러 압력 후방측은, 원심 펌프의 양호한 수력학적 효율의 관점에서 일반적으로 낮은 축방향 연장부를 갖는 소위 후륜측 공간을 형성한다. 이 축방향 또는 갭이 넓은 연장부는 허용 가능한 생산 공차의 경우에 원심 펌프의 기계적인 기능을 보장할 정도로 충분히 밀접한 길이다. 동일한 방식으로, 여기에서는 소위 개방형 임펠러의 경우에 전면측 자유 블레이드 테두리인, 임펠러 전방측은 하우징 커버의 진행에 대해 가능한 최소의 갭으로 조절된다. 양측에서 임펠러에 작용하는 가압력으로 인한 축방향 힘을 감소시키기 위해, 상대적으로 작은 직경을 갖는 몇 개의 압력 보상용 보어홀이 일반적으로 임펠러의 허브 영역에 배치되고, 임펠러의 후방측에서 그의 원주에 걸쳐서 분포된다.Centrifugal pumps for liquid foods, which are not a problem, such as water, are well known in their general construction. It is constructed and designed to have the highest possible hydraulic efficiency, ie to achieve the maximum possible product of volume flow and feed height with constant operating power. The impeller with blades is generally arranged on a shaft in a pump housing which consists of at least two housing parts. Within the pump housing, a distributor, for example in the form of a spiral housing or a bladeless round space, is connected to the outside of the impeller outlet cross-section which surrounds it in an annular manner. On the inlet housing part, the housing cover, the outlet is generally designed as a so-called inlet connector and is located coaxially with the impeller shaft extending tangentially on the circumferential side, and the inlet is generally designed as a so-called pressure connector. The housing part, the housing rear wall facing away from the inlet side, and the impeller pressure rear side form a so-called rear wheel side space with a generally low axial extension in view of the good hydraulic efficiency of the centrifugal pump. This axial or wide-gap extension is long enough to ensure the mechanical functioning of the centrifugal pump in the case of acceptable production tolerances. In the same way, the impeller front side, here the front side free blade rim in the case of the so-called open impeller, is adjusted with the smallest possible gap with respect to the travel of the housing cover. In order to reduce the axial force due to the pressing force acting on the impeller from both sides, several pressure compensation boreholes having a relatively small diameter are generally arranged in the hub region of the impeller, and spanning its circumference on the rear side of the impeller. are distributed
처음에 명명한 유형의 감열성 액체 식품의 경우, 원심 펌프를 통해 운반되는 동안, 원심 펌프의 벽에 침착되는 경향이 가능한 가장 적은 것이 무엇보다 중요하다. 예를 들어, 주입용기 내에서 감열성이 큰 액체 식품을 직접 가열하고, 이어서 가열된 액체 식품을 종래의 구조, 즉 수력학적으로 최적화된 구조의 하류 원심 펌프에 의해 주입용기 밖으로 배출할 경우, 이 원심 펌프는 매우 짧은 시간, 이로써 관련된 수 초에서 최대 수 분 안에 제품의 오염으로 인해 막히거나 정지되는 것으로 밝혀졌다. 특히 임계 영역은 임펠러의 흡인 영역인데, 이는 용해되지 않은 가스 및 특히 응축되지 않은 스팀이 제품의 오염을 강화시키고, 갭이 넓은 후륜측 공간을 좁힐 수 있기 때문이다.For the first named type of thermosensitive liquid food, it is of paramount importance that, while being conveyed through the centrifugal pump, there is the smallest possible tendency to deposit on the walls of the centrifugal pump. For example, when liquid food with high heat sensitivity is directly heated in the injection container, and then the heated liquid food is discharged out of the injection container by a downstream centrifugal pump having a conventional structure, that is, a hydraulically optimized structure, this Centrifugal pumps have been found to clog or shut down due to product contamination in a very short time, hence the associated seconds to minutes. In particular, the critical area is the suction area of the impeller, since undissolved gas and especially uncondensed steam can intensify the contamination of the product and narrow the wide-gap rear wheel space.
조리용 스팀에 의해 직접 가열되지 않는 감열성 액체 식품을 처리하기 위한 설비에서 원심 펌프의 구체적인 설계의 경우, 원심 펌프의 충분히 긴 사용 수명의 관점에서 현재까지는 만족스러운 해결방안이 공지되어 있지 않다.For the specific design of centrifugal pumps in plants for processing thermosensitive liquid food products that are not directly heated by cooking steam, no satisfactory solution is known to date in terms of a sufficiently long service life of the centrifugal pump.
본 발명의 목적은 일반적인 유형의 방법, 상기 방법을 수행하기 위한 설비 및 상기 설비용 원심 펌프와, 상기 원심 펌프용 임펠러를 안출하여 제공하는데 있으며, 이는 처음에 명명한 유형의 감열성 액체 식품을 처리하는 동안 주입용기 내부와 원심 펌프 내로 및 그로부터 생산중 오염의 경향을 감소시키고, 특히 원심 펌프는 종래 기술에 따라 수력학적으로 최적화된 원심 펌프와 관련하여 상당히 증가된 사용 수명을 갖는다. 또한, 추가 목적은, 바람직하게는 상업적으로 구할 수 있는 원심 펌프를 변형시켜, 그의 임계 영역에서 제품 오염의 증가를 억제하고, 그로 인해 원하는 사용 수명의 연장을 달성하는데 있다.It is an object of the present invention to devise and provide a method of a general type, equipment for carrying out said method and a centrifugal pump for said equipment, and an impeller for said centrifugal pump, which treats heat-sensitive liquid food of the type initially named while reducing the tendency of contamination during production inside the infusion vessel and into and from the centrifugal pump, in particular the centrifugal pump has a significantly increased service life in connection with the hydraulically optimized centrifugal pump according to the prior art. A further object is also to modify a centrifugal pump, which is preferably commercially available, in order to suppress the increase in product contamination in its critical region and thereby achieve the desired extension of the service life.
상기 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 방법에 의해 해결된다. 본 발명에 따른 방법의 유리한 설계는, 관련된 종속항의 주제이다. 상기 방법을 수행하기 위한 설비는 독립항 10의 주제이다. 본 발명에 따른 설비의 유리한 실시예는 관련된 종속항에 기재되어 있다. 제 10 항에 따른 설비용 원심 펌프는 독립항 17의 주제이다. 본 발명에 따른 원심 펌프의 유리한 실시예는 관련된 종속항에 기재되어 있다. 청구된 유형의 원심 펌프용 임펠러는 청구항 38의 주제이다.Said object is solved by a method having the features of
본 발명은 우유 단백질 농축물, 이유식, 액체 이유식 농축물, 영양 음료 또는 치즈를 만드는데 사용하는 우유 등의 감열성 액체 식품을 처리하는 방법으로부터 절차적으로 안출되며, 주입용기에서 멸균 상태를 형성하기 위해 스팀으로 액체 식품을 직접 가열하고, 보다 낮은 압력으로의 감압에 의해 이전에 공급된 스팀의 양에 대응하는 양의 물이 액체 식품으로부터 제거되고, 액체 식품은 원심 펌프로서 설계된 제 1운반장치에 의해 가열과 감압 사이에서 운반된다.The present invention is procedurally devised from a method of processing a heat-sensitive liquid food such as milk protein concentrate, baby food, liquid baby food concentrate, nutritious drink or milk used to make cheese, to form a sterile state in an injection container. The liquid food is directly heated with steam, and an amount of water corresponding to the amount of steam supplied previously is removed from the liquid food by decompression to a lower pressure, and the liquid food is removed from the liquid food by a first conveying device designed as a centrifugal pump. It is transported between heating and decompression.
본 발명의 목적은 일반적인 유형의 방법의 경우라면, 직접 가열한 후에 제공되는 다음의 처리 단계 (a) 내지 (d), 즉:It is an object of the present invention that, in the case of a process of the general type, the following treatment steps (a) to (d) are provided after direct heating, namely:
액체 식품에 대해,For liquid food,
(a) 적어도 그에 위치된 유출구까지 주입용기의 용기 바닥에서 주지의 제 1냉각을 수행하는 단계;(a) performing a known first cooling at the bottom of the vessel of the injection vessel at least to the outlet located therein;
(b) 주입용기 밖으로 이어지는 유출 파이프 또는 원심 펌프의 유입 커넥터에 의해 형성되는 유출구에 직접 연결되는 관형 섹션에서 제 2냉각을 수행하는 단계;(b) performing a second cooling in a tubular section directly connected to an outlet formed by an outlet pipe leading out of the injection vessel or an inlet connector of a centrifugal pump;
(c) 유출 파이프 또는 유입 커넥터에 직접 연결되는 원심 펌프의 펌프 하우징의 하우징 커버에서 제 3냉각을 수행하는 단계; 및(c) performing third cooling in the housing cover of the pump housing of the centrifugal pump directly connected to the outlet pipe or the inlet connector; and
(d) 원심 펌프의 임펠러에서 운반되는 체적 유동(이 체적 유동은 원심 펌프의 하우징 커버쪽으로 개방되도록 구성됨)의 일부로, (d) as part of the volume flow carried in the impeller of the centrifugal pump, the volume flow being configured to open towards the housing cover of the centrifugal pump;
원심 펌프의 하우징 후방벽과 임펠러 사이에 제공되는 후방 임펠러 갭, 및 하우징 커버와 임펠러 사이에 제공되는 전방 임펠러 갭을 통해 펌프 하우징 및 임펠러의 하나 이상의 계획된 플러싱 동작을 제공하는 단계로, 계획된 플러싱 동작의 체적 유동은 펌프 하우징 내에서 불가피한 균등화 유동보다 최대 몇 배 더 크며, 이는 각각의 경우에 최소 후방 및 전방 임펠러 갭을 갖는 원심 펌프의 수력학적으로 최적화된 설계로 인한 것이며, 원심 펌프의 기계적인 기능을 보장하는, 단계에 의해서 해결된다.providing at least one planned flushing action of the pump housing and the impeller through a rear impeller gap provided between the impeller and the housing rear wall of the centrifugal pump, and a front impeller gap provided between the housing cover and the impeller, The volumetric flow is up to several times greater than the unavoidable equalization flow within the pump housing, which in each case is due to the hydrodynamically optimized design of the centrifugal pump with minimum rear and front impeller gaps, which in turn affects the mechanical function of the centrifugal pump. guaranteed, solved by steps.
단계 (d)는 본 발명의 해결방안 개념에 관한 것이다. 단계 (a) 내지 (c)는 추가의 발명적인 기본 개념, 즉, 주입용기의 바닥 영역에 축적되고 원심 펌프의 압력 커넥터까지 운반되는 가열된 액체 식품의 갭없는 냉각을 보장하는 구체적인 해결방안이 제공되는 것을 보장한다.Step (d) relates to the inventive solution concept. Steps (a) to (c) provide a further inventive basic concept, i.e. a concrete solution to ensure gap-free cooling of the heated liquid food which accumulates in the bottom region of the dosing vessel and is conveyed to the pressure connector of the centrifugal pump guarantee to be
냉각을 강화하기 위해, 이 방법의 한가지 설계는 액체 식품에 대해 펌프 하우징의 하우징 후방벽에서 제 4냉각을 수행하는 것을 제공한다.To enhance cooling, one design of this method provides for the liquid food to be subjected to a fourth cooling at the housing rear wall of the pump housing.
이 방법의 유리한 설계에 따르면, 펌프 하우징 및 임펠러의 제 1및 제 2플러싱 동작은 펌프 하우징 내의 압력차에 의해 각각 구동되는 임펠러를 통한 재순환에 의해서 각각 발생된다. 따라서, 제 1플러싱 동작은 임펠러와 하우징 후방벽 사이의 후방 임펠러 갭을 통해 이루어지고, 제 1플러싱 동작은 임펠러를 통한 유동에 관여한다. 제 2플러싱 동작은 하우징 커버와 임펠러 사이의 전방 임펠러 갭을 통해 이루어지며, 제 2플러싱 동작은 역시 임펠러를 통한 유동에 관여한다. 또한, 제 3플러싱 동작은 개방된 임펠러의 블레이드의 각 압력측과 유입측 사이 및 전방 임펠러 갭을 통한 균등화 유동에 의해 이루어지며, 제 2플러싱 동작을 발생시키는 수단은 필연적으로 제 3플러싱 동작을 결과로 생성한다.According to an advantageous design of this method, the first and second flushing actions of the pump housing and the impeller are respectively generated by recirculation through the impeller driven by the pressure difference in the pump housing, respectively. Thus, a first flushing action is made through the rear impeller gap between the impeller and the housing rear wall, and the first flushing action is involved in flow through the impeller. A second flushing action is effected through the front impeller gap between the housing cover and the impeller, the second flushing action also involved in the flow through the impeller. Further, the third flushing action is achieved by equalizing flow between each pressure side and the inlet side of the blades of the open impeller and through the front impeller gap, the means for generating the second flushing action inevitably results in the third flushing action create with
가열된 액체 식품의 갭없는 냉각은, 냉각이 각기 서로 개별적으로 작동되는 경우, 관련된 제 1제안에 의해 달성된다. 관련된 기술 냉각 노력을 줄이는 제 2제안은 적어도 두개의 냉각장치가 직렬로 연결되는 냉각에 관해 제공한다. 두가지 경우 모두, 제 3제안에 의해 제공된 바와 같이, 냉기 전달 성능의 최적화를 위해 냉각은 가열된 액체 식품에 대한 역류에서 작동된다.Gapless cooling of a heated liquid food product is achieved by the first relevant proposal, if the cooling is operated independently of each other. A second proposal for reducing the associated technical cooling effort provides for cooling in which at least two cooling devices are connected in series. In both cases, as provided by the third proposal, the cooling is operated in countercurrent to the heated liquid food to optimize the cold air transfer performance.
본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 본 발명에 따른 설비는 부분적으로 공지된 특징들, 즉:The installation according to the invention for carrying out the method according to the invention has in part known features, namely:
멸균 상태를 형성하기 위해 스팀으로 액체 식품을 직접 가열하는 주입용기; an injection vessel for directly heating liquid food with steam to form a sterile state;
연결 라인을 통해 주입용기와 유체 접근 가능하게 연결되고, 보다 낮은 압력으로의 감압에 의해 이전에 공급된 스팀의 양에 대응하는 양의 물이 액체 식품으로부터 제거되는 진공 챔버; a vacuum chamber fluidly accessible to the pouring vessel through a connecting line, wherein an amount of water corresponding to the amount of steam previously supplied is removed from the liquid food by depressurization to a lower pressure;
연결 라인에 배치되고, 가열된 액체 식품을 주입용기로부터 진공 챔버로 운반하기 위한 원심 펌프로서 설계된 제 1운반장치; a first conveying device disposed on the connecting line and designed as a centrifugal pump for conveying the heated liquid food from the pouring container to the vacuum chamber;
가열된 액체 식품의 제거를 위해 주입용기의 용기 바닥에 배치되는 유출구; an outlet disposed at the bottom of the container of the pouring container for removal of the heated liquid food;
가열된 액체 식품의 운반을 위해 유출구에 연결되고, 주입용기밖으로 이어지는 유출 파이프 또는 원심 펌프의 유입 커넥터에 의해 형성되는 관형 섹션; a tubular section connected to the outlet for transport of the heated liquid food product and formed by an outlet pipe leading out of the dispensing vessel or an inlet connector of a centrifugal pump;
용기 바닥에 적재되는 가열된 액체 식품의 냉각을 위한 용기 바닥측 냉매 공간; a container bottom side refrigerant space for cooling the heated liquid food loaded on the bottom of the container;
관형 섹션을 통해 유동하는 가열된 액체 식품의 냉각을 위한 유출 파이프측 냉매 공간 또는 유입 커넥터측 냉매 공간; a refrigerant space on an outlet pipe side or a refrigerant space on an inlet connector side for cooling the heated liquid food flowing through the tubular section;
적어도 하우징 커버 및 하우징 후방벽에 의해 형성되고, 운반되는 가열된 액체 식품의 냉각을 위한 하우징 커버측 냉매 공간을 갖는 원심 펌프의 펌프 하우징; 및 a pump housing of the centrifugal pump formed by at least the housing cover and the housing rear wall and having a housing cover-side refrigerant space for cooling the conveyed heated liquid food; and
하우징 커버쪽으로 개방된 임펠러를 갖는 원심 펌프로, 임펠러에 운반되는 가열된 액체 식품의 체적 유동의 일부에 의해, 펌프 하우징 및 임펠러의 하나 이상의 계획된 플러싱 동작이 하우징 후방벽과 임펠러 사이에 제공된 후방 임펠러 갭 및 하우징 커버와 임펠러 사이에 제공되는 전방 임펠러 갭을 통해 이루어지고, 계획된 플러싱 동작의 체적 유동은 펌프 하우징 내에서 불가피한 균등화 유동보다 최대 몇 배 더 크며, 이는 각각의 경우에 최소 후방 및 전방 임펠러 갭을 갖는 원심 펌프의 수력학적으로 최적화된 설계로 인한 것이며, 원심 펌프의 기계적인 기능을 보장하도록 설계된, 원심 펌프의 조합을 갖는다 A centrifugal pump having an impeller open towards the housing cover, wherein, by part of the volume flow of heated liquid food conveyed to the impeller, one or more planned flushing actions of the pump housing and the impeller are provided with a rear impeller gap between the housing rear wall and the impeller. and through the front impeller gap provided between the housing cover and the impeller, the volume flow of the planned flushing action is at most several times greater than the unavoidable equalization flow within the pump housing, which in each case creates a minimum rear and front impeller gap. Due to the hydraulically optimized design of the centrifugal pump with
후자의 특성 복합체는 냉각 특성에 추가하여, 본 발명에 따른 설비의 중요한 측면을 나타낸다.The latter property complex represents, in addition to the cooling properties, an important aspect of the installation according to the invention.
냉각을 강화하기 위해, 추가 실시예는 펌프 하우징이 하우징 후방벽측 냉매 공간을 갖는 것을 제공한다.To enhance cooling, a further embodiment provides that the pump housing has a housing rear wall side refrigerant space.
제 1플러싱 동작을 실현하기 위해, 이 동작은 임펠러 후방측에 배치된 하나 이상의 플러싱 보어홀을 통해 도중에서 임펠러와 하우징 후방벽 사이의 후방 임펠러 갭을 통해 이루어지는 것이 제안된다. 제 2플러싱 동작과 관련하여, 이 동작은 하우징 커버와 임펠러 사이의 전방 임펠러 갭을 통해 이루어지는 추가의 제안이 제공된다. 또한, 제 3플러싱 동작은 개방된 임펠러의 각각의 블레이드의 압력측과 유입측 사이 및 전방 임펠러 갭을 통한 균등화 유동에 의해 이루어지고, 제 2플러싱 동작을 발생시키는 수단은 필연적으로 제 3플러싱 동작을 결과로 생성한다.In order to realize the first flushing action, it is proposed that this action takes place through the rear impeller gap between the impeller and the housing rear wall on the way through one or more flushing bore holes arranged on the rear side of the impeller. As regards the second flushing action, a further suggestion is provided that this action takes place through the front impeller gap between the housing cover and the impeller. Further, the third flushing action is achieved by equalizing flow between the pressure side and the inlet side of each blade of the open impeller and through the front impeller gap, and the means for generating the second flushing action inevitably performs the third flushing action. create as a result
가열된 액체 식품의 갭없는 냉각은, 용기 바닥측 냉매 공간, 유출 파이프측 또는 유입 커넥터측 냉매 공간, 하우징 커버측 냉매 공간 및 하우징 후방벽측 냉매 공간에 냉매가 서로 개별적으로 공급되는 경우, 관련된 제 1제안에 의해 제공된 바와 같이 달성된다. 기술적인 냉각 노력을 줄이는 제 2의 제안은 적어도 2개의 냉매 공간이 서로 직렬로 연결되는 냉각에 관해 제공한다.Gapless cooling of heated liquid food can be achieved by supplying the refrigerant space to the container bottom side refrigerant space, the outlet pipe side or the inlet connector side refrigerant space, the housing cover side refrigerant space and the housing rear wall side refrigerant space separately from each other, when the refrigerant is supplied separately from each other. 1 is achieved as provided by the proposal. A second proposal to reduce the technical cooling effort provides for cooling in which at least two refrigerant spaces are connected in series with each other.
감열성 액체 식품의 처리설비에 적합한 본 발명에 따른 원심 펌프는 입구, 출구, 하나 이상의 하우징 커버 및 하우징 후방벽에 의해 형성되는 펌프 하우징, 이 펌프 하우징에 설계되고 입구 및 출구와 유체 접근 가능하게 연결되는 펌프 챔버, 이 펌프 챔버에 회전 가능하게 수용되는 블레이드를 갖는 임펠러를 구비한 주지의 원심 펌프로부터 안출된다. 하우징 커버쪽으로 개방되고 하우징 후방벽쪽으로 임펠러 후방측에 의해 폐쇄되는 블레이드 채널은 2개의 인접한 블레이드 사이에 각각 설계된다. 하우징 후방벽과 임펠러 사이에는 후방 임펠러 갭이 제공되고, 하우징 커버와 임펠러 사이에는 전방 임펠러 갭이 제공된다.A centrifugal pump according to the present invention suitable for processing equipment for heat-sensitive liquid food is a pump housing formed by an inlet, an outlet, at least one housing cover and a housing rear wall, the pump housing being designed and fluidly connected to the inlet and outlet. It is devised from a known centrifugal pump having an impeller having a pump chamber, which is rotatably accommodated in the pump chamber. Blade channels open towards the housing cover and closed by the impeller rear side towards the housing rear wall are each designed between two adjacent blades. A rear impeller gap is provided between the housing rear wall and the impeller, and a front impeller gap is provided between the housing cover and the impeller.
본 발명의 기본적인 사상은 임펠러 전방측과 임펠러 후방측의 펌프 하우징측 경계까지 임펠러 자체 및 그에 인접한 임계 영역이, 운반될 액체 식품으로 플러싱됨으로써, 그곳에서 제품의 오염이 억제되는 것이며, 추가로 본 발명의 기본적인 사상은 본 발명에 따른 플러싱 동작 과정에서 하우징 커버의 영역에서 적어도 펌프 하우징측 경계가 동시에 냉각되는 점으로 이루어진다.The basic idea of the present invention is that the impeller itself and the critical area adjacent thereto, up to the perimeter of the pump housing side of the impeller front side and the impeller rear side, are flushed with liquid food to be conveyed, whereby contamination of the product there is suppressed, further the invention The basic idea is that in the flushing operation process according to the present invention, at least the boundary of the pump housing side in the area of the housing cover is cooled at the same time.
따라서, 액체 식품은 임펠러에 운반된 그의 체적 유동의 일부로, 펌프 하우징 및 임펠러 자체의 계획된 플러싱 동작을 제공한다. 계획된 플러싱 동작의 체적 유동은 따라서, 펌프 하우징의 불가피한 균등화 유동보다 최대 몇 배 더 크며, 이는 기술적으로 난해한 수력학적으로 최적화된 원심 펌프 설계로 인한 것이다. 이 설계 영역은 당업자라면 상부가 개방된 영역 사양으로서 이해해서는 안되며, 오히려 경제적인 기준 하에 설비 및 따라서 원심 펌프에서 요구되는 처리량을 보장하면서, 원심 펌프의 요구되는 사용 수명이 달성되도록 특정한 용도로 설계된다. 기술적으로 난해한 수력학적으로 최적화된 설계의 결과로서, 불가피한 균등화 유동의 체적 유동에 대한 본 발명에 따른 방안으로 인한 계획된 체적 유동의 비율은, 특정 구현의 경우 및 용도에 따라서, 1.5 내지 10, 바람직하게는 2 내지 5의 범위에 있다. 냉각에 의해, 액체 식품이 원심 펌프의 벽에서 연소되는 경향은 줄어든다. 이는 최적의 수력학적 효율의 계획된 포기 하에서 발생한다. 본 발명에 따른 원심 펌프에서, 체적 유동은 임펠러에 운반되고, 유입 커넥터를 통해 흡인된 체적 유동에 대한 모든 준(quasi) 재순환 플러싱 체적 유동의 합에 의해 증가된다. 플러싱 체적 유동은 블레이드 채널의 코어로부터 하우징의 냉각된 벽으로, 그리고 그곳으로부터 임펠러로 다시 체적을 운반하며, 냉각 접촉에 의해 침전되지 않은 스팀이 침전됨으로써, 제품이 오염되는 경향은 감소된다.The liquid food therefore provides a planned flushing action of the pump housing and the impeller itself, as part of its volumetric flow conveyed to the impeller. The volume flow of the planned flushing operation is therefore up to several times greater than the unavoidable equalization flow of the pump housing, due to the technically esoteric hydrodynamically optimized centrifugal pump design. This design area should not be understood by the person skilled in the art as an open-top area specification, but rather is designed for a specific application so that the required service life of the centrifugal pump is achieved, while ensuring the required throughput of the installation and hence of the centrifugal pump on an economical basis. . As a result of the technically esoteric hydrodynamically optimized design, the ratio of the planned volume flow due to the solution according to the invention to the volume flow of the unavoidable equalization flow is, depending on the particular implementation case and application, from 1.5 to 10, preferably is in the range of 2 to 5. By cooling, the tendency of liquid food to burn on the walls of the centrifugal pump is reduced. This occurs under planned abandonment of optimum hydrodynamic efficiency. In the centrifugal pump according to the invention, the volume flow is conveyed to the impeller and is increased by the sum of all quasi recirculating flushing volume flows to the volume flow drawn through the inlet connector. The flushing volume flow carries the volume from the core of the blade channel to the cooled wall of the housing and from there back to the impeller, where the unsettled steam is deposited by cooling contact, thereby reducing the tendency to contaminate the product.
위에서 보인 상관 관계는 본 발명에 따라서 운반된 액체 식품으로 플러싱형 원심 펌프가 임펠러를 가지며, 임펠러에 대한 수력학적 운반 용량은 최종 결과로 압력 커넥터에서 실제로 일어나는 원심 펌프의 수력학적 운반 용량보다 커야 함을 입증한다. 전술한 유형의 플러싱형 원심 펌프를 실현하기 위해, 수력학적으로 최적화된 원심 펌프가 선택되면, 따라서, 그의 공칭 운반 용량은 전술한 운반 용량의 차이만큼 더 높게 선택해야 한다. 동일한 공칭 운반 용량의 경우, 플러싱형 원심 펌프의 임펠러 외경은 수력학적으로 최적화된 원심 펌프의 외경보다 커야 한다.The correlation shown above indicates that a centrifugal pump flushing with liquid food conveyed according to the present invention has an impeller, and the hydraulic conveying capacity for the impeller must be greater than the hydrodynamic conveying capacity of the centrifugal pump actually taking place at the pressure connector as a final result. prove it In order to realize a flushing centrifugal pump of the type described above, if a hydrodynamically optimized centrifugal pump is selected, its nominal carrying capacity must therefore be chosen to be higher by the difference of the aforementioned carrying capacity. For the same nominal carrying capacity, the outer diameter of the impeller of a flushing centrifugal pump must be greater than that of a hydraulically optimized centrifugal pump.
전술한 본 발명의 기본적인 사상을 전환하기 위한 구체적인 해결방안은, 임펠러와 펌프 하우징 사이에 필연적으로 존재해야 하는 후방 및/또는 전방 임펠러 갭이 이러한 최소 전방 및 후방 임펠러 갭에 대해 최대 몇 배 증가되며, 이는 전방 및 후방 임펠러 갭의 영역에서 임펠러의 폭을 감소시킴으로써, 원심 펌프의 기계적인 기능을 보장하는 것으로 이루어진다. 상기 임펠러 갭을 확장시킴으로써, 원하는 필요한 플러싱 유동의 발생이 우선 가능해진다. 전방 및 후방 임펠러 갭의 각각의 폭은 액체 식품의 특수한 특성에 따라 계산할 수 있다.A specific solution for diverting the basic idea of the present invention described above is that the rear and/or front impeller gap, which must necessarily exist between the impeller and the pump housing, is increased up to several times with respect to this minimum front and rear impeller gap, This consists in ensuring the mechanical functioning of the centrifugal pump by reducing the width of the impeller in the region of the front and rear impeller gaps. By widening the impeller gap, the desired generation of the necessary flushing flow is first made possible. The respective widths of the front and rear impeller gaps can be calculated according to the special properties of the liquid food.
냉각을 강화하기 위해, 추가 실시예는 하우징 후방벽 역시 냉매가 유동할 수 있는 냉매 공간을 구비하는 것을 제공한다.To enhance cooling, a further embodiment provides that the housing rear wall also has a refrigerant space through which refrigerant can flow.
펌프 하우징의 갭없는 냉각은, 하우징 커버측 냉매 공간 및 하우징 후방벽측 냉매 공간에 추가하여, 역시 제안된 바와 같이, 원심 펌프의 유입구가, 유입 커넥터측 냉매 공간을 구비하는 하우징 커버 상에 돌출된 유입 커넥터의 형태로 설계되는 경우에 보장된다. 이러한 설계는 본 발명에 따른 원심 펌프의 관점에서 필수적인 것은 아니다. 유입 커넥터의 형성이 예정된 원심 펌프와 같이, 상기 원심 펌프는, 원심 펌프의 유입 커넥터와 냉매 공간을 지닌 그의 바닥부에 제공된 주입용기 사이의 직접적인 연결에 적합하며, 이 냉매 공간은 바닥부 밖으로 나와 유출구까지 아래로 연장된 다음, 주입용기의 최종 단부까지 이어진다. 다음에, 유입 커넥터는 이러한 배치에 있어서, 주입용기의 최종 유출구에 연결되는 관형 섹션의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 원심 펌프와의 배치도 가능하며, 주입용기의 최종 단부로서의 유출구는 원심 펌프의 하우징 커버 상에 직접 배치되고, 여기서 유입 커넥터의 형성이 예정되어 있다.Gapless cooling of the pump housing, in addition to the refrigerant space on the housing cover side and the refrigerant space on the housing rear wall side, is also proposed, so that the inlet of the centrifugal pump protrudes on the housing cover with the refrigerant space on the inlet connector side. Guaranteed if designed in the form of an inlet connector. This design is not essential from the point of view of the centrifugal pump according to the invention. The centrifugal pump, like the centrifugal pump, which is destined for the formation of an inlet connector, is suitable for a direct connection between the inlet connector of the centrifugal pump and an injection vessel provided at its bottom with a refrigerant space, this refrigerant space coming out of the bottom and having an outlet It extends down to and then continues to the final end of the injection vessel. The inlet connector can then, in this arrangement, perform the function of a tubular section connected to the final outlet of the injection vessel. An arrangement with a centrifugal pump according to the invention is also possible, wherein the outlet as the final end of the injection vessel is arranged directly on the housing cover of the centrifugal pump, where the formation of an inlet connector is intended.
모든 설계에서, 즉 유출구 또는 그에 연결되는 관형 섹션이 최종 단부까지 이어지는 주입용기와 조합된 유입 커넥터를 구비하거나 구비하지 않는 본 발명에 따른 원심 펌프의 경우, 주입용기의 바닥부 및 원심 펌프 내로 입구까지 적용 가능하면, 연결 영역에 가열된 액체 식품이 축적되는 것은 바람직하지 않다. 이러한 축적은 원하지 않고 규정되지 않은 체류 시간을 야기하기 때문이며, 이는 예방되어야 한다. 주입용기와의 연결에 있어서, 본 발명에 따른 원심 펌프는, 간헐적인 형성의 경우에도 막히는 일 없이, 주입용기에 축적되는 가열된 액체 식품을 즉시 그리고 완전히 배출시키는 목적을 갖는다.In all designs, i.e. for the centrifugal pump according to the invention with or without an inlet connector in combination with an inlet connector in which the outlet or the tubular section connected thereto runs to the final end, to the bottom of the infusion vessel and to the inlet into the centrifugal pump Where applicable, it is undesirable for heated liquid food to accumulate in the connection area. This is because this build-up leads to unwanted and unspecified residence times, which must be prevented. In connection with the pouring container, the centrifugal pump according to the invention has the object of immediately and completely discharging the heated liquid food accumulated in the pouring container without clogging even in the case of intermittent formation.
플러싱 동작을 강화하기 위해, 임펠러의 2개의 인접한 블레이드 사이의 각 블레이드 채널이, 임펠러 후방측을 관통하는 하나 이상의 플러싱 보어홀을 통해 후방 임펠러 갭과 함께 그의 제한되는 임펠러 후방측의 영역에서 유체 접근 가능 연결부에 있는 것이 추가로 제안된다. 그에 의해, 관련된 플러싱 유동에 관여하는 반경방향의 깊이가 결정될 수 있다. 가장 일반적인 경우, 플러싱 보어홀은 임의 유형의 통로 개구를 포함한다; 즉, 생산이 용이한 원형은 필수가 아니다.In order to enhance the flushing action, each blade channel between two adjacent blades of the impeller is fluid accessible in the region of its limited rear side of the impeller with the rear impeller gap through one or more flushing boreholes passing through the rear side of the impeller. It is further proposed to be in the connection section. Thereby, the radial depth involved in the relevant flushing flow can be determined. In the most general case, the flushing borehole includes any type of passage opening; That is, a prototype that is easy to produce is not essential.
바람직한 설계는 임펠러의 임펠러 외경 상에서 전방 임펠러 갭에 최대 확장이 가해지고, 이러한 확장은 최대 블레이드 채널 내의 입구로 최소 전방 임펠러 갭까지 연속해서 감소되는 것을 제공한다. 이와 관련해서, 임펠러 외경 상에서 임펠러 폭의 감소는 수력학적으로 최적화된 임펠러의 폭의 40 내지 55%, 바람직하게는 50 내지 55%인 것이 제안된다. 전방 임펠러 갭의 영역에서, 원심 펌프의 출구 영역으로부터 임펠러의 입구 영역 내로 연장되는 제 2플러싱 유동이 형성된다. 전방 임펠러 갭의 확장을 통해, 블레이드의 압력측과 유입측 간의 압력차에 의해 구동되는 좁은 임펠러 갭의 경우에도, 그곳에 존재하는 개방된 임펠러의 블레이드의 자유 선단 테두리의 순환이 상당히 강화됨으로써, 평면에 따라 제 3플러싱 유동이 발상된다.A preferred design provides that a maximum expansion is exerted in the front impeller gap on the impeller outer diameter of the impeller, and this expansion is continuously reduced to a minimum front impeller gap into the inlet in the maximum blade channel. In this regard, it is proposed that the reduction of the impeller width on the impeller outer diameter is 40 to 55%, preferably 50 to 55% of the width of the hydraulically optimized impeller. In the region of the front impeller gap, a second flushing flow is formed which extends from the outlet region of the centrifugal pump into the inlet region of the impeller. Through the expansion of the front impeller gap, even in the case of a narrow impeller gap driven by the pressure difference between the pressure side and the inlet side of the blade, the circulation of the free leading edge of the blade of the open impeller therein is significantly strengthened, so that the Accordingly, a third flushing flow is generated.
후방 임펠러 갭의 치수와 관련해서, 임펠러의 임펠러 외경에서 시작하여 임펠러의 허브까지 연장되는, 반경방향으로 배향된 최소 후방 임펠러 갭에 대한 접근이 임펠러 외경을 줄임으로써 최대 5㎜까지 연장되면, 도움이 되는 것으로 규명되었다. 또한, 본 발명에 따른 후방 임펠러 갭의 유리한 확장은, 플러싱 보어홀과 임펠러의 허브 사이의 영역에서 임펠러 후방측에 환형면 형상 컷아웃이 가해지고, 그의 축방향 깊이는 최대 2㎜, 바람직하게는 0.5 내지 1㎜이다.As regards the dimensions of the rear impeller gap, it is helpful if the access to the radially oriented minimum rear impeller gap, starting from the impeller outer diameter of the impeller and extending to the hub of the impeller, is extended by a maximum of 5 mm by reducing the impeller outer diameter. was found to be Furthermore, an advantageous expansion of the rear impeller gap according to the invention is that an annular face-shaped cutout is applied on the rear side of the impeller in the region between the flushing borehole and the hub of the impeller, the axial depth of which is at most 2 mm, preferably 0.5 to 1 mm.
플러싱 보어홀의 위치 결정, 성형 설계 및 치수는 관련된 플러싱 유동이 그의 반경방향 관여 깊이, 그의 성형 및 정량 강도에 대해 결정되는 특성이다. 각 블레이드 채널에 단일 플러싱 보어홀을 배치하는 경우, 이들 플러싱 보어홀 모두가 대응하는 간격을 갖는 단일 홀 원 상에 배치되면, 유동 및 생산 관점에서 유리하다.The positioning, shaping design and dimensions of a flushing borehole are properties that determine the flushing flow involved in its radial engagement depth, its shaping and quantitative strength. When arranging a single flushing borehole in each blade channel, it is advantageous from a flow and production point of view if all of these flushing boreholes are disposed on a single hole circle having a corresponding spacing.
블레이드 채널 내에서 플러싱 보어홀의 위치결정과 관련해서, 홀 원의 직경도 결정하는, 임펠러 후방측과 함께 플러싱 보어홀의 각각의 관통 지점에 대한 기하학적 위치는:With respect to the positioning of the flushing borehole in the blade channel, the geometrical position for each penetration point of the flushing borehole with the impeller rear side, which also determines the diameter of the hole circle, is:
관통 지점에서 블레이드의 이격 거리에 대해, 대략적으로 블레이드 채널의 중심을 통해, 그리고 for the spacing of the blade from the point of penetration, approximately through the center of the blade channel, and
대략적으로 그의 유입구와 배출구 사이의 블레이드 채널의 최대 유동 필라멘트 길이의 중심을 통해 결정되는 것이 유리한 것으로 규명되었다. It has been found advantageous to be determined approximately through the center of the maximum flow filament length of the blade channel between its inlet and outlet.
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플러싱 보어홀은, 보어홀의 직경으로 원형으로 설계되거나, 이 형상과 관련된 수력학적 직경을 갖는 원형 형상에서 벗어난 형상을 갖는다. 수력학적 직경은 플러싱 보어홀의 통로 단면적 및 플러싱 보어홀의 원주의 4배의 몫으로 주지된 치수이다. 보어홀의 직경 또는 수력학적 직경이 관통 지점에서 블레이드 간의 이격 거리의 30 내지 50%, 바람직하게는 40 내지 50% 인 경우에 도움이 되는 것으로 규명되었다.The flushing bore hole is designed to be circular with the diameter of the bore hole, or has a shape that deviates from the circular shape with a hydraulic diameter associated with this shape. The hydraulic diameter is a dimension known as the quotient of the passage cross-sectional area of the flushing borehole and the circumference of the
추가 설계에 따르면, 본 발명은 또한 각 블레이드 채널에 하나 이상의 플러싱 보어홀을 제공하고, 블레이드 채널의 몇 개의 플러싱 보어홀의 각각은 관련된 홀 원 상에 배치되고, 홀 원은 서로에 대해 이격되어 있다. 따라서, 원심펌프의 회전축으로부터 이격된 플러싱 보어홀의 반경방향의 차가 감소함에 따라 플러싱 보어홀에서의 충격 압력차가 커지기 때문에, 홀 원의 직경이 감소함에 따라 서로 다른 홀 원 상의 플러싱 보어홀의 통로 단면적이 작아지면 도움이 된다.According to a further design, the present invention also provides one or more flushing boreholes in each blade channel, each of several flushing boreholes of the blade channel being disposed on an associated hole circle, the hole circles being spaced apart from each other. Therefore, as the difference in the radial direction of the flushing bore hole spaced apart from the rotational shaft of the centrifugal pump decreases, the impact pressure difference in the flushing bore increases, and as the diameter of the hole circle decreases, the passage cross-sectional area of the flushing bore hole on different hole circles becomes small. The ground helps.
가열된 액체 식품의 특수한 특성을 만족시키는 냉각을 보장하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 냉매 공간의 회로를 제공한다. 이와 관련한 제 1제안에 따르면, 현재 적용 가능한 경우의 유입 커넥터측 냉매 공간, 하우징 커버측 냉매 공간 및 하우징 후방벽측 냉매 공간에는 냉매가 서로 개별적으로 공급된다. 제 2제안은 적어도 2개의 전술한 냉매 공간이 서로 직렬로 연결되는 설계 변형을 제공한다. 유입 커넥터측 냉매 공간이 하우징 커버측 냉매 공간과의 일체형 섹션인 것이 제 3제안에 따라 제공된다.In order to ensure cooling that satisfies the special characteristics of the heated liquid food, the present invention provides a circuit of the refrigerant space as follows. According to the first proposal related thereto, the refrigerant is separately supplied to the refrigerant space at the inlet connector side, the refrigerant space at the housing cover side, and the refrigerant space at the rear wall side of the housing in cases where it is currently applicable. The second proposal provides a design variant in which at least two aforementioned refrigerant spaces are connected in series with each other. It is provided according to the third proposal that the refrigerant space on the inlet connector side is an integral section with the refrigerant space on the housing cover side.
후방 및/또는 전방 임펠러 갭의 플러싱 동작에 대한 전제 조건을 만들기 위해, 본 발명은 수력학적으로 최적화된 원심 펌프, 바람직하게는 상업적으로 구할 수 있는 원심 펌프에서 시작하여, 후방 및 전방 임펠러 갭이 확장되는 것을 제공한다. 이것은:In order to make the prerequisites for the flushing action of the rear and/or front impeller gaps, the present invention starts with a hydraulically optimized centrifugal pump, preferably a commercially available centrifugal pump, in which the rear and front impeller gaps are enlarged. provides to be this is:
임펠러의 양방향 회전, 또는 rotation of the impeller in both directions, or
하우징 커버와 하우징 후방벽 사이에 배치되는 펌프 샤프트의 방향으로 축방향으로 작용하는 스페이서 요소에 의해 확장되며, 임펠러는 하우징 후방벽에 대해 오프셋되지 않거나, 펌프 챔버 내의 펌프 샤프트와 또는 그에 대응하여 축방향으로 오프셋됨으로써 실현된다. is extended by a spacer element acting axially in the direction of the pump shaft disposed between the housing cover and the housing rear wall, the impeller being either not offset with respect to the housing rear wall or axially with or corresponding to the pump shaft in the pump chamber It is realized by being offset by .
이 목적을 위해 수력학적으로 최적화된 원심 펌프의 선택은, 플러싱형 원심 펌프와 수력학적으로 최적화된 원심 펌프 간의 전술한 공칭 운반 용량의 차이와 관련하여 이루어진다.The selection of a hydrodynamically optimized centrifugal pump for this purpose is made in relation to the difference in the aforementioned nominal carrying capacity between a flushing type centrifugal pump and a hydrodynamically optimized centrifugal pump.
또한, 본 발명은 원심 펌프의 임펠러도 포함하며, 이 임펠러는 원심 펌프의 펌프 챔버 내에 회전 가능한 방식으로 수용되며, 원심 펌프는 전술한 바와 같이 설계된다.The invention also includes an impeller of a centrifugal pump, which is accommodated in a rotatable manner in the pump chamber of the centrifugal pump, the centrifugal pump being designed as described above.
본 발명의 보다 상세한 설명은 다음의 설명 및 첨부한 도면을 비롯해, 특허청구범위를 참조하여 이루어진다. 본 발명은 일반적인 유형의 방법의 다양한 설계, 이 방법을 수행하기 위한 설비의 다양한 실시예, 및 이러한 설비용 원심 펌프의 다양한 실시예에서 실현되는 한편, 본 발명에 따른 임펠러를 그의 펌프 하우징에 수용하고, 주입용기의 유출구와 유체 접근 가능하게 연결되는 본 발명에 따른 원심 펌프의 바람직한 예시적인 실시예에 대해 도면을 근거로 하여 아래에서 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A more detailed description of the invention is made with reference to the following description and accompanying drawings, including the claims. The invention is realized in various designs of a method of a general type, in various embodiments of equipment for carrying out this method and in various embodiments of a centrifugal pump for such equipment, while housing the impeller according to the invention in its pump housing and , A preferred exemplary embodiment of a centrifugal pump according to the present invention, which is fluidly connected with the outlet of the injection vessel, will be described below on the basis of the drawings.
감열성 액체 식품(P)의 처리 동안, 주입용기 및 그로부터 원심 펌프 내로 식품 오염의 경향이 감소되는 것을 보장하며, 특히 원심 펌프는 종래 기술에 따라 수력학적으로 최적화된 원심 펌프와 비교하여 상당히 긴 사용 수명을 가지며, 원심 펌프의 기계적인 기능을 보장한다.During the processing of thermosensitive liquid food products (P), it ensures that the tendency of food contamination into the dosing vessel and therefrom into the centrifugal pump is reduced, in particular the centrifugal pump has a significantly longer service life compared to centrifugal pumps which are hydraulically optimized according to the prior art. It has a long life and guarantees the mechanical function of the centrifugal pump.
도 1은 종래 기술에 따른 감열성 액체 식품의 처리설비를 나타내는 개략도이다.
도 2는 회전 변위 펌프와 직접 연결되어 있는 액체 식품의 직접 가열용 주입용기를 나타내는 개략도로, 종래 기술에서 공지되어 있다.
도 3은 회전축 및 그의 압력 커넥터의 종축 모두에 수직인 방향에서 원심 펌프를 나타내는 도면으로, 회전축은 중력 방향으로 배향되고, 원심 펌프는 주입용기의 유출구 상에 직접 배치된다.
도 4는 제 1및 제 3플러싱 유동(S1, S3)의 확대 도시와 함께, 도 3에 따른 원심 펌프의 임펠러를 나타내는 정면도이다.
도 5는 제 1및 제 2플러싱 유동(S1, S2)의 개략적인 도시와 함께, A-A로 표시된 절단선을 따라 도 4에 따른 임펠러를 통과하는 자오선 단면을 나타내는 측면도이다.1 is a schematic diagram showing a treatment facility for a thermosensitive liquid food according to the prior art.
Figure 2 is a schematic diagram showing an injection container for direct heating of liquid food directly connected to a rotary displacement pump, known in the prior art;
Fig. 3 shows the centrifugal pump in a direction perpendicular to both the axis of rotation and the longitudinal axis of its pressure connector, the axis of rotation being oriented in the direction of gravity, the centrifugal pump being arranged directly on the outlet of the injection vessel;
FIG. 4 is a front view of the impeller of the centrifugal pump according to FIG. 3 , together with enlarged views of the first and third flushing flows S1 , S3 .
FIG. 5 is a side view showing a meridian cross-section through the impeller according to FIG. 4 along the cut-off line marked AA, with a schematic illustration of the first and second flushing flows S1 , S2 .
종래 기술에서 공지된 도 1에 따른 설비(1000)(예를 들어, WO 2011/101077 A1)는 제 1유형의 주입용기(50*) (예를 들어, WO 2010/086082 A1)로서 공지된 주입용기(50)는 그의 헤드 공간에, 이를 통해 제 1유형의 상기 주입용기(50*)에 열처리되어야 하는 액체 식품(P)을 중앙으로 및 환형 방식으로 공급하는 제품 입구(60)를 구비한다. 제 1스팀(D1)은 외측 스팀 입구(62)를 통해 직접적인 가열을 위해 공급된 액체 식품(P)에 반경방향 외측으로 공급되고, 제 2스팀(D2)은 내측 스팀 입구(64)를 통해 내부로부터 반경방향으로 공급된다. 제 1유형의 주입용기(50*)에는 주입기측 냉매 입구(66)를 통해 제 1유형의 주입 챔버(50*) 바닥의 냉각(K)을 위한 용기 바닥측 냉매 공간(50.4)으로 냉매가 공급된다. 냉매의 배출은 주입기측 냉매 출구(68)를 통해 이루어진다.The
제 1유형의 주입용기(50*)의 유출구는 유출 파이프측 냉매 공간(52.1)으로 둘러싸인 유출 파이프(52)를 통해 제 1운반장치(54)와 연결되고, 상기 제 1운반장치(54)는, 변위 펌프로서, 바람직하게는 회전 펌프로서 설계되고, 제 1운반장치(54)로부터 진공 챔버(56)의 입구까지 이어지는 연결 라인(70)에 배치된다. 제 1운반장치(54)는 가열된 액체 식품(P)을 제 1유형의 주입용기(50*)로부터 진공 챔버(56)로 운반한다. 진공 챔버(56)는 감압에 의해, 가열된 액체 식품(P) 냉각으로부터 소위 진공 스팀으로서 임의의 양의 물(W)을 제거하도록 설계되며, 이는 제 1스팀(D1) 및 제 2스팀(D2)으로 이루어지는 현재의 경우에 있어서, 스팀(D) 형태로 제 1유형의 주입용기(50*)의 상부에 공급되고, 바람직하게는 상부 영역에 배치된 증기 출구(72)를 통해 전환된다. 이러한 방식으로 처리된 액체 식품(P*)은, 바람직하게는 원심 펌프로서 설계된 제 2운반장치(58)를 통해 도중에서 경사진 바닥의 바닥 영역에 배치되는 배출 라인(74)을 통해 진공 챔버(56)를 빠져나간다.The outlet of the first
도 2는 공지된 제 2유형의 주입용기(500)로서, 가열된 액체 식품(P)을 하방으로 배출하는 유출구에서 회전 변위 펌프(540)와 직접 연결되는 주입용기(50)를 나타낸다(WO 2016/012026 A1). 액체 식품(P)은 제품 입구(60)를 통해 제 2유형의 주입용기(540)의 헤드 영역에 중앙으로 공급되고, 제 1스팀(D1)은 외측 스팀 입구(62)를 통해 중앙 생성물 스트림을 둘러싸는 방식으로 외부에서 반경방향으로 도입된다. 제 2유형의 주입용기(500)의 바닥부는 회전 변위 펌프(540)까지 그리고 펌프 하우징 내로 아래로 연장되는 냉각(K)을 위한 설비를 구비한다. 냉매의 공급은 회전 변위 펌프(540)에서 펌프측 냉매 입구(67)를 통해 이루어지며, 냉매의 배출은 주입기측 냉매 출구(68)를 통해 이루어진다.2 is a second type of known
펌프 샤프트(96)의 회전축이 중력의 방향으로 배향되는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 원심 펌프(54)의 배치 위치는, 유입 커넥터로서 설계된 입구(76)를 통해 상기 원심 펌프(54)를 (제 1 또는 제 2유형의 주입용기(50*, 500)로서 설계될 수 있는) 주입용기(50)의 용기 바닥(50.2)에서 유출구(50.3)에 직접 연결하는데 적합하며, 이어서 이들 설계를 나타낸다. 주입용기(50)는, 바람직하게는 하방으로 테이퍼진 용기 바닥(50.2) 위에서 원통형 용기 케이싱(50.1)으로 연결된다. 용기 바닥(50.2) 및 그에 연결되는 용기 케이싱(50.1)의 부분 단면은 용기측 냉매 공간(50.4)을 구비하는데, 이는 용기 바닥의 냉각(K1)을 위한 냉매 공급용의 제 1냉매 입구(78) 및 배출용의 제 1냉매 출구(80)를 갖는다.The arrangement position of the
원심 펌프(54)는 우유 단백질 농축물, 이유식, 액체 이유식 농축물, 영양 음료 또는 치즈를 만드는데 사용하는 우유 등의 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 특수한 방식에 적합하며, 식품은 입구(76)를 통해 진공 챔버(56)로 이어지는 연결 라인(70)으로 들어가서, 압력 커넥터로서 설계된 출구(94)에서 배출된다. 또한, 원심 펌프(54)는 하나 이상의 하우징 커버(8) 및 하우징 후방벽(10)에 의해 형성되는 주지된 방식의 펌프 하우징(12)을 갖는다. 회전하는 방식으로 임펠러(100) (이 경우, 도 4 및 도 5를 참조)를 수용하며, 입구(76) 및 출구(94)와 유체 접근 가능하게 연결되는 펌프 챔버(98)는 펌프 하우징(12) 내에 설계된다. 관형 섹션(52, 76)은 유출구(50.3)에 연결되며, 이는 주입용기(50)의 밖으로 이어지는 유출 파이프(52)에 의해서, 또는 원심 펌프(54)의 유입 커넥터(76)에 의해서 형성될 수 있다. 관형 섹션(52, 76)이 유출 파이프(52)로서 설계되면, 유출 파이프측 냉매 공간(52.1)에 의해 둘러싸일 수 있고; 이것이 유입 커넥터(76)로서 설계되면, 유입 커넥터측 냉매 공간(76.1)에 의해 둘러싸일 수 있다. 두가지 경우 모두, 유출 파이프 또는 유입 커넥터의 냉각(K2)을 위한 냉매는 제 2냉매 입구(82)를 통해 냉매 공간(52.1, 76.1)으로 공급되고, 제 2냉매 출구(84)를 통해 배출된다.
하우징 커버(8)는, 바람직하게는 이 하우징 커버(8)를 완전히 둘러싸거나 또는 예를 들어 냉각 포켓의 형태로 부분적으로 접하는 하우징 커버측 냉매 공간(8.1)을 구비한다. 하우징 커버의 냉각(K3)을 위한 냉매는 제 3냉매 입구(86)를 통해 하우징 커버측 냉매 공간(8.1)에 공급되고 제 3냉매 출구(88)를 통해 배출된다. 하우징 후방벽(10)은, 바람직하게는 예를 들어 냉각 포켓의 형태로 완전히 또는 부분적으로 하우징 후방벽(10)에 접하는 하우징 후방벽측 냉매 공간(10.1)을 구비할 수 있다. 하우징 후방벽의 냉각(K4)을 위한 냉매는 제 4냉매 입구(90)를 통해 하우징 후방벽측 냉매 공간(10.1)에 공급되고 제 4냉매 출구(92)를 통해 배출된다. 마지막으로, 도 3은, 도 4 및 도 5에서 보다 상세하게 설명하는, 본 발명에 따른 제 1플러싱 유동(S1), 제 2플러싱 유동(S2) 및 제 3플러싱 유동(S3)을 대략적으로 및 개략적으로 나타낸다.The
도 4 및 도 5는, 바람직하게는 각각 임펠러 후방측(4)에 수직으로 위치되는 블레이드(2)가 하나의 평면에서 후방으로, 그리고 회전 방향(n)에 대해 구부러진 상태에서(도 4 참조), 하우징 커버(8) 쪽으로 개방되고 임펠러 후방측(4)에 의해 하우징 후방벽(10) 쪽으로 폐쇄되는 임펠러(100)를 나타내며, 2개의 인접한 블레이드(2) 사이에는 각각 블레이드 채널(2.1)이 형성된다. 후방 굽힘 블레이드는 본 발명에 따른 원심 펌프(54)에 대한 임펠러(100)의 필수 특성은 아니다. 평면에서 전방으로 구부러지거나 단순히 반경방향으로 배향된 블레이드, 또는 심지어 공간적인 굽힘은 본 발명에 따른 플러싱형 원심 펌프(54)를 실현하는 관점에서 제한없이 실행될 수 있다. 주로 임펠러 후방측(4)에 의해 형성된 임펠러(100)의 후방측(RS)은 후방 임펠러 갭(s1)(도 5)에 의해 하우징 후방벽(10)으로부터 이격되어 있다. 주로 블레이드(2)의 선단 에지에 의해 형성된 임펠러(100)의 전방측(VS) 역시 전방 임펠러 갭(s2)에 의해 하우징 커버(8)로부터 이격되어 있다.4 and 5 show, preferably respectively, with the
후방 및/또는 전방 임펠러 갭(s1, s2)은 이러한 유형의 최소 후방 및 전방 임펠러 갭(s1*, s2*)에 대해 최대 몇 배(1.5 내지 10 배, 바람직하게는 2 내지 5 배)로 확장되며, 이는 후방 및 전방 임펠러 갭(s1, s2)의 영역에서 임펠러(100)의 폭을 감소시킴으로써, 원심 펌프(54)의 기계적인 기능을 보장한다.The rear and/or front impeller gaps s1, s2 extend at most several times (1.5 to 10 times, preferably 2 to 5 times) over the minimum rear and front impeller gaps s1*, s2* of this type. This reduces the width of the
바람직한 실시예는 전방 임펠러 갭(s2)이 임펠러(100)의 임펠러 외경(DL)에 최대 확장이 가해지며, 최대 블레이드 채널(2.1) 내의 입구 영역으로 최소 전방 임펠러 갭(s2*)까지 아래로 연속해서 감소된다. 임펠러 외경(DL) 상에서 임펠러(100)의 폭의 이러한 유형의 감소는, 바람직하게는 수력학적으로 최적화된 임펠러의 폭의 40 내지 55%, 바람직하게는 50 내지 55%이다.A preferred embodiment is that the front impeller gap s2 has a maximum extension to the impeller outer diameter DL of the
추가의 바람직한 실시예는, 임펠러(100)의 임펠러 외경(DL)에서 시작하여 최대 임펠러(100)의 허브까지 연장되는 반경방향으로 배향된 최소 임펠러 갭(s1*)에 대한 접근에 의해, 임펠러 외경(DL)은 최대 5㎜까지 감소되어 확장되며, 따라서 임펠러(100)는 펌프 하우징(12)에 대해 약간 반경방향 외측으로 다시 후퇴한다. 후방 임펠러 갭(s1)의 확장은 본 발명에 따라서 이루어지며, 바람직하게는, 임펠러 후방측(4)에 플러싱 보어홀(6)과 임펠러(100)의 허브(도 5 참조) 사이의 영역에서 환형면 형상 컷아웃(2.3)이 가해지며, 그의 축방향 깊이는 최대 2㎜, 바람직하게는 0.5 내지 1㎜이다. 위에서 설명한 방식으로 후방 및/또는 전방 임펠러 갭(s1, s2)의 치수는 가열된 액체 식품(P)의 특수한 특성에 따라 좌우되며, 바람직하게는 현장 시험에서 결정된다.A further preferred embodiment is the impeller outer diameter, starting at the impeller outer diameter DL of the
임펠러(100)의 인접한 2개의 블레이드(2) 사이의 각 블레이드 채널(2.1)은, 임펠러 후방측(4)을 관통하는 하나 이상의 플러싱 보어홀(6)을 통해 그의 인접한 임펠러 후방측(4)의 영역에서 후방 임펠러 갭(s1)과 유체 접근 가능하게 연결된다(도 5 참조).Each blade channel (2.1) between two adjacent blades (2) of the impeller (100) passes through one or more flushing bore holes (6) through the impeller rear side (4) of its adjacent impeller rear side (4). fluidly accessible connection with the rear impeller gap s1 in the region (see FIG. 5 ).
바람직한 실시예에 따르면, 이들 플러싱 보어홀(6)은 모두, 각 블레이드 채널(2.1)에서 단일 플러싱 보어홀(6)의 경우에 홀 원의 직경(d)을 갖고 단일 홀 원(2.2) 상에 배치된다. 따라서, 홀 원의 직경(d)을 결정하는, 임펠러 후방측(4)과 함께 플러싱 보어홀(6)의 각각의 관통 지점에 대한 기하학적 위치는, 관통 지점에서 블레이드(2)의 이격 거리에 대해, 대략적으로 블레이드 채널(2.1)의 중심을 통해, 그리고 대략적으로 그의 유입구와 배출구 사이의 블레이드 채널(2.1)의 최대 유동 필라멘트 길이의 중심을 통해 결정된다.According to a preferred embodiment, all of these flushing bore
플러싱 보어홀(6)은, 바람직하게는 보어홀의 직경(Db)을 가진 원형으로 설계되거나, 또는 이 형상과 관련된 수력학적 직경(Dh)을 가지도록 원형으로부터 벗어난 형상을 갖는다(도 4). 따라서, 보어홀의 직경(Db) 또는 수력학적 직경(Dh)은 관통 지점에서 블레이드(2)로부터 이격 거리의 30 내지 50%이고, 바람직하게는 40 내지 50%이다.The
본 발명은 추가로 하나 이상의 플러싱 보어홀(6)이 각 블레이드 채널(2.1)에 제공되고, 블레이드 채널(2.1)의 몇 개의 플러싱 보어홀(6)이 각각 관련된 홀 원(2.2) 상에 배치되며, 홀 원(2.2)은 서로 반경방향으로 이격되어 있는 것을 제공한다. 상이한 홀 원(2.2) 상의 플러싱 보어홀(6)은 동일한 직경(Db) 또는 수력학적 직경(Dh)으로, 또는 서로 다른 직경(Db) 또는 홀 원부터 홀 원까지의 수력학적 직경(Dh)으로 각각 설계될 수 있다. 후륜측 공간과 블레이드 채널(2.1) 간의 반경방향 내측부터 외측으로 감소되는 압력차로 인해, 바람직한 실시예는 감소하는 홀 원의 직경(d)에 따라 상이한 홀 원(2.2) 상의 플러싱 보어홀(6)의 통로 단면이 더 작아지도록 한다. 따라서, 플러싱 체적 유동이 달성되어야 하는 경우, 플러싱 보어홀(6)의 보어홀 직경(Db) 또는 수력학적 직경(Dh)은 임펠러(100)의 허브 영역에 가까울수록 더 작아지는 경향이 있다.The invention further provides that one or more flushing bore
냉매가 유동할 수 있는 하우징 커버측 냉매 공간(8.1)을 갖는 적어도 하우징 커버(8)가 제공된다. 필요한 경우, 하우징 후방벽(10)은 하우징 후방벽측 냉매 공간(10.1)을 통해 냉각될 수 있다. 유익한 실시예에 따르면, 하우징 커버측 냉매 공간(8.1) 및 하우징 후방벽측 냉매 공간(10.1)에 추가하여, 유입 커넥터로서 설계된 경우, 입구(76)는 유입 커넥터측 냉매 공간(76.1)을 구비한다. 유입 커넥터측 냉매 공간(76.1), 하우징 커버측 냉매 공간(8.1) 및 하우징 후방벽측 냉매 공간(10.1)에는 서로 개별적으로 냉매가 공급되는 것이 제안된다. 다른 실시예는 냉매 공간(76.1, 8.1, 10.1)들 중 적어도 2개의 냉매 공간이 서로 직렬로 연결되는 것을 제공한다. 추가 제안에 따르면, 유입 커넥터측 냉매 공간(76.1)은 하우징 커버측 냉매 공간(8.1)과의 일체형 섹션이다.At least a housing cover (8) having a refrigerant space (8.1) on the housing cover side through which the refrigerant can flow is provided. If necessary, the housing
종래 기술에 따른 원심 펌프가 본 발명에 따라 변형될 다음의 방안은, 서로 또는 각각 홀로도 본 발명에 따른 임펠러(100)의 플러싱 동작(이하 '플러스 동작'은 '플러싱 유동'과 같은 의미로 사용한다)과의 조합을 보장한다:The following method in which the centrifugal pump according to the prior art will be modified according to the present invention is used in the same sense as the flushing operation of the
● 후방 임펠러 갭(s1) 및/또는 전방 임펠러 갭(s2)의 확장은(도 5 참조)● The expansion of the rear impeller gap (s1) and/or the front impeller gap (s2) is (see Fig. 5)
○ 임펠러(100)의 양방향 회전, 또는 ○ Bi-directional rotation of the
○ 하우징 커버(8)와 하우징 후방벽(10) 사이에 배치되는 펌프 샤프트(96)의 방향으로 축방향으로 작용하는 스페이서 요소에 의해 확장되며, 임펠러(100)는 하우징 후방벽(10)에 대해 오프셋되지 않거나, 펌프 챔버(98) 내의 펌프 샤프트(96)와 대응하여 축방향으로 오프셋된다. o is extended by a spacer element acting axially in the direction of the
● 위에서 설명한 방식으로의 전술한 플러싱 보어홀(6)의 배치.• Arrangement of the aforementioned flushing bore
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 전술한 방안의 효과를 나타낸다. 후방 임펠러 갭(s1)이 넓어짐으로써, 또는 각각 그에 확장 접근함으로써, 관련된 후방 휠측 공간에는 다소 제한되지 않는 방식으로 임펠러(2)의 출구측 상의 지배적인 정압이 공급되며, 그의 전체 반경방향 연장 영역에 걸쳐, 임펠러 외경(DL)을 갖는다. 후방 휠측 공간보다 낮은 정압이 블레이드 채널(2.1) 내의 각각의 플러싱 보어홀(6)에 존재한다. 도 5 및 도 4에 도시된 바와 같이, 내측에서 외측으로 반경방향으로 향하는 제 1플러싱 유동(S1)은 후자의 경우에만 일례로, 블레이드 채널(2.1) 상에 존재함으로써, 후륜측 공간으로부터 블레이드 채널(2.1) 내로의 플러싱 보어홀(6)의 인과관계에 따른 유동 관통으로 인해 블레이드 채널(2.1)을 생성한다. 후륜측 공간에 위치되는 가열된 액체 식품(P)은 하우징 후방벽(10)에서 냉각될 수 있으므로, 적용 가능한 경우 하우징 후방벽(K4)의 냉각이 제공되면, 제 1플러싱 유동(S1)에 의해 영구적으로 냉각된 액체 식품(P)은 이제 블레이드 채널(2.1)에서 유동의 코어 영역으로 들어가게 되는 것이 바람직하다.4 and 5 show the effect of the above-described method according to the present invention. By widening the rear impeller gap s1, or by approaching it, respectively, an enlarged approach thereto, the associated rear wheel-side space is supplied with a dominant static pressure on the outlet side of the
전방 임펠러 갭(s2)의 전술한 확장에 의해, 도 4에서 임펠러(100)의 좌측 상부 사분면에 도시한 바와 같이, 각각의 전방측인 블레이드(2)의 자유 전방 테두리를 통해서 볼 때, 그의 반경방향 확장 영역에 걸쳐서 제 3플러싱 유동(S3)을 형성할 수 있다. 이 제 3플러싱 유동(S3)을 위한 구동력은 블레이드 상부측에 정압에 의해서, 그리고 블레이드 바닥측인 흡입측(SS) 상의 정압에 의해서 주어지는, 각 블레이드(2)에서의 압력차로부터 기인한다. 제 3플러싱 유동(S3)은 하우징 커버(8)에 대한, 그리고 이것에 대해 대체로 원주방향으로의 부가적인 이동, 및 따라서 액체 식품(P)의 강제 냉각을 보장하는데, 이는 하우징 커버의 냉각(K3)이 상기 하우징 커버(8)에 설치되어 있기 때문이다(도 5 참조). 또한, 제 3플러싱 유동(S3)은 여기서, 관련된 블레이드 채널(2.1)에서 유동 코어 영역 내외로의 액체 식품의 교환을 유발하기도 한다. 확장된 전방 임펠러 갭(s2)을 통해, 임펠러(100)의 출구에서의 정압과 임펠러(100)의 유입측 입구에서의 정압 간의 차이로 인해 반경방향으로 배향된 제 2플러싱 유동(S2)을 형성할 수 있으며(도 5 참조), 이는 제 3플러싱 유동(S3)과 중첩된다. 또한, 이 제 2플러싱 유동(S2) 역시 관련된 블레이드 채널(2.1)에서 유동 코어 영역 내외로의 액체 식품(P)의 교환을 보장한다.With the aforementioned expansion of the front impeller gap s2 , as shown in the upper left quadrant of the
본 발명에 따른 원심 펌프(54)의 예시적인 실시예:An exemplary embodiment of a
원심 펌프(54)는 공칭 속도 n = 2900/l분에서 15 ㎾의 공칭 용량을 갖는 구동 모터에 의해 구동된다. 임펠러 외경(DL)은 원래의 205㎜에서 195㎜로 축소된다. 임펠러 외경(DL)의 임펠러 폭은 원래의 19㎜에서 9㎜로 감소되고, 이러한 감소는 블레이드 채널(2.1) 내로의 입구 영역이 최소 전방 임펠러 갭(s2*)까지 아래로 연속해서 이어진다. 후방 임펠러 갭(s1)은 최소 후방 임펠러 갭(s1*)에 대해 환형면 형상 컷아웃(2.3) 영역에서 0.7㎜만큼 확장된다. 총 6개의 블레이드 채널(2.1)의 관련된 블레이드 채널(2.1) 내의 각 플러싱 보어홀(6)은 원형으로 설계되고, 10㎜의 보어홀 직경(Db)을 갖는다.The
본 발명에 따른 위에서 설명한 방안은 밀폐된 임펠러와 유사하게 적용할 수 있으며, 다음에 전술한 방식에서는 각각의 블레이드(2)의 전방측 선단 테두리를 통한 제 3플러싱 유동(S3)이 예상한 대로 불가능하다. 이러한 플러싱 경로의 대체로서, 임펠러(100)의 커버 플레이트는, 다음에 커버 플레이트와 하우징 커버(8) 사이에 형성되어, 각각 관련된 블레이드 채널을 전방 휠측 공간과 연결시키는 추가의 플러싱 보어홀을 구비할 수 있게 된다. 다음에, 위에서 설명한 제 1플러싱 유동(S1)에 적합한 플러싱 유동이 일어난다.The method described above according to the present invention can be applied similarly to a closed impeller, and in the following manner, the third flushing flow S3 through the front edge of each
도 1 및 도 2 (종래 기술)
1000 설비
50 주입용기 전체
50* 제 1유형의 주입용기
500 제 2유형의 주입용기
50.4 용기 바닥측 냉매 공간
52 유출 파이프
52.1 유출 파이프측 냉매 공간
54 제 1운반장치
540 회전 변위 펌프
56 진공 챔버
58 제 2운반장치
60 제품 입구
62 외측 스팀 입구
64 내측 스팀 입구
66 주입기측 냉매 입구
67 펌프측 냉매 입구
68 주입기측 냉매 출구
70 연결 라인
72 증기 출구
74 (처리된 식품용) 배출 라인
D 스팀
D1 제 1스팀
D2 제 2스팀
K 냉각
P 액체 식품
P* 처리된 식품
W 물
도 3
50 주입용기
50* 제 1유형의 주입용기
500 제 2유형의 주입용기
50.1 용기 케이싱
50.2 용기 바닥
50.3 유출구
50.4 용기 바닥측 냉매 공간
8 하우징 커버
8.1 하우징 커버측 냉매 공간
10 하우징 후방벽
10.1 하우징 후방벽측 냉매 공간
12 펌프 하우징
54 원심 펌프
76 입구 (유입 커넥터)
76.1 유입 커넥터측 냉매 공간
78 제 1냉매 입구
80 제 1냉매 출구
82 제 2냉매 입구
84 제 2냉매 출구
86 제 3냉매 입구
88 제 3냉매 출구
90 제 4냉매 입구
92 제 4냉매 출구
94 출구 (압력 커넥터)
96 펌프 샤프트
98 펌프 챔버
100 임펠러
K1 용기 바닥의 냉각
K2 유출 파이프 또는 유입 커넥터의 냉각
K3 하우징 커버의 냉각
K4 하우징 후방벽의 냉각
S1 제 1플러싱 동작(제 1플러싱 유동)
S2 제 2플러싱 동작(제 2플러싱 유동)
S3 제 3플러싱 동작(제 3플러싱 유동)
도 4 및 5
2 블레이드
2.1 블레이드 채널
2.2 홀 원
2.3 환형면 형상 컷아웃
4 임펠러 후방측
6 플러싱 보어홀
DL 임펠러 외경
Db 보어홀의 직경
Dh 수력학적 직경
DS 압력측 (블레이드)
RS 후방측 (임펠러)
SS 유입측 (블레이드)
VS 전방측 (임펠러)
d 홀 원의 직경
s1 후방 임펠러 갭
s1* 최소 후방 임펠러 갭
s2 전방 임펠러 갭
s2* 최소 전방 임펠러 갭
n 회전 방향1 and 2 (prior art)
1000 facilities
50 full infusion container
50*
500
50.4 Refrigerant space at the bottom of the vessel
52 Outflow pipe
52.1 Refrigerant space on the outlet pipe side
54 First transport device
540 Rotary Displacement Pump
56 vacuum chamber
58 Second transport device
60 product entrance
62 Outer steam inlet
64 inner steam inlet
66 Refrigerant inlet on injector side
67 Refrigerant inlet on the pump side
68 Refrigerant outlet on the injector side
70 connection line
72 steam outlet
74 (for processed food) discharge line
D Steam
D1 1st Steam
D2 2nd Steam
K cooling
P liquid food
P* processed food
W water
Fig. 3
50 infusion container
50*
500
50.1 Vessel Casing
50.2 Vessel bottom
50.3 Outlet
50.4 Refrigerant space at the bottom of the vessel
8 housing cover
8.1 Refrigerant space on housing cover side
10 Housing rear wall
10.1 Refrigerant space on the rear wall of the housing
12 Pump housing
54 centrifugal pump
76 inlet (inlet connector)
76.1 Refrigerant space on the inlet connector side
78 First refrigerant inlet
80 1st refrigerant outlet
82 Second refrigerant inlet
84 Second refrigerant outlet
86 Third refrigerant inlet
88 Third refrigerant outlet
90 4th refrigerant inlet
92 4th refrigerant outlet
94 Outlet (Pressure Connector)
96 pump shaft
98 pump chamber
100 impeller
Cooling of the bottom of the K1 vessel
Cooling of the K2 outlet pipe or inlet connector
Cooling of the K3 housing cover
Cooling of the rear wall of the K4 housing
S1 first flushing operation (first flushing flow)
S2 second flushing operation (second flushing flow)
S3 third flushing operation (third flushing flow)
4 and 5
2 blades
2.1 Blade Channel
2.2 Hall One
2.3 Toroidal shape cutout
4 Impeller rear side
6 flushing bore hole
DL impeller outer diameter
Db bore hole diameter
Dh hydraulic diameter
DS pressure side (blade)
RS rear side (impeller)
SS inlet (blade)
VS front side (impeller)
d diameter of hole circle
s1 rear impeller gap
s1* minimum rear impeller gap
s2 front impeller gap
s2* minimum front impeller gap
n direction of rotation
Claims (38)
액체 식품(P)에 대해
(a) 용기 바닥에 위치된 유출구(50.3)까지 주입용기(50; 50*, 500)의 적어도 용기 바닥(50.2)에서 제 1냉각(K1)을 수행하는 단계;
(b) 주입용기(50; 50*; 500) 밖으로 이어지는 유출 파이프(52) 또는 원심 펌프(54)의 유입 커넥터(76)에 의해 형성되는 유출구(50.3)에 직접 연결되는 관형 섹션(52, 76)에서 제 2냉각(K2)을 수행하는 단계;
(c) 유출 파이프(52) 또는 유입 커넥터(76)에 직접 연결되는 원심 펌프(54)의 펌프 하우징(12)의 하우징 커버(8)에서 제 3냉각(K3)을 수행하는 단계; 및
(d) 원심 펌프(54)의 임펠러(100)에서 운반되어 원심 펌프(54)의 하우징 커버(8) 쪽으로 개방되도록 구성되는 체적 유동의 일부로, 원심 펌프(54)의 하우징 후방벽(10)과 임펠러(100) 사이에 제공되는 후방 임펠러 갭(s1), 및 하우징 커버(8)와 임펠러(100) 사이에 제공되는 전방 임펠러 갭(s2)을 통해 펌프 하우징(12) 및 임펠러(100)의 하나 이상의 계획된 플러싱 동작을 제공하는 단계로, 계획된 플러싱 동작의 체적 유동은 펌프 하우징(12) 내에서 불가피한 균등화 유동보다 최대 몇 배 더 크며, 이는 각각의 경우에 최소 후방 및 전방 임펠러 갭(s1*, s2*)을 갖는 원심 펌프(54)의 수력학적으로 최적화된 설계로 인한 것이며, 원심 펌프(54)의 기계적인 기능을 보장하는, 단계가 제공되는 감열성 액체 식품(P)의 처리방법.The amount of steam (D) previously supplied by directly heating the liquid food (P) with steam (D) to form a sterile state in the injection vessel (50; 50*, 500) and decompression to a lower pressure An amount of water W corresponding to In the treatment method of P), after direct heating, the following treatment steps (a) to (e), i.e.:
About liquid food (P)
(a) performing a first cooling (K1) at least at the bottom of the vessel (50.2) of the injection vessel (50; 50*, 500) up to the outlet (50.3) located at the bottom of the vessel;
(b) tubular sections 52 , 76 which are connected directly to the outlet 50.3 formed by the outlet pipe 52 leading out of the injection vessel 50 ; 50*; 500 or the inlet connector 76 of the centrifugal pump 54 . ) performing a second cooling (K2) in;
(c) performing a third cooling (K3) in the housing cover (8) of the pump housing (12) of the centrifugal pump (54) directly connected to the outlet pipe (52) or the inlet connector (76); and
(d) as part of a volume flow carried in the impeller 100 of the centrifugal pump 54 and configured to open toward the housing cover 8 of the centrifugal pump 54, with the housing rear wall 10 of the centrifugal pump 54 and One of the pump housing 12 and the impeller 100 through the rear impeller gap s1 provided between the impellers 100 and the front impeller gap s2 provided between the housing cover 8 and the impeller 100 providing the above planned flushing action, wherein the volume flow of the planned flushing action is up to several times greater than the unavoidable equalization flow within the pump housing 12 , which in each case is the minimum rear and front impeller gap s1*, s2 *) due to the hydrodynamically optimized design of the centrifugal pump 54 having the
액체 식품(P)에 대해 펌프 하우징(12)의 하우징 후방벽(10)에서 제 4냉각(K4)을 수행하는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리방법.The method of claim 1,
A method for processing a heat-sensitive liquid food (P), characterized in that the liquid food (P) is subjected to a fourth cooling (K4) in the housing rear wall (10) of the pump housing (12).
상기 플러싱 동작은 후방 임펠러 갭(s1)을 통해 유체 유동이 일어나는 제 1플러싱 동작(S1)과 전방 임펠러 갭(s2)을 통해 유체 유동이 일어나는 제 2플러싱 동작(S2)을 포함하며, 상기 제 1및 제 2플러싱 동작(S1, S2)은 펌프 하우징(12) 내의 압력차에 의해 각각 구동되는 임펠러(100)를 통한 재순환에 의해서 각각 발생되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리방법.3. The method of claim 1 or 2,
The flushing operation includes a first flushing operation S1 in which the fluid flow occurs through the rear impeller gap s1 and a second flushing operation S2 in which the fluid flow occurs through the front impeller gap s2, wherein the first and the second flushing operations S1 and S2 are respectively generated by recirculation through the impeller 100 driven by the pressure difference within the pump housing 12, respectively. .
제 1플러싱 동작(S1)은 임펠러(100)와 하우징 후방벽(10) 사이의 후방 임펠러 갭(s1)을 통해 이루어지고, 제 1플러싱 동작(S1)은 임펠러(100)를 통한 유동에 관여하는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리방법.4. The method of claim 3,
The first flushing operation S1 is made through the rear impeller gap s1 between the impeller 100 and the housing rear wall 10, and the first flushing operation S1 is involved in the flow through the impeller 100 A method for treating a heat-sensitive liquid food (P), characterized in that.
제 2플러싱 동작(S2)은 하우징 커버(8)와 임펠러(100) 사이의 전방 임펠러 갭(s2)을 통해 이루어지며, 제 2플러싱 동작(S2)은 임펠러(100)를 통한 유동에 관여하는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리방법.5. The method of claim 4,
The second flushing operation (S2) is made through the front impeller gap (s2) between the housing cover (8) and the impeller (100), the second flushing operation (S2) is involved in the flow through the impeller (100) A method of treating a thermosensitive liquid food (P) characterized in that it is
제 3플러싱 동작(S3)은 개방된 임펠러(100)의 각각의 블레이드(2)의 압력측과 유입측 사이, 및 전방 임펠러 갭(s2)을 통한 균등화 유동에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리방법.6. The method of claim 5,
The third flushing operation (S3) is effected by equalizing flow between the pressure side and the inlet side of each blade (2) of the open impeller (100) and through the front impeller gap (s2). A method of processing food (P).
제 1냉각(K1), 제 2냉각(K2), 제 3냉각(K3), 및 제 4냉각(K4)은 서로 개별적으로 각각 작동되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리방법.4. The method of claim 3,
The first cooling (K1), the second cooling (K2), the third cooling (K3), and the fourth cooling (K4) are each operated separately from each other.
제 1냉각(K1), 제 2냉각(K2), 제 3냉각(K3), 및 제 4냉각(K4) 중 적어도 2개의 냉각은 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리방법.7. The method of claim 6,
The first cooling (K1), the second cooling (K2), the third cooling (K3), and the cooling of at least two of the fourth cooling (K4) of the thermosensitive liquid food (P), characterized in that connected in series processing method.
제 1냉각(K1), 제 2냉각(K2), 제 3냉각(K3), 및 제 4냉각(K4)은 가열된 액체 식품(P)에 대한 역류에서 작동되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리방법.9. The method of claim 8,
The first cooling (K1), the second cooling (K2), the third cooling (K3), and the fourth cooling (K4) are heat-sensitive liquid food, characterized in that it is operated in countercurrent to the heated liquid food (P) (P) treatment method.
멸균 상태를 형성하기 위해 스팀(D)으로 액체 식품(P)을 직접 가열하는 주입용기(50; 50*, 500);
연결 라인(70)을 통해 주입용기(50; 50*, 500)와 유체 접근 가능하게 연결되고, 보다 낮은 압력으로의 감압에 의해 이전에 공급된 스팀(D)의 양에 대응하는 양의 물(W)이 액체 식품(P)으로부터 제거되는 진공 챔버(56);
연결 라인(70)에 배치되고, 가열된 액체 식품(P)을 주입용기(50; 50*, 500)로부터 진공 챔버(56)로 운반하기 위한 원심 펌프로서 설계된 제 1운반장치(54);
가열된 액체 식품(P)의 제거를 위해 주입용기(50; 50*, 500)의 용기 바닥(50.2)에 배치되는 유출구(50.3);
가열된 액체 식품(P)의 운반을 위해 유출구(50.3)에 연결되고, 주입용기(50; 50*, 500) 밖으로 이어지는 유출 파이프(52) 또는 원심 펌프(54)의 유입 커넥터(76)에 의해 형성되는 관형 섹션(52, 76);
용기 바닥(50.2)에 적재되는 가열된 액체 식품(P)의 냉각을 위한 용기 바닥측 냉매 공간(50.4);
관형 섹션(52, 76)을 통해 유동하는 가열된 액체 식품(P)의 냉각을 위한 유출 파이프측 냉매 공간(52.1) 또는 유입 커넥터측 냉매 공간(76.1);
적어도 하우징 커버(8) 및 하우징 후방벽(10)에 의해 형성되고, 운반되는 가열된 액체 식품(P)의 냉각을 위한 하우징 커버측 냉매 공간(8.1)을 갖는 원심 펌프(54)의 펌프 하우징(12); 및
하우징 커버(8) 쪽으로 개방된 임펠러(100)를 갖는 원심 펌프(54)로, 임펠러(100)에 운반되는 가열된 액체 식품(P)의 체적 유동의 일부에 의해, 펌프 하우징(12) 및 임펠러(100)의 하나 이상의 계획된 플러싱 동작이 하우징 후방벽(10)과 임펠러(100) 사이에 제공된 후방 임펠러 갭(s1) 및 하우징 커버(8)와 임펠러(100) 사이에 제공되는 전방 임펠러 갭(s2)을 통해 이루어지고, 계획된 플러싱 동작의 체적 유동은 펌프 하우징(12) 내에서 불가피한 균등화 유동보다 최대 몇 배 더 크며, 이는 각각의 경우에 최소 후방 및 전방 임펠러 갭(s1*, s2*)을 갖는 원심 펌프(54)의 수력학적으로 최적화된 설계로 인한 것이며, 원심 펌프(54)의 기계적인 기능을 보장하도록 설계된, 원심 펌프(54)를 포함하는 감열성 액체 식품(P)의 처리설비.In the processing facility 1000 of the heat-sensitive liquid food (P),
Injection container (50; 50*, 500) for directly heating liquid food (P) with steam (D) to form a sterile state;
A water ( a vacuum chamber 56 in which W) is removed from the liquid food P;
a first conveying device 54 disposed on the connection line 70 and designed as a centrifugal pump for conveying the heated liquid food P from the injection container 50; 50*, 500 to the vacuum chamber 56;
an outlet 50.3 disposed in the container bottom 50.2 of the injection container 50; 50*, 500 for removal of the heated liquid food P;
Connected to the outlet 50.3 for transport of the heated liquid food P, by the outlet pipe 52 or the inlet connector 76 of the centrifugal pump 54 leading out of the pouring vessel 50; 50*, 500 tubular sections (52, 76) formed;
a container bottom side refrigerant space (50.4) for cooling the heated liquid food (P) loaded on the container bottom (50.2);
an outlet pipe side refrigerant space 52.1 or an inlet connector side refrigerant space 76.1 for cooling of the heated liquid food P flowing through the tubular sections 52 and 76;
A pump housing ( 12); and
With a centrifugal pump 54 having an impeller 100 open towards the housing cover 8 , by part of the volume flow of heated liquid food P conveyed on the impeller 100 , the pump housing 12 and the impeller A rear impeller gap s1 provided between the housing rear wall 10 and the impeller 100 and a front impeller gap s2 provided between the housing cover 8 and the impeller 100 in which one or more planned flushing operations of 100 are provided ), the volume flow of the planned flushing action is at most several times greater than the unavoidable equalization flow within the pump housing 12, which in each case has a minimum rear and front impeller gap s1*, s2* Due to the hydrodynamically optimized design of the centrifugal pump (54), a treatment facility for thermosensitive liquid food (P) comprising a centrifugal pump (54), designed to ensure the mechanical function of the centrifugal pump (54).
펌프 하우징(12)은 하우징 후방벽측 냉매 공간(10.1)을 갖는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리설비.11. The method of claim 10,
A heat-sensitive liquid food (P) processing facility, characterized in that the pump housing (12) has a refrigerant space (10.1) on the rear wall side of the housing.
임펠러 후방측(4)에 배치된 하나 이상의 플러싱 보어홀(6)을 통해 도중에서 임펠러(100)와 하우징 후방벽(10) 사이의 후방 임펠러 갭(s1)을 통해 제 1플러싱 동작(S1)이 이루어지는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리설비.12. The method of claim 10 or 11,
A first flushing operation S1 is carried out through the rear impeller gap s1 between the impeller 100 and the housing rear wall 10 on the way through one or more flushing bore holes 6 disposed on the impeller rear side 4 A processing facility for heat-sensitive liquid food (P), characterized in that it is made.
하우징 커버(8)와 임펠러(100) 사이의 전방 임펠러 갭(s2)을 통해 제 2플러싱 동작(S2)이 이루어지는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리설비.13. The method of claim 12,
A treatment facility for heat-sensitive liquid food (P), characterized in that the second flushing operation (S2) is performed through the front impeller gap (s2) between the housing cover (8) and the impeller (100).
개방된 임펠러(100)의 블레이드(2)의 각 압력측과 유입측 사이, 및 전방 임펠러 갭(s2)을 통한 균등화 유동에 의해 제 3플러싱 동작(S3)이 이루어지는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리설비.14. The method of claim 13,
Thermosensitive liquid food, characterized in that the third flushing operation (S3) is made by equalizing flow between each pressure side and the inlet side of the blade (2) of the open impeller (100) and through the front impeller gap (s2) (P) processing equipment.
용기 바닥측 냉매 공간(50.4), 유출 파이프측 또는 유입 커넥터측 냉매 공간(52.1, 76.1), 하우징 커버측 냉매 공간(8.1) 및 하우징 후방벽측 냉매 공간(10.1)에는 각각 개별적으로 냉매가 공급되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리설비.15. The method of claim 14,
Refrigerant is individually supplied to the container bottom side refrigerant space (50.4), the outlet pipe side or inlet connector side refrigerant space (52.1, 76.1), the housing cover side refrigerant space (8.1), and the housing rear wall side refrigerant space (10.1). A processing facility for heat-sensitive liquid food (P), characterized in that.
냉매 공간(50.4, 52.1, 76.1, 8.1, 10.1)중 적어도 2개의 냉매 공간이 서로 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)의 처리설비.15. The method of claim 14,
At least two refrigerant spaces among the refrigerant spaces (50.4, 52.1, 76.1, 8.1, and 10.1) are connected in series with each other.
후방 및 전방 임펠러 갭(s1, s2)은 이러한 유형의 최소 후방 및 전방 임펠러 갭(s1*, s2*)에 대해 최대 수배로 확장되어, 후방 및 전방 임펠러 갭(s1, s2)의 영역에서 임펠러(100)의 폭을 감소시킴으로써, 원심 펌프(54)의 기계적인 기능을 보장하고,
적어도 하우징 커버(8)는 냉매가 유동할 수 있는 냉매 공간(8.1)을 구비하는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.A pump housing 12 formed by an inlet 76, an outlet 94, one or more housing covers 8 and a housing rear wall 10, which is designed in the pump housing 12 and has an inlet 76 and an outlet ( A pump chamber 98 fluidly accessible with 94, an impeller 100 having blades 2 rotatably received in the pump chamber 98, open towards a housing cover 8 and a rear wall of the housing ( A blade channel 2.1, each designed between two adjacent blades 2 closed by the impeller rear side 4 towards 10), a rear impeller gap s1 provided between the housing rear wall 10 and the impeller 100 ), and a front impeller gap (s2) provided between the housing cover (8) and the impeller (100), comprising:
The rear and front impeller gaps s1, s2 extend at most several times for the minimum rear and front impeller gaps s1*, s2* of this type, so that in the region of the rear and front impeller gaps s1, s2 the impeller ( By reducing the width of 100), the mechanical function of the centrifugal pump 54 is ensured,
Centrifugal pump for conveying heat-sensitive liquid food (P), characterized in that at least the housing cover (8) has a refrigerant space (8.1) through which the refrigerant can flow.
하우징 후방벽(10)은 냉매가 유동할 수 있는 냉매 공간(10.1)을 구비하는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.18. The method of claim 17,
A centrifugal pump for transporting thermosensitive liquid food (P), characterized in that the housing rear wall (10) has a refrigerant space (10.1) through which the refrigerant can flow.
하우징 커버측 냉매 공간(8.1) 및 하우징 후방벽측 냉매 공간(10.1)에 추가하여, 입구(76)는 하우징 커버(8) 상에서 돌출되는 유입 커넥터의 형태로 설계되고, 유입 커넥터측 냉매 공간(76.1)을 구비하는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.19. The method according to claim 17 or 18,
In addition to the housing cover side refrigerant space 8.1 and the housing rear wall side refrigerant space 10.1, the inlet 76 is designed in the form of an inlet connector protruding on the housing cover 8, and the inlet connector side refrigerant space 76.1 ) A centrifugal pump for transporting the thermosensitive liquid food (P), characterized in that it comprises a.
각 블레이드 채널(2.1)은 임펠러 후방측(4)을 관통하는 하나 이상의 플러싱 보어홀(6)을 통해 인접한 임펠러 후방측(4)의 영역에서 후방 임펠러 갭(s1)과 유체 접근 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.18. The method of claim 17,
Each blade channel (2.1) is fluidly connected with the rear impeller gap (s1) in the region of the adjacent impeller rear side (4) via one or more flushing bore holes (6) passing through the impeller rear side (4) A centrifugal pump for transporting thermosensitive liquid food (P) characterized in that it is
임펠러(100)의 임펠러 외경(DL) 상의 전방 임펠러 갭(s2)에는 최대 확장이 가해져, 블레이드 채널(2.1) 내 입구의 영역 내로 최소 전방 임펠러 갭(s2*)까지 연속해서 감소되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.18. The method of claim 17,
The maximum expansion is applied to the front impeller gap s2 on the impeller outer diameter DL of the impeller 100, characterized in that it is continuously reduced to the minimum front impeller gap s2* into the region of the inlet in the blade channel 2.1. Centrifugal pump for transporting thermosensitive liquid food (P).
각 블레이드 채널(2.1) 내의 단일 플러싱 보어홀(6)의 경우, 이들 플러싱 보어홀(6)은 모두 단일 홀 원(hole circle)(2.2) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.21. The method of claim 20,
In the case of a single flushing bore hole (6) in each blade channel (2.1), thermosensitive liquid food (P), characterized in that these flushing bore holes (6) are all arranged on a single hole circle (2.2) ) centrifugal pumps.
홀 원의 직경(d)도 결정하는, 임펠러 후방측(4)과 함께 플러싱 보어홀(6)의 각각의 관통 지점에 대한 기하학적 위치는:
관통 지점에서 블레이드(2)의 이격 거리에 대해, 대략적으로 블레이드 채널(2.1)의 중심을 통해, 그리고
대략적으로 그의 유입구와 배출구 사이의 블레이드 채널(2.1)의 최대 유동 필라멘트 길이의 중심을 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.27. The method of claim 26,
The geometrical position for each penetration point of the flushing bore hole 6 together with the impeller rear side 4, which also determines the diameter d of the hole circle, is:
for the spacing of the blade 2 at the point of penetration, approximately through the center of the blade channel 2.1, and
Centrifugal pump for conveying thermosensitive liquid food (P), characterized in that it is determined approximately through the center of the maximum flow filament length of the blade channel (2.1) between its inlet and outlet.
플러싱 보어홀(6)은 보어홀의 직경(Db)으로 원형으로 설계되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.28. The method of claim 27,
The flushing bore hole (6) is a centrifugal pump for conveying the thermosensitive liquid food (P), characterized in that it is designed in a circular shape with the diameter (Db) of the bore hole.
플러싱 보어홀(6)은 이 형상과 관련된 수력학적 직경(Dh)을 갖는 원형에서 벗어난 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.28. The method of claim 27,
A centrifugal pump for conveying thermosensitive liquid food (P), characterized in that the flushing bore hole (6) has an out-of-circle shape with a hydraulic diameter (Dh) associated with this shape.
보어홀의 직경(Db) 또는 수력학적 직경(Dh)은 관통 지점에서 블레이드(2) 간의 이격 거리의 30% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.30. The method of claim 28 or 29,
A centrifugal pump for conveying thermosensitive liquid food (P), characterized in that the diameter (Db) or hydraulic diameter (Dh) of the bore hole is 30% to 50% of the separation distance between the blades (2) at the point of penetration.
보어홀의 직경(Db) 또는 수력학적 직경(Dh)은 관통 지점에서 블레이드(2) 간의 이격 거리의 40 내지 50%인 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.31. The method of claim 30,
A centrifugal pump for conveying heat-sensitive liquid food (P), characterized in that the bore hole diameter (Db) or hydraulic diameter (Dh) is 40 to 50% of the separation distance between the blades (2) at the point of penetration.
각 블레이드 채널(2.1)에는 하나 이상의 플러싱 보어홀(6)이 제공되고,
블레이드 채널(2.1)의 여러 플러싱 보어홀(6)은 각각 관련된 홀 원(2.2) 상에 배치되고,
홀 원(2.2)은 서로 반경방향으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프. 21. The method of claim 20,
Each blade channel (2.1) is provided with one or more flushing bore holes (6),
Several flushing bore holes 6 of the blade channel 2.1 are respectively arranged on the associated hole circle 2.2,
A centrifugal pump for conveying thermosensitive liquid food (P), characterized in that the hole circles (2.2) are radially spaced apart from each other.
상이한 홀 원(2.2) 상의 플러싱 보어홀(6)의 통로 단면적은 홀 원의 직경(d)이 감소함에 따라 작아지는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.33. The method of claim 32,
A centrifugal pump for conveying heat-sensitive liquid food (P), characterized in that the passage cross-sectional area of the flushing bore hole (6) on the different hole circle (2.2) becomes smaller as the diameter (d) of the hole circle decreases.
유입 커넥터측 냉매 공간(76.1), 하우징 커버측 냉매 공간(8.1) 및 하우징 후방벽측 냉매 공간(10.1)에는 서로 개별적으로 냉매가 공급되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.20. The method of claim 19,
Centrifugal for conveying heat-sensitive liquid food (P), characterized in that the refrigerant space (76.1) on the inlet connector side, the refrigerant space (8.1) on the housing cover side, and the refrigerant space (10.1) on the rear wall side of the housing are respectively supplied with refrigerant. Pump.
냉매 공간(76.1, 8.1, 10.1) 중 적어도 2개의 냉매 공간이 서로 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.20. The method of claim 19,
A centrifugal pump for transporting heat-sensitive liquid food (P), characterized in that at least two of the refrigerant spaces (76.1, 8.1, 10.1) are connected in series with each other.
유입 커넥터측 냉매 공간(76.1)은 하우징 커버측 냉매 공간(8.1)과의 일체형 섹션인 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.20. The method of claim 19,
A centrifugal pump for conveying heat-sensitive liquid food (P), characterized in that the refrigerant space (76.1) on the inlet connector side is an integral section with the refrigerant space (8.1) on the housing cover side.
수력학적으로 최적화된 원심 펌프에서 시작하여, 후방 및 전방 임펠러 갭(s1, s2)은:
임펠러(100)의 양방향 회전, 또는
하우징 커버(8)와 하우징 후방벽(10) 사이에 배치되는 펌프 샤프트(96)의 방향으로 축방향으로 작용하는 스페이서 요소에 의해 확장되며, 임펠러(100)는 하우징 후방벽(10)에 대해 오프셋되지 않거나, 펌프 챔버(98) 내의 펌프 샤프트(96)와 또는 그에 대응하여 축방향으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 감열성 액체 식품(P)을 운반하는 원심 펌프.18. The method of claim 17,
Starting with a hydraulically optimized centrifugal pump, the rear and front impeller gaps (s1, s2) are:
Bi-directional rotation of the impeller 100, or
is extended by a spacer element acting axially in the direction of the pump shaft 96 disposed between the housing cover 8 and the housing rear wall 10 , the impeller 100 offset with respect to the housing rear wall 10 . Centrifugal pump for conveying thermosensitive liquid food (P) characterized in that it is not or is axially offset with or correspondingly from the pump shaft (96) in the pump chamber (98).
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