NL2005444C2 - Werkwijze voor het terugwinnen van product uit een verticaal opgestelde warmtewisselaar. - Google Patents

Description

Nr. NLP187612A

Werkwijze voor het terugwinnen van product uit een verticaal opgestelde warmtewisselaar

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het terugwinnen van product uit een verticaal 5 opgestelde warmtewisselaar, in het bijzonder uit een schrapende warmtewisselaar. Bij dergelijke warmtewisselaars wordt een vloeibaar en/of viskeus product via een opening in een onderzijde van de warmtewisselaar aan een warmtewissel kamer toegevoerd waar het product wordt verwarmd en/of 10 gekoeld en vervolgens via een opening in een bovenzijde van de warmtewisselaar deze weer verlaat voor verdere verwerking. Het is van belang dat het product de warmtewisselaar met een in hoofdzaak constante temperatuur verlaat, en dat overkoken of onderkoelen van het product in 15 de kamer wordt voorkomen.

De warmtewisselaar kan voor allerlei doeleinden gebruikt worden, zoals bijvoorbeeld voor het bereiden van jam. Daarbij moet een stukgaan van de vruchten zoveel mogelijk vermeden worden. Andere voorbeelden van producten 20 zijn mayonaise, zachte vulling voor koekjes, zuivelproducten, maar ook printerinkt.

Zolang er product wordt toegevoerd en de kamer vol is, zal er product uit de opening in de bovenzijde van de 2 warmtewisselaar kunnen stromen. Echter, wanneer er geen product meer wordt toegevoerd blijft de kamer vrijwel vol, zonder dat het behandelde product wordt afgevoerd. Het product dat zich bovenin de kamer bevindt heeft dan reeds de 5 juiste temperatuur bereikt, terwijl dit voor het product dat zich onderaan de kamer bevindt nog niet het geval is.

Bij een bekende werkwijze wordt het product na het beëindigen van de producttoevoer aan een onderzijde uit de kamer gevoerd; de behandeling van het product in de 10 warmtewisselaar is dan nog niet voltooid zodat dit deel van het product niet geschikt is voor verdere verwerking. Dit leidt tot productverlies.

Het is een doel van de uitvinding om een werkwijze en warmtewisselaar te verschaffen die zo een productverlies 15 beperken.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

20 Volgens een eerste aspect verschaft de uitvinding hiertoe een werkwijze voor het verwarmen en/of koelen van een product in een warmtewisselaar die een in hoofdzaak verticaal opgestelde warmtewissel kamer omvat voor een te verwarmen en/of koelen vloeibaar product, waarbij de 25 kamer aan een onderzijde een doorgaande eerste opening heeft voor de doorvoer van product vanaf een toevoerinrichting naar de kamer en aan een bovenzijde een doorgaande tweede opening heeft voor de doorvoer van product vanaf de kamer naar een afneeminrichting, waarbij de werkwijze de stappen 30 omvat van het initiëren van een toevoerfase, waarin product vanaf de toevoerinrichting via de eerste opening door de kamer heen wordt geleid, en vervolgens via de tweede opening vanuit de kamer naar de afneeminrichting wordt geleid voor verdere verwerking, met het kenmerk dat de werkwijze verder 35 omvat het tijdens de toevoerfase detecteren of er product vanaf de toevoerinrichting wordt aangeleverd, en indien dat niet het geval is, het initiëren van een terugwinprocedure 3 omvattend een circulatiefase, waarin product via een derde opening door de bovenzijde van de kamer heen uit de kamer wordt geleid en vervolgens via een vierde opening door de onderzijde van de kamer heen weer terug de kamer in wordt 5 geleid, gevolgd door een leegmaakfase, waarin het product, met de zwaartekracht mee, via een vijfde opening door de onderzijde heen uit de kamer wordt geleid en vervolgens naar de afneeminrichting wordt geleid voor verdere verwerking. Door het product dat na afloop van de toevoerfase nog in de 10 kamer zit te circuleren kan ook het product dat zich bij het stoppen van de toevoerfase aan de onderzijde van de kamer bevond nog in de juiste mate worden gekoeld en/of verwarmd. Het product heeft daardoor bij het leegmaken van de kamer een in hoofdzaak homogene temperatuur en kan door de 15 afneeminrichting op eenzelfde wijze worden verder verwerkt als product dat tijdens de toevoerfase uit de warmtewisselaar stroomde. Product verlies wordt zo beperkt.

In een uitvoeringsvorm zijn de eerste, vierde en/of vijfde opening dezelfde opening. Omdat de toevoerfase, 20 de circulatiefase en de leegmaakfase na elkaar plaatsvinden kan dezelfde opening aan de onderzijde van de warmtewisselaar worden gebruikt voor het aan de kamer aanvoeren van product tijdens de toevoerfase en tijdens de circulatiefase, en voor het uit de kamer afvoeren van 25 product tijdens de leegmaakfase.

In een uitvoeringsvorm zijn tweede en derde opening dezelfde opening. Omdat de toevoerfase, de circulatiefase en de leegmaakfase na elkaar plaatsvinden kan dezelfde opening aan de bovenzijde van de warmtewisselaar 30 worden gebruikt voor het uit de kamer afvoeren van product tijdens de toevoerfase en tijdens de circulatiefase. In een uitvoeringsvorm wordt tijdens de leegmaakfase onder druk steriele lucht toegevoerd aan de bovenzijde van de kamer.

In een uitvoeringsvorm is de warmtewisselaar 35 voorzien van één of meer pompen voor het geleiden van het product, waarbij een eerste pomp tijdens de toevoerfase wordt aangestuurd om product vanaf de toevoerinrichting via 4 een toevoerleiding door de eerste opening te pompen. In een uitvoeringsvorm omvat de warmtewisselaar een tweede pomp die tijdens de leegmaakfase wordt aangestuurd om product via een afvoerleiding door de vijfde opening uit de kamer naar de 5 afneeminrichting te pompen. Het product wordt zo tijdens de toevoerfase en tijdens de leegmaakfase in de juiste richting gepompt.

In een uitvoeringsvorm wordt een derde pomp tijdens de circulatiefase aangestuurd om product vanaf de 10 derde opening via een circulatieleiding naar de eerste opening te pompen, zodat het product vanaf de bovenzijde van de kamer aan de onderzijde van de kamer kan worden aangevoerd.

In een uitvoeringsvorm zijn de eerste, tweede en 15 derde pomp dezelfde pomp, waarbij deze pomp wordt aangestuurd om het product tijdens de toevoerfase en circulatiefase in een eerste richting te pompen, en waarbij de pomp wordt aangestuurd om tijdens de leegmaakfase product in een tegenovergestelde tweede richting te pompen.

20 In een uitvoeringsvorm omvat de warmtewisselaar één of meerdere regelbare afsluitinrichtingen, waarbij de werkwijze omvat het tijdens de toevoerfase aansturen van de afsluitinrichtingen om een productstroom vanaf de toevoerinrichting door de kamer heen naar de 25 afneeminrichting mogelijk te maken, het tijdens de circulatiefase aansturen van de afsluitinrichtingen om een productstroom vanaf de derde opening via een circulatieleiding naar de vierde opening mogelijk te maken, en het tijdens de leegmaakfase aansturen van de 30 afsluitinrichtingen om een productstroom vanuit de kamer door de vijfde opening naar de afneeminrichting mogelijk te maken. Bij voorkeur omvatten de regelbare afsluitingrichting een of meer regelbare kranen. Productstromen kunnen zo met relatief weinig leidingwerk worden ingesteld, waar relatief 35 weinig product in achter blijft na de leegmaakfase.

In een uitvoeringsvorm hebben de tweede en/of derde pomp tijdens de circulatiefase en/of tijdens de 5 leegmaakfase een lagere pompsnelheid dan de eerste pomp tijdens de toevoerfase. In het bijzonder wordt tijdens de toevoerfase een hogere pompsnelheid toegepast dan tijdens de circulatie en/of tijdens de leegmaakfase. Schade aan het 5 product door het herhaaldelijk verpompen daarvan wordt zo verminderd.

In een uitvoeringsvorm is de warmtewisselaar een schrapende warmtewisselaar met roterende schrapers. Dergelijke warmtewisselaar worden vaak gebruikt voor de 10 behandeling van waardevolle producten, zoals bijvoorbeeld printerinkt, en helpen om tijdens de circulatie fase om het product binnen de kamer te mengen. Tijdens de leegmaakfase komen de schrapers verder van pas om restanten product van de wanden af te schrapen.

15 De rotatiesnelheid van de schrapers tijdens de circulatie en/of leegmaakfase is bij voorkeur lager dan tijdens de normale toevoerfase, waardoor het product minder wordt beschadigd.

In een uitvoeringsvorm wordt gedurende de 20 circulatie fase de temperatuur van het product nabij de vierde doorgaande opening gemeten, en wordt op basis van de gemeten temperatuur al dan niet de leegmaakfase geïnitieerd. In een uitvoeringsvorm wordt tijdens de circulatiefase ook de temperatuur van het product nabij de derde opening 25 gemeten, en wordt de leegmaakfase geïnitieerd deze temperatuur gelijk is aan de bij de vierde opening gemeten temperatuur.

In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze tijdens of na de terugwinfase verder het met een spoelmiddel 30 schoonspoelen van de kamer en/of een of meer van de leidingen waardoorheen het product werd geleid, waarbij het spoelmiddel en het daardoor weggespoelde product naar een restproducttank worden geleid. Dankzij de uitvinding gaat er minder product verloren en aangezien er minder restant in de 35 tank achterblijft is er minder spoelwater nodig om de restanten weg te spoelen. Alternatief kan het weggespoelde product naar het riool worden afgevoerd. Bij voorkeur omvat 6 het spoelmiddel een oplosmiddel voor het product, zoals water.

In een uitvoeringsvorm omvat de circulatiefase verder een stap van het detecteren van een temperatuur bij 5 de vierde opening en het op basis daarvan aanpassen van een geleverd koel- en/of verwarmingsvermogen van de warmtewisselaar. Overkoken of onderkoelen van gecirculeerd product kan aldus tegengegaan worden.

Volgens een tweede aspect verschaft de uitvinding 10 een werkwijze voor het verwarmen en/of koelen van een product in een aantal in serie opgestelde warmtewisselaars, waarbij een hierboven vermelde werkwijze achtereenvolgens voor twee of meer van de warmtewisselaars wordt uitgevoerd.

Volgens een derde aspect verschaft de uitvinding 15 een warmtewisselaar omvattend een in hoofdzaak verticaal opgestelde kamer voor een te verwarmen en/of koelen viskeus product, waarbij de kamer in hoofdzaak is afgesloten en aan een onderzijde een doorgaande eerste opening heeft voor de doorvoer van product en aan een bovenzijde een doorgaande 20 tweede opening heeft voor de doorvoer van product, een toevoerleiding aangesloten op de eerste opening voor de toevoer van product van een toevoerinrichting naar de eerste opening tijdens een toevoerfase en, een afvoerleiding aangesloten op de tweede opening voor de afvoer van product 25 naar een afneeminrichting, en een toevoerpomp, geplaatst in de toevoerleiding en ingericht voor het tijdens de toevoerfase in een eerste richting pompen van het product, waarbij de eerste richting vanaf de toevoerinrichting naar de eerste opening loopt, met het kenmerk dat de 30 warmtewisselaar verder omvat een circulatieleiding, aangesloten op een derde opening aan de bovenzijde van de kamer, en op een vierde opening aan de onderzijde van de kamer, een circulatiepomp die is ingericht om product via de derde opening en via de circulatieleiding naar de vierde 35 opening te pompen, een leegmaakleiding, aangesloten op een vijfde opening aan de onderzijde van de kamer, een leegmaakpomp die is ingericht om product via de vijfde 7 opening uit de kamer en via de leegmaakleiding naar de afneeminrichting te pompen, en een besturingsinrichting voor het aansturen van de warmtewisselaar, waarbij de besturingsinrichting gekoppeld is met althans één van de 5 pompen en is ingericht om tijdens een circulatiefase een productstroom vanaf de derde opening via de circulatieleiding naar de vierde opening mogelijk te maken, en om tijdens een leegmaakfase een productstroom vanuit de kamer door de vijfde opening naar de afneeminrichting 10 mogelijk te maken.

In een uitvoeringsvorm zijn de toevoerpomp, de circulatiepomp en de leegmaakpomp dezelfde pomp, waarbij deze pomp is ingericht om het product tijdens de toevoerfase en circulatiefase in een eerste richting te pompen, en 15 tijdens de leegmaakfase product in een aan de eerste richting tegenovergestelde tweede richting te pompen.

In een uitvoeringsvorm zijn in de toevoerleiding, de afvoerleiding, de circulatieleiding en de leegmaakleiding één of meer regelbare afsluitinrichtingen geplaatst, 20 waarbij de één of meer regelbare afsluit-inrichtingen gekoppeld zijn met de besturingsinrichting.

In een uitvoeringsvorm zijn de eerste, vierde en/of vijfde opening in de onderzijde van de kamer dezelfde opening zijn. In een uitvoeringsvorm zijn de tweede en derde 25 opening aan de bovenzijde van de kamer dezelfde opening.

In een uitvoeringsvorm zijn de circulatieleiding en de leegmaakleiding dezelfde leiding, welke leiding met een eerste uiteinde aangesloten is op de toevoerleiding en met een tweede uiteinde aangesloten is op de afvoerleiding. 30 In een uitvoeringsvorm is de toevoerpomp geplaatst tussen de eerste opening en de aansluiting van het eerste uiteinde van de leiding.

In een uitvoeringsvorm omvat de warmtewisselaar verder roteerbare schrapers om, in bedrijf, de zijwanden van 35 de kamer althans ten dele te schrapen.

In een uitvoeringsvorm omvat de warmtewisselaar verder een temperatuursensor voor het meten van de 8 producttemperatuur bij de derde opening, waarbij de regelinrichting is ingericht om een geleverd vermogen van de warmtewisselaar aan te passen op basis van de gemeten temperatuur. In het bijzonder tijdens de circulatiefase 5 helpt dit om overkoken en of onderkoelen van product te voorkomen.

Volgens een vierde aspect verschaft de uitvinding een warmtewisselsamenstel omvattend meerdere serieel opgestelde warmtewisselaars zoals hierboven beschreven. 10 Aldus kan bijvoorbeeld een verwarming van product in een eerste warmtewisselaar worden bewerkstelligd en vervolgens een koeling van het product in een tweede warmtewisselaar.

Samenvattend heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze en inrichting voor het verwarmen en/of koelen van 15 een vloeibaar product uit een warmtewisselaar met een verticaal opgestelde warmtewisselkamer, waarbij wanneer er geen product meer aan de onderzijde van de warmtewisselaar wordt toegevoerd vanuit een toevoerinrichting een terugwinprocedure voor het product wordt gestart. In een 20 voorkeursuitvoeringvorm wordt tijdens de terugwinprocedure gebruik gemaakt van een circulatieleiding die is aangesloten op een toevoerleiding en op een afvoerleiding van de warmtewisselaar, waarbij het product tijdens een circulatiefase en tijdens een leegmaakfase door een 25 onderzijde van de warmtewisselaar via de circulatieleiding naar een afneeminrichting wordt gevoerd.

De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage beschreven en/of de in de tekeningen van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar 30 mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die afzonderlijke aspecten, en andere aspecten kunnen onderwerp zijn van daarop gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de maatregelen en aspecten welke op zich zijn beschreven in 35 de volgconclusies.

9

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een aantal in de bij gevoegde tekeningen weergegeven 5 voorbeelduitvoeringen. Getoond wordt in:

Figuur 1 een schematisch diagram dat productstromen toont volgens een eerste voorbeeld van de werkwijze van de onderhavige uitvinding;

Figuur 2 een schematisch diagram dat een 10 productstroom toont volgens een tweede voorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding;

Figuur 3 toont een blokkenschema voor een werkwijze volgens de uitvinding;

Figuur 4 toont een blokkenschema voor een verdere 15 werkwijze volgens de uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

20 Figuur 1 toont schematisch een verticaal opgestelde warmtewisselaar 1 met een kamer 2 voor het verwarmen en/of koelen van een vloeibaar product. Twee concentrisch opgestelde cilinders 3,4 definiëren zijwanden van de kamer, die verder aan een onderzijde 20 en aan een 25 bovenzijde 30 in hoofdzaak is afgesloten. Uit de bovenzijde van de binnencilinder steken armen 5, die zijn ingericht om te roteren om de hartlijn van de binnencilinder en zijn voorzien van schrapers (niet getoond) om de zijwanden van de kamer althans ten dele te schrapen. De warmtewisselaar omvat 30 verder een toevoerleiding 40 die vanaf een toevoerinrichting 70 leidt naar een eerste doorgaande opening 21 in een onderzijde 20 van de kamer 2 voor de toevoer van product daaraan. De warmtewisselaar 1 omvat verder een afvoerleiding 41 die vanaf een tweede doorgaande opening 31 in de 35 bovenzijde 30 van de warmtewisselaar 1 naar een afneeminrichting 71 leidt, voor het uit de bovenzijde 30 van de kamer naar de afneeminrichting 71 leiden van het product.

10

De warmtewisselaar omvat verder een toevoerpomp 50 die, tijdens een toevoerfase waarin er product vanaf de toevoerinrichting wordt geleverd, is ingericht om het product vanaf de toevoerinrichting 70 via de eerste opening 5 21 de kamer 2 in te pompen. Wanneer de kamer 2 vol is wordt hierdoor product aan de bovenzijde 30 van de kamer via de tweede 31 opening uit de kamer geleid, en vervolgens via de afvoerleiding 41 naar de afneeminrichting 71. Het product stroomt daarbij in de richting aangegeven door pijlen "a". 10 De toevoerfase gaat door totdat er geen product meer wordt toegevoerd vanaf de toevoerinrichting 70.

Wanneer dat het geval is, en de kamer 2 nog wel gevuld is zodat er nog product uit de bovenzijde 30 van de kamer kan stromen, wordt een terugwinprocedure gestart die 15 begint met een circulatiefase. Tijdens de circulatiefase stroomt het product door een circulatieleiding 42 heen via een derde doorgaande opening 32 aan de bovenzijde 30 van de warmtewisselaar 1 uit de kamer 2. Circulatiepomp 51 is daarbij in de circulatieleiding geplaatst om de 2 0 circulatiestroom, die in de richting van de pijlen "b" stroomt, in gang te zetten. Het product wordt zo weer terug de kamer 2 in gevoerd via een vierde doorgaande opening 22 aan de onderzijde van de kamer 2. Zo wordt bereikt dat ook product dat onderin de kamer zat toen de toevoerfase stopte 25 voldoende wordt verwarmd of gekoeld. Na een vooraf bepaalde tijdsduur, en/of wanneer een verschil in temperatuur van het product bij de opening 22 en bij de opening 32 binnen een vooraf bepaald bereik valt, wordt de circulatiefase beëindigd. Het product in de warmtewisselaar heeft dan een 30 in hoofdzaak homogene temperatuur, waarna de leegpomp fase kan beginnen.

In de leegpompfase wordt het product, met de zwaartekracht mee, uit een vijfde doorgaande opening 23 aan de onderzijde van de kamer 2 gepompt. Het pompen gebeurt 35 door leegmaakpomp 52, die het product ook via een leegmaakleiding 43 naar de afneeminrichting 71 pompt, waar het product op een normale wijze verder kan worden verwerkt.

11

De toevoerpomp 50, circulatiepomp 51 en leegmaakpomp 52 zijn verbonden met een aanstuurinrichting 60, die de pompen tijdens de overeenkomstige fases aan- en uitschakelt om de productstromen a,b, en c tot stand te brengen.

5 Hoewel niet getoond zijn de toevoerleiding 40, de afvoerleiding 41, de circulatieleiding 42 en/of de leegmaakleiding 43 bij voorkeur voorzien van regelbare afsluitinrichtingen ingericht om tegen te gaan dat er een andere productstroom dan stromen a,b en c in respectievelijk 10 de toevoer-, circulatie- en afvoerfasen zijn. Deze regelbare afsluitinrichtingen worden bij voorkeur ook aangestuurd door de aanstuurinrichting 60.

Figuur 2 toont een tweede voorbeeld-uitvoeringsvorm van een verticaal opgestelde warmtewisselaar 15 101 met een kamer 102 voor het verwarmen en/of koelen van een vloeibaar product. Twee concentrisch opgestelde cilinders 103,104 definiëren zijwanden van de kamer 102, die verder aan een onderzijde 120 en aan een bovenzijde 130 in hoofdzaak is afgesloten. De armen 105, die uit de bovenzijde 20 van de binnencilinder steken, zijn ingericht om te roteren om de hartlijn van de binnencilinder en zijn voorzien van schrapers (niet getoond) om de zijwanden van de kamer althans ten dele te schrapen. De schrapende warmtewisselaar 101 omvat verder een toevoerleiding 140 die vanaf een 25 toevoerinrichting 170 leidt naar een eerste doorgaande opening 121 in een onderzijde 120 van de kamer 102 voor de toevoer van product daaraan. Tijdens een toevoerfase wordt product afkomstig van de toevoerinrichting door pomp 150 via een eerste doorgaande opening aan de onderzijde van de kamer 30 de kamer ingepompt in de richting "a". Het product wordt in de kamer verwarmd of gekoeld, waarna het via een tweede doorgaande opening 131 de kamer 102 aan de bovenzijde 130 weer verlaat, via afvoerleiding 141, in de richting van afneeminrichting 171. Ook getoond is een circulatieleiding 35 142, die is aangesloten op de afvoerleiding 141 en op de toevoerleiding 140. Aan beide einden van de circulatieleiding 142 zijn regelbare afsluitingrichtingen 12 184,185 geplaatst die door aanstuurinrichting 160 worden aangestuurd om de circulatieleiding tijdens de toevoerfase in hoofdzaak af te sluiten. Er kan zo tijdens de toevoerfase geen product de circulatieleiding 142 instromen vanaf de 5 toevoerleiding 140 of vanaf de afvoerleiding 141. Regelbare afsluitinrichting 181, geplaatst tussen de toevoerinrichting en de aansluiting van de circulatieleiding op de toevoerleiding, regelbare afsluitinrichting 182, geplaatst tussen de opening 131 en de afvoerleiding 141, en regelbare 10 afsluitinrichting 183, geplaatst in de afvoerleiding stroomafwaarts van regelbare afsluitinrichting 182, worden tijdens de toevoerfase aangestuurd door aanstuurinrichting 160 om in hoofdzaak in open toestand te staan. De toevoerinrichting 170 is ingericht om een signaal P te 15 sturen naar aanstuurinrichting 160, waarbij het signaal P aangeeft of er nog product vanaf de toevoerinrichting wordt toegevoerd of niet. Zodra dit niet meer het geval is wordt gestart met een terugwinprocedure die begint met een circulatiefase.

20 Tijdens de circulatiefase worden de af sluitinrichtingen 182, 184 en 185 aangestuurd door de aanstuurinrichting 160 om open te zijn, en worden afsluitinrichtingen 181 en 183 aangestuurd om gesloten te zijn. Tevens wordt de pompsnelheid van de pomp 150 25 gereduceerd, waardoor het product nu in de richting "b" gepompt wordt, zij het met een lagere snelheid dan tijdens de toevoerfase om beschadiging van het product dat gecirculeerd wordt te voorkomen. Tijdens de circulatiefase wordt de temperatuur van het product bij de eerste 30 doorgaande opening 121 aan de onderzijde 120 van de kamer 102 gemeten door een sensor 190. De temperatuur van het product bij de tweede opening 131 aan de bovenzijde 130 van de kamer wordt gemeten door een sensor 191.

Wanneer de warmtewisselaar een verwarmende 35 warmtewisselaar is wordt de regelbare afsluitinrichting 181 bij voorkeur aangestuurd om in hoofdzaak gesloten te zijn tijdens de circulatiefase, maar niet volledig gesloten, 13 zodat overdruk in de circulatieleiding ten gevolge van het verwarmen van het product kan worden tegengegaan. De productielijn die de leidingen, warmtewisselaar en toevoerinrichting omvat blijft daarbij aseptisch, i.e. er 5 wordt geen lucht van buiten in de productielijn gevoerd of vice versa. Het geleverd vermogen van de warmtewisselaar kan op basis van een van deze gemeten temperaturen, of op basis van een verschil in gemeten temperaturen, worden aangepast, in het bij zonder worden verminderd om een overmatige 10 temperatuurverandering van het product tegen te gaan. Wanneer het verschil in gemeten temperaturen binnen een vooraf bepaald bereik ligt, in het bijzonder wanneer de door sensor 190 en sensor 191 gemeten temperaturen in hoofdzaak gelijk zijn, is het einde van de circulatiefase bereikt en 15 kan er begonnen worden met de leegmaakfase.

Tijdens de leegmaakfase stuurt de aanstuurinrichting 160 de kleppen 181 en 182 aan naar een in hoofdzaak gesloten toestand. De kleppen 183,184 en 185 worden aangestuurd naar een in hoofdzaak open toestand, 20 zodat er een productstroom "c" mogelijk is. Deze productstroom wordt vervolgens op gang gebracht door de pomp 150 aan te sturen om product dat met de zwaartekracht mee via doorgaande opening 121 uit de kamer 2 stroomt, in de richting van c uit de kamer 2 te pompen, waarbij de pomp 150 25 in een tegenovergestelde richting pompt dan tijdens de toevoer en circulatiefases. Het product wordt via de circulatieleiding 142 en afvoerleiding 141, naar de afneeminrichting 170 gepompt voor verdere verwerking. Bij voorkeur wordt een onderdruk in de kamer 102 tijdens de 30 leegmaakfase tegengegaan door steriele lucht toe te voegen vanaf de bovenzijde van de kamer. De productlijn blijft zo aseptisch.

Dankzij de uitvinding kan een kamer vol met product, voor een groot deel, bijvoorbeeld tot 80% van het 35 product in de kamer, onder aseptische omstandigheden alsnog op de juiste temperatuur worden gebracht wanneer er geen product meer wordt toegevoerd vanaf toevoerinrichting 170.

14

Reeds in gebruik zijnde warmtewisselaars met een toevoerleiding en een afvoerleiding kunnen worden omgebouwd naar de in figuur 2 beschreven uitvoeringsvorm door een circulatieleiding op deze leidingen aan te sluiten en een 5 aantal regelbare afsluitinrichtingen te plaatsen volgens het getoonde schema die worden aangestuurd door een aanstuurinrichting.

Figuur 3 toont een blokkenschema van een werkwijze voor het verwarmen en/of koelen van een vloeibaar product in 10 een warmtewisselaar die een in hoofdzaak verticaal opgestelde warmtewisselkamer omvat voor het doorvoeren van het product, waarbij de kamer aan een onderzijde een doorgaande eerste opening heeft voor de doorvoer van product vanaf een toevoerinrichting via een toevoerleiding naar de 15 kamer en aan een bovenzijde een doorgaande tweede opening heeft voor de doorvoer van product vanaf de kamer via een afvoerleiding naar een afneeminrichting. Bij het starten 200 van de werkwijze wordt een toevoerfase 210 geïnitieerd, waarin product vanaf de toevoerinrichting via de 20 toevoerleiding en de eerste opening door de kamer heen wordt geleid, en vervolgens vanuit de kamer door de tweede opening heen via een afvoerleiding naar de afneeminrichting wordt geleid voor verdere verwerking.

Tijdens de toevoerfase 210 wordt gedetecteerd 211 25 of er product vanaf de toevoerinrichting wordt aangeleverd. Indien dat niet het geval is, is de toevoerfase ten einde 219 en wordt een terugwinprocedure 220 gestart. Tijdens de terugwinprocedure 220 wordt een circulatiefase 230 gestart, waarin product via een derde opening door de bovenzijde van 30 de kamer heen uit de kamer wordt geleid en vervolgens via een circulatieleiding en een vierde opening door de onderzijde van de kamer heen weer terug de kamer in wordt geleid. Product dat onderin de kamer zat aan het eind 219 van de toevoerfase wordt zo alsnog in de warmtewisselkamer 35 behandeld, zodat aan het einde van de circulatiefase het product een meer homogene temperatuur heeft. Wanneer het product een vooraf bepaalde tijdsduur heeft gecirculeerd, of 15 wanneer is bepaald dat product bij de vierde opening een gewenste temperatuur heeft bereikt 231, wordt de circulatiefase gestopt 239 en wordt begonnen met een leegmaakfase 240. In de leegmaakfase 240, wordt het product, 5 met de zwaartekracht mee, via een vijfde opening door de onderzijde heen uit de kamer geleid en vervolgens via een leegmaakleiding naar de afneeminrichting geleid voor verdere verwerking 260.

Figuur 4 toont een blokkenschema van een werkwijze 10 voor het verkoelen en/of verwarmen van een product in een warmtewisselaar volgens figuur 2. Hierin zijn de eerder in figuur 1 beschreven eerste, vierde en vijfde openingen omvat in eenzelfde opening 121 in de onderzijde van de warmtewisselkamer, en zijn de eerder in figuur 1 beschreven 15 tweede en derde openingen omvat in eenzelfde opening 131 aan de bovenzijde van de kamer. De warmtewisselaar, die is uitgevoerd als een schrapende warmtewisselaar met roterende schrapers die zijn ingericht om tegen de verticale wanden die de kamer begrenzen te schrapen, is aan een bovenzijde 20 voorzien van een spoelinrichting (niet getoond) ingericht voor het na afloop van de leegmaakfase schoonspoelen van de kamer en/of een of meer van de leidingen waardoor heen het product werd geleidt. Het spoelen gebeurt met een spoelmiddel dat een oplosmiddel voor het product omvat.

2 5 Na het beginnen 300 van de werkwijze wordt de toevoerfase gestart 310 door de toevoerinrichting aan te sturen om product te leveren 311, en door afsluitinrichtingen 181,182,183 te openen 312 en afsluitinrichtingen 184,185 te sluiten 313. Ook wordt pomp 30 150 aangestuurd 314 om product richting de warmtewisselaar te pompen en zo een productstroom "a" op te zetten. In stap 315 wordt bekeken of er nog product vanuit de toevoerinrichting wordt toegeleverd aan de kamer. Zolang dit zo is blijft de toevoerfase doorgaan, anders wordt de 35 toevoerfase beëindigd 319 en begonnen met een terugwinprocedure 320. De terugwinprocedure start met een circulatiefase 330, waarin de afsluitinrichtingen 181 en 183 16 worden afgesloten 331 en de afsluitinrichtingen 182,184 en 185 worden geopend 332 om een circulatiestroom "b" mogelijk te maken. De pomp 150 wordt aangestuurd 333 om product op een lager tempo dan tijdens de toevoerfase naar de 5 warmtewisselaar te pompen, zo de circulatiestroom "b" tot standbrengend.

De temperatuur bij de opening 121 aan de onderzijde wordt gemeten 334 door sensor 190, de temperatuur bij de opening aan de bovenzijde wordt gemeten 335 door 10 sensor 191 en vervolgens wordt bepaald 336 of de gemeten temperaturen in hoofdzaak gelijk zijn. Wanneer dat zo is wordt de circulatiefase gestopt 339 en wordt de leegmaakfase 340 gestart.

Na het begin 340 van de leegmaakfase worden de 15 afsluitinrichtingen 181,182 gesloten 341 en worden de afsluitinrichtingen 183,184 en 185 geopend 342, zo een productstroom "c" mogelijk makend. De pomp 150 wordt vervolgens aangestuurd 343 om product uit de kamer met de zwaartekracht mee in de richting "c" te pompen naar de 20 afneeminrichting. Na afloop van de leegmaakfase 349 wordt de spoelinrichting aan de bovenzijde van de warmtewisselaar geactiveerd 350. Afsluitinrichting 183 wordt gesloten 351 en afsluitinrichting 182 wordt geopend 352, waarna het spoelmiddel wordt toegevoerd 353 en meerdere malen door de 25 kamer wordt gecirculeerd 354. Uiteindelijk wordt het gecirculeerde spoelwater afgevoerd 355.

De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te 30 beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen voor een vakman vele variaties evident zijn die vallen onder de geest en de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.

Claims (25)

1. Werkwijze voor het verwarmen en/of koelen van een vloeibaar product in een warmtewisselaar die een in hoofdzaak verticaal opgestelde warmtewisselkamer omvat voor het doorvoeren van het product, waarbij de kamer aan een 5 onderzijde een doorgaande eerste opening heeft voor de doorvoer van product vanaf een toevoerinrichting via een toevoerleiding naar de kamer en aan een bovenzijde een doorgaande tweede opening heeft voor de doorvoer van product vanaf de kamer via een afvoerleiding naar een 10 afneeminrichting, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het initiëren van een toevoerfase, waarin product vanaf de toevoerinrichting via de toevoerleiding en de eerste opening door de kamer heen wordt geleid, en 15 vervolgens vanuit de kamer door de tweede opening heen via een afvoerleiding naar de afneeminrichting wordt geleid voor verdere verwerking, met het kenmerk dat de werkwijze verder omvat het tijdens de toevoerfase detecteren of er 20 product vanaf de toevoerinrichting wordt aangeleverd, en indien dat niet het geval is, het initiëren van een terugwinprocedure omvattend i) een circulatiefase, waarin product via een derde opening door de bovenzijde van de kamer heen uit de 25 kamer wordt geleid en vervolgens via een circulatieleiding en een vierde opening door de onderzijde van de kamer heen weer terug de kamer in wordt geleid, gevolgd door ii) een leegmaaktase, waarin het product, met de zwaartekracht mee, via een vijfde opening door de onderzijde 30 heen uit de kamer wordt geleid en vervolgens via een leegmaakleiding naar de afneeminrichting wordt geleid voor verdere verwerking.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de eerste, vierde en/of vijfde opening in de onderzijde van de kamer dezelfde opening zijn.

3. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de tweede en derde opening aan de bovenzijde van de kamer dezelfde opening zijn.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de warmtewisselaar een toevoerpomp omvat 10 die tijdens de toevoerfase wordt aangestuurd om product vanaf de toevoerinrichting via de toevoerleiding door de eerste opening te pompen.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de warmtewisselaar verder een 15 leegmaakpomp omvat die tijdens de leegmaakfase wordt aangestuurd om product door de vijfde opening uit de kamer en via de leegmaakleiding naar de afneeminrichting te pompen.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande 20 conclusies, waarbij de warmtewisselaar een circulatiepomp omvat die tijdens de circulatiefase wordt aangestuurd om product vanaf de derde opening via de circulatieleiding naar de eerste opening te pompen.

7. Werkwijze volgens conclusie 4, 5 en 6, waarbij 25 de toevoerpomp, de circulatiepomp en de leegmaakpomp dezelfde pomp zijn, waarbij deze pomp wordt aangestuurd om het product tijdens de toevoerfase en circulatiefase in een eerste richting te pompen, en waarbij de pomp wordt aangestuurd om tijdens de leegmaakfase product in een 30 tegenovergestelde tweede richting te pompen.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de warmtewisselaar één of meerdere regelbare afsluitinrichtingen omvat, waarbij de werkwijze omvat het tijdens de toevoerfase aansturen van de 35 afsluitinrichtingen om een productstroom vanaf de toevoerinrichting door de toevoerleiding, de eerste opening en vervolgens de kamer en de tweede opening heen naar de afneeminrichting mogelijk te maken, het tijdens de circulatiefase aansturen van de afsluitinrichtingen om een productstroom vanaf de derde opening via de circulatieleiding naar de vierde opening mogelijk te maken, 5 en het tijdens de leegmaakfase aansturen van de afsluitinrichtingen om een productstroom vanuit de kamer door de vijfde opening via de leegmaakleiding naar de afneeminrichting mogelijk te maken.

9. Werkwijze volgens één der conclusies 4-7, 10 waarbij tijdens de toevoerfase een hogere pompsnelheid wordt toegepast dan tijdens de circulatiefase en/of tijdens de leegmaakfase.

10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de warmtewisselaar een schrapende 15 warmtewisselaar is met roterende schrapers, waarin bij voorkeur een rotatiesnelheid van de schrapers tijdens de circulatie en/of leegmaakfase lager is dan tijdens de toevoerfase.

11. Werkwijze volgens één der voorgaande 20 conclusies, waarbij gedurende de circulatiefase de temperatuur van het product nabij de vierde doorgaande opening wordt gemeten, en op basis van de gemeten temperatuur al dan niet de leegmaakfase wordt geïnitieerd.

12. Werkwijze volgens één der voorgaande 25 conclusies, waarbij de werkwijze tijdens of na de terugwinfase verder omvat, het met een spoelmiddel schoonspoelen van de kamer en/of een of meer van de leidingen waardoorheen het product werd geleid, waarbij het spoelmiddel en het daardoor 30 weggespoelde product naar een restproducttank worden geleid.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarin het spoelmiddel een oplosmiddel voor het product is, bij voorkeur water.

14. Werkwijze volgens één der voorgaande 35 conclusies, waarbij de circulatiefase verder omvat de stap van het detecteren van een temperatuur van het vloeibaar product bij de vierde opening en het op basis daarvan aanpassen van een geleverd koel- en/of verwarmingsvermogen van de warmtewisselaar.

15. Werkwijze voor het verwarmen en/of koelen van 5 een product in een aantal in serie opgestelde warmtewisselaars, waarbij de werkwijze volgens een der conclusies 1-14 achtereenvolgens voor twee of meer van de serie van warmtewisselaars wordt uitgevoerd.

16. Warmtewisselaar omvattend 10 een in hoofdzaak verticaal opgestelde kamer voor een te verwarmen en/of koelen viskeus product, waarbij de kamer in hoofdzaak is afgesloten en aan een onderzijde een doorgaande eerste opening heeft voor de doorvoer van product en aan een bovenzijde een doorgaande tweede opening heeft 15 voor de doorvoer van product, een toevoerleiding aangesloten op de eerste opening voor de toevoer van product van een toevoerinrichting naar de eerste opening tijdens een toevoerfase en, 20 een afvoerleiding aangesloten op de tweede opening voor de afvoer van product naar een afneeminrichting en, een toevoerpomp, geplaatst in de toevoerleiding en ingericht voor het tijdens de toevoerfase in een eerste richting pompen van het product, waarbij de eerste richting 25 vanaf de toevoerinrichting naar de eerste opening loopt, met het kenmerk dat de warmtewisselaar verder omvat een circulatieleiding, aangesloten op een derde opening aan de bovenzijde van de kamer, en op een vierde 30 opening aan de onderzijde van de kamer, een circulatiepomp die is ingericht om product via de derde opening en via de circulatieleiding naar de vierde opening te pompen, een leegmaakleiding, aangesloten op een vijfde 35 opening aan de onderzijde van de kamer, een leegmaakpomp die is ingericht om product via de vijfde opening uit de kamer en via de leegmaakleiding naar de afneeminrichting te pompen, en een besturingsinrichting voor het aansturen van de warmtewisselaar, waarbij de besturingsinrichting gekoppeld is met althans één van de pompen en is ingericht om tijdens 5 een circulatiefase een productstroom vanaf de derde opening via de circulatieleiding naar de vierde opening mogelijk te maken, en om tijdens een leegmaakfase een productstroom vanuit de kamer door de vijfde opening naar de afneeminrichting mogelijk te maken.

17. Warmtewisselaar volgens conclusie 16, waarbij de toevoerpomp, de circulatiepomp en de leegmaakpomp dezelfde pomp zijn, waarbij deze pomp is ingericht om het product tijdens de toevoerfase en circulatiefase in een eerste richting te pompen, en tijdens de leegmaakfase 15 product in een aan de eerste richting tegenovergestelde tweede richting te pompen.

18. Warmtewisselaar volgens conclusie 16 of 17, waarbij in de toevoerleiding, de afvoerleiding, de circulatieleiding en de leegmaakleiding één of meer 20 regelbare afsluitinrichtingen geplaatst zijn, waarbij de één of meer regelbare afsluitinrichtingen gekoppeld zijn met de besturingsinrichting.

19. Warmtewisselaar volgens conclusie 16, 17 of 18, waarbij de eerste, vierde en/of vijfde opening in de 25 onderzijde van de kamer dezelfde opening zijn.

20. Warmtewisselaar volgens één der conclusies 16 - 19, waarbij de tweede en derde opening aan de bovenzijde van de kamer dezelfde opening zijn.

21. Warmtewisselaar volgens één der conclusies 16 30 - 20, waarbij de circulatieleiding en de leegmaakleiding dezelfde leiding zijn, welke leiding met een eerste uiteinde aangesloten is op de toevoerleiding en met een tweede uiteinde aangesloten is op de afvoerleiding.

22. Warmtewisselaar volgens conclusie 21, waarbij 35 de toevoerpomp geplaatst is tussen de eerste opening en de aansluiting van het eerste uiteinde van de leiding.

23. Warmtewisselaar volgens één der conclusies 16 - 22, verder omvattende roteerbare schrapers om, in bedrijf, de zijwanden van de kamer althans ten dele te schrapen.

24. Warmtewisselaar volgens één der conclusies 16 - 23, verder omvattend een temperatuursensor voor het meten 5 van de producttemperatuur bij de derde opening, waarbij de regelinrichting is ingericht om een geleverd vermogen van de warmtewisselaar aan te passen op basis van de gemeten temperatuur.

25. Warmtewisselsamenstel omvattend meerdere 10 serieel opgestelde warmtewisselaars volgens één der conclusies 16 - 24. -o-o-o-o-o-o-o-o- BvdW/BP