NL2030768B1 - Indamper voor het indikken van een productstroom en werkwijze voor het reinigen van een dergelijke indamper - Google Patents

Abstract

De vinding heeft betrekking op een indamper voor het indikken van een productstroom en werkwijze voor het reinigen van een dergelijke indamper. De indamper volgens de vinding omvat: - een behuizing; - een in de behuizing aangebrachte verdeelplaat ingericht voor het verdelen van de productstroom; - ten minste een onder de verdeelplaat aangebrachte indampleiding; - een tussen de verdeelplaat en de ten minste ene indampleiding aanwezige verdeelkamer; en - een reinigingssysteem voor het reinigen van de verdeelkamer, waarbij het reinigingssysteem omvattende een of meer sproeikoppen.

Description

INDAMPER VOOR HET INDIKKEN VAN EEN PRODUCTSTROOM EN WERKWIJZE

VOOR HET REINIGEN VAN EEN DERGELIJKE INDAMPER

De vinding heeft betrekking op een indamper voor het indikken van een productstroom, bijvoorbeeld een zuivelstroom.

Indampers zijn uit de praktijk bekend en worden gebruikt voor het indikken van diverse productstromen. Onder meer in de zuivelindustrie wordt veelvuldig gebruik gemaakt van dergelijke indampers.

Indampers zijn er in diverse soorten, waaronder een zogeheten “falling film evaporator”, waarbij een aantal indampleidingen zijn voorzien waarover een productstroom wordt verdeeld, en waarbij de indampleidingen van warmte/energie worden voorzien zodanig dat de productstroom wordt ingedikt.

In de praktijk dienen indampers met regelmaat gereinigd te worden door optredende vervuiling. Dit betekent dat de indamper procesmatig stilgezet dient te worden, enigszins af moet koelen, en veelal moet worden opengemaakt om verontreinigingen weg te kunnen nemen. Dit is arbeidsintensief en vereist een stilstand in het productieproces. Beperking van het aantal en/of duur van de reinigingen resulteert in een achteruitgang in de productkwaliteit. Een dergelijke achteruitgang 15 ongewenst en zeker in de productie van levensmiddelen niet acceptabel.

De onderhavige vinding heeft als doel een indamper te verschaffen waarmee de hiervoor genoemde problemen en nadelen worden opgeheven of ten minste worden verminderd, en daarmee een efficiënt inzetbare indamper te verschaffen.

Daartoe verschaft de vinding een indamper voor het indikken van een productstroom, waarbij de indamper omvat: - een behuizing; - een in de behuizing aangebrachte verdeelplaat ingericht voor het verdelen van de productstroom; - ten minste één onder de verdeelplaat aangebrachte indampleiding: - een tussen de verdeelplaat en de ten minste ene indampleiding aanwezige verdeelkamer; en - een reinigingssysteem voor het reinigen van de verdeelkamer, waarbij het reinigingssysteem omvattende één of meer sproeikoppen.

Een indamper is voorzien van een aanvoerleiding waarmee de productstroom wordt aangevoerd. De in de behuizing van de verdamper aangebrachte verdeelplaat zorgt voor het verdelen van de aangevoerde productstroom, waarbij de productstroom wordt verdeeld over één of meer indampleidingen, Het is in de praktijk gebleken dat toepassing van meerdere indampleidingen resulteert in een groot warntte-uitwisselend oppervlak waardoor de indamping van de productstroom op effectieve wijze kan worden uitgevoerd. Hierbij is tussen de verdeelplaat en de één, of bij voorkeur meer, indampleidingen ruimte aanwezig die ook wel wordt aangeduid als verdeelkamer. Deze kamer is in de praktijk van beperkte hoogte, zoals gezien in de hoofdrichting van de productstroom, en zorgt voor een zo optimaal mogelijke verdeling van de productstroom over de aanwezige indampleidingen om het indampproces zo efficiënt mogelijk uit te kunnen voeren. Een dergelijke hoogte is bijvoorbeeld in het bereik van 15 mm tot 50 mm, en is veelal in het bereik van 20 mm tot 25 mm.

Volgens de vinding is de indamper voorzien van een reinigingssysteem dat in het bijzonder is ingericht voor het reinigen van de hiervoor genoemde verdeelkamer. Het reinigingssysteem is hierbij voorzien van één of meer sproeikoppen die zijn ingericht voor het reinigen van de verdeelkamer. Het is in de praktijk gebleken dat met name deze verdeelkamer gevoelig is voor vervuiling, waarbij vervuiling zich ophoopt. Dit beïnvloedt de verdeling van de productstroom over de verschillende indampleidingen, waardoor de efficiëntie van de indamper terugloopt naarmate de vervuiling toeneemt. Dit wordt vermeden door een verbeterde reiniging van de verdeelkamer door het genoemde reinigingssysteem.

Het reinigingssysteem van de indamper volgens de vinding voorkomt voorts dat vervuiling zich blijft verzamelen in de verdeelkamer waardoor een negatieve invloed op de productkwaliteit kan ontstaan. Derhalve draagt het reinigingssysteem bij aan behoud van een optimale productkwaliteit.

Het reinigingssysteem in de indamper volgens de vinding bewerkstelligt dat door de gereduceerde vervuiling een hogere effectiviteit van met name de warmteoverdracht naar de productstroom kan plaatsvinden, zodanig dat daarmee een efficiënter indampproces wordt verkregen, waarbij met name het aantal micro-organismen in het proces wordt beperkt waardoor de eindkwaliteit van het product behouden blijft.

Het is gebleken dat het reinigingssysteem in diverse typen indampers kan worden toegepast, en met name bijzonder voordelig werkt in type indamper dat ook wel wordt aangeduid als “falling film evaporator”, waarbij indampleidingen werkzaam zijn verbonden, via een rooster voorzien aan de onderzijde van de verdeelkamer, met deze verdeelkamer. Het zal duidelijk zijn dat een enigszins andere configuratie voor de verdeelkamer eveneens mogelijk is volgens de vinding.

De sproeikoppen maken bij voorkeur gebruik van een vloeistof, meer bij voorkeur een beschikbare CIP (“Cleaning In Place”) vloeistof, dat veelal bestaat uit water met enige toevoegingen. Hierdoor wordt vermeden dat procesvreemde reinigingsmaterialen gebruikt worden door het reinigingssysteem bij de indamper volgens de vinding. Dit maakt de inzetbaarheid van het reinigingssysteem eenvoudiger.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding zijn de één of meer sproeikoppen in de wand van de verdeelkamer voorzien.

Door de sproeikoppen in de wand van de verdeelkamer te voorzien wordt de stroming bij het normale indampproces van het product niet noemenswaardig beïnvloedt. Derhalve blijft de efficiëntie van de indamper behouden, ook na toevoeging van een reinigingssysteem aan een dergelijke indamper.

Een verder bijkomend voordeel van het voorzien van de één of meer sproeikoppen in de wand van de verdeelkamer is dat hiermee effectief vervuiling kan worden bestreden. Het is gebleken dat vervuiling voor een belangrijk deel optreedt aan de wand van de verdeelkamer, of althans in de directe nabijheid daarvan. Door het voorzien van de sproeikoppen in de wand wordt de vervuiling efficiënt bestreden.

Bij voorkeur is ten minste een deel van de één of meer sproeikoppen voorzien van een uitstroomopening die is aangebracht onder een hoek met een radiaal.

Een radiaal ten aanzien van de in de verdeelkamer aangebrachte sproeikop is de lijn vanaf de uitstroomopening van de sproeikop naar het middelpunt van de verdeelkamer, die in de gangbare indampers veelal buisvormig is voorzien. Indien de verdeelkamer een enigszins afwijkende (niet- ronde) vorm heeft wordt het effectieve middelpunt gehanteerd voor het bepalen van de radiaal en de radiale richting.

Door het voorzien van de uitstroomopening onder een hoek met een dergelijke radiaal, de sproeihoek. wordt een effectieve reinigingsstroom verschaft indien het reinigingssysteem is geactiveerd. In het bijzonder ontstaat bij voorkeur een soort wervelstroom in de verdeelkamer waardoor aanwezige vervuiling op effectieve wijze kan worden verwijderd.

De sproeihoek ten opzichte van de radiaal ligt in het bereik van -90° tot +90°, waarbij een hoek van 0° inhoudt dat de uitstroom is gericht naar het centrum van de verdeelkamer en bij een hoek van -90° of +90° de uitstroom is gericht langs de wand van de verdeelkamer. In een mogelijke voorkeursuitvoeringsvorm volgens de vinding is de hoek van de uitstroomopening met de radiaal gelegen in het bereik van 20° tot 70°, met meer voorkeur in het bereik van 30° tot 60°, en ligt met de meeste voorkeur in het bereik van 40° tot 50°. Het is gebleken dat met dergelijke hoeken een effectievere reiniging mogelijk is. Het zal duidelijk zijn dat andere hoeken volgens de vinding eveneens tot de mogelijkheden behoren, en waarbij de effectieve hoek bijvoorbeeld afgestemd kan worden op de afmetingen van de verdeelkamer.

De uitstroomopening 1s in een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm van de sproeikop voorzien als een opening in deze sproeikop, die bij voorkeur is voorzien van een bolvorm aan het uiteinde daarvan. Het is gebleken dat hiermee een effectief sproeipatroon kan worden verkregen en dat bijkomend de bolvorm het effect van de sproeikop op de stroming in het reguliere indampproces verwaarloosbaar maakt. Derhalve wordt hiermee een effectieve sproeikop verschaft.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat ook andere vormen van de sproeikop mogelijk zijn.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding is ten minste een deel van de één of meer sproeikoppen voorzien van een uitstroomopening welke in hoofdzaak is gericht inwaarts in hoofdzaak in een radiale richting.

Door het richting van de uitstroomopening in een meer radiale richting wordt in gebruik een 53 stroom vanaf de sproeikop gerealiseerd die in hoofdzaak is gericht naar het centrum van de verdeelkamer. Dit komt overeen met het middelpunt van een buisvormige verdeelkamer, en in geval van een verdeelkamer met een andere vorm met het effectieve middelpunt. Het is gebleken dat door het voorzien van een aantal sproeikoppen met een inwaartse/radiale uitstroom ook een centraal deel van de verdeelkamer op effectieve wijze kan worden gereinigd.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm worden de één of meer sproeikoppen met een uitstroomopening in radiale richting in combinatie toegepast met één of meer sproeikoppen voorzien van een uitstroomopening onder een hoek met een dergelijke radiaal of radiale richting.

Door een dergelijke combinatie kan op effectieve wijze de gehele verdeelkamer worden gereinigd.

De uitstroomopening bij in het bijzonder de sproeikoppen gericht inwaarts in radiale richting is sleufvormig. Het is gebleken dat hiermee een effectieve reiniging mogelijk is.

In de hiervoor genoemde momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm van het reinigingssysteem met sproeikoppen gericht in radiale richting en sproeikoppen gericht in een richting onder een hoek met deze radiale richting, worden de sproeikoppen bij voorkeur afwisselend geactiveerd tijdens een reinigingsproces. Hierdoor wordt op effectieve wijze het sproeipatroon tijdens de reiniging gewijzigd waardoor alle opgehoopte vervuiling in de verdeelkamer wordt bereikt en bijkomend door toepassing van de verschillende sproeihoeken op effectieve wijze wordt verwijderd uit de verdeelkamer. Dit verbetert de reiniging.

Hiertoe is het reinigingssysteem bij voorkeur voorzien van een aantal sproeikoppen, bijvoorbeeld in het bereik van 2 tot 10 sproeikoppen per trap van de indamper. In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm bedraagt het aantal sproetkoppen (per trap) ten minste vier sproeikoppen, en met nog meer voorkeur van ten minste zes sproeikoppen. Door het gebruik van meerdere sproeikoppen, in genoemde momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm van verschillende typen, wordt de volledige ruimte van de verdeelkamer op effectieve wijze gereinigd. Hierbij zijn de sproeikoppen in hoofdzaak evenredig verdeeld over de omtrek van de verdeelkamer in de behuizing. Zo is bijvoorbeeld bij de toepassing van zes sproeikoppen de verdeling zodanig dat elke sproeikop is voorzien met een soort tussenhoek van in hoofdzaak 60° om daarmee een zo optimaal mogelijke verdeling te realiseren. Het zal duidelijk zijn dan bij toepassing van een ander aantal sproeikoppen een andere tussenhoek van toepassing is. De grootte van de indamper en de mate van vervuiling kunnen het aantal en het type sproeikoppen beïnvloeden. In een mogelijke uitvoeringsvorm zijn de sproeikoppen niet-evenredig verdeeld over de omtrek van de verdeelkamer, en bijvoorbeeld afgestemd op de vorm van de verdeelkamer en/of de mate van vervuiling.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm is het reinigingssysteem verder voorzien van een ringleiding voor toevoer aan de één of meer sproeikoppen. 5 Door het voorzien van een ringleiding in het reinigingssysteem wordt het reinigingsmiddel gelijkmatig verdeeld over de beschikbare sproeikoppen met een gelijke druk. Hierdoor wordt de reiniging effectief en efficiënt uitgevoerd en ontstaan geen “dode” hoeken in de verdeelkamer bij het reinigingsproces. De ringleiding is hierbij bij voorkeur verbonden met een centrale CIP-leiding.

Bij voorkeur zijn de één of meer sproeikoppen voorzien van een regelbare klep en is het reinigingssysteem verder voorzien van een besturing voor het gecontroleerd openen en sluiten van de één of meer regelbare kleppen.

Door het voorzien van een regelaar kan het reinigingssysteem op elk gewenst moment worden geactiveerd. Door de sproeikoppen te voorzien van een regelbare klep kan de sproeikop afzonderlijk worden aan- en uitgezet. Dit heeft als voordeel dat het sproeipatroon tijdens het reinigingsproces op effectieve wijze kan worden gewisseld. Zo behoort het bijvoorbeeld tot de mogelijkheden de in radiale richting georiënteerde sproeikoppen met een sleufvormige opening te activeren, bijvoorbeeld twee tegenover elkaar gelegen sproeikoppen, waarna vervolgens paarsgewijs twee andere tegenover elkaar gelegen bolvormige sproeikoppen met een opening onder een hoek met de radiale richting worden geactiveerd. Desgewenst kunnen ook alle sproeikoppen gelijktijdig worden geactiveerd. Ook is het mogelijk dit sproeiproces af te stemmen met de vervuiling zoals die wordt geconstateerd op visueel en/of automatische wijze.

De vinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het reinigen van een indamper, waarbij de werkwijze omvat: - het voorzien van een indamper in een uitvoeringsvorm zoals voorgaand beschreven; - het openen van ten minste een deel van de regelbare kleppen; en - het activeren van ten minste een deel van de sproeikoppen.

De werkwijze verschaft soortgelijke effecten en voordeel als beschreven voor de indamper. In het bijzonder verschaft de werkwijze een reiniging waarmee de indamper op een meer effectieve wijze bedreven kan worden, dat wil zeggen met beperkte stilstandstijden en/of een beperkte stilstandsfrequentie. Bijkomend blijft de kwaliteit van het eindproduct dat wordt verwerkt door de indamper behouden, ook in de tijd tussen de verder uit elkaar gelegen reinigingsperioden. Hiermee verschaft de werkwijze een effectiever indamproces en een meer constante productkwaliteit.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de werkwijze voorts het in een reinigingsproces periodiek activeren van een deel van de sproeikoppen. Het is gebleken dat door hetin een reinigingsproces periodiek activeren van een deel van de sproeikoppen op effectieve wijze het stromingsbeeld in de kamer tijdens een dergelijk reinigingsproces wordt gewijzigd.

Hiermee wordt bijvoorbeeld het ontstaan van zogeheten “dode” hoeken vermeden en geeft daarmee een betere reiniging van in het bijzonder de verdeelkamer van de indamper.

In een momenteel geprefereerde vitvoeringsvorm worden periodiek twee tegenover liggende sproeikoppen paarsgewijs geactiveerd in het reinigingsproces. Het is gebleken dat dit tot een effectief reinigingsproces leidt. Het zal duidelijk zijn dat alternatieve aansturingsvormen eveneens tot de mogelijkheden behoren volgens de vinding.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de uitvinding worden toegelicht aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: - figuur I een aanzicht van de indamper volgens de vinding; - figuur 2 een bovenaanzicht van de in figuur 1 getoond deel van de indamper; - figuur 3 een zijaanzicht van de indamper uit figuren 1 en 2; en - figuren 4A en B aanzichten van alternatieve uitvoeringsvormen van sproeikoppen toepasbaar in de indamper uit figuren 1-3.

Indamper 2 (figuren 1-3) is voorzien van aanvoer 4 en afvoer 6. Aan aanvoerzijde 4 bevindt zich buis 8 en aan afvoerzijde 6 bevindt zich buis 10. Het zal duidelijk zijn dat buizen 8,10 desgewenst van andere vormen en afmetingen kunnen worden voorzien.

Reinigingssysteem 12 is in de getoonde uitvoeringsvorm voorzien van ringleiding 14.

Ringleiding 14 is verbonden met een zestal sproeikoppen 16 a-f en separate kleppen 18.

Ringleiding 14 is in de getoonde uitvoeringsvorm via aansluiting 20 (figuur 2) verbonden met een centrale CIP-leiding. Sproeiers 16 a-f zijn onder een onderlinge hoek a aangebracht en steken tot in de rand van buis 8. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn zes sproeikoppen 16 a-f voorzien die onder een onderlinge hoek a van 60° zijn aangebracht. In deze getoonde uitvoeringsvorm heeft sproeikop 16a een sproeirichting 17a die hoek [B maakt met de radiaal (lijn vanuit sproeiers 16a naar middelpunt M (figuur 2). Sproeikop 16f heeft sproeirichting 17b in radiale richting in de richting van middelpunt M.

Verdeelplaat 22 (figuur 3) is aangebracht in buis 8. Onder verdeelplaat 22, op een afstand H daarvan, bevindt zich rooster 24 van indampleidingen 26. De ruimte tussen verdeelplaat 22 en rooster/pijpen 24, 26 is verdeelkamer 28.

In de getoonde uitvoeringsvorm is regelaar 30 (figuur 3) voorzien. Regelaar 30 is via stuursignalen 32 verbonden met kleppen 18 van sproeiers 16 at.

Sproeikop 34 (figuur 4A) is voorzien van huis 36 met uiteinde 38. In plat uiteinde 38 is sleufvormige opening 40 voorzien met dikte d en lengte 1. Sproeikop 34 wordt met name toegepast voor een sproeirichting 17b gericht naar het midden M van buis 8 en betreft bijvoorbeeld sproeikop lof

Een alternatieve sproeikop 42 (figuur 4B) is voorzien van huis 44 en bolvormig uiteinde 46.

Aan de zijde van bolvormige uiteinde 46 is opening 48 voorzien met diameter D. In de getoonde uitvoeringsvorm komt sproeikop 42 overeen met sproeikop 16a en verschaft sproeirichting 17a.

Indamper 2 wordt na een bepaalde tijd of bij een bepaalde geconstateerde vervuiling stilgezet inde zin dat het indampproces wordt onderbroken en tijdelijk wordt gestopt. Op dat moment kan regelaar 30 reinigingssysteem 12 activeren. Na activatie wordt reinigingsmiddel via aansluiting 20 gebracht tot bij kleppen 18 van sproeikoppen 16a-f. Afhankelijk van de stand van de individuele kleppen 18 zal een deel van of zullen alle sproeikoppen 16 a-f aan worden gezet, waarbij reinigingsmiddel in verdeelkamer 28 wordt gebracht, in de getoonde uitvoeringsvorm in sproeirichtingen 17 a-b.

In een mogelijke uitvoeringsvorm van dit reinigingsproces worden de sproeikoppen 16 a-f paarsgewijs geactiveerd, waarbij tegenovergelegen sproeikoppen 16a,d, 16b,e, en 16c,f al dan niet worden geactiveerd rekening houdend met de respectievelijke sproeirichtingen 17a-b. Op deze wijze wordt de gehele ruimte van verdeelkamer 28 bereikt met het reinigingsmiddel en kan door de variatie in sproeirichtingen 17a-b onder verschillende hoeken de vervuiling worden verwijderd.

Desgewenst behoort het ook tot de mogelijkheden alle sproeikoppen 16A-16F en/of andere combinaties van sproeikoppen 16A-16F gelijktijdig te activeren. Desgewenst is het verder mogelijk via een visuele inspectie en/of inspectie met behulp van één of meer sensoren de mate van vervuiling te constateren en het sproeiproces daarop aan te passen, bijvoorbeeld met behulp van regelaar 30.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de boven beschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde rechten wordt bepaald door de navolgende conclusies in de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

Claims (14)

CONCLUSIES

1. Indamper voor het indikken van een productstroom, de indamper omvattende: - een behuizing; - een in de behuizing aangebrachte verdeelplaat ingericht voor het verdelen van de productstroom; - ten minste één onder de verdeelplaat aangebrachte indampleiding; - een tussen de verdeelplaat en de ten minste ene indampleiding aanwezige verdeelkamer; en - een reinigingssysteem voor het reinigen van de verdeelkamer, waarbij het Teinigingssysteem omvattende één of meer sproeikoppen.

2. Indamper volgens conclusie 1, waarbij de één of meer sproeikoppen in de wand van de verdeelkamer zijn voorzien.

3. Indamper volgens conclusie 1 of 2, waarbij ten minste een deel van de één of meer sproeikoppen is voorzien van een uitstroomopening onder een hoek met een radiaal.

4. Indamper volgens conclusie 3, waarbij de hoek is gelegen in het bereik van 20° tot 709, bij voorkeur 30° tot 66°, en met de meeste voorkeur 40° tot 50°.

5. Indamper volgens conclusie 3 of 4, waarbij de uitstroomopening als een opening in een bolvormige sproeikop is voorzien.

6. Indamper volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste een deel van de één of meer sproeikoppen is voorzien van een uitstroomopening welke in hoofdzaak is gericht inwaarts in radiale richting.

7. Indamper volgens conclusie 6, waarbij de uitstroomopening sleufvormig is voorzien.

8. Indamper volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het reinigingssysteem omvattende ten minste 4 sproeikoppen, en bij voorkeur ten minste 6 sproeikoppen.

9. Indamper volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de sproeikoppen in hoofdzaak evenredig zijn verdeeld over de omtrek van de verdeelkamer in de behuizing.

10. Indamper volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het reinigingssysteem is voorzien van een ringleiding voor toevoer aan de één of meer sproeikoppen.

11. Indamper volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de één of meer sproeikoppen zijn voorzien van een regelbare klep, en het reinigingssysteem verder is voorzien van een besturing voor het gecontroleerd openen en sluiten van de één of meer regelbare kleppen.

12. Werkwijze voor het reinigen van een indamper, de werkwijze omvattende: - het voorzien van een indamper volgens één van de voorgaande conclusies; - het openen van ten minste een deel van de regelbare kleppen; en - het activeren van ten minste een deel van de sproeikoppen.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, verder omvattende het in een reinigingsproces periodiek activeren van een deel van de sproeikoppen.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij periodiek twee tegenoverliggende sproeikoppen paarsgewijs worden geactiveerd.