NL8802698A - Inrichting voor het gedurende een bepaalde tijd op een bepaalde temperatuur houden van een verpompbaar produkt. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Inrichting voor het gedurende een bepaalde tijd op een bepaalde temperatuur houden van een verpompbaar produkt.

Door Aanvraagster wordt als uitvinder genoemd:

Willem Prederik Hermans te Amstelveen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het gedurende een bepaalde tijd op een bepaalde temperatuur houden van een verpompbaar produkt dat tevoren op deze temperatuur is gebracht.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een installatie voor het in continue doorstroming behandelen van een verpompbaar produkt, welke installatie voorzien is van een dergelijke inrichting.

Bij het thermisch behandelen van een verpompbaar produkt, bijvoorbeeld een sterilisatie- of pasteurisatieproces voor verpompbare voedingsmiddelen, wordt in het algemeen de eis gesteld dat het produkt een bepaalde vastgestelde minimale proceswaarde krijgt, dat wil zeggen in een bepaalde mate gesteriliseerd of gepasteuriseerd wordt. De thermische behandeling van het produkt vindt in bepaalde gevallen plaats in een installatie waarin het produkt in een continue stroom wordt getransporteerd door een aantal warmtewisselaars waarin het produkt wordt verwarmd tot een gewenste temperatuur, een warmhoudinrichting en een aantal daarop aansluitende warmtewisselaars waarin het produkt tot een gewenste eindtemperatuur wordt afgekoeld. Tussen de verwarmende en koelende warmtewisselaars wordt het produkt zodanig lang op het in de verwarmende warmtewisselaars bereikte temperatuurniveau gehouden, dat het produkt de mimimaal vereiste proceswaarde krijgt. De warmhoudinrichting wordt vaak uitgevoerd als een betrekkelijk lange buis waarin het produkt, afhankelijk van de diameter en de lengte van de buis en de stroomsnelheid van het produkt, gedurende een bepaalde tijd verblijft.

Voor installaties met een grote capaciteit kan de vereiste lengte van de buis in de warmhoudinrichting zeer groot worden, hetgeen leidt tot een betrekkelijk zware en vaak dure warmhoudinrichting. Als alternatief wordt dan in de warmhoudinrichting een buis toegepast met een grotere diameter en een geringere lengte, zodanig dat het produkt gedurende de vereiste tijd in de warmhoudinrichting verblijft. Een korte dikke buis heeft het voordeel dat bij een gelijkblijvende capaciteit van de warmhoudinrichting, het gewicht van deze buis kleiner is dan dat van een lange dunne buis. Het nadeel van een korte dikke buis is dat de stroomsnelheid in de buis bij dezelfde capaciteit van de warmhoudinrichting, lager is. Soms kan dit leiden tot aankoeken of geleren van het door de buis stromende produkt. Daardoor wordt de doortocht van de buis kleiner en daarmee ook de verblijftijd van het produkt in de warmhoudinrichting, en wel op een niet te controleren wijze. Daarnaast zal in een buis met een grotere diameter door de lagere stroomsnelheid de stroming minder turbulent zijn. Dit kan nadelig zijn wanneer het produkt bestaat uit een mengsel van een vloeistof met daarin opgenomen vaste delen (bijvoorbeeld soep met stukken groente en vlees). Door de geringere turbulentie kunnen de vaste delen gaan bezinken, zodat het mengsel inhomogeen wordt.

De uitvinding heeft tot doel een inrichting voor het gedurende een bepaalde tijd op een bepaalde temperatuur houden van een verpompbaar produkt te verschaffen, die niet de nadelen bezit van de bekende inrichtingen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door een inrichting van het aan het begin genoemde type omvattende een langwerpig, in hoofdzaak cilindrisch vat met een centraal daarin aangebrachte buis en een tussen de wand van het vat en de wand van de buis aangebracht schroefvormig schot dat samen met de wand van het vat en de wand van de buis een schroefvormig kanaal begrenst, waarbij het ene einde van de centrale buis is voorzien van een eerste aansluiting voor een produktleiding en het andere uiteinde van de centrale buis is verbonden met het nabijgelegen einde van het schroefvormige kanaal, waarvan het andere einde eveneens is voorzien van een tweede aansluiting voor een produktleiding.

Door deze constructie wordt bij een zeer compakte bouwwijze en een betrekkelijk laag gewicht van de inrichting een leiding verkregen met een grote lengte en een betrekkelijk gering dwarsdoorsnede-oppervlak, waarbij de inrichting een grote capaciteit kan hebben en de stroomsnelheid van het produkt voldoende groot kan zijn om de vereiste turbulentie te bereiken.

Bij voorkeur is het dwarsdoorsnede-oppervlak van de centrale buis in hoofdzaak gelijk aan het dwarsdoorsnede-oppervlak van het schroefvormige kanaal, zodat de stroomsnelheid van het produkt over de gehele lengte van het kanaal ongeveer gelijk is.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht door middel van de beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld aan de hand van de tekening, waarin: fig. 1 een vereenvoudigd schema is van een installatie voorzien van een inrichting volgens de uitvinding, fig. 2 een langsdoorsnede is van een schematisch weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.

In fig. 1 is een vereenvoudigd schema weergegeven van een inrichting voor het in continue doorstroming thermisch behandelen (pasteuriseren of steriliseren) van een verpompbaar produkt. Het te behandelen produkt kan bijvoorbeeld bestaan uit een vloeistof met daarin opgenomen vaste delen, zoals soep met daarin stukken groente en vlees. Het te behandelen produkt wordt via een produkttoevoer 1 en een tussenopslagvat 2 met roerorgaan 3 toegevoerd aan een pomp 4 met positieve verplaatsing.

Deze pomp 4 pompt het produkt achtereenvolgens door twee regeneratief warmtewisselaars 5 en 6, een verwarmingseenheid 7, een warmhoudinrichting 8, twee regeneratief warmtewisselaars 9 en 10, een koeleenheid 11 en een tegendrukinrichting 12, 13 naar een produktafvoer 14, welke naar hier niet weergegeven aseptische vulinrichtingen leidt. In de regeneratief warmtewisselaars 5 en 6 wordt het te behandelen produkt voorverwarmd met behulp van warmte afkomstig van het reeds behandelde produkt. Deze warmte wordt aan het reeds behandelde produkt onttrokken in de regeneratief warmtewisselaars 9 en 10 en via een tussenkringloop 15 met een pomp 16 naar de warmtewisselaars 5 en 6 getransporteerd. In de verwarmingseenheid 7 wordt het te behandelen produkt met behulp van bij 18 toegevoerde stoom of heet water indirekt verwarmd tot de gewenste temperatuur. Deze temperatuur wordt geregeld met behulp van een temperatuurregelaar 19.

In de hierna nog nader te beschrijven warmhoudinrichting wordt het produkt vervolgens enige tijd op de gewenste temperatuur gehouden teneinde het produkt de vereiste proceswaarde, dat wil zeggen de vereiste sterilisatie- of pasteurisatiegraad, te laten verkrijgen.

In de regeneratief warmtewisselaars 9 en 10 wordt het behandelde produkt voorgekoeld en in de koeler 11 met behulp van water dat bij 20 wordt toegevoerd, tot de vereiste eindtemperatuur afgekoeld. De eindtemperatuur wordt geregeld met behulp van een temperatuurregelaar 21.

De tegendrukinrichting omvat twee vaten 12 en 13. Het gekoelde produktmengsel wordt aan één van de beide vaten toegevoerd, waarbij de druk in het vat met behulp van bij 22 toegevoerde steriele lucht op een zodanige waarde gehouden dat er in het voorgaande transporttraject nergens dampvorming door koken kan optreden. Wanneer het betreffende vat vol is, wordt de produktstroom naar het andere vat geleid en wordt het eerste vat op de voor de vulinrichting vereiste toevoerdruk gebracht, zodat het in het vat aanwezige produkt via de produktafvoer 14 naar aseptische vulinrichting kan worden geleid.

Voor eenvoud zijn diverse afsluiters in de steriele luchtleidingen en in de transportleidingen niet getekend.

Afgezien van de warmhoudinrichting 8 is de hierboven beschreven warmtebehandelingsinrichting bekend.

De warmhoudinrichting 8 die in fig. 2 nader is weergegeven, omvat een langwerpig, in hoofdzaak cylindrisch vat 23 met een centraal daarin aangebrachte buis 24 en een tussen de wand 25 van het vat 23 en de wand 26 van de buis 24 aangebracht schroefvormig schot 27. Het schot 27 begrenst samen met de wand 25 van het vat 23 en de wand 26 van de buis 23 een schroefvormig kanaal 28. Het ene einde 29 van de centrale buis 24 is voorzien van een eerste aansluiting 30 voor een produktleiding 31, in dit geval een toevoerleiding. Het andere uiteinde 32 van de centrale buis 24 is verbonden met het daarbij gelegen einde 33 van het schroefvormige kanaal 28. Het andere einde 34 van het schroefvormige kanaal 28 is voorzien van een tweede aansluiting 35 voor een produktleiding 36, in dit geval een afvoerleiding.

Het dwarsdoorsnede-oppervlak van de centrale buis 24 zal in het algemeen in hoofdzaak gelijk zijn aan het dwarsdoorsnede-oppervlak van het schroefvormige kanaal 28, zodat de stroomsnelheid van het produkt in de centrale buis . 24 en in het schroefvormige kanaal 28 ongeveer gelijk zal zijn.

Door de constructie van de inrichting van fig. 2 kan bij een compakte bouw toch een lang stromingskanaal met een betrekkelijk klein dwarsdoorsnede-oppervlak worden verkregen, zodat de stroomsnelheid van het produkt in de inrichting voldoende groot kan zijn om de vereiste turbulentie te verkrijgen.

Het vat 23 is in de in fig. 2 weergegeven uitvoeringsvorm voorzien van een dubbele wand 25,25'. De door de dubbele wand 25,25' omsloten ruimte 37 is aangesloten op leidingen 38 en 39 voor het toevoeren respectievelijk afvoeren van een verwarmings- of koelmedium. Deze uitvoeringsvorm zal in het bijzonder worden toegepast in het geval het te behandelen produkt bestaat uit een mengsel van een vloeistof met de daarin opgenomen vaste delen, bijvoorbeeld soep met stukken groente en vlees. Wanneer dit produkt de inrichting binnenkomt, zal de vloeistof reeds de vereiste temperatuur hebben bereikt, maar de kern van de vaste delen veelal nog niet. In de inrichting treedt dan een temperatuuregalisatie op, waarbij de temperatuur van de vloeistof zal dalen. Om dit te voorkomen kan het mengsel met behulp van een verwarmingsmedium dat door de dubbele wand 25,25' van het vat omsloten ruimte wordt geleid extra worden verwarmd, zodanig dat de temperatuur van de vloeistof gelijk blijft.

Bij een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is de wand 25 van het vat 23 voorzien van een isolatielaag, teneinde warmte-uitwisseling met de omgeving te voorkomen.

De voordelen van de inrichting volgens de uitvinding kunnen als volgt worden samengevat.

- Door het betrekkelijk lange stromingskanaal met een betrekkelijk gering dwarsdoorsnede-oppervlak kan een hogere stroomsnelheid van het te behandelen produkt worden bereikt waardoor een goede turbulente, een goede menging en een goede warmte uitwisseling in het produkt kan worden bereikt.

- De verblijftijd van het produkt in de inrichting kan goed gedefinieerd worden.

- De inrichting is compakt, waarbij een efficient gebruik is gemaakt van het materiaal. De wand van de binnenbuis doet tevens dienst als wand van het schroefvormige kanaal, terwijl het schroefvormige schot tweezijdig als wand van het schroefvormige kanaal dienst doet.

- Binnen de inrichting kan een goede warmte-uitwisseling plaatsvinden tussen het zich in de verschillende, delen van de inrichting bevindende produkt. Dit is vooral van belang indien het produkt bestaat uit een vloeistof met daarin opgenomen vaste delen.

Claims (5)

1. Inrichting voor het gedurende een bepaalde tijd op een bepaalde temperatuur houden van een verpompbaar produkt dat tevoren op deze temperatuur is gebracht, omvattende een langwerpig, in hoofdzaak cilindrisch vat (23) met een centraal daarin aangebrachte buis (24) en een tussen de wand (25) van het vat (23) en de wand (26) van de buis (24) aangebracht schroefvormig schot (27) dat samen met de wand (25) van het vat (23) en de wand (26) van de buis een schroefvormig kanaal (28) begrenst, waarbij het ene einde (29) van de centrale buis (24) is voorzien van een voor eerste aansluiting (30) voor een produktleiding (31) en het andere uiteinde (32) van de centrale buis (24) is verbonden met het nabijgelegen einde (33) van het schroefvormige kanaal (28), waarvan het andere einde (34) eveneens is voorzien van een tweede aansluiting (35) voor een produktleiding (36).

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het dwarsdoorsnede-oppervlak van de centrale buis (24) in hoofdzaak gelijk is aan het dwarsdoorsnede-oppervlak van het schroefvormige kanaal (28).

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het vat (23) is voorzien van een dubbele wand (25,25'), waarbij de door de dubbele wand (25,25') omsloten ruimte (37) kan worden aangesloten op leidingen (38,39) voor het toevoeren respectievelijk afvoeren van een verwarmings- of koelmedium.

4. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de wand (25) van het vat (23) is voorzien van een isolatielaag.

5. Installatie voor het in continue doorstroming behandelen van een verpompbaar produkt, omvattende één of meerdere warmtewisselaars (5,6,7) waarin het produkt wordt verwarmd tot een bepaalde gewenste temperatuur en één of meerdere warmtewisselaars (9,10,11) waarin het produkt tot de gewenste eindtemperatuur wordt afgekoeld, welke installatie is voorzien van een inrichting volgens één of meer der conclusies 1-5.