NL9200648A - Werkwijze en inrichting voor het reinigen van een inrichting voor het aan een warmtebehandeling onderwerpen van vloeibare produkten. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het reinigen van een inrichting voor het aan een warmtebehandeling onderwerpen van vloeibare produkten.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het reinigen van een inrichting voor het aan een warmtebehandeling onderwerpen van vloeibare produkten, welke inrichting ten minste is voorzien van een voorraadvat dat via een eerste leidingstelsel, een warmtebehandelingssectie en een tweede leidingstelsel in verbinding staat met een afvoer.

De uitvinding heeft tevens betrekking op warmtebehandelingsinrichting voorzien van een hulpinrichting voor het onder toepassing van de werkwijze reinigen van de warmtebehandelingsinrichting.

Een voorbeeld van de te reinigen warmtebehandelingsinrichting is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage nr. 92.00235. De afvoer van een dergelijke inrichting is in het algemeen aangesloten op een tweede inrichting waaraan de aan de warmtebehandeling onderworpen vloeibare produkten voor verdere verwerking worden toegevoerd. De warmtebehandelingsinrichting onderwerpt vloeibare produkten continu aan een warmtebehandeling en voert de behandelde vloeibare produkten continu af via de afvoer. De veelal op de afvoer van de warmtebehandelingsinrichting aangesloten, tweede inrichting vereist in het algemeen een continue aanvoer van behandeld vloeibaar produkt. De warmtebehandelingsinrichting kan bijvoorbeeld een inrichting zijn voor het pasteuriseren van melk en de op de pasteurisatie-inrichting aangesloten tweede inrichting kan bijvoorbeeld een inrichting zijn voor de bereiding van kaas.

Met name in de warmtebehandelingssectie en het daarachter opgestelde tweede leidingstelsel treedt na verloop van tijd, bijvoorbeeld na ca. 6 uur, bacteriegroei op, hetgeen niet gewenst is. Teneinde de vervuiling van de warmtebehandelingssectie en het daarachter opgestelde tweede leidingstelsel met bacteriegroei te stoppen en ongedaan te maken zijn een tweetal reinigingsprocedures bekend die gemeenschappelijk worden toegepast.

De eerste, sterilisatieprocedure te noemen, reinigingsprocedure vindt ongeveer eenmaal per 10-16 uur plaats en is de meest uitgebreide reinigingsprocedure. Deze procedure omvat de volgende stappen: a) voorspoelfase, waarbij water aan het voorraadvat van de warmtebehandelingsinrichting wordt toegevoerd en het te behandelen product geleidelijk uit de warmtebehandelingsinrichting wordt verdrongen; b) reinigingsfase, waarbij reinigingsvloeistof aan het voorraadvat van de warmtebehandelingsinrichting wordt toegevoerd. In de reinigingsfase kan bijvoorbeeld eerst loog worden toegevoerd, vervolgens water en daarna zuur; c) naspoelfase, waarbij wederom water aan het voorraadvat wordt toegevoerd teneinde de reinigingschemicaliën uit de warmtebehandelingsinrichting te verdringen. Na stap c) kan het aan de warmtebehandeling te onderwerpen product weer aan het voorraadvat worden toegevoerd en kan het normale warmtebehandelingsproces en het daarachter geschakelde proces worden opgestart.

Een dergelijke intensieve reinigings- of sterilisatieprocedure neemt ongeveer drie kwartier in beslag in welk tijdsbestek, in het geval van een melkpasteurisatie-inrichting met een daarachter geschakelde kaasbereidi-ngsinrichting, geen kaas kan worden bereid, hetgeen tot aanzienlijke verliezen leidt.

Teneinde de frequentie waarmee de sterilisatieprocedure moet worden uitgevoerd zo laag mogelijk te houden wordt tussentijds een zogenaamde korte reiniging doorgevoerd. Bij deze korte reiniging, die bijvoorbeeld elke 6 uur wordt uitgevoerd, wordt water aan het voorraadvat toegevoerd teneinde het aan de warmtebehandeling te onderwerpen produkt te verdringen waarna aan het water een vloeibaar reinigingsmiddel wordt toegevoegd en vervolgens in de warmtebehandelingssectie wordt verhit tot een temperatuur van ca. 80°C. Een dergelijke korte reiniging neemt ongeveer 20 minuten in beslag.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen ter vervanging van de tussentijdse reiniging met het doel deze tussentijdse reiniging aanzienlijk te bekorten met althans een behoud en bij voorkeur een verbetering van het reinigingsresultaat.

Hiertoe wordt de werkwijze van de in de aanhef vermelde soort volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de verbinding tussen het voorraadvat en het eerste leidingstelsel wordt verbroken, en vervolgens direkt achter de verbroken verbinding een reinigingsmedium wordt toegevoerd aan de warmtebehandelingsinrichting, welk reinigingsmedium de warmtebehandelingsinrichting geheel doorstroomt en nabij de afvoer van de warmtebehandelingsinrichting wordt afgetapt, en waarbij na een bepaalde periode de toevoer van reinigingsmedium wordt gestaakt en het voorraadvat weer met het eerste leidingstelsel wordt verbonden.

Doordat het voorraadvat van de warmtebehandelingsinrichting niet in de reinigingshandeling wordt betrokken behoeft slechts een kleine hoeveëlheid product, namelijk het deel dat zich in de warmtebehandelingssectie en in de eerste en tweede leidingstelsels bevindt, te worden verdrongen. Dit leidt tot een aanzienlijke verkorting van de reinigingsduur ten opzichte van de bekende reinigingsmethoden.

Teneinde te verhinderen dat er moet worden voorgespoeld of nagespoeld, zoals bij de bekende sterilisatiemethode noodzakelijk is, is het volgens een nadere uitwerking van de uitvinding bijzonder gunstig wanneer het reinigingsmedium water is.

Bij de bekende korte reiniging wordt het water verwarmd door de warmtebehandelingssectie van de te reinigen inrichting zelf. Het verwarmen van het water met behulp van de warmtebehandelingssectie neemt echter tamelijk veel tijd in beslag.

Derhalve is het bijzonder gunstig wanneer, volgens een nadere uitwerking van de uitvinding, het water een toevoertemperatuur heeft van ca. 85-95°C.

Teneinde de warmtebehandelingsinrichting niet bloot te stellen aan een grote temperatuurschok, is het, volgens een nadere uitwerking van de uitvinding, bijzonder gunstig wanneer het water een toevoertemperatuur heeft, die geleidelijk toeneemt tot 85-95°C. Het in eerste instantie koelere water verdringt het vloeibare product uit de warmtebehandelingsinrichting, waarna het daarop volgende hete water de warmtebehandelingsinrichting effectief ontsmet.

Ter verhindering van de mogelijkheid dat de warmtebehandelingsinrichting het, na een reinigingsprocedure aan een warmtebehandeling te onderwerpen vloeibare produkt te ver verhit doordat de warmtebehandelingsinrichting nog een hoge temperatuur heeft als gevolg van de reinigingsbehandeling, kan, volgens een nadere uitwerking van de uitvinding, aan het einde van het reinigingsproces nog een hoeveelheid koud water aan de warmtebehandelingsinrichting worden toegevoerd.

Een dergelijke koudwaterprop verdringt het hete water en koelt de warmtebehandelingsinrichting af.

Een afdoende ontsmetting van de gehele warmtebehandelingsinrichting wordt, volgens een nadere uitwerking van de uitvinding, gewaarborgd wanneer de periode gedurende welke de warmtebehandelingsinrichting met warm water wordt doorstroomt zodanig is, dat in de gehele warmtebehandelingsinrichting een temperatuur van minimaal 78°C wordt bereikt.

Wanneer bij de inrichting zoals beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage nr. 9200235 water wordt toegevoerd met een temperatuur van ca. 85-95°C zal de gehele warmtebehandelingsinrichting binnen 3 minuten een temperatuur van 78°C hebben. De totale reinigingswerkwijze, inclusief de koudwaterfasen voor en na de heetwaterfase, onderbreekt derhalve het continue proces slechts ca. 5 minuten waardoor de produktiviteit van de warmtebehandelingsinrichting en de daarop aangesloten inrichtingen aanzienlijk wordt verhoogd.

De uitvinding verschaft tevens een warmtebehandelingsinrichting voorzien van een hulpinrichting voor het onder toepassing van de onderhavige werkwijze reinigen van de warmtebehandelingsinrichting, welke warmtebehandelingsinrichting ten minste is voorzien van een voorraadvat, dat via een eerste leidingstelsel, een warmtebehandelingssectie en een tweede leidingstelsel is verbonden met een afvoer, waarbij de warmtebehandelingsinrichting wordt gekenmerkt door een direkt achter het voorraadvat in het eerste leidingstelsel opgestelde, eerste afsluitklep, waarbij de hulpinrichting wordt gekenmerkt door een reinigingsmediumopslagtank met een reinigingsmediuminlaatleiding, waarbij de opslagtank via een spoelleiding is verbonden met het eerste leidingstelsel, waarbij de spoelleiding gezien vanaf de opslagtank achtereenvolgens is voorzien van een pomp en een tweede afsluitklep en waarbij de verbinding met het eerste leidingstelsel direkt achter de eerste afsluitklep is aangebracht.

Met een dergelijke combinatie van hulp- en warmtebehandelingsinrichting behoeft slechts het zich in het eerste leidingstelsel, de warmtebehandelingssectie en tweede leidingstelsel bevindende vloeibare produkt worden verdrongen, zodat het, in het voorraadvat aanwezige vloeibare produkt niet bij de reinigingsprocedure wordt betrokken, hetgeen tot een aanzienlijke verkorting van de reinigingsprocedure ten opzichte van de bekende procedures leidt.

Wanneer als reinigingsmedium warm water wordt gebruikt is het bijzonder gunstig wanneer de hulpinrichting, volgens een nadere uitwerking van de uitvinding is voorzien van een recirculatieleiding met een daarin opgenomen derde afsluitklep en warmtewisselaar, waarvan de primaire leidingen in verbinding staan met de recirculatieleiding en de secondaire leidingen zijn aangesloten op een verhittingsmediumbron, waarbij de recirculatieleiding is verbonden met de spoelleiding op een punt tussen de pomp en de tweede afsluitklep en met het andere einde is verbonden met de opslagtank.

Wanneer de tweede afsluitklep is gesloten en de hulpinrichting derhalve is geïsoleerd van de warmtebehandelingsinrichting kan het water in de opslagtank worden verhit door recirculatie over de warmtewisselaar waarvan de secondaire leidingen bijvoorbeeld zijn aangesloten op een stoombron. Na elke reinigingsprocedure wordt de opslagtank met water gevuld en wordt het water door recirculatie over de warmtewisselaar verhit tot een gewenste temperatuur van ca. 85-95°C zodat de hulpinrichting gereed 'is voor een volgende reinigingsprocedure. Aangezien voor de warmtebehandelingsinrichting reeds verhittingsmediumbronnen aanwezig zijn, is verwarming van het water op de hierboven geschetste wijze goedkoop en eenvoudig. Het is echter duidelijk dat de opslagtank ook kan zijn voorzien van op basis van electriciteit of verbranding functionerende verhittingselementen.

Teneinde de temperatuur van het door de spoelleiding afgegeven water nauwkeurig te kunnen regelen is het bijzonder gunstig wanneer, volgens een nadere uitwerking van de uitvinding, de hulpinrichting is voorzien van een waterbijmengleiding die met het ene einde is aangesloten op een waterbron en met het andere einde is aangesloten op de spoelleiding, waarbij de waterbijmengleiding is voorzien van een temperatuur-gestuurde regelklep, waarvan de temperatuurmeetingang is aangesloten op een temperatuursensor, die, achter de aansluiting van de waterbijmengleiding op de spoelleiding, in de spoelleiding is voorzien.

Met een dergelijke hulpinrichting kan worden verhinderd dat direkt het hete water in de warmtebehandelingsinrichting wordt geleid, zodat geen temperatuurschok in de warmtebehandelingsinrichting zal optreden. Tevens kan de waterbijmengleiding worden gebruikt om aan het einde van de reinigingsprocedure nog een hoeveelheid koeler water in de warmtebehandelingsinrichting te geleiden teneinde deze inrichting snel op een lagere temperatuur te brengen.

Ter verduidelijking van de uitvinding zullen aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld van een warmtebehandelingsinrichting met een hulpinrichting de werkwijze en de beide inrichtingen, onder verwijzing naar de tekening, worden beschreven.

De tekening toont schematisch in het rechter omkaderde deel een warmtebehandelingsinrichting 1, zoals bijvoorbeeld bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage nr. 9200235, en in het linker omkaderde deel een uitvoeringsvoorbeeld hulpinrichting 2 voor het reinigen van de warmtebehandelingsinrichting.

De warmtebehandelingsinrichting 1 is tenminste voorzien van een voorraadvat 3 dat het aan een warmtebehandeling te onderwerpen vloeibare produkt P bevat en dat via een eerste leidingstelsel 4, een warmtebehandelingssectie 5 en een tweede leidingstelsel 6 is verbonden met een afvoer 7. De warmtebehandelingsinrichting 1 is bijvoorbeeld een pasteurisatie-inrichting voor melk. De afvoer 7 is in het algemeen aangesloten op verdere behandelingsinrichtingen, zoals bijvoorbeeld een inrichting voor het bereiden van kaas.

De warmtebehandelingsinrichting 1 is volgens de uitvinding voorzien van een direkt achter het voorraadvat 3 in het eerste leidingstelsel 4 opgestelde, eerste afsluitklep 8.

De hulpinrichting 2 is volgens de uitvinding voorzien van een reinigingsmediumopslagtank 9 met een reinigingsmediuminlaatleiding 10, waarbij de opslagtank 9 via een spoelleiding 11 is verbonden met het eerste leidingstelsel 4, waarbij de spoelleiding 11 gezien vanaf de opslagtank 9 achtereenvolgens is voorzien van een pomp 12 en een tweede afsluitklep 13 en waarbij de verbinding met het eerste leidingstelsel 4 direkt achter de eerste afsluitklep 8 is aangebracht.

Het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de hulpinrichting 2 is ingericht voor het met heet water reinigen van de warmtebehandelingsinrichting 1. Hiertoe is de hulpinrichting 2 nog voorzien van recirculatieleiding 14 met een daarin opgenomen derde afsluitklep 15 en warmtewisselaar 16, waarvan de primaire leidingen 16p in verbinding staan met de recirculatieleiding 14 en waarvan de secondaire leidingen 16s zijn aangesloten op een verhittingsmediumbron 17. De recirculatieleiding 14 is verbonden met de spoelleiding 11 op een punt tussen de pomp 12 en de tweede afsluitklep 13 en is met het andere einde verbonden met de opslagtank 9. De hulpinrichting 2 is verder voorzien van een waterbijmengleiding 18 die met het ene einde is aangesloten op een waterbron 19, die tevens de opslagtank 9 voedt, en met het andere einde op de spoelleiding 11. De waterbijmengleiding 18 is voorzien van een temperatuur-gestuurde regelklep 20, waarvan de temperatuurmeetingang is aangesloten op een temperatuursensor 21, die, achter de aansluiting van de waterbijmengleiding 18 op de spoelleiding 11, in de spoelleiding 11 is voorzien.

De werking van de beide weergegeven inrichtingen is als volgt:

Wanneer de warmtebehandelingsinrichting 1 dient te worden gereinigd, bijvoorbeeld na zes uur ononderbroken werking daarvan, wordt de eerste afsluitklep 8 van de warmtebehandelingsinrichting 1 gesloten en wordt de afsluitklep 13 geopend, de pomp 12 ingeschakeld en, afhankelijk van de, door de temperatuursensor 21 gemeten temperatuur de temperatuur-gestuurde klep 20 geopend. Door deze handelingen zal het hete water, met een temperatuur van ca. 85-95°C dat zich in opslagtank 9 bevindt, onder bijmenging van koud water in het eerste leidingstelsel 4 van de warmtebehandelingsinrichting worden geleid. Het water doorstroomt de warmtebehandelingsinrichting 1 en wordt nabij de af voer 7 van de warmtebehandelingsinrichting 1 af gevoerd.

De temperatuur gestuurde klep 21 wordt gedurende het reinigingsproces gesloten, zodat na verloop van tijd alleen nog water van ca. 85-95°C in de warmtebehandelingsinrichting 1 wordt geleid.

Het hete water wordt zolang toegevoerd dat in de gehele warmtebehandelingsinrichting een temperatuur van minimaal 78°C heerst. Bij een dergelijke temperatuur wordt de warmtebehandelingsinrichting 1 afdoende ontsmet.

Aan het einde van de reinigingsprocedure wordt de temperatuur-gestuurde klep 20 weer geopend zodat nog een hoeveelheid koud water aan de warmtebehandelingsinrichting 1 wordt toegevoerd, waardoor het hete water uit de warmtebehandelingsinrichting wordt verdrongen en de genoemde inrichting weer wordt afgekoeld. Deze laatste stap is van belang omdat anders het gevaar bestaat, dat het in de warmtebehandelingsinrichting 1 te behandelen vloeibare produkt te ver wordt verhit, hetgeen afbreuk doet aan de kwaliteit van het vloeibare produkt.

Aan het einde van de reinigingsprocedure wordt de tweede afsluitklep 13 gesloten en wordt de eerste afsluitklep 8 weer geopend zodat de warmtebehandelingsinrichting weer kan worden ingeschakeld.

De opslagtank 9 van de hulpinrichting 2 wordt weer bijgevuld met water afkomstig uit de waterbron 19. Het water wordt door recirculatie over de leiding 14 en de warmtewisselaar 16 met behulp van stoom afkomstig uit een stoombron 17 verhit, zodat, wanneer de temperatuur van het water in de opslagtank weer ca. 85-95°C bedraagt, de hulpinrichting gereed is voor een volgende reinigingsprocedure.

Het is duidelijk dat de uitvinding niet is beperkt tot het beschreven uitvoeringsvoorbeeld maar dat diverse wijzigingen binnen het raam van de uitvinding mogelijk zijn. Essentieel is dat met de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding een aanzienlijke verkorting van de reinigingsprocedure wordt bereikt.

Claims (9)

1. Werkwijze voor het reinigen van een inrichting voor het aan een warmtebehandeling onderwerpen van vloeibare produkten, welke inrichting ten minste is voorzien van een voorraadvat dat via een eerste leidingstelsel, een warmtebehandelingssectie en een tweede leidingstelsel in verbinding staat met een afvoer, met het kenmerk, dat de verbinding tussen het voorraadvat (3) en het eerste leidingstelsel (4) wordt verbroken, en vervolgens direkt achter de verbroken verbinding een reinigingsmedium wordt toegevoerd aan de warmtebehandelingsinrichting (1) dat deze geheel doorstroomt en nabij de afvoer (7) van de warmtebehandelingsinrichting (1) wordt afgetapt, en waarbij na een bepaalde periode de toevoer van reinigingsmedium wordt gestaakt en het voorraadvat (3) weer met het eerste leidingstelsel (4) wordt verbonden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het reinigingsmedium water is.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het water een toevoertemperatuur heeft van ca. 85-95°C.

4. Werkwijze volgens conclusies 2, met het kenmerk, dat het water een toevoertemperatuur heeft, die gedurende het reinigingsproces geleidelijk toeneemt tot ca. 85-95°C.

5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat aan het einde van het reinigingsproces nog een hoeveelheid koud water aan de warmtebehandelingsinrichting (1) wordt toegevoerd.

6. Werkwijze volgens één van de conclusies 2-5, met het kenmerk, dat de periode gedurende welke de warmtebehandelingsinrichting (1) met water wordt doorstroomt zodanig is, dat in de gehele warmtebehandelingsinrichting (1) een temperatuur van minimaal 78°C wordt bereikt.

7. Warmtebehandelingsinrichting voorzien van een hulpinrichting voor het onder toepassing van de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies reinigen van de warmtebehandelingsinrichting, welke warmtebehandelingsinrichting ten minste is voorzien van een voorraadvat, dat via een eerste leidingstelsel, een warmtebehandelingssectie en een tweede leidingstelsel is verbonden met een afvoer, met het kenmerk, dat de warmtebehandelingsinrichting (1) is voorzien van een direkt achter het voorraadvat (3) in het eerste leidingstelsel (4) opgestelde, eerste afsluitklep (8), waarbij de hulpinrichting (2) is voorzien van een reinigingsmediumopslagtank (9) met een reinigingsmediuminlaatleiding (10), waarbij de opslagtank (9) via een spoelleiding (11) is verbonden met het eerste leidingstelsel (4), waarbij de spoelleiding (11) gezien vanaf de opslagtank (9) achtereenvolgens is voorzien van een pomp (12) en een tweede afsluitklep (13) en waarbij de verbinding met het eerste leidingstelsel (4) direkt achter de eerste afsluitklep (8) is aangebracht.

8. Warmtebehandelingsinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de hulpinrichting (2) is voorzien van een recirculatieleiding (14) met een daarin opgenomen derde afsluitklep (15) en warmtewisselaar (16), waarvan de primaire leidingen (16p) in verbinding staan met de recirculatieleiding (14) en de secondaire leidingen (16s) zijn aangesloten op een verhittingsmediumbron (17), waarbij de recirculatieleiding (14) is verbonden met de spoelleiding (11) op een punt tussen de pomp (12) en de tweede afsluitklep (13) en met het andere einde is verbonden met de opslagtank (9).

9. Warmtebehandelingsinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de hulpinrichting (2) is voorzien van een waterbijmengleiding (18) die met het ene einde is aangesloten op een waterbron (19) en met het andere einde is aangesloten op de spoelleiding (11), waarbij de waterbijmengleiding (18) is voorzien van een temperatuur-gestuurde regelklep (20), waarvan de temperatuurmeetingang is aangesloten op een temperatuursensor (21), die, achter de aansluiting van de waterbijmengleiding (18) op de spoelleiding (11), in de spoelleiding (11) is voorzien.