PL178115B1 - Mleczarski zespół przetwórczy - Google Patents

Abstract

1 . Mleczarski zespól przetwórczy, zawierajacy wytwornice pary lub goracej wody oraz co najmniej je- den wymiennik ciepla, zanurzany w przetwarzanej cie- czy i selektywnie polaczony z wytwornica pary lub goracej wody, lub zródlem zimnej wody, przy czym kaz- dy wymiennik ciepla jest zaopatrzony w urzadzenie wy- twarzajace wymuszony przeplyw przetwarzanej cieczy poprzez wymiennik ciepla, znamienny tym, ze wytwor- nica (14) pary lub goracej wody jest typu natychmiasto- wego dzialania, a urzadzenie wytwarzajace wymuszony przeplyw przetwarzanej cieczy zawiera turbine o regulo- wanej predkosci, która jest zawieszona na mechanizmie podnosnikowym (16) i jest dostosowana do wymuszania przeplywu przerabianej cieczy z dolu i kierowania jej do góry przez wymiennik ciepla (18) PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest mleczarski zespół przetwórczy. Wynalazek dotyczy kompletnego, samodzielnego, wielozadaniowego mleczarskiego zespołu przetwórczego, przydatnego dla hodowców bydła, bawołów, owiec i kóz, oraz dla dużych państwowych gospodarstw rolnych.

Znane sąróżne typy mleczarskich zespołów przetwórczych, które zawierąjązbiornik koagulacyjny, posiadający komorę w ścianie, w której cyrkuluje gorąca lub zimna woda dla uzyskania przekazu ciepła z mlekiem lub serwatką, zawartą w tym zbiorniku. Zbiorniki takie są czasem zaopatrzone w przyrządy mechaniczne do mieszania i rozbijania twarogu.

Zastosowanie zbiornika koagulacyjnego posiadającego komorę w ścianie zazwyczaj wymaga dwóch układów, oddzielnych dla wody gorącej i zimnej. Często zajmuje długi czas zgromadzenie energii niezbędnej dla tego procesu. Takie układy zawieraj ąurządzenia składające się z rur, zaworów, złączek, pomp hydraulicznych i zbiorników, które muszą być zaprojektowane dla konkretnego procesu przetwarzania mleka, ponieważ są one dostosowane do określonych ilości mleka i posiadają zdolność przetwarzania tylko takich ilości mleka w danym czasie. To zwiększa koszt i czas przetwarzania.

Zgłoszenie patentowe US-A-2078000 ujawnia zespół przetwórczy cieczy, zwłaszcza mleka, posiadający wymiennik ciepła w postaci' wężownicy, który może być zanurzony w przetwarzanej cieczy. Wężownica wymiennika ciepła jest selektywnie zasilana gorącą wodą, parą lub zimną wodą, zależnie od tego, czy ciepło ma być przekazywane cieczy, czy od niej odbierane. Wężownica posiada pionową oś, wokół której może wirować w celu poprawy przenoszenia ciepła z i do przerabianej cieczy, stanowiąc jednocześnie urządzenie wytwarzające wymuszony przepływ przetwarzanej cieczy przez wymiennik ciepła.

Zespół ten nie jest odpowiedni dla produkcji serów. Wężownica nie może wytwarzać skutecznego przepływu w cieczy. Jeśli zatem przetwarzaną substancjąjest twaróg (w którym grudki kazeiny sązdyspergowane w płynnej fazie), z którego ma być uzyskany ser, grudki kazeiny przywierajądo wężownicy, prowadząc w ten sposób do niepożądanych efektów·. Ponadto, w krótkim czasie kazeina na wężownicy zaczyna przeszkadzać w mechanicznym działaniu wężownicy, która praktycznie nie jest już w stanie wytwarzać żadnego przepływu.

Mleczarski zespół przetwórczy, według wynalazku, zawierający wytwornicę pary lub gorącej wody oraz co najmniej jeden wymiennik ciepła zanurzany w przetwarzanej cieczy i selektywnie połączony z wytwornicą pary lub gorącej wody, lub źródłem zimnej wody, przy czym każdy wymiennik ciepła jest zaopatrzony w urządzenie wytwarzające wymuszony przepływ przetwarzanej cieczy poprzez wymiennik ciepła, charakteryzuje się tym, że wytwornica pary lub gorącej wody jest typu natychmiastowego działania, a urządzenie wytwarzające wymuszony przepływ przetwarzanej cieczy zawiera turbinę o regulowanej prędkości, która jest zawieszona na mechanizmie podnośnikowym i jest dostosowana do wymuszania przepływu przerabianej cieczy z dołu i kierowania jej do góry przez wymiennik ciepła.

Korzystnie, wytwornica pary lub gorącej wodyjest połączona ze źródłem paliwa płynnego lub gazowego.

Mechanizm podnośnikowy zawiera elementy napędu ręcznego i korzystnie zaopatrzony jest w przeciwciężar. Korzystnie, mechanizm podnośnikowy zawiera siłownik pneumatyczny lub hydrauliczny lub motoreduktor, połączony z siecią elektryczną lub z generatorem elektrycznym.

Turbina jest połączona z motoreduktorem, który jest zawieszony na zespole podnośnikowym i jest połączony z siecią elektryczną lub generatorem elektrycznym. Wał turbiny wystaje poza dolny koniec wymiennika ciepła, do wystającego końca wału jest przymocowany element łączący, dostosowany do przyłączania przyrządów mieszających lub rozbijających twaróg.

Mechanizm podnośnikowy i wytwornica pary lub gorącej wody są zamontowane na tej samej podstawie, która korzystnie ma na dole kółka do jej przemieszczania. Podstawa jest zaopatrzona w napędzający ją silnik spalinowy i ma postać pojazdu mechanicznego.

Na mechanizmie podnośnikowym są zawieszone co najmniej dwa wymienniki ciepła, z których każdy jest zaopatrzony w turbinę. Mechanizm podnośnikowy jest korzystnie złożony z pojedynczej szyny, która bardziej korzystnie jest nastawna w żądanym kierunku.

178 115

Z mechanizmem podnośnikowym, wytwornicą pary lub gorącej wody i wymiennikiem ciepła jest połączone urządzenie sterujące, automatyzujące ich działanie całkowicie lub częściowo. UrządZenie sterujące zawiera układ mikroprocesorowy.

Mleczarski zespół przetwórczy według wynalazku umożliwia kolejne przetwarzanie różnych ilości mleka w wielu prostych zbiornikach nie będących częścią zespołu przetwórczego, może służyć do różnych zadań i pracować w każdym środowisku, spełniającym jednocześnie wymagania higieny. Dzięki temu, korzystnie zastępuje wiele urządzeń i maszyn w tradycyjnym zakładzie mleczarskim i zakładzie produkcji serów, co pozwala przerabiać różne ilości mleka, uzyskiwać wszystkie rodzaje serów, zarówno z mleka niepasteryzowanego jak i pasteryzowanego, twarogu maślankowego, masła, jogurtu i tym podobnych. Zespół przetwórczy może być bezpośrednio wykorzystywany w różnych zbiornikach mleka, które mogą mieć różne objętości, co umożliwia radykalne skrócenie czasu procesu.

Mleczarski zespół przetwórczy według wynalazku jest łatwy do oczyszczenia, przez co oferuje maksymalną gwarancję utrzymania higieny i uniknięcia zanieczyszczenia cieczy (mleka lub serwatki) przeznaczonej do przetwarzania, oraz jest prosty i ekonomiczny w obsłudze, bez wymagań w zakresie specjalistycznej obsługi i skomplikowanych technologii. Jeden zespół przetwórczy może dokonywać wszystkich procesów wymiany ciepła, procesów fizykochemicznych, mikrobiologicznych i mechanicznych, obecnie wykonywanych w różnych urządzeniach tradycyjnych dla zakładu mleczarskiego, przy jednoczesnym spełnieniu wymogów bhp i bez zmiany technologii tradycyjnych serów.

Zespół według wynalazku eliminuje niedogodności występujące w tradycyjnym przemyśle mleczarskim, w których sam zbiornik, niekoniecznie miedziany, powinien być ogrzany dla przeniesienia wystarczającej ilości ciepła w jednostce czasu do cieczy, w celu umożliwienia uzyskania pożądanego rezultatu. W wyniku tego do finalnego produktu mleczarskiego przenoszone są cząsteczki miedzi. Według wynalazku użyty wymiennik ciepła daje bardzo szybki przekaz ciepła i nie majuż dalszej potrzeby stosowania miedzi na elementy przekazujące ciepło do cieczy technologicznej, w związku z czym rurki wymiennika mogą być wykonane z materiału o niższej przewodności cieplnej niż miedź, jak na przykład stal nierdzewna, w wyniku czego występuje problem związany z uwalnianiem cząstek miedzi. Dynamiczny wymiennik ciepła typu zanurzeniowego zmniejsza czas i koszt cyklu produkcyjnego, nie powodując przy tym zmiany specyfiki tradycyjnego procesu produkcyjnego. Ponadto zespół przetwórczy według wynalazku umożliwia spełnienie każdego wymogu produkcyjnego (począwszy od poziomu indywidualnego pasterza i skończywszy na dużym przemysłowym zakładzie mleczarskim), przy naprawdę znaczących oszczędnościach energii w porównaniu z tradycyjnymi urządzeniami.

Prowadzi to do zmniejszenia zanieczyszczania środowiska dzięki znacznemu zmniejszeniu emisji spalin, całkowitemu wyeliminowaniu zużycia wody, dużemu ograniczeniu odprowadzenia detergentów i wyraźnemu zmniejszeniu zapotrzebowania powierzchni produkcyjnej. Ponadto zespół przetwórczy według wynalazku umożliwia całkowite pozbycie się tradycyjnego miedzianego zbiornika z odstępem ściennym i o stałej objętości. Obecnie jest to prosty zbiornik, wykonany z dowolnego materiału odpowiedniego dla celów spożywczych (na przykład nierdzewnej stali lub dopuszczalnych dla celów spożywczych sztucznych tworzyw).

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiono mleczarski zespół przetwórczy według wynalazku, w widoku z boku.

Przedstawiony na rysunku mleczarski zespół przetwórczy 10 ma podstawę 12, na której jest umieszczona wytwornica 14 pary lub gorącej wody typu o natychmiastowym działaniu. Na podstawie 12 jest usytuowany również mechanizm podnośnikowy 16, który zawiera ramię wychylne 24 z podwieszonym wymiennikiem ciepła 18. Wymiennik ciepła 18 składa się z wiązki rurek, wewnątrz której jest umieszczona współosiowo turbina (nie pokazana) o regulowanej szybkości, wytwarzająca przepływ cieczy w wyniku pobierania cieczy ze spodu i wyrzucania jej poprzecznie i promieniowo poprzez pionowo usytuowane rurki wiązki. Wymiennik ciepła 18 tego typu przykładowo jest opisany we włoskim zgłoszeniu patentowym Nr MO93A000005, zatytułowanym „Promieniowy, dynamiczny wymiennik ciepła typu zanurzeniowego”.

178 115

Korzystnie, na mechanizmie podnośnikowym 16 sązawieszone co najmniej dwa wymienniki ciepła 18, z których każdy jest zaopatrzony w turbinę. Tak zmodyfikowany zespół przetwórczy jest przydatny wtedy, gdy masa przetwarzanej cieczy jest dość znaczna.

Turbina jest podtrzymywana na wymienniku ciepła 18 i jest napędzana motoreduktorem 22, umieszczonym nad wymiennikiem ciepła 18.

Jak przedstawiono na rysunku, mechanizm podnośnikowy 16 zawiera stojak 17, w którego górnym końcu jest zamontowane ramię wychylne 24 napędzane przez siłownik 19 za pośrednictwem stosownego urządzenia sterującego (nie pokazano), umieszczonego na podstawie 12. Mechanizm podnośnikowy 16 może być napędzany w inny sposób, na przykład hydraulicznie bądź przez motoreduktor, a nawet ręcznie. W tym przypadku zawiera on przeciwciężar ograniczający wysiłek operatora.

Mechanizm podnośnikowy 16 korzystnie stanowi pojedyncza szyna, nastawna w potrzebnym kierunku, z wciągnikiem.

Korzystnie mleczarski zespół przetwórczy 10 według wynalazku zawiera zbiornik 20 mieszczący przetwarzaną ciecz, usytuowany obok podstawy 12. Zbiornik 20 może być dowolnym zbiornikiem odpowiednim dla tego celu i spełniającym wymogi bhp dla danego konkretnego zastosowania. Nie musi to być tradycyjny zbiornik miedziany z komorą w ścianie.

Według rysunku ramię wychylne 24, a zatem i wymiennik ciepła 18, mogą przyjmować dwa zasadnicze położenia, mianowicie położenie robocze czyli opuszczone, w którym wymiennik ciepła 18 jest zanurzony w przetwarzanej cieczy zawartej w zbiorniku 20 (na rysunku położenie to przedstawiono liniami ciągłymi), i położenie uniesione, w którym wymiennik ciepła 18 znajduje się poza zbiornikiem 20 (na rysunku położenie to przedstawiono liniami przerywanymi).

Wał turbiny (niewidoczny) wystaje poza dolną krawędź wymiennika ciepła 18 i posiada zamocowany do niego element łączący 28, umożliwiający połączenie wału turbiny z elementami mieszającymi, bądź elementami rozbijającymi twaróg (nie pokazano).

Dla uproszczenia, na rysunku nie pokazano połączeń hydraulicznych, instalacji elektrycznej i zaworu umożliwiającego przepływ gorącej wody lub pary, które są oczywiste dla specjalistów-..

Podstawa 12 jest zaopatrzona w regulowane nogi 26. Nogi 26 mogą być zastąpione lub uzupełnione na bokach kółkami, dla ułatwienia przemieszczania mleczarskiego urządzenia przetwórczego 10. Jeśli mleczarski zespół przetwórczy 10 ma być przemieszczany na znaczne odległości, może być w tym celu zaopatrzony w silnik, wraz ze stanowiskiem kierowcy, przyjmując ostatecznie postać pojazdu mechanicznego z silnikiem spalinowym.

Działanie mleczarskiego urządzenia przetwórczego 10 jest następujące.

Początkowy stan jest taki, że wymiennik ciepła 18 jest zanurzony w cieczy (mleku lub serwatce) zawartej w zbiorniku 20 i pracuje umieszczona wewnątrz wymiennika turbina (niewidoczna). Po rozpoczęciu podawania gorącej wody lub pary przez wytwornicę 14 pary lub gorącej wody o natychmiastowym działaniu do wymiennika 18 poprzez układ hydrauliczny, wymiennik ciepła 18 przekazuje ciepło do cieczy, w której jest zanurzony. Kondensat, który znajduje się na wylocie wymiennika ciepła 18 jest zawracany do wytwornicy 14 w celu powtórnego przetworzenia na parę lub gorącą wodę, i tym samym powtórzenie tego cyklu.

Jest wymiennik ciepła 18 nie jest zanurzony w cieczy i pracuje przy tym wytwornica 14 pary lub gorącej wody, temperatura wymiennika ciepła 18 wzrasta do wartości zbliżonej do temperatury przepływającej przez niego pary, co zapewnia działanie sterylizujące i dezynfekujące.

Wymiennik ciepła 18 może również pracować w kierunku odwrotnym. Korzystnie jest on użyty do schłodzenia cieczy, w której jest zanurzony poprzez zamknięcie doprowadzenia pary i podanie zimnej wody, której temperatura zasadniczo nie jest wyższa od otoczenia, na przykład wody wodociągowej, która normalnie ma temperaturę poniżej 15°C, bądź też wody źródlanej, studziennej i tym podobnej. W wyniku tego odprowadza się za pomocą wymiennika ciepła 18 ciepło z cieczy, w której jest zanurzony, chłodząc jądo żądanej temperatury (która w zastosowaniach technologicznych jest zasadniczo wyższa od temperatury wody wodociągowej). Wymiennik ciepła 18 i umieszczona wewnątrz niego turbina, to znaczy części mleczarskiego urządzenia

178 115 przetwórczego 10 stykające się z cieczą technologiczną sąkorzystnie wykonane ze stali nierdzewnej. Materiał ten jest korzystny z punktu widzenia higieny.

Wytwornica 14 gorącej wody lub pary typu o natychmiastowym działaniu jest korzystnie połączona ze źródłem paliwa płynnego lub gazowego i jest połączona z urządzeniem sterującym, przy czym jest ona zasilana z sieci elektrycznej lub przez generator elektryczny.

Urządzenie sterujące zespołu przetwórczego, z którym jest połączony mechanizm podnośnikowy 16, wytwornica 14 i wymiennik ciepła 18, korzystnie typu mikroprocesorowego, jest dostosowane do zautomatyzowania ich działania całkowicie lub częściowo.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (16)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mleczarski zespół przetwórczy, zawierający wytwornicę pary lub gorącej wody oraz co najmniej jeden wymiennik ciepła, zanurzany w przetwarzanej cieczy i selektywnie połączony z wytwornicą pary lub gorącej wody, lub źródłem zimnej wody, przy czym każdy wymiennik ciepła jest zaopatrzony w urządzenie wytwarzające wymuszony przepływ przetwarzanej cieczy poprzez wymiennik ciepła, znamienny tym, że wytwornica (14) pary lub gorącej wody jest typu natychmiastowego działania, a urządzenie wytwarzające wymuszony przepływ przetwarzanej cieczy zawiera turbinę o regulowanej prędkości, która jest zawieszona na mechanizmie podnośnikowym (16) i jest dostosowana do wymuszania przepływu przerabianej cieczy z dołu i kierowania jej do góry przez wymiennik ciepła (18).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że wytwornica (14) pary lub gorącej wody jest połączona ze źródłem paliwa płynnego lub gazowego.
3. 3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że mechanizm podnośnikowy (16) zawiera elementy napędu ręcznego.
4. 4. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że mechanizm podnośnikowy (16) zaopatrzony jest w przeciwciężar.
5. 5. Zespół według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że mechanizm podnośnikowy (16) zawiera siłownik (19) pneumatyczny lub hydrauliczny.
6. 6. Zespół według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że mechanizm podnośnikowy (16) zawiera motoreduktor połączony z siecią elektryczną, lub z generatorem elektrycznym.
7. 7. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że turbinajest połączona z motoreduktorem (22), który jest zawieszony na zespole podnośnikowym (16) i jest połączony z siecią elektryczną lub generatorem elektrycznym.
8. 8. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że mechanizm podnośnikowy (16) i wytwornica (14) pary lub gorącej wody są zamontowane na tej samej podstawie (12).
9. 9. Zespół według zastrz. 8, znamienny tym, że podstawa (12) ma na dole kółka do jej przemieszczania.
10. 10. Zespół według zastrz. 8, znamienny tym, że podstawa (12) jest zaopatrzona w napędzający ją silnik spalinowy i ma postać pojazdu mechanicznego.
11. 11. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że na mechanizmie podnośnikowym (16) są zawieszone co najmniej dwa wymienniki ciepła, z których każdy jest zaopatrzony w turbinę.
12. 12. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że mechanizm podnośnikowy (16) jest utworzony z pojedynczej szyny.
13. 13. Zespól według zastrz. 12, znamienny tym, że pojedyncza szyna jest nastawna w żądanym kierunku.
14. 14. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że z mechanizmem podnośnikowym (16), wytwornicą (14) pary lub gorącej wody i wymiennikiem ciepła (18) jest połączone urządzenie sterujące, automatyzujące ich działanie całkowicie lub częściowo.
15. 15. Zespół według zastrz. 14, znamienny tym, że urządzenie sterujące zawiera układ mikroprocesorowy.
16. 16. Zespół według zastrz. 7, znamienny tym, że wał turbiny wystaje poza dolny koniec wymiennika ciepła (18), do wystającego końca wału jest przymocowany element łączący (28), dostosowany do przyłączania przyrządów mieszających lub rozbijających twaróg.

    178 115