SE444890B

SE444890B - Arrangement for maintaining a sterile atmosphere in a tank with an oxidisation sensitive content

Info

Publication number: SE444890B
Application number: SE8104861A
Authority: SE
Inventors: B A Palm
Original assignee: Alfa Laval Ab
Priority date: 1981-08-17
Filing date: 1981-08-17
Publication date: 1986-05-20
Also published as: SE8104861L

Abstract

With the aim of maintaining a sterile atmosphere in a storage tank, without the tank having to be freely exposed to its surroundings, at the same time as the risk of the emergence of dangerous low pressure in the tank is eliminated; the tank is supplied with over pressure relative to the surrounding atmosphere via an upwardly attached air pipe (4), through which air is continually fed to an outlet (5) via a sterile air filter (3) attached to the pipe upstream from the tank and via a constriction in the pipe downstream from the tank(6).<IMAGE>

Description

8104861-3 Enligt uppfinningen upprötthålles normalt ett övertryck i tanken genom att den är förbunden med ett sterilluftsystem som matas från en kontinuerligt arbetande fläkt. Lämpligt övertryck inregleras t.ex. medelst en tryckmätare anordnad i sterilluftledningen före strypanordningen. Övertrycket skall vara stort nog för att ej skadligt undertryck skall uppstå vid nedkylning efter ångning eller hetvattensterilisering. Den reservkapacitet av sterilluft som finns till hands vid snabbt minskande gasvolym i tanken består således dels i den mot övertrycket svarande gasvolymen samt den luftvolym fläktsystemet förmår tillföra under den aktuella nedkylningsperioden. According to the invention, an overpressure is normally maintained in the tank in that it is connected to a sterile air system which is fed from a continuously operating fan. Appropriate overpressure is regulated e.g. by means of a pressure gauge arranged in the sterile air line before the throttling device. The overpressure must be large enough so that non-harmful underpressure will occur during cooling after steaming or hot water sterilization. The reserve capacity of sterile air that is available at rapidly decreasing gas volume in the tank thus consists partly of the gas volume corresponding to the overpressure and the air volume the fan system is able to supply during the current cooling period.

Uppfinningen skall nu ytterligare belysas medelst några praktiska utförings- tformer av densamma, varvid hänvisas till bifogad ritning där fig. l visar ett sterilluftarrangemang för en enskild tank och fig. 2 visar ett arrange- mang för sterilluftventilering av en grupp tankar medelst samma sterilluft- källa.The invention will now be further elucidated by means of some practical embodiments thereof, reference being made to the accompanying drawing where Fig. 1 shows a sterile air arrangement for a single tank and Fig. 2 shows an arrangement for sterile air ventilation of a group of tanks by means of the same sterile air source .

I fig. 1, som visar uppfinningen tillämpad på en enskild tank 1, matas via en fläkt 2 luft genom ett sterilluftfilter 3 i en ventilationsledning 4 till ett utlopp 5. Före utloppet är ett spjäll 6 och en tryckmätare 7, t.ex. ett Prandtlrör, installerade. Tanken l är ansluten till ventilationsledningen 4 via ett förbindelserör 8. Lämpligt övertryck inställs medelst tryckmätaren 7 och spjället 6. En manlucka 9 anordnad i toppen av tanken l behöver ej täta fullständigt då insugning under avkylningsperioder kan ske via förbindelse- röret 8 under övertryck inuti tanken 1. Fläkten 2 arbetar kontinuerligt natt och dag. För ändamålet lämpliga sterilluftfilter är väl kända och dimensio- neras lämpligen så att de behöver bytas endast några gånger per år.In Fig. 1, which shows the invention applied to an individual tank 1, air is fed via a fan 2 through a sterile air filter 3 in a ventilation duct 4 to an outlet 5. Before the outlet is a damper 6 and a pressure gauge 7, e.g. a Prandtl tube, installed. The tank 1 is connected to the ventilation line 4 via a connecting pipe 8. Appropriate overpressure is set by means of the pressure gauge 7 and the damper 6. A manhole 9 arranged at the top of the tank 1 does not have to seal completely as suction during cooling periods can take place via the connecting pipe 8 under overpressure inside the tank. The fan 2 works continuously night and day. Sterile air filters suitable for the purpose are well known and are suitably dimensioned so that they only need to be replaced a few times a year.

I fig. 2 ﬂisas uppfinningen tillämpad på en grupp tankar betjänade av samma sterilluftkälla. En fläkt 10 matar genom ett sterilluftfilter ll en ventila- tionsledning 12 från vilken grenrör l3a-l3e är dragna för att betjäna varje enskild tank l4a-l4e.*Varje grenrör 13 har ett utlopp 14 och är försett med ett spjäll 16, en tryckmätare 17 samt ett anslutningsrör 18 till tanken 14.In Fig. 2, the invention is applied to a group of tanks served by the same source of sterile air. A fan 10 feeds through a sterile air filter 11 a ventilation duct 12 from which manifolds 13a-13e are drawn to serve each individual tank 14a-14e. * Each manifold 13 has an outlet 14 and is provided with a damper 16, a pressure gauge 17 and a connecting pipe 18 to the tank 14.

Dessutom är varje grenrör 13 försett med en avstängningsventil 19 så att varje tank kan urkopplas individuellt från ventilationssystemet. 8104861-3 Som ovan nämnts, bör tillräckligt stort övertryck upprätthållas i systemet och tillräckligt stor fläktkapacitet användas för att undvika risk för undertryck även vid mycket snabb avkylning av tankarna efter diskning. Om man ur ekonomisk synpunkt väljer sådan kapacitet hos ventilationssystemet att liten marginal till riskgränsen för tankkollaps föreligger, är det ur säkerhetssynpunkt lämpligt att utforma strypanordningen 6 i fig. l eller 16 i fig. 2 så att den stryper luftflödet i riktning mot utloppet men tillåter ostrypt passage för insugning av luft genom nämnda utlopp i händelse av hastigt uppträdande undertryck i tanken. Dylika s.k. stryp-backventiler är väl kända och behöver ej beskrivas i detta sammanhang.In addition, each manifold 13 is provided with a shut-off valve 19 so that each tank can be disconnected individually from the ventilation system. 8104861-3 As mentioned above, a sufficiently large overpressure should be maintained in the system and a sufficiently large fan capacity should be used to avoid the risk of negative pressure even with very rapid cooling of the tanks after washing. If, from an economic point of view, one chooses such a capacity of the ventilation system that there is a small margin to the risk limit for tank collapse, it is from a safety point of view suitable to design the throttling device 6 in Fig. 1 or 16 in Fig. 2 so that it throttles the air flow towards the outlet passage for intake of air through said outlet in the event of rapidly occurring negative pressure in the tank. Dylika s.k. throttle valves are well known and need not be described in this context.

Fläkten eller fläktarna som matar ett ventilationssystem enligt uppfin- ningen skall arbeta kontinuerligt. För ett system innefattande ett flertal tankar inses att belastningen av systemet kommer att variera en hel del.The fan or fans that supply a ventilation system according to the invention must operate continuously. For a system comprising a plurality of tanks, it will be appreciated that the load on the system will vary a great deal.

Under långa perioder erfordras relativt liten fläktkapacitet för att upp- rätthålla önskat tryck, medan det t.ex. i samband med diskningscykler krävs betydligt större fläktkapacitet. Det kan därför vara ekonomiskt att förse fläktsystemet med varvtalsreglering genom en styranordning som arbetar medelst impulser från en tryckgivare i ventilationsledningen. Om ett extremt snabbt insugningsbehov uppstår i någon tank börjar trycket i lednings- systemet att sjunka, vilken trycksänkning snabbt kan motverkas genom direkt ökning av fläktens varvtal.For long periods, relatively small fan capacity is required to maintain the desired pressure, while e.g. in connection with washing cycles, significantly larger fan capacity is required. It can therefore be economical to provide the fan system with speed control through a control device which operates by means of impulses from a pressure sensor in the ventilation line. If an extremely fast suction demand arises in a tank, the pressure in the pipe system begins to drop, which pressure drop can be quickly counteracted by directly increasing the fan speed.

Uppfinningen kan med fördel tillämpas för varje form av lagertank där problem med bakterier, jäst och mögel förekommer. Detta gäller framför allt inom livsmedelsindustrin. Exempel på särskilt viktiga användningsområden är fermenteringstankar, lagringstankar för pastöriserad mjölk och lagfingš- tankar för pastöriserad juice med lågt pH. För juice-sektorn kan uppfin- ningen innebära att behovet av dyrbara specialgjorda steriltankar i många fall kan elimineras.The invention can be advantageously applied to any form of storage tank where problems with bacteria, yeast and mold occur. This is especially true in the food industry. Examples of particularly important areas of use are fermentation tanks, storage tanks for pasteurized milk and low-pressure tanks for pasteurized juice with a low pH. For the juice sector, the invention may mean that the need for expensive specially made sterile tanks can in many cases be eliminated.

Förfarandet enligt uppfinningen innebär vidare en betydande fördel ur anläggningssynpunkt. Tankplaceringen blir på grund av det slutna ventile- ringsystemet oberoende av lokalens beskaffenhet och atmosfären i lokalen. 8104861-5 En ytterligare sekundär effekt, som erhålles då förfarandet enligt upp- finningen tillämpas på tankar inuti en industrilokal, är den på grund av ständig cirkulation av lokalens atmosfär genom sterilluftfiltret erhållna avbakteriseringen av lokalatmosfären.The method according to the invention further entails a significant advantage from a plant point of view. Due to the closed ventilation system, the tank location will be independent of the condition of the room and the atmosphere in the room. An additional secondary effect, which is obtained when the method according to the invention is applied to tanks inside an industrial premises, is the debacterization of the premises atmosphere obtained due to constant circulation of the atmosphere of the premises through the sterile air filter.

Claims

Claim 1. Device for maintaining a sterile atmosphere inside a tank with oxidation-sensitive content, such as food, by pressurizing the tank relative to the surrounding atmosphere by means of sterile air from a sterile air line, which is continuously fed via a fan device and a sterile air. filter, characterized in that the tank at the top is connected via a connecting pipe (8) to the sterile air line (4), which downstream of the connecting pipe (8) opens into an outlet (5), and that the sterile air line (4) between the connecting pipe (8) and the outlet (5) is provided with a choke (6) dimensioned to release a small air flow relative to the supply capacity of the fan device (2) and to maintain in the tank sufficient overpressure which together with said supply capacity prevents the formation of negative pressure in the tank at rapid occurring temperature drop in the tank atmosphere.

Device according to claim 1, characterized in that said throttling device (6) is arranged to throttle an air flow in the direction of said outlet (5), but to allow unthrottled passage for intake of air through said outlet in the event of rapidly occurring negative pressure 1 tanks (1).

Device according to claim 1, characterized in that said line is provided with a pressure sensor, and that the fan device is provided with a throttling device for regulating the speed of the fan device by means of impulses from said pressure sensor.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tank (låa-läe) at the top is connected via a duct (l8a-l8e) and an individual sterile air line (l3a-l3e) to a sterile air line (12) common to several tanks. , whereby the risk of rapidly occurring negative pressure in an individual tank is further reduced by freely communicating with the overpressure atmosphere in the other tanks connected to the line (12).