SE513413C2 - Anordning vid en infusor för en flytande livsmedelsprodukt - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 5132415 Men eftersom dessa tidigare infusorer har en annan nackdel, frångick man detta koncept. Nackdelen var att, när man använde en sådan infusor, t.ex. för mjölk, förorsakade den ånga som på låg nivå i tryckkärlet sprutas in mot de finfördelade vätskedropparna, att dropparna ändrade riktning och många av dropparna fastnade på de heta innerväggarna i infusorn, där påbränning av produkten var den omedelbara följden. Påbränningarna medför stora hygieniska problem och är mycket svårdiskade.

För att komma ifrån problemet med påbränningar av produkten på infusorns inneväggar, placerade man ånginloppet i infusorns övre del. Ångan tillföres ovanifràn över produktens fördelningskammare, så att dropparna inte skall störas i fallet ner genom ångrummet. Men insläppningen av ånga medströms med produktinsläppet har också sina nackdelar. Denna typ av ånginsläpp kan ge upphov till påbränningar av produkt runt omkring eller i de fördelningshál eller fördelningsspalter som fördelningskammaren uppvisar. Detta stör uppvärmningen av produkten, temperaturen på produkten sjunker, varvid ångtrycket måste ökas och man får högre temperaturdifferenser mellan produkt och ånga. Genom att utforma fördelningshålen så att de får en mycket tunn egg ut mot ångrummet, kan man lösa problemet, genom att man får mycket tunna påbränningar som lätt bryts av, innan de blir störande.

Men medströmsinsläppningen av ånga förosakade också att man inte fick det "kalla" utrymmet i den övre delen av tryckkärlet. De okondenserbara gaserna har inget naturligt ställe att samlas. De okondenserbara gaserna kan också lätt stanna kvar instängda i fickor i den nedströmmande ångan och det uppstår mycket lätt inblandning av ånga i de okondenserbara gaserna. Detta ger en betydligt sämre uppvärmning av produkten, som måste kompenseras med ett onödigt högt ångtryck och större temperaturdifferenser mellan ånga och produkt. Åtgången av ånga i processen blir också mycket större eftersom det är svårt att separera ångan och de okondenserbara gaserna vid utsläpp av gaserna.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att man genom att kombinera ett lågt placerat ånginlopp med en temperturgivare som styr utsläppningen av de okondenserbara gaserna, får en naturlig separering av gaser och ånga och en automatisk utsläppning av dessa gaser.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att ångförbrukningen i processen blir mindre, då ånga och okondenserbara gaser inte blandas så lätt.

Dessa och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att anordningen av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att infusorn har åtminstone en temperaturgivare placerad i tryckkärlets övre del, nämnda tryckgivare är via en temperaturregulator anordnad att styra en utloppsventil för de okondenserbara gaserna.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen har vidare getts de av underkraven framgående kännetecknen. ul íl' a-“l n Ål 10 15 20 25 30 35 513 413 3 En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu närmare att beskrivas, med hänvisning till bifogade ritningar, av vilka: Fig. 1 visar en sidovy, delvis i sektion, av en infusor enligt uppfinningen Fig. 3 visar ett flödesschema för en anläggning för värmebehandling, medelst infusionsvärme, _ Ritningarna visar endast de för förståelsen av uppfinningen väsentliga detaljerna. i i i .

Fig. 1 visar, isidovy, en infusor1 enligt uppfinningen. lnfusorn 1 beståri huvudsak av ett konventionellt tryckkärl 2. Tryckkärlet 2 har i sin övre del ett inlopp 3 för den produkt som skall värmebehandlas i lnfusorn 1. Produktinloppet 3 slutar med en fördelningskammare 4. Fördelningskammaren 4 är centralt placerad i tryckkärlet och har på sin undre vägg 5 upptaget ett stort antal hål eller spalter. Hålen eller spalterna är avsedda att finfördela den inkommande produkten så att produkten när den kommer in i tryckkärlet 2 bildar ett stort antal, små, fina droppar 20 som faller ner genom tryckkärlet 2.

I tryckkärlets 2 nedre del, företrädesvis nederst, där tryckkärlet 2 bildar en konisk avslutning 6, är placerat ett utlopp 7 för den produkt som värmebehandlats i lnfusorn 1. Den nedre delen av den koniska avslutningen 6 av tryckkärlet 2, fungerar som en hållarcell, där produkten uppehåller sig en viss tid innan den pumpas vidare för ytterligare behandling. v __ _ ___ ____ lnfusorn 1 är vidare, i den nedre delen av tryckkärlet 2, försedd med ett inlopp 8 för ånga 21. Ånginloppet 8 är placerat långt ner i tryckkärlet 2, företrädesvis ovanför den koniska avslutningen 6 av tryckkärlet 2 och på något avstånd från den vätskeyta 9 som bildas av den värmebehandlade produkten, då produkten uppehåller sig i tryckkärlet 2 vid en viss temperatur och innan den lämnar tryckkärlet 2. Ånginloppet 8 är via en isolerad fördelningskafirnmíaggrfe 10 förbunden med en koncentrisk öppning 11 upptagen i tryckkärlets 2 mantelyta 12.

I den övre delen av tryckkärlet 2 är placerat ett utlopp 13 för okondenserbara gaser. Utloppet 13 är försett med en reglerbar ventil 14. l den övre delen av tryckkärlet 2 flnns också placerat åtminstone en temperaturgivare 15, vilken via en temperaturregulator 16 styr utloppsventilen 14. l den föredragna utföringsformen är tryckkärlet 2 försett med ytterligare två stycken temperaturgivare 17, 18 företrädesvis placerade så att en givare 17 sitter på än högre nivå än givaren 15 och den andra givaren 18 sitter på en lägre nivå än givaren 15.

Den till lnfusorn 1 inkommande produkten pumpas genom en rörledning till inloppet 3 i tryckkärlets 2 övre del. Den inkommande produkten som t. ex. kan bestå av mjölk håller vanligen en temperatur av 75-82°C, i vissa applikationer upp till 120°C.

Från inloppet 3 och fördelningskammaren 4 passerar produkten genom ett stort antal hål eller spalter upptagna i fördelningskammarens 4 undre vägg 5. Produkten bildar 10 15 20 25 30 35 5134413 därmed ett stort antal, små droppar 20 som faller fritt ner genom tryckkärlet 2, tills det att de når vätskeytan 9 _ På sin väg ner genom tryckkärlet 2 möter produktdropparna 20 ånga 21, under tryck, som har en temperatur av ca 120-170°C, företrädesvis 140- 150°C. Ångan 21 värmer snabbt, genom kondenserlng av ångan, produktdropparna 20 till önskad temperatur och när dropparna 20 når vätskeytan 9 har produkten uppnått den önskade temperaturen. Avståndet mellan fördelningskammaren 4 för produkt och vätskeytan 9 skall vara så stort att produktdropparna 20 hinner att värmas till önskad temperatur. Den färdiguppvärmda produkten kommer, att under en viss tidsperiod, uppehålla sig i den koniska avslutningen 6 av tryckkärlet 2, innan den lämnar infusorn 1, genom utloppet 7.

Genom insläppet av ånga 21 koncentriskt i tryckkärlet 2 får man en mycket jämn spridning av ångan 21 inuti tryckkärlet 2 och man riskerar i mycket liten utsträckning att den inströmmande ångan 21 stör produktdropparna 20. Genom att produktdropparna 20 kan falla förhållandevis rakt ner utan störningar, minimerar man produktstänk på de varma innerväggarna i tryckkärlet 2 och därmed minskas påbränningen av produkt på tryckkårlets 2 väggar.

Under uppvärmningsprocessen frigöres okondenserbara gaser 22, såsom syre, kväve och koldioxid, från produkten. En viss mängd okondenserbara gaser 22 kommer också från ångan 21 som används i processen. Genom att infusorn 1 har ett ånginlopp 8 placerat i den nedre delen av tryckkärlet 2, får man naturligt ett "kallt" utrymme 19 i de övre delarna av tryckkärlet 2. I detta "kalla" utrymme 19 samlas också helt naturligt de okondenserbara gaserna 22, med en mycket liten inblandning av ånga 21 från processen. Det ”kalla” utrymmet förhindrar att hålen eller spalterna i fördelningskammarens 4 undre vägg 5 upphettas av ånga av hög temperatur och därigenom undvikes påbränning av produkt i hålen eller spalterna eller på fördelningskammarens 4 undre vägg 5.

Temperaturregulatorn 16 ges ett börvärde som med några grader överstiger den inkommande produktens temperatur. När temperaturgivaren 15 avläser detta börvärde, går en signal till den reglerbara utloppsventilen 14. Ventilen 14 öppnar och de okondenserbara gaserna 22 evakueras. För att få ett lämpligt stort, ”kallt” utrymme 19 har man i den föredragna utföringsformen ytterligare två temperaturgivare 17, 18 som i princip fungerar som maximi- och minimivakt, respektive. Det "kalla”utrymmet 19 bör inte få sträcka ut sig nedåt i tryckkärlet 2, då detta menligt kan påverka uppvärmningen av produkten. Ej heller får det "kalla" utrymmet 19 krympa till en så liten volym, att man inte får den naturliga samlingen av de okondenserbara gaserna 22. Alternativt kan endast två givare 15, 17 användas, där den första givaren 15 reglerar ventilen 14 och den andra givaren 17 fungerar, antingen som en maximivakt eller som en minimivakt, beroende på var den placeras i förhållande till den första givaren 15. 10 15 20 25 5135413 I Fig. 3 visas hur en infusor 1 ingår som en del i en anläggning för värmebehandling av en flytande Iivsmedelsprodukt medelst infusionsvärme. Den inkommande produkten 30 passerar via en balanstank 31 och en pump 32. I en värmebehandlare 33, exempelvis en plattvärmeväxlare, förvärmes produkten till önskad temperatur, vanligen 75fZ827C, temperaturer på upp till 120°C kan förekomma.

Den således uppvärmda produkten leds i rörledning till infusorn 1 och värmebehandlas där med ovan beskriven metodf” i i Den färdigbehandlade produkten leds från infusorn 1 till ett expansionskärl 34, där det tillskott pà vatten, som produkten fàtt genom infusionsuppvärmningen, åter avlägsnas. Via en pump 35 o-ch-'ev-éån-tluellt en homogenisator 36, leds produkten vidare till en kylare 37, tex. en plattvärmeväxlare, där den avkyls till önskad temperatur.

Produkten lämnar sedan anläggningen genom en rörledning 38 till vidare behandling eller till slutlig förpackning i konsumtionsförpackningar.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommes med föreliggande uppfinning en anordning vid en infusor 1 som medverkar till att man kan släppa in ånga 21 på en låg nivå i tryckkärlet 2, utan att àngströmmen 21 stör produktdropparnas 20 fall genom tryckkärlet 2. Genom-att ànginloppet 8 är placerat i tryckkärlets 2 nedre del skapas också ett ”kallt” utrymme 19 i tryckkärlets 2 övre del, vilket medverkar till att man enkelt och utan att fà med onödiga mängder ånga 21, kan evakuera de okondenserbara gaser 22 som bildas vid processen.

Claims (3)

10 15 20 25 b. 513 413 PATENTKRAV

1. Anordning vid en infusor (1) för en flytande livsmedelsprodukt, av den typ som innefattar ett tryckkårl(2), med ett i dess övre del beläget inlopp (3) för produkten, nämnda inlopp (3) är anordnat att fördela den i tryckkärlet (2) inkommande produkten till små droppar (20), infusom ( 1) innefattar vidare ett inlopp (8) för ånga beläget i tryckkärlets (2) nedre del samt ett i den övre delen beläget utlopp (13) för okondenserbara gaser (22), kännetecknad därav att ànginloppets (8) placering i den nedre delen av tryckkärlet (2) skapar ett ”kallt” utrymme (19) i tryckkärlets (2) övre del, som har en lägre temperatur än resterande del av tryckkärlet (2), där de okondenserbara gaserna samlas, samt att infusorn (1) har åtminstone en temperaturgivare (15) placerad i tryckkärlets (2) övre del, nämnda temperaturgivare (15) är via en temperaturregulator (16) anordnad att styra en utloppsventil (14) för de okondenserbara gaserna (22).

2. Anordning i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att temperaturregulatorn (16) är åsatt ett börvärde, som med några grader överstiger temperaturen på den i tryckkärlet (2) inkommande produkten.

3. Anordning i enlighet med något av ovanstående patentkrav, kännetecknad därav att tryckkärlet (2) i sin övre del har tre stycken temperaturgivare (15, 17, 18), där en av temperaturgivarna (17) är placerad ovanför temperaturgivaren (15) och en annan av temperaturgivarna (18) är placerad under temperaturgivaren ( 15) och att de är så anordnade att de övre givaren (17) fungerar som en maximivakt och att den undre givaren (18) fungerar som en minimivakt. v*