SE523106C2 - Anordning vid en infusor för en flytande livsmedelsprodukt - Google Patents

Description

||.øa 10 15 20 25 30 35 523 106 o e | n . .g 2 Ett sätt att komma ifrån problemet med påbränning av produkt på infusorn innerväggar är att placera ânginloppet i infusorns övre del. Ångan tillföres ovanifrån över produktens fördelningskammare, så att dropparna inte skall störas i fallet ner genom ängrummet. 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 fördelningshål eller fördelningsspalter som produktinloppets fördelningskammare 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, försvinner pàbränningarna innan de blir störande.

Men medströmsinsläppningen av ånga medför också problem med de okondenserbara gaser som alltid finns i produkten och som avges i samband med uppvärmningen av denna. Ångan innehåller också en del av dessa gaser.

Gaserna kan bestå av syre, kväve, koldioxid, m.fl. Dessa gaser måste kontinuerligt avlägsnas för att man skall kunna bibehålla àngtemperaturen vid samma tryck. Genom ett medströms ånginsläpp blandar sig de okondenserbara gaserna lättare med ångan och det blir svårare att avlägsna dem utan att man också onödigt släpper ut ånga från processen.

Den svenska patentskriften SE 513 414 beskriver en infusor som har ânginloppet placerat långt ner i infusorkärlet. Därigenom skapas utrymme för de okondenserbara gaserna att samlas i kärlets övre del, varifrån de på ett enkelt sätt kan avlägsnas från processen. Ånginloppet utgöres av en koncentrisk öppning i kärlets mantelyta. Men denna placering av ånginloppet medför att het ånga med hög hastighet kommer in i kärlet förhållandevis nära den ansamling av produkt som normalt bildas i kärlets nedre del innan produkten lämnar kärlet. Ånga kan då dra med sig produktstänk på sin väg uppåt i kärlet och man får en icke önskad påbränning.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att man får ett ånginlopp som eliminerar flertalet av de negativa effekter som tidigare kända lösningar har och som är så anordnat att ångan styrs, så att den har en lämplig hastighet och riktning då den möter produktdropparna.

Detta och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att anordningen av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att den koncentriska fördelningskammaren avgränsas av tryckkärlets vägg, en styrplåt och åtminstone en hålförsedd plåt. ruin: 10 15 20 25 30 35 523 106 U I n ø n 3 Föredragna utföringsformer av uppfinningen har vidare getts de av underkraven framgående kännetecknen.

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. 2 visar en sidovy, delvis i sektion, av infusorns ànginlopp Fig. 3 visar en planvy av en första hálplàt Fig. 4 visar en planvy av en andra hålplàt.

Ritningarna visar endast de för förståelsen av uppfinningen väsentliga detaljerna.

Fig.1 visar en infusor enligt uppfinningen. lnfusorn består i huvudsak av ett konventionellt tryckkärl 1. Tryckkärlet 1 har i sin övre del ett inlopp 2 för den produkt som skall behandlas i infusorn. Produktinloppet 2 slutar med en fördelningskammare 3. Fördelningskammaren 3 är centralt placerad i kärlet 1 och har på sin undre vägg 4 upptaget ett stort antal hål eller spalter. Hålen eller spalterna är avsedda att finfördela den inkommande produkten, så att denna först bildar fina strålar som sedan successivt övergår till små, fina droppar som faller ner genom tryckkärlet 1 . l tryckkärlets 1 nedre del, företrädesvis nederst, där tryckkärlet 1 bildar en konisk avslutning 5, är placerat ett utlopp 6 för den produkt som värmebehandlats i infusorn. Den nedre delen av den koniska avslutningen 5 av tryckkärlet 1 fungerar normalt som en hàllarcell, där produkten uppehåller sig med en viss förutbestämd temperatur, under en viss förutbestämd tid, innan den pumpas vidare för ytterligare behandling. Hàllarcellen indikeras l Fig. 1 genom nivàlinjen 7. Även andra typer av hàllarceller kan användas tillsammans med den beskrivna infusorn.

En infusor enligt uppfinningen är vidare försedd med åtminstone ett och i den föredragna utföringsformen två stycken inlopp 8 för ånga. Ånginloppen 8 är radiellt anordnade och mynnar i en koncentrisk fördelningskammare 9 som omger hela tryckkärlet 1. Den koncentriska fördelningskammaren 9 med sina ànginlopp 8 är placerad på en lägre nivå i kärlet 1 än produktens fördelningskammare 3, men förhållandevis högt upp i tryckkärlet 1. Genom att fördela den inkommande ångan på tvä inlopp 8 dämpas àngans hastighet och den fördelas effektivare i den koncentriska fördelningskammaren 9. De båda ånginloppen 8 är företrädesvis diametralt placerade.

Den koncentriska fördelningskammaren 9 avgränsas dels av tryckkärlets 1 vägg 10, dels av en styrplåt 11 och åtminstone en hàlförsedd, koncentrisk plåt 12.

Styrplàten 11 är i den fördragna utföringsformen dubbel och i mellanrummet a»|:| 10 15 20 25 30 35 525 lßóëßïfirfypšwfi 4 mellan styrplåtarna 11 finns det möjlighet att föra in luft av rumstemperatur, för att kyla ner styrplåtarna 11. Luft tillförs genom inloppet 13.

Under inloppen 8 för ånga är placerat den hàlförsedda, koncentriska plåten 12. I den föredragna utföringsformen finns två stycken hàlförsedda plåtar 12 placerade ovanför varandra. Alternativt finns det tre stycken hàlförsedda plåtar 12 placerade ovanför varandra. Plàtarna 12 kan genom tryckkärlets 1 utformning ha olika utseende, så som framgår av Fig. 3 och 4. Fig. 3 visar den övre hàlförsedda plåten 12 och Fig. 4 den undre. Alternativt och beroende på tryckkärlets 1 utformning kan båda plåtarna 12 se ut såsom visas i Fig. 3.

De hàlförsedda plåtarna 12 har ett mycket stort antal små hål 14 upptagna. Hålen 14 har en diameter av 1-10 mm, företrädesvis 2-5 mm.

Anordningen enligt uppfinningen har plåtar 12 som har 1000-1500 stycken hål 14 vardera. De hàlförsedda plåtarna 12 skall vara tätande infästa mot tryckkärlets 1 mantelvågg 10 och mot styrplåten 11. Om inte infåstningen är helt tät kommer den inkommande ångan att ta den lättaste vägen in i tryckkärlet 1, vilket normalt innebär att ångan kommer att läcka in vid sidan av de hàlförsedda plåtarna 12.

De hàlförsedda plåtarna 12 bör vara placerade på ett avstånd från varandra som åtminstone motsvarar hålens 14 diameter gånger fem. Detta för att dämpa ångans turbulens efter det att den passerat den övre, hàlförsedda plåten 12.

Styrplåtarna 11 skall ha en utbredning nedanför de hàlförsedda plåtarna 12 som åtminstone motsvarar hålens 14 diameter gånger tio. Företrådesvis har styrplåtarna 11 en utbredning nedanför de hàlförsedda plåtarna 12 som är 50-60 mm, för att man skall få ett så jämt flöde på ångan som möjligt.

Genom det ovan beskrivna arrangemanget för att släppa in ånga i infusorn, styr man ångans hastighet och riktning. Då ångan slutligen kommer in i tryckkärlet 1 skall den ha en hastighet < 2 m/sek och den skall vara riktad nedåt så att den sugs in mot och följer med produkten då denna faller ner genom tryckkärlet 1.

Den till infusorn inkommande produkten pumpas genom en rörledning till inloppet 2 i tryckkärlets 1 övre del. Den inkommande produkten som exempelvis kan bestå av mjölk, håller vanligen en temperatur av 75-82°C, i vissa applikationer upp till 120°C. Från inloppet 2 och fördelningskammaren 3 passerar produkten genom ett stort antal hål eller spalter upptagna i fördelningskammarens 3 nedre vägg 4. Produkten bildar därmed fina strålar som successivt övergår till ett stort antal små droppar som faller fritt genom tryckkärlet 1, tills det att de når vätskeytan 7. Efter ett kort fall kommer nedåtriktad ånga, med kontrollerad hastighet att sugas in mot produktdropparna. Ångan som är under tryck, har en temperatur av ca 120-170°C, företrädesvis 140-150°C. »»»n; 10 15 20 25 30 523 106 5 Ångan värmer snabbt, genom kondensering, produktdropparna till önskad temperatur och när dropparna når vätskeytan 7 har produkten uppnått den önskade temperaturen. Avståndet mellan produktens fördelningkammare 3 och våtskeytan 7 skall vara så stort att produktdropparna hinner uppnå den önskade temperaturen. Den färdiguppvärmda produkten kommer därefter, under en viss tidsperiod, att uppehålla sig i den koniska avslutningen 5 av tryckkärlet 1, innan den lämnar infusorn genom utloppet 6.

Genom att inslåppet av ånga ger en kontrollerad hastighet och riktning på ångan, kommer man att minimera risken för att ångan stör produktdropparnas fall genom tryckkärlet. Genom att produktdropparna kan falla ostört, minskas stänket av produkt och därmed minskas påbränningen av produkt på tryckkärlets 1 väggar 10.

Under uppvärmningsprocessen frigöres okondenserbara gaser, såsom syre, kväve och koldioxid, från produkten. En viss mängd okondenserbara gaser kommer också från ångan som används i processen. Genom att det svalaste utrymmet i infusorn finns i de övre delarna av tryckkårlet 1, samlas de okondenserbara gaserna här och kan ledas bort från infusorn genom avloppet 15. Anordningen enligt uppfinningen, med ånginlopp 8 och den koncentriska fördelningskammaren 9 placerad under produktens fördelningskammare 3 samt att ångan kommer in i tryckkårlet 1 nedåtriktad, skapar utrymme för de okondenserbara gaserna. De okondenserbara gaserna kan ansamlas i tryckkärlets 1 övre del, med så liten inblandning av ånga som möjligt. Därigenom minimeras också processens ångförbruknlng.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommes med föreliggande uppfinning en anordning vid en infusor som medverkar till att man får ett ånginsläpp i infusorn som styrs i riktning och hastighet för att få en optimal produktuppvärmning utan de olägenheter som tidigare ånginsläpp varit behäftade med.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 523 106 PATENTKRAV

1. Anordning vid en infusor för en flytande livsmedelsprodukt, av den typ som innefattar ett tryckkärl (1) med ett i dess övre del beläget inlopp (2) för produkten och ett i dess nedre del beläget utlopp (6) för produkten, nämnda produktinlopp (2) är anordnat att fördela den itryckkärlet (1) inkommande produkten till små droppar, infusorn innefattar också ett inlopp för ånga (8), så anordnat att ånga kommer in i tryckkärlets övre del (1) genom en koncentrisk fördelningskammare (9), kännetecknad därav att den koncentriska fördelningskammaren (9) avgränsas av tryckkärlets (1) vägg (10), en styrplåt (11) och åtminstone två stycken hålförsedda plåtar (12) som är tätande infästa mot tryckkärlets (1 ) vägg (10) och mot styrplåten (11).

2. Anordning i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att plåtarnas (12) hål (14) har en diameter 1-10 mm.

3. Anordning i enlighet med patentkravet 2, kännetecknad därav att hålen har en diameter av 2-5 mm.

4. Anordning i enlighet med något av patentkraven 2 eller 3, kännetecknad därav att styrplåten (11) har en utbredning nedanför de hålförsedda plåtarna (12) som åtminstone motsvarar hålens (14) diameter gånger 10.

5. Anordning i enlighet med något av patentkraven 2 eller 3, kännetecknad därav att styrplåten (11) har en utbredning nedan för de hålförsedda plåtarna (12) som är 50-60mm.

6. Anordning i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att den koncentriska fördelningskammaren (9) är så utformad, att ångan då den kommer in i tryckkärlet (1) är nedåtriktad och har en hastighet < 2 m/sek.

7. Anordning i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att anordningen innefattar två stycken ånginlopp (8), vilka är diametralt placerade och radiellt anordnade.