SE534448C2 - Metod och anordning för att återvinna energi vid varmfyllning av en flytande livsmedelsprodukt - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en metod och en anordning för att återvinna energi vidvarmfyllning av en flytande livsmedelsprodukt. Produkten värrnebehandlas i en förstasektion (5) av en värmeväxlare (4) och hå|les vid denna tempertur under ett vissttidsintervall. Produktens temperatur anpassas till varmfyllningstemperaturi en andrasektion (8) av värmeväxlaren (4) Produkten varmfylles i en fyllningsmaskin (10) och produktöverflödet frånfyllningsmaskinen (1 O) kyls i en fjärde sektion (15 ) av värmeväxlaren ( 4).Produktöverflödet kyles slutligen i tredje sektion (12) av värmeväxlaren (4) och återförestill produktionen. Publiceringsfigur: Fig. 2

Description

534 448 21 Ett ytterligare ändamål med föreligganden uppfinning är att sänka produktionskostnaderna vid varmfyilning av en flytande livsmedelsprodukt.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att anordningen trots ökad investeringskostnad. ger en snabb pay-back.

Dessa och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att metoden av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att produktöverflödet från fyllningsmaskinen, i ett extra steg kyls så att vänneenergin från produktöverfödet återgår till produktionen.

Dessa och andra ändamål har vidare uppnåtts genom att anordningen av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att värmeväxlaren innefattar en fjärde sektion vari överflödet av produkt från fyllningsmaskinen kyls så att värmeenergin från produktöverflödet återgår till produktionen innan produktöverflödet slutligen kyls.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen har vidare getts de av underkraven framgáende kännetecknen.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer nu närmare att beskrivas, med hänvisning till bifogade ritningar av vilka: Fig. 1 visar, som ett flödesschema, en konventionell varmfyllningsanläggning Fig. 2 visar, som ett flödesschema, en varmfyllningsanläggning enligt uppfinningen.

Ritningarna visar endast de för förståelsen av uppfinningen väsentliga detaljema. l fig. 1 visas en varmfyllningsanläggning enligt teknikens ståndpunkt. Produkt kommer in till anläggningen genom en rörledning 1 och samlas tillfälligt i en buffertank 2 eller en mellanlagringstank.

Produkten är företrädesvis en sur produkt, såsom frukt- eller bärjuice, nektar eller s.k. soft drinks. Med en sur produkt avses en produkt som har ett pH under 4,6.

Men även andra produkter med ett högre pH-värde, såsom juice- och mjölkblandningar eller smaksatta teer, kan förekomma då det gäller varmfyilning.

Produkten som vanligen har en temperatur av ca 25°C pumpas medelst en centrifugalpump 3 vidare till en värmeväxlare 4. Värrneväxlaren 4 är företrädesvis en plattvärmeväxlare men även andra typer av vårrneväxlare kan förekomma. l en första sektion 5 av vårrneväxlaren 4 värms produkten till pastöriseringstemperatur, vilken för sura produkter är 95-98°C. För produkter med ett högre pH-värde krävs högre temperaturer. Uppvärmningen sker med hetvatten eller ånga från en hetvattencentral 6, alternativt en ångkålla.

För att produkten skall pastöriseras krävs att den hålles vid pastöriseringstemperatur under ett visst tidsintervall, vanligen 15-30 sekunder, 534 448 3 beroende på produkt och pastöriseringstemperatur. Produkten hålles vid pastöriseringstemparturi en hàllarcell 7. Hållarcellen 7 kan utgöras av en rörslinga alternativt ett rakt rör av en bestämd längd.

I en andra sektion 8 av värmeväxlaren 4 tas produktens temperatur ned till varrnfyllningstemperatur som vanligen är 80-95°C, företrädesvis 85-90°C.

Temperaturen tas ned genom att det avkylda hetvattnet från den första sektionen 5 bringas att passera den andra sektionen 8 innan det avkylda hetvattenet förs tillbaka till hetvattencentralen 6.

I rörledningen 9 förs den heta produkten till en fyllningsmaskin 10, där produkten fylls i konsumtionsförpackningar. Eftersom modema fyllningsmaskiner 10 kräver ett visst konstant tryck på rpodukten in till fyllningsmaskinen 10 så får man ett visst produktöverflöde vid fyllningsmaskinen 10.

Produktöverflödet kan variera mellan 5 och 30%, men ett normalt överflöde beräknas vara ca 10%. Då man fyller en kyld produkt utgör detta inget problem, då produkten återgår till produktionen. Men då man varmfyller en produkt så måste överflödet kylas ner innan produktöverflödet återgår till produktionen. Så som visas i Fig. 1 brukar överflödet som lämnar fyllningsmaskinen 10 i rörledningen 11 kylas i en tredje sektion 12 av värmeväxlaren 4. Kylningen sker medelst kallvatten eller kyltornsvatten som kommer in till den tredje sektionen 12 av värmeväxlaren 4 genom rörledningen 13. Produkten kyls i denna tredje sektion 12 till en temperatur av ca 40°C. Den nedkylda produkten återgåri rörledningen 14 till produktionen och buffertanken 2.

Genom att man måste kyla ner produktöverflödet innan det återgår till produktionen förlorar man den värmeenergi som produktöverflödet innehåller och det åtgår mer hetvatten, alternativt ånga och kylvatten i produktionen.

I Fig. 2 visas en anläggning enligt uppfinningen där man kan återvinna produktöverflödets värmeenergi. Produkt kommer in till anläggningen genom en rörledning 1 och samlas tillfälligt i en buffertank 2 eller mellanlagringstank.

Produkten är företrädesvis en sur produkt, såsom frukt- eller bärjuice, nektar eller s.k. soft drinks. Med en sur produkt avses en produkt som har ett pH under 4,6.

Men även andra produkter med ett högre pH-värde, såsom juice- och mjölkblandningar eller smaksatta teer, kan förekomma då det gäller vannfyllning.

Produkten som vanligen har en temperatur av ca 25°C pumpas medelst en centrifugalpump 3 vidare till en värrneväxlare 4. Värrneväxlaren 4 är företrädesvis en plattvärmeväxlare men även andra typer av värmeväxlare kan förekomma.

I en första sektion 5 av värmeväxlaren 4 värms produkten till pastöriseringstemperatur, vilken för sura produkter är 95-98°C. För produkter med ett 534 448 H högre pH-värde krävs högre temperaturer. Uppvärmningen sker med hetvatten eller ånga från en hetvattencentral 6, altemativt en ångkälla.

För att produkten skall pastöriseras krävs att den hålles vid pastöriseringstemperatur under ett visst tidsintervall, vanligen 15-30 sekunder, beroende pä produkt och pastöriseringstemperatur. Produkten hålles vid pastöriseringstempartur i en hållarcell 7. Hållarcellen 7 kan utgöras av en rörslinga altemativt ett rakt rör av en bestämd längd.

I en andra sektion 8 av värrneväxlaren 4 tas produktens temperatur ned till varmfyllningstemperatur som vanligen är 80-95°C, företrädesvis 85-90°C.

Temperaturen tas ned genom att det avkylda hetvattnet från den första sektionen 5 bringas att passera den andra sektionen innan det avkylda hetvattenet förs tillbaka till hetvattencentralen 6. l rörledningen 9 förs den heta produkten till en fyllningsmaskin 10, där produkten fylls i konsumtionsförpackningar. Eftersom moderna fyllningsmaskiner 10 kräver ett visst konstant tryck pà produkten in till fyllningsmaskinen 10 så får man ett visst produktöverflöde vid fyllningsmaskinen 10.

Produktöverflödet kan variera mellan 5 och 30%, men ett normalt överflöde beräknas vara ca 10%. Då man fyller en kyld produkt utgör detta inget problem, då produkten återgår till produktionen. Men då man varmfyller en produkt så måste överflödet kylas ner innan produktöverflödet återgår till produktionen.

Till en fjärde sektion 15 av värrneväxlaren 4 leds produktöverflödet från fyllningsmaskinen 10. Det avkylda hetvattnet från den första sektionen 5 bringas att passera den fjärde sektionen 15 av värmeväxlaren 4 innan det förs tillbaka till hetvattencentralen 6, medan det avkylda hetvattnet från den andra sektionen 8 går direkt till hetvattencentralen.

I denna fjärde sektion 15 av värmeväxlaren 4 kyls då produktöverflödet ner till en temperatur av 38-43°C, företrädesvis 40-42°C. Från den fjärde sektionen 15 av värmeväxlaren 4 leds produkten till den tredje sektionen 12 av värmeväxlaren 4 och produktöverfödet kyls medelst kallvatten eller kyltornsvatten som kommer in till den tredje sektionen 12 av värmeväxlaren 4 genom rörledningen 13. Produkten kylsi denna tredje sektion 12 till en temperatur av ca 35°C. Den nedkylda produkten återgår i rörledningen 14 till produktionen och buffertanken 2.

Trots den investering som en fjärde sektion 15 av värmeväxlaren 4 innebär, så visar beräkningar att den minskade förbrukningen av hetvatten, alternativt ånga och kylvatten att man får en snabb pay-back på denna investering. Besparingen innebär också en minskad miljöbelastning.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommas med föreliggande uppfinning en metod och en anordning för att återvinna den värmeenergi som 534 448 produktöverflödet vid varrnfyllning innehåller och återföra den energin till produktionen. Metoden och anordningen ger sänkta produktionskostnader och anordningens investeringskostnad kan snabbt räknas av mot de sänkta produktionskostnadema.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 534 448 ó PATENTKRAV

1. Metod för att återvinna energi vid varmfyllning av en flytande livsmedelsprodukt, vilken metod innefattar metodstegen av att produkten i en värmeväxlare (4) värmebehandlas och hålles vid denna temperatur under ett visst förutbestämt tidsintervall, att produktens temperatur tas ner till varmfyllningstemperatur och vid denna temperatur, fylles i konsumtionsförpackningar i en fyllningsmaskin (1 O), samt att överflödet från fyllningsmaskinen (10) kyles och återgår till produktionen, kännetecknad därav att produktöverflödet från fyllningsmaskinen(10), i ett extra steg kyls så att värmeenergin från produktöverfödet återgår till produktionen.

2. Metod i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att varmfyllningstemperaturen är 80-95°C

3. Metod i enlighet med patentkravet 2, kännetecknad därav att varmfyllningstemperaturen är 85-90°C

4. Anordning för att återvinna energi vid varmfyllning av en flytande livsmedelsprodukt, anordningen innefattar en värmeväxlare (4) med en första sektion (5) för uppvärmning av produkten, en andra sektion (8) för anpassning av produktens temperatur till varmfyllningstemperatur, samt en tredje sektion (12) vari överflödet från en fyllningsmaskin (10) slutligen kyls, anordningen innefattar också en hållarcell (7) samt erforderliga röriedningar, kännetecknad därav att värmeväxlaren (4) innefattar en fjärde sektion (15) vari överflödet av produkt från fyllningsmasklnen (10) kyls så att värrneenergin från produktöverflödet återgår till produktionen innan produktöverflödet slutligen kyls.

5. Anordning i enlighet med patentkravet 4, kännetecknad därav att produktöverflödet i den fjärde sektionen (15) kyls ned till 38-43°C och att produktöverflödet i den tredje sektionen (12) slutligen kyles till ca 35°C.

6. Anordning i enlighet med patentkravet 5, kännetecknad därav att produktöverflödet i den fjärde sektionen (15) kyls ned till 40-42°C.