WO2000009236A1 - Anlage zum auftrennen eines strömenden dampf-flüssigkeit-gemisches - Google Patents

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WO2000009236A1
WO2000009236A1 PCT/AT1999/000199 AT9900199W WO0009236A1 WO 2000009236 A1 WO2000009236 A1 WO 2000009236A1 AT 9900199 W AT9900199 W AT 9900199W WO 0009236 A1 WO0009236 A1 WO 0009236A1
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vapor
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container
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PCT/AT1999/000199
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Jaber Maklad
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Novafluid - Innovative Strömungs- & Wärmeübertragungs-Technologie Gmbh
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    • B01D5/0045—Vacuum condensation
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    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/21—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media

Definitions

  • the invention relates to a system for separating a flowing
  • Vapor-liquid mixture in which a container for relaxing the
  • Liquid level is arranged and that the height of the above
  • Liquid level of the vapor space of the container is approximately three to eight times the hydraulic diameter of the container.
  • Vacuum capacitor can be connected downstream, which ensures that the in the
  • Vacuum condenser can be connected to a vacuum source, which is designed as a suction pump working according to the water jet pump principle, via which the condensate can preferably be removed. This eliminates the need for separate condensate drainage, which is only possible with vacuum vessels with the help of special technical installations.
  • the cooling jacket of the condenser can be flowed through by the liquid phase for the production of the vapor-liquid mixture and can be connected directly to the device for the production of the said mixture.
  • the device for producing the vapor-liquid mixture can additionally be acted upon by a further liquid phase, which is preferably preheated by the liquid drawn off from the container via a heat exchanger.
  • a further liquid phase which is preferably preheated by the liquid drawn off from the container via a heat exchanger.
  • the medium drawn off from the container is cooled, and at the same time the further liquid phase is preheated, as a result of which less energy has to be added to produce the vapor-liquid mixture.
  • the device for producing the vapor-liquid mixture can be designed as an injector, from which the one or more liquid phases can be sucked in. In this way, a particularly favorable design in terms of energy and flow technology is achieved.
  • Fig. 1 shows schematically a first plant structure
  • Fig. 2 shows an embodiment provided with a heat holding section according to Fig. 1
  • Fig. 1 shows schematically a first plant structure
  • Fig. 2 shows an embodiment provided with a heat holding section according to Fig. 1
  • Fig. 1 shows schematically a first plant structure
  • Fig. 2 shows an embodiment provided with a heat holding section according to Fig. 1
  • Fig. 1 shows schematically a first plant structure
  • Fig. 2 shows an embodiment provided with a heat holding section according to Fig. 1
  • Fig. 3 shows another with hot holding other plant management.
  • 4 shows in detail the device for generating the vapor-liquid mixture
  • Fig. 5 shows the flash tank for separating vapor in the liquid phase.
  • FIG. 6 illustrates a first embodiment variant to achieve a vacuum in the pressure release device
  • FIG. 7 shows a second embodiment variant to achieve a higher one
  • 1 designates the device for generating a vapor-liquid mixture in all design variants.
  • 2 is an expansion tank in which the vapor-liquid mixture generated by the device 1 is separated into liquid and vapors.
  • 3 represents a condenser in which the vapors coming from the expansion tank 2 are condensed, etc. under vacuum, which is produced by the vacuum generating device 4.
  • the device 1 for generating a steam-liquid mixture is supplied with steam via line 5, into which the liquid supplied via line 6 is introduced and mixed with it. Via line 7, the vapor-liquid mixture is introduced at the expansion inlet 8 into the expansion tank 2, in which the product is divided into vapors and liquid.
  • the liquid is discharged at the bottom via line 9 and the vapors can escape via line 10 into the condenser.
  • the condenser is supplied with cooling medium via a line 12, which in the present case is the liquid to be supplied to the steam via line 6.
  • the liquid to be mixed with the steam is thus preheated via the condenser and reaches the device 1 for producing a steam-liquid mixture at a temperature between 40 and 70 ° C.
  • the condensate formed in the condenser is introduced via the line 11 into the vacuum generator 4, which is acted upon by a pump 19 via a line 20 with liquid at a higher flow rate, into which liquid the condensate mixes.
  • This mixture of condensate and liquid is pumped into a line 21 Container 22 deducted, from which the pump 19 draws the liquid.
  • the resulting excess liquid is disposed of in a suitable manner.
  • the mixture obtained via line 7 from device 1 for producing a vapor-liquid mixture has approximately a temperature in line 7 of between 70 and 150 ° C.
  • a second liquid product is introduced into the device for generating a vapor-liquid mixture via a line 13, which is also homogeneously mixed in via the device 1 for generating the steam-liquid mixture.
  • the embodiment variant according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that the line 7 leading out of the device 1 for the production of a vapor-liquid mixture through a heat holding section 24
  • line 13 ' is supplied to the condenser 3 and is used there to cool the vapors introduced via the line 10. This preheats the product in two stages, etc. firstly via the heat exchanger 15, in which it is conducted in countercurrent to the liquid phase drawn off from the expansion tank 2, and secondly via the condenser 3, the
  • control electronics 25 which are connected to the system via control and measuring lines 26, 27, 28 and 29.
  • the steam temperature is measured via line 26, the flow velocity in device 1 via line 27, the temperature of the vapor-liquid mixture flowing out in line 7 via line 28 and the temperature of those drawn off via line 8 via line 29 liquid phase before entering the heat exchanger 15.
  • the device 1 for generating a vapor-liquid mixture shown in detail in FIG. 4 consists of a vapor acceleration nozzle 30, into which the line 5 opens. This steam nozzle is followed by a mixing nozzle 31, the steam nozzle diverging towards the mixing nozzle 2 and the mixing nozzle converging away from the steam nozzle 30. The end of the steam nozzle 30 extends into the mixing nozzle 31, etc. leaving an annular gap 32 which is connected to line 6.
  • a diffuser 33 is provided opposite the mixing nozzle 31 and opens into the line 7.
  • a gap 34 is provided between the diffuser 33 and the mixing nozzle 31, which is connected to the line 13 and, according to the embodiment according to FIGS. 1 and 2, serves to introduce a further liquid phase. In the embodiment variant according to FIG. 3, this line 13 can be closed or can even be omitted in a simpler form.
  • the vacuum generating device 4 is the simplest according to FIG. 6
  • Variant a type of water jet pump in which water flows via the line 20, which is accelerated via the nozzle 37.
  • This nozzle 37 is followed by a diffuser 38, which opens into the line 21.
  • a gap 40 is provided between the accelerator nozzle 37 and the diffuser 38, which is connected to the line 11 for suctioning off the condensate. Due to the flow velocity of the water after the nozzle 37, there is a negative pressure in the gap 40, so that a corresponding vacuum can be applied in the vacuum condenser 3 via this device.
  • an additional steam nozzle 39 is provided, which can be acted upon by a steam source, not shown. Through this Steam nozzle 39 further accelerates the liquid phase supplied via line 20, so that a higher vacuum can be achieved at gap 40 and thus in line 11.
  • the expansion tank 2 shown in detail in FIG. 5 is provided, in which the vapor-liquid mixture, due to the expansion into a liquid phase, which collects in the liquid space 36, and a vapor phase, which gathers in the vapor room 35, shares.
  • the feed point 8 for the vapor-liquid mixture in the expansion device 2 is arranged just above the liquid level of the liquid accumulating in the space 36 and the vapor space 35 above it is dimensioned such that the height H of the space above the liquid level is about three - Is up to eight times the diameter d of the vapor space. This achieves the desired separation into vapors and liquids, etc.
  • Table 1 shows in which the measured values for the production of ultra-high-temperature milk are reproduced by means of the system according to the invention with different dimensions of the expansion tank and the temperatures.
  • the so-called "freeze number" was used as the test criterion, which is determined as follows:
  • Freezing point. (-100) freeze number. This freezing number or the freezing point of liquids is dependent on the concentration of additives, raw milk having a freezing number of about 52, ie having a freezing point of -0.52 ° C. As can be seen from this table, with a ratio of the height: diameter of the vapor space of 3.5 it cannot be ruled out that a considerable amount of milk is sucked off through the condenser with the vapor. If the ratio of height: diameter is too high, the freezing number drops significantly below the value of raw milk. From this it can be seen that a condensation already takes place in the decompressor which causes the milk to be diluted.
  • the overall system produces an end product, in the present case milk, which brings about a reliable homogenization and pasteurization of the product without a change in the taste of the milk, namely that which is released during the condensation of the steam in the device for producing the steam-liquid mixture Heat is absorbed evenly by the milk, which prevents taste changes. This produces a longer-lasting drinking milk with a pronounced fresh-keeping characteristic.
  • gases and odors are sucked off with the vapors and discharged via the vacuum generating device 4. Due to the cavitation and pressure change occurring in the device 1 for producing a steam-liquid mixture, a reduction in the spores present in the milk is also achieved, which enables a reduction in the nitrate addition in cheese production. It is also possible to increase the yield in the production of fresh cheese due to the reduction in whey fat content by homogenizing the milk.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Auftrennen eines strömenden Dampf-Flüssigkeit-Gemisches, bei welcher ein Behälter zum Entspannen des Gemisches und Trennen der Phasen in eine Dampf- und eine Flüssigkeitsphase vorgesehen ist, bei welchem die Flüssigkeit am unteren Ende und der Dampf am oberen Ende abführbar ist, wobei die Einspeisstelle (8) für das strömende Gemisch im Bereich des sich im Behälter (2) einstellenden Flüssigkeitsspiegels angeordnet ist, und wobei die Höhe (H) des über dem Flüssigkeitsspiegel befindlichen Brüdenraumes (35) des Behälters (2) etwa das drei- bis achtfache des hydraulischen Durchmessers (d) des Behälters (2) beträgt.

Description

Anlage zum Auftrennen, eines strömenden Dampf-Flüssigkeit-Gemisches
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Auftrennen eines strömenden
Dampf-Flüssigkeit-Gemisches, bei welcher ein Behälter zum Entspannen des
Gemisches und Trennen der Phasen in eine Dampf- und eine Flüssigkeitsphase vorgesehen ist, bei welchem die Flüssigkeit am unteren Ende und der Dampf am oberen Ende abführbar ist.
Bei einem strömenden Dampf-Flüssigkeit-Gemisch kommt es insbesondere nach dem Übergang der Strömung von Überschall- zu Unterschallströmung zu einer erhöhten Kondensation des Dampfes in der Flüssigkeit, wobei beim Entspannen der durch das Kondensat gebildete Flüssigkeitsanteil zu entfernen ist, um eine im wesentlichen unveränderte flüssige Phase nach dem Entspannen zu erhalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einspeisstelle für das strömende Gemisch im Bereich des sich im Behälter einstellenden
Flüssigkeitsspiegels angeordnet ist und daß die Höhe des über dem
Flüssigkeitsspiegel befindlichen Brüdenraumes des Behälters etwa das drei- bis achtfache des hydraulischen Durchmessers des Behälter beträgt.
Dadurch wird erreicht, daß einerseits aufgrund der Einspeisstelle die Schaumbildung möglich gering gehalten wird, und daß mit dem sich durch das Verdampfen des Kondensats bildenden Schaum ein Mitreißen des flüssigen Produktes nicht auftritt, da sonst die Produktverluste zu hoch wären. Weiters wird vermieden, daß innerhalb des Brüdenraumes wieder eine Kondensation des verdampfenden flüssigen Anteils auftritt, was zu einer Verdünnung des Produktes führen würde.
Vorteilhafterweise kann dem Brüdenraum des Behälters ein
Vakuumkondensator nachgeschaltet sein, wodurch erreicht wird, daß die in den
Brüden enthaltene Flüssigkeit rückgewonnen wird, wobei gleichzeitig auch die in den Brüden enthaltene Wärmeenergie rückgewonnen werden kann. Dabei kann an den Vakuumkondensator eine Vakuumquelle angeschlossen sein, welche als nach dem Wasserstrahlpumpenprinzip arbeitende Saugpumpe ausgebildet ist, über welche bevorzugt das Kondensat abfuhrbar ist. Dadurch erübrigt sich eine gesonderte Kondensatableitung, was bei Vakuumgefäßen nur unter Zuhilfenahme besonderer technischer Einbauten möglich ist. Um die im Vakuumkondensator gewonnene Wärmeenergie direkt im Prozeß nützen zu können, kann der Kühlmantel des Kondensators von der flüssigen Phase zur Herstellung des Dampf-Flüssigkeit-Gemisches durchströmt und mit der Einrichtung zur Herstellung des genannten Gemisches direkt verbunden sein. Damit erfolgt eine Vorwärmung der flüssigen Phase, sodaß dann, wenn es sich um ein Thermoverfahren handelt, dieser flüssigen Phase nicht mehr so viel Energie zugeführt werden muß. Dabei kann die Einrichtung zur Herstellung des Dampf-Flüssigkeit-Gemisches zusätzlich mit einer weiteren flüssigen Phase beaufschlagbar sein, welche vorzugsweise über einen Wärmeaustauscher von der vom Behälter abgezogenen Flüssigkeit vorgewärmt ist. Damit erfolgt einerseits eine Kühlung des aus dem Behälter abgezogenen Mediums, wobei gleichzeitig die weitere flüssige Phase vorgewärmt wird, wodurch weniger Energie zur Herstellung des Dampf-Flüssigkeit-Gemisches zugesetzt werden muß. Die Einrichtung zur Herstellung des Dampf-Flüssigkeit-Gemisches kann als Injektor ausgebildet sein, von welchem die eine oder mehrere flüssige Phasen einsaugbar sind. Damit ist eine in energetischer und strömungstechnischer Hinsicht besonders günstige Ausführung erreicht.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch einen ersten Anlagenaufbau, Fig. 2 eine mit einer Heißhaltestrecke versehene Ausführung gemäß Fig. 1, und
Fig. 3 eine weitere mit Heißhaltestrecke versehene andere Anlagenführung. Fig. 4 zeigt im Detail die Einrichtung zum Erzeugen des Dampf-Flüssigkeit-Gemisches , Fig. 5 gibt den Entspannungsbehälter zum Trennen von Dampf in flüssiger Phase wieder.
Fig. 6 veranschaulicht eine erste Ausführungsvariante zur Erzielung eines Vakuums im Entspanner, und Fig. 7 gibt eine zweite Ausführungsvariante zur Erzielung eines höheren
Vakuums wieder.
In allen Ausführungsvarianten sind die gleichen bzw. einander entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Mit 1 ist in allen Ausführungsvarianten die Einrichtung zum Erzeugen eines Dampf-Flüssigkeit-Gemisches bezeichnet. 2 ist ein Entspannungsbehälter, in welchem das durch die Einrichtung 1 erzeugte Dampf-Flüssigkeit-Gemisch in Flüssigkeit und Brüden getrennt wird. 3 stellt einen Kondensator dar, in welchem die aus dem Entspannungsbehälter 2 kommenden Brüden kondensiert werden, u.zw. unter Vakuum, welches durch die Vakuumerzeugungseinrichtung 4 hergestellt wird. Der Einrichtung 1 zur Erzeugung eines Dampf-Flüssigkeit-Gemisches wird über die Leitung 5 Dampf zugeführt, in welchen die über die Leitung 6 zugeführte Flüssigkeit eingebracht und mit diesem vermischt wird. Über die Leitung 7 wird das Dampf- Flüssigkeit-Gemisch an dem Entspannereinlaß 8 in den Entspannungsbehälter 2 eingebracht, in welchem sich das Produkt in Brüden und in Flüssigkeit aufteilt. Die Flüssigkeit wird am Boden über die Leitung 9 abgeführt, und die Brüden können über die Leitung 10 in den Kondensator entweichen. Der Kondensator wird über eine Leitung 12 mit Kühlmedium beaufschlagt, welches in vorliegendem Fall die dem Dampf über die Leitung 6 zuzuführende Flüssigkeit ist. Damit wird die dem Dampf zuzumischende Flüssigkeit über den Kondensator vorgewärmt und gelangt mit einer Temperatur zwischen 40 und 70 °C in die Einrichtung 1 zum Herstellen eines Dampf- Flüssigkeit-Gemisches. Das im Kondensator entstehende Kondensat wird über die Leitung 11 in den Vakuumerzeuger 4 miteingebracht, welcher von einer Pumpe 19 über eine Leitung 20 mit Flüssigkeit höher Strömungsgeschwindigkeit beaufschlagt wird, in welche Flüssigkeit sich das Kondensat einmischt. Dieses Gemisch aus Kondensat und Förderflüssigkeit wird über die Leitung 21 in einen Behälter 22 abgezogen, von welchem die Pumpe 19 die Förderflüssigkeit abzieht. Der entstehende Flüssigkeitsüberschuß wird in geeigneter Weise entsorgt. Das über die Leitung 7 aus der Einrichtung 1 zur Herstellung eines Dampf-Flüssigkeit-Gemisches erzielte Gemisch weist in der Leitung 7 etwa eine 5 Temperatur zwischen 70 und 150°C auf.
Bei den Ausführungsvarianten gemäß Fig. 1 und 2 wird in die Einrichtung zum Erzeugen eines Dampf- Flüssigkeit-Gemisches über eine Leitung 13 noch ein zweites flüssiges Produkt eingebracht, welches gleichfalls über die Einrichtung 1 zur Erzeugung des Dampf- Flüssigkeit-Gemisches homogen eingemischt wird. Dieses
10 über die Leitung 13 zugeführte Produkt wird über einen Wärmetauscher 15 geleitet, u.zw. im Gegenstrom zu der über die Leitung 9 aus dem Entspanner abgezogenen flüssigen Phase, welche dann über eine Pumpe 16 und eine Leitung 23 als Endprodukt abgeführt wird. Die im Gegenstrom im Wärmetauscher 5 geführte Flüssigkeit wird über eine Leitung 14 einer Pumpe 17 zugeführt, welche diese
15 flüssige Phase dann über die genannte Leitung 18 in den Wärmetauscher 15 einbringt.
Die Ausführungsvariante gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von jener gemäß Fig. 1 lediglich dadurch, daß die aus der Einrichtung 1 zur Herstellung eines Dampf-Flüssigkeit-Gemisches wegführende Leitung 7 durch eine Heißhaltestrecke 24
20 geführt wird, in welcher das Dampf- Flüssigkeit-Gemisch auf der genannten Temperatur von 70 bis 150°C gehalten wird.
Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 3 ist in dem über die Einrichtung 1 erzeugten Dampf-Flüssigkeit-Gemisch nur eine flüssige Phase vorgesehen, welche über die Leitung 14, die Pumpe 17, die Leitung 18, den Wärmetauscher 15 und die
25 Leitung 13' dem Kondensator 3 zugeführt wird und dort zur Kühlung der über die Leitung 10 eingebrachten Brüden dient. Damit wird das Produkt in zwei Stufen vorgewärmt, u.zw. erstens über den Wärmetauscher 15, in welchem es im Gegenstrom zu dem aus der dem Entspannungsbehälter 2 abgezogenen flüssigen Phase geführt wird, und zweitens über den Kondensator 3, wobei das so auf 50 -
30 90 °C erhitzte Produkt über die Leitung 6 der Einrichtung 1 zugeführt wird. Die gesamte Anlage wird über eine Regelelektronik 25 gesteuert, welche über Regel- und Meßleitungen 26, 27, 28 und 29 mit der Anlage verbunden ist. Über die Leitung 26 wird die Dampftemperatur gemessen, über die Leitung 27 die Strömungsgeschwindigkeit in der Einrichtung 1 , über die Leitung 28 die Temperatur des in der Leitung 7 abströmenden Dampf-Flüssigkeit-Gemisches und über die Leitung 29 die Temperatur der über die Leitung 8 abgezogenenen flüssigen Phase vor dem Eintritt in den Wärmetauscher 15.
Die in Fig. 4 im Detail dargestellte Einrichtung 1 zur Erzeugung eines Dampf- Flüssigkeit-Gemisches besteht aus einer Dampfbeschleunigungsdüse 30, in welche die Leitung 5 einmündet. Dieser Dampfdüse ist eine Mischdüse 31 nachgeschaltet, wobei die Dampfdüse zu der Mischdüse 2 hin divergiert und die Mischdüse von der Dampfdüse 30 weg konvergiert. Das Ende der Dampfdüse 30 reicht dabei in die Mischdüse 31 hinein, u.zw. unter Belassung eines Ringspaltes 32, welcher mit der Leitung 6 in Verbindung steht. Der Mischdüse 31 gegenüberliegend ist ein Diffusor 33 vorgesehen, der in die Leitung 7 mündet. Zwischen Diffusor 33 und Mischdüse 31 ist ein Spalt 34 vorgesehen, der mit der Leitung 13 verbunden ist und gemäß der Ausführung nach Fig. 1 und 2 zur Einleitung einer weiteren flüssigen Phase dient. Diese Leitung 13 kann bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 3 verschlossen sein oder aber in einer einfacheren Form überhaupt weggelassen sein. Bei der Vakuumserzeugungsvorrichtung 4 ist gemäß Fig. 6 in der einfachsten
Variante eine Art Wasserstrahlpumpe vorgesehen, in welcher über die Leitung 20 Wasser strömt, das über die Düse 37 beschleunigt wird. Dieser Düse 37 ist ein Diffusor 38 nachgeschaltet, welcher in die Leitung 21 einmündet. Zwischen der Beschleunigerdüse 37 und dem Diffusor 38 ist ein Spalt 40 vorgesehen, welcher mit der Leitung 11 zum Absaugen des Kondensates verbunden ist. Aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers nach der Düse 37 herrscht im Spalt 40 Unterdruck, sodaß über diese Einrichtung ein entsprechendes Vakuum im Vakuumkondensator 3 aufbringbar ist.
Bei der Variante gemäß Fig. 7 ist eine zusätzliche Dampfdüse 39 vorgesehen, welche über eine nicht dargestellte Dampfquelle beaufschlagbar ist. Durch diese Dampfdüse 39 erfolgt eine weitere Beschleunigung der über die Leitung 20 zugeführten flüssigen Phase, sodaß am Spalt 40 und damit in der Leitung 11 ein höheres Vakuum erzielbar ist.
Zur Trennung des Dampf- Flüssigkeit-Gemisches ist der in Fig. 5 im Detail wiedergegebene Entspannungsbehälter 2 vorgesehen, in welchem sich das Dampf-Flüssigkeit-Gemisch aufgrund der Entspannung in eine flüssige Phase, welche sich im Flüssigkeitsraum 36 sammelt, und eine Brüdenphase, die sich im Brüdenraum 35 sammelt, teilt. Die Einspeisstelle 8 für das Dampf-Flüssigkeit-Gemisch in die Entspannungseinrichtung 2 ist knapp oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der sich im Raum 36 ansammelnden Flüssigkeit angeordnet und der darüber befindliche Brüdenraum 35 ist derart dimensioniert, daß die Höhe H des über dem Flüssgkeitsspiegel befindlichen Raumes etwa das drei- bis achtfache des Durchmessers d des Brüdenraumes beträgt. Dadurch erzielt man die gewünschte Auftrennung in Brüden und Flüssigkeit, u.zw. in einer Weise, daß eine Kondensation der Brüden im Behälter verhindert wird, ohne aber aufgrund von Schaumbildung noch vorhandene Flüssigkeit über die Leitung 10 abzuziehen. Die Schaumbildung wird überdies auch durch die Lage der Einspeisstelle 8 gesteuert, da durch die Anordnung knapp oberhalb des Flüssigkeitsspiegels die Schaumbildung aufgrund der strömenden Flüssigkeit stark behindert wird. Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Anlage wird durch die nachfolgende
Tabelle 1 belegt, in welcher die Meßwerte bei der Erzeugung von ultrahoch erhitzter Milch mittels der vorliegenden erfindungsgemäßen Anlage bei unterschiedlicher Dimensionierung des Entspannungsbehälters und der Temperaturen wiedergegeben sind. Als Testkriterium wurde dabei die sogenannte "Gefrierzahl" herangezogen, welche wie folgt bestimmt wird:
Gefrierpunkt . (-100) = Gefrierzahl. Diese Gefrierzahl bzw. der Gefrierpunkt von Flüssigkeiten ist von der Konzentration von Zusatzstoffen abhängig, wobei Rohmilch eine Gefrierzahl von etwa 52 aufweist, also einen Gefrierpunkt von -0,52°C besitzt. Wie aus dieser Tabelle hervorgeht, kann bei einem Verhältnis von Höhe : Durchmesser des Brüdenraumes von 3,5 nicht ausgeschlossen werden, daß mit den Brüden eine beträchtliche Menge von Milch über den Kondensator abgesaugt wird. Bei einem zu großen Verhältnis von Höhe : Durchmesser sinkt die Gefrierzahl deutlich unter jenen Wert, welchen Rohmilch aufweist. Daraus ist ersichtlich, daß im Entspanner bereits eine Kondensation erfolgt, welche eine Verdünnung der Milch bewirkt.
Die Gesamtanlage ergibt ein Endprodukt, im vorliegenden Fall also Milch, welches eine zuverlässige Homogenisierung und Pasteurisierung des Produktes bewirkt, ohne daß eine Geschmacksänderung der Milch auftritt, da nämlich die bei der Kondensation des Dampfes in der Einrichtung zur Erzeugung des Dampf-Flüssigkeit-Gemisches freiwerdende Wärme gleichmäßig von der Milch aufgenommen wird, was Geschmacks Veränderungen verhindert. Es wird damit eine länger haltbare Trinkmilch mit ausgeprägter Frischhaltecharakteristik erzeugt. Durch die Entspannung in dem Entspannungsbehälter 2 werden Gase und Gerüche mit den Brüden abgesaugt und über die Vakuumerzeugungseinrichtung 4 abgeführt. Durch die in der Einrichtung 1 zur Erzeugung eines Dampf-Flüssigkeit-Gemisches auftretende Kavitation und Druckänderung wird auch eine Reduktion der in der Milch befindlichen Sporen erzielt, was bei der Käseherstellung eine Reduzierung des Nitratzusatzes ermöglicht. Auch ist eine Ausbeuteerhöhung bei der Frischkäseherstellung aufgrund der Molkenfettgehaltsreduzierung durch Homogenisierung der Milch ermöglicht.
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Claims

Patentansprüche:
1. Anlage zum Auftrennen eines strömenden Dampf-Flüssigkeit-Gemisches, bei welcher ein Behälter zum Entspannen des Gemisches und Trennen der Phasen in eine Dampf- und eine Flüssigkeitsphase vorgesehen ist, bei welchem die Flüssigkeit am unteren Ende und der Dampf am oberen Ende abfuhrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisstelle (8) für das strömende Gemisch im Bereich des sich im Behälter (2) einstellenden Flüssigkeitsspiegels angeordnet ist, und daß die Höhe (H) des über dem Flüssigkeitsspiegel befindlichen Brüdenraumes (35) des Behälters (2) etwa das drei- bis achtfache des hydraulischen Durchmessers (d) des Behälters (2) beträgt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brüdenraum (35) des Behälters (2) ein Vakuumkondensator (3) nachgeschaltet ist.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Vakuumkondensator (3) eine Vakuumquelle (4) angeschlossen ist, welche als nach dem Wasserstrahlpumpenprinzip arbeitende Saugpumpe ausgebildet ist, über welche bevorzugt das Kondensat abführbar ist.
4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kühlmantel des Kondensators (3) von der flüssigen Phase zur Herstellung des Dampf-Flüssigkeit-Gemisches durchströmt und mit der Einrichtung (1) zur Herstellung des genannten Gemisches direkt verbunden ist.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (1) zur Herstellung des Dampf-Flüssigkeit-Gemisches zusätzlich mit einer weiteren flüssigen Phase beaufschlagbar ist, welche vorzugsweise über einen Wärmetauscher (15) von der vom Behälter (2) abgezogenen Flüssigkeit vorgewärmt ist.
6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (1) zur Herstellung des Dampf-Flüssigkeit-Gemisches als Injektor ausgebildet ist, von welchem die eine oder mehrere flüssige Phasen einsaugbar sind.
PCT/AT1999/000199 1998-08-14 1999-08-12 Anlage zum auftrennen eines strömenden dampf-flüssigkeit-gemisches WO2000009236A1 (de)

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