DE2725582C2 - Dampfinjektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampfinjektor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einem bekannten Dampfinjektor dieser Art (AU-PS 1 60 092) weist ein als Injektionskammer dienender Flüssigkeitsdurchgang flache, parallele Wände auf, durch welche hindurch Öffnungen für den Dampf verlaufen. Die Wände der Injektionskammer bestehen dabei aus verhältnismäßig großen und schweren, parallel zur Durchströmungsrichtung verlaufenden, mit den Dampfeinlaßöffnungen versehenen Platten, deren Herstellung und Wartung aufwendig ist

Es ist Aufgabe Φγ Erfindung, einen gattungsgemäßen Dampfinjektor in einfacher Weise se zu verbessern, daß eine verbesserte Wärmeübertragung zwischen Dampf und flüssigem Produkt erreicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst

Die Ausbildung der Injektionskammer aus einem Stapel aufeinander gesetzter Scheiben macht die Herstellung und Wartung der Kammer einfach, da die Scheiben nötigenfalls auch einzeln ausgetauscht werden können. Die sehnenartige Anordnung der Kanäle ermöglicht einen mehr oder weniger tangentialen Eintritt des Dampfes in die von der Flüssigkeit durchströmten Injektionskammer, so daß sich insgesamt eine die Vermischung von Produkt und Dampf günstig beeinflussende, schraubenförmige Turbulenz ergibt, die unter Beibehaltung der allgemeinen Strömungsrichtung der Flüssigkeit zu einer guten Vermischung führt.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Teilansicht einer Vorrichtung zur Sterilisierung von Milch mit einem Dampfinjektor;

Fig.2 eine senkrechte Schnittansicht durch den in F i g. 1 dargestellten Dampfinjektor;

Fig.3 eine waagrechte Schnittansicht durch den Dampfinjektor und

F i g, 4 eine weitere waagrechte Schnittansicht durch den Dampfinjektor.

In F i g. 1 ist ein Teil einer Anlage zur Aufbereitung von Milch mit langer Haltbarkeit dargestellt. Die zu sterilisierende Milch wird über eine Leitung 1 in einen Dampfinjektor 2 eingepumpt. Die Zufuhrleitung 1 ist mit dem Boden des Dampfinjektors 2 verbunden. An seiner Oberseite steht der Dampfinjektor 2 über eine Auslaßleitung 3 für die sterilisierte Milch mit einem Vakuumkühler 4 in Verbindung. Dieser ist über eine Leitung 5 mit einem Kondensor 6 verbunden. Eine Auslaßleitung 7 führt von der Unterseite des Vakuumkühlers zu einer Pumpe 8, die die sterilisierte und gekühlte Milch einer Homogenisieranlage bekannter Bauart zuführt Über eine Leitung 9, die mit dem Mittelteil des Injektors 2 verbunden ist, wird dem Injektor 2 unter Druck Dampf zugeführt. Der Aufbau des Injektors ist in

ίο den F i g. 2 bis 4 ausführlicher dargestellt. Er umfaüt eine Injektionskammer, die durch eine zylindrische Wand 10 aus rostfreiem Stahl gebildet wird. Eine öffnung 11 in halber Höhe der Wand 10 ist als Einlaßöffnung für den unter Druck stehenden Dampf ausgebildet und mit der -ebenfalls aus rostfreiem Stahl bestehenden Leitung 9 verbunden, die mit der Wand 10 einstückig ausgebildet ist

Der Boden 12 der Injektionskammer ist mit der Wand 10 verschweißt und weist eine zentrale Einlaßöffnung 13 auf, die durch einen zentralen Ringflansch 14 hindurchführt, an dem die aus rostfreiem Stahl bestehende milchzufuhrleitung 1 mittels einer dichten Verbindung 15 angeflanscht ist
Die Oberseite der Injektionskammer ist mittels eines Deckels 16 verschlossen, der mittels Bolzen 17 an einem an der Oberseite der Wand 10 angeschweißten Ringflansch 18 befestigt ist Der Deckel 16 imd der Ringflansch 18 bestehen ebenfalls aus rostfreiem Stahl. In einem nach oben stehenden, hülsenförmigen, einen Teil einer Verbindung mit der aus rostfreiem Stahl bestehenden Auslaßleitung 3 bildenden Flanschteil 20 befindet sich eine zentrale öffnung 19. Die Leitung 19 und das Teil 20 werden durch eine Verbindung 21 dicht miteinander verbunden. Im Innern der Injektionskammer befindet sich ein Stapel von Scheiben 22, wobei zwischen dem Umfang des Scheibenstapels und der Wand 10 ein ringförmiger Zwischenraum 23 freibleibt Dieser Zwischenraum 23 steht über die Einlaßöffnung 11 mit dem unter Druck stehenden Dampf in Verbindung. Jede der

Scheiben 22 weist eine zentrale- öffnung 24 auf, wobei die öffnungen 24 aller Scheiben zusammen einen zentralen Durchgang durch den gesamten Stapel bilden. Der Durchmesser dieses Durchgangs ist etwa gleich groß wie der Durchmesser der Einlaßöffnung 13 im Boden 12 der Injektorkammer und der Auslaßöffnung 19 im Deckel 16 der Injektorkammer. Die Scheiben bestehen aus einem hitzebeständigen Plastikmaterial, vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen. Sie können auch aus Polychlortrifluoräthylen bestehen. Die Scheiben 22 des Stapels werden durch Bolzen 25 zusammengehalten, die zwischen einer oberen und einer unteren Platte 27 bzw. 26 durch fluchtende Löcher in den Scheiben 22 hinJurchgesteckt sind. Die Platten 26 und 27 bestehen ebenfalls aus Polytetrafluoräthylen und weisen Öffnungen auf, die mit dem zentralen Durchgang durch den Scheibenstapel fluchten. Eine ringförmige Dichtungspackung 28 wird zwischen der unteren Platte 26 und dem Boden 12 der Injektionskammer im Klemmsitz gehalten und dichtet so den Einlaß für die zu behandelnde Milch ab. Eine ähnliche ringförmige Dichtungspackung 29 befindet sich zwischen der oberen Platte 27 und dem Deckel 16 und bildet eine Dichtung für die Auslaßöffnung der sterilisierten Milch. Die Dichtungspackungen 28 und 29 können ebenfalls aus Polytetrafluoräthylen bestehen.

Auf einer Seite jeder Scheibe 22, im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der oberen Seite, ist eine Vielzahl von parallelen, sehnenartig vom Umfang der Schei-

be 22 bis zur zentralen Öffnung 24 verlaufenden Kanälen 30 eingeformt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist jede Scheibe 22 acht Kanäle 30 auf, die in zwei Gruppen zu je vier Kanälen unterteilt sind. Die beiden Gruppen sind dabei so angeordnet, daß sie mit diametral gegenüberliegenden Bereichen der zentralen öffnung 24 in Verbindung stehen. Dadurch wird die Turbulenz der durch den Durchgang nach oben fließenden Flüssigkeit erhöht

Die Scheiben 22 werden durch die zwischen den Platten 26 und 27 gehaltenen Bolzen 25 zusammengedrückt Im Betrieb wird die zu sterilisierende Milch nach oben durch den zentralen Durchgang gepumpt Durch die öffnung 11 wird unter Druck stehender Dampf in den den Scheibenstapel auf allen Seiten umgebenden Zwischenraum 23 geleitet, der durch die Kanäle 30 in die zu behandelnde Milch injiziert wird und in dieser eine Turbulenz erzeugt Der Dampf kondensiert in der Milch und wärmt diese dabei auf eine Temperatur auf, bei der diese sterilisiert wird. Durch die gleichzeitig hervorgerufene erhöhte Turbulenz wird die Sterilisierung gefördert

Die sterilisierte Milch gelangt über die Aus!_r,Qleiiung 3 in den Vakuumkühler 4, der das Wasser wieder entfernt, das bei der Sterilisierung der Milch durch die Kondensation des Dampfes in die Milch eingeführt worden ist. In der Auslaßleitung 3 und in dem zentralen Durchgang durch die Scheiben 22 wird der Druck mittels einer Drosselscheibe 31 aufrechterhalten, die ebenfalls aus Polytetrafluoräthylen besteht und an einer Verbindungssteile 32 der Auslaßleitung 3 in der Nähe des Vakuumkühlers 4 gehalten ist Die Drosselscheibe 31 weist eine zentrale öffnung 33 auf, durch welche die Milch in den Kühler eintritt

Da die Scheiben 22 aus einem »nicht-klebenden« Material bestehen, bilden sich auf diesen praktisch keine Ablagerungen der behandelten Produkte. Bisher war dies ein erhebliches Problem, wenn man Dampfinjektoren mit hochpolierten Scheiben aus rostfreiem Stahl verwendet hat Es hat sich nämlich herausgestellt, daß Produktablagorungen, insbesondere Milch, auf solchen Scheiben aus rostfreiem Stahl bereits nach einigen Betriebsstunden auftreten. Diese Ablagerungen verbrennen bei der Wärmebehandlung, so daß die Milch verunreinigt wird und einen verbrannten Geschmack annimmt Die Kanäle aufweisenden Scheiben des Dampfinjektors führen also nicht nur zu eiri2r Steigerung der Sterilisierungswirksamkeit, sondern sie vermeiden auch das Problem der Milchverunreinigung durch verbrannte Teilchen, da Scheiben verwendet werden, die aus »nicht-klebrigen« Material bestehen.

Es hat sich herausgestellt, daß der Dampfinjektor in einer Anlage· zur Sterilisierung von Milch zum Zwecke der Erreichung einer langen Haltbarkeit 70 bis 80 Stunden ununterbrochen betrieben werden kann und daß die Qualität des behandelten Produktes während dieser langen Betriebszeit gleichmäßig gut bleibt, ohne daß sich eine Spur einer Verunreinigung durch verbrannte Partikel zeigt.

Der Dampfinjektor kann selbstverständlich auch zur Sterilisierung anderer Flüssigkeiten verwendet werden, beispielsweise von Tomaten- oder Fruchtsäften. Auch die Wärmebehandlung anderer körniger oder pulverförmiger Produkte ist möglich, beispielsweise von Gemüseschnitzeln oder gemahlenen Lebensmitteln.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dampfinjektor zum Erhitzen eines flüssigen Produktes mit einer vom Produkt durchströmten Injektionskammer, die von einer Dampfkammer umschlossen ist und mit der Dampfkammer durch mehrere zueinander parallele öffnungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionskammer durch miteinander ausgerichtete, kreisförmige Öffnungen (24) in zu einem Stapel aufeinander gelegten Scheiben (22) gebildet ist, und jede Scheibe (22) auf einer Seite mehrere, zueinander parallele Kanäle (30) aufweist, die sehnenartig vom Umfang der Scheibe zu deren Öffnung (24) verlaufen.