DE4408073C2 - Einrichtung zur Wärmebehandlung von insbesondere Milch - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für eine die Haltbarkeit erhöhende Wärmebehandlung von Keimen ent­ haltenden Produkten, insbesondere zur Pasteurisierung bzw. Ultrahocherhitzung von Milch, mit einer über eine Rohpro­ duktleitung an ein Rohproduktbehältnis anschließbaren, einen oder mehrere Wärmetauscher sowie einen Kühler umfassen­ den, in indirektem Gegenstrom vom Roh- und Fertigprodukt durchströmbaren Wärmetauschereinheit und mit einer zumin­ dest zwei Absperrventile und eine in das Rohproduktbehält­ nis mündende Rückführleitung umfassenden Schutzvorrichtung gegen die Vermischung von wärmebehandelten Produkten mit unbehandelten Produkten.

Eine Einrichtung der vorgenannten Art ist in der DE-Zeitschrift "Deutsche Milchwirtschaft" 7/1991, Seite 181/182 am Beispiel eines Anlagenkonzeptes für eine Milch­ erhitzungsanlage beschrieben. Gleichfalls ist in der DE 40 25 570 C2 eine Einrichtung dieser Art offenbart. Die dabei jeweils vorgesehene Schutzvorrichtung soll sicherstellen, daß eine Vermischung der wärmebehandelten Milch mit noch nicht vollständig erhitzter Milch aufgrund undichter Wärme­ tauscher vermieden ist. Dazu wird eine Druckdifferenz, nämlich ein Druckgefälle zu den Fließwegen der noch unzu­ reichend erhitzten Milch, erzeugt. Der Wärmetauschereinheit ist eine Druckerhöhungspumpe nachgeschaltet, die in dem Fertigproduktrohrstrang vor der Einmündung in den ersten Wärmetauscher angeordnet ist. Über ein Druckregelventil kann ein Differenzdruck von mindestens 0,5 bar zugunsten der Fließwege für die pasteurisierte Milch aufgebaut werden. Bei Unterschreitung der Mindestpasteurisierungstem­ peratur schaltet ein Umschaltventil auf Umlauf, wobei gleichzeitig ein Absperrventil am Ausgang des Fertig­ produktrohrstranges an der Wärmetauschereinheit geschlossen wird.

Des weiteren ist ein Ventil zwischen dem Rohrstrang vorgesehen, der in die Wärmetauschereinheit mündet, und dem Rohr­ strang, der von der Wärmetauschereinheit zum Fertigprodukt­ behältnis führt. Dieses letztgenannte Ventil stellt damit eine Verbindung der Fertigmilchleitung mit der Saugleitung der Druckerhöhungspumpe her, wobei beide Leitungen pasteu­ risierte Milch enthalten, jedoch mit unterschiedlichen Tem­ peraturen. Da die Druckerhöhungspumpe wegen des geschlosse­ nen Ventils keine Milch mehr fördert, den vorgeschriebenen höheren Druck in der pasteurisierten Milch dabei aber auf­ rechterhält, kann es an diesem Ventil zu keiner nennenswer­ ten Querströmung kommen. Vielmehr erfolgt hier lediglich ein Mengenaustausch von wenigen Litern Milch zur Kompensa­ tion der Wärmeausdehnung des Erhitzers.

Die Druckdifferenz im Betrieb der Druckerhöhungspumpe und die Ventilstellungen werden laufend überwacht und aufge­ zeichnet. Sobald vorgegebene Werte unterschritten sind, werden die Fließwege für das Fertigprodukt abgeregelt.

Eine derartige Schutzvorrichtung arbeitet sicher und zu­ friedenstellend, erfordert jedoch einen erheblichen appara­ tiven Aufwand, um bestehende Einrichtungen entsprechend den gesetzlichen Vorschriften nachzurüsten bzw. um zu bauende Einrichtungen entsprechend auszubilden. Dies beeinflußt die Gesamtinvestitionskosten erheblich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ein­ richtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stel­ len, die relativ einfach bauend die Vermischung von wärme­ behandelten Produkten mit unbehandelten Produkten verhin­ dert.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Ein­ richtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aus. Hinsichtlich weiterer wesentlicher Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die An­ sprüche 2 und 5 verwiesen.

Wesentlicher Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist, daß mit einem außerordentlich geringen baulichen Aufwand diese mit einer Schutz­ vorrichtung gegen die Vermischung von wärmebe­ handelten und nicht oder nicht hinreichend wärme­ behandelten Produkt ausgerüstet werden kann, ohne daß die Gesamteinrichtung wesentlich verteuernde Aggregate Einsatz finden müssen.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist in den Stillstandszeiten und damit z. B. täglich auto­ matisch eine Druckprobe auf z. B. Dichtigkeit eines Wärmetauscherplattensystems zu nehmen, wobei über eine gewisse Zeitdifferenz der Druck bzw. der Druckabfall überprüft wird. Dabei können nicht nur die Wärmetauscher, sondern auch der Kühler überprüft werden.

In einfachster Ausgestaltung kann die Druckhalte­ vorrichtung durch ein Steigrohr gebildet sein, das mit nur wenigen Anschlußelementen an eine bestehende Fertigproduktleitung anzuschließen ist. In diesem Steigrohr, das zweckmäßigerweise mit einer Markierung zu versehen ist, kann die Höhendifferenz einer Wassersäule zur Überprüfung der Dichtigkeit des Plattensystems herangezogen werden. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, sonstige geeignete Druckhalteprüfgeräte wie z. B. auch Druckausgleichsbehälter und dgl. einzusetzen.

Ein wesentlicher weiterer Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist, daß sich die Druckhalte­ prüfvorrichtung auch bei Einrichtungen herkömm­ licher Bauart leicht und vor allen Dingen auch kostengünstig nachrüsten läßt, so daß sich der­ artige herkömmliche Einrichtungen in baulich außerordentlich einfacher Weise zu einer Ein­ richtung nach der Erfindung ausbauen lassen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung und die nachfolgende Beschreibung verwiesen. In der Zeichnung ist ganz allgemein in schematischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.

Allgemein mit 1 ist das Rohproduktbehältnis be­ ziffert, dem eine Produktpumpe 2 nachgeordnet ist.

Allgemein mit 3 ist die Wärmetauschereinheit be­ ziffert, die einen Kühler 3.1 mit einem Rohr­ leitungsanschluß 3.1.1 für Kühlwasser hat sowie einen Wärmetauscher I 3.2, einen Wärme­ tauscher II 3.3 und einen Erhitzer 3.4 aufweist. Der Erhitzer hat einen Leitungsanschluß 3.4.1 für Heißwasser.

Der Rohproduktleitungsstrang 4 durchsetzt zunächst den ersten Wärmetauscher 3.2 und ist dann zu einer Zentrifuge zum Entrahmen von Milch geführt. Danach erstreckt er sich durch die Wärmetauscher 3.3 und 3.4 zu einem Temperaturregler 6, ist dann zu einem allgemein mit 7 bezifferten Heißhalter geführt und geht dann in den Fertigproduktrohr­ strang 8 über. Bei 9 ist ein erstes Absperr­ ventil 10 angeordnet, das einerseits einen die Wärmetauscher 3.3, 3.2 und den Kühler 3.1 durch­ setzenden Fertigproduktrohrleitung 8.1 und andererseits eine Rückführleitung 11, die zum Rohrproduktbehältnis 1 führt, beherrscht. Ein zweites Absperrventil 12 ist in der Fertig­ produktleitung 8.1 angeordnet, und zwar in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscherein­ heit 3. Unmittelbar vor diesem Absperrventil 12 ist eine Steigleitung 13 mit Absperrorgan 14 sowie einem Druckschreiber 15 angeschlossen, die ins­ gesamt die Druckhaltevorrichtung bilden. In der Steigleitung 13 steht eine Wassersäule. Während der Stillstandzeit der Einrichtung kann automatisch tagtäglich die Dichtigkeit überprüft werden. Hier­ bei werden nicht nur die Wärmeaustauscher, sondern auch der Kühler überprüft, da die Leitung 8.1 nicht nur die Wärmetauscher 3.2 und 3.3, sondern auch den Kühler 3.1 durchsetzt. Dazu wird auf der Seite der pasteurisierten Milch die Einrichtung auf einen Mindestüberdruck von z. B. ca. 0,5 bar gefahren. Während der nachfolgenden Zeit, in der die Anlage weiterhin stillsteht, kann überprüft werden, ob und bejahendenfalls um welches Maß die Wassersäule in dem Steigrohr 13 abgefallen ist. Wird hierbei ein vorgebbarer Wert über­ schritten, deutet dies eindeutig auf eine Un­ dichtigkeit in der Wärmetauschereinheit 3 hin, da der Rohrleitungsstrang 8.1 durch die Absperr­ organe 12 und 10 vom sonstigen Rohrleitungsnetz getrennt ist.

Anstelle des Steigrohres 13 können selbstverständ­ lich auch andere geeignete Druckhaltevorrichtungen Einsatz finden. Gleichfalls ist es möglich, ge­ eignete Meßwert-, Ermittlungs- und Verarbeitungs­ elemente und -geräte einzusetzen, die die ermittelten Meßwerte auswerten und z. B. Alarmgeber betätigen, bzw. die Gesamtanlage mit einem Über­ steuerungssignal für ein Wiederanfahren blockieren, falls eindeutig eine Undichtigkeit vorliegt.

Claims (5)

1. Einrichtung für eine die Haltbarkeit erhöhende Wärmebehandlung von Keime enthaltenden Produkten, insbesondere zur Pasteurisierung bzw. Ultrahoch­ erhitzung von Milch, mit einer über eine Roh­ produktleitung (4) an ein Rohproduktbehältnis (1) anschließbaren, einen oder mehrere Wärme­ tauscher (3.2, 3.3) sowie einen Kühler (3.1) um­ fassenden, in indirektem Gegenstrom von Roh- und Fertigprodukt durchströmbaren Wärmetauscherein­ heit (3), und mit einer zumindest zwei Absperr­ ventile (10, 12) und eine in das Rohproduktbe­ hältnis (1) mündende Rückführleitung (11) um­ fassenden Schutzvorrichtung gegen die Vermischung von wärmebehandelten Produkten mit unbehandelten Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutz­ vorrichtung eine der Wärmetauschereinheit (3) nachgeordnete Druckhalteprüfvorrichtung (13, 14, 15) aufweist, die an eine die Wärmetauscher (3.2, 3.3) und den Kühler (3.1) durchsetzende Fertigprodukt­ leitung (8.1) anschließbar ist, wobei die in Fertigproduktströmungsrichtung vor dem Wärme­ tauscher (3.3) und nach der Druckhaltevor­ richtung (13, 14, 15) durch die Absperrven­ tile (10, 12) von sonstigen Leitungsstrang (4, 8, 11, 16) absperrbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckhalteprüfvorrichtung einen vertikal ausgerichteten Rohrleitungsstrang (13) mit ablesbarer Höhe eines eingefüllten hydrau­ lischen Mediums aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckhalteprüfeinrichtung einen Druckausgleichsbehälter umfaßt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhalte­ prüfvorrichtung mit einem Alarmgeber gekoppelt ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Stillstandzeiten der Einrichtung Absperrventile (10, 12, 14) zur Beaufschlagung der Druckhalteprüfvorrichtung auto­ matisch aktivierbar sind.