DE2757726A1

DE2757726A1 - Refrigerated jacketed milk cooling tank - has trough around top with perforations discharging milk onto sides and stirrer located near middle

Info

Publication number: DE2757726A1
Application number: DE19772757726
Authority: DE
Inventors: Laszlo Dipl Ing Plank
Original assignee: HUETOEGEPGYAR
Current assignee: HUETOEGEPGYAR
Priority date: 1976-12-23
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1978-07-06
Also published as: HU174166B; BE862208A

Abstract

A milk cooling vessel for cooling milk from 35 deg. to 5 deg.C in 3 hours has a horizontal distributor channel (3) with rows of perforations (4) along it, near the top. The milk is poured vertically into the channel which then spreads it as an even layer over the jacketed sides of the tank. These sides are corrugated externally for maximum heat dispersion, and are cooled down in a suitable manner. A mixer paddle (8) can be used inside the tank, operating inside the channel which follows the sides of the vessel. The refrigerating system is operated intermittently. The perforations along the channel direct the flow onto the sides of the vessel.

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1974) ■ DIN..-ING. W.EITLE · DK. REX. NAT. K. HOFFMANN ■ DlPL.-ING. W. LEH NDR. ING. E. HOFFMANN (1930-1974) ■ DIN ..- ING. W.EITLE DK. REX. NAT. K. HOFFMANN ■ DIPPL.-ING. W. LEH N

DIPl.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEllASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-(OOO MO NCH EN BI · TELE FO N (089) 911087 · TE IEX 05»ί19 (PATH E)DIPl.-ING. K.FOCHSLE DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEllASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D- (OOO MO NCH EN BI · TELE FO N (089) 911087 · TE IEX 05 »ί19 (PATH E)

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Hütögepgyär in Jäszbereny / UngarnHütögepgyär in Jäszbereny / Hungary

Verfahren und Anlage zum Kühlen von Flüssigkeiten, insbesondere Process and system for cooling liquids, in particular e

Milchmilk

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kühlen von Flüssigkeiten, insbesondere Milch, sowie auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage und den zugehörigen Flüssigkeitskühltank. The invention relates to a method for cooling liquids, in particular milk, as well as a system suitable for carrying out the method and the associated liquid cooling tank.

Es ist bekannt, daß zum Kühlen von Milch zahlreiche Anlagen Verwendung finden.It is known that numerous systems are used for cooling milk Find.

Eine Gruppe derartiger Kühlanlagen enthält Lamellenkühler, bei denen auf der einen Seite einer aus lösbar aneinander gefügten Lamellen aufgebauten Wand Milch und auf der anderen Seite der Lamellenwand kaltes VJasser abfließt. Dem jeweiligen Kühlbedarf entsprechend wird aus den aus Lamellen aufgebauten Viänden eine Reihe von beliebiger Größe zusammengestellt.A group of such cooling systems contains lamellar coolers, in which one side is detachably joined together On the other side of the lamellar wall, milk flows out of the lamellar wall and cold water flows off. The respective cooling requirement accordingly, a series of any size is put together from the viands made up of lamellas.

Eine andere Gruppe von derartigen Kühlanlagen enthält Berieselungskühler, bei denen die Milch an einer Rohrwand abfließt, welche aus derart untereinander angeordneten Rohren besteht, daß die Rohre entlang ihrer Mäntel einander nicht berühren. Im Innern der RohreAnother group of such cooling systems includes irrigation coolers, in which the milk flows off a pipe wall, which out pipes arranged one below the other in such a way that the pipes do not touch one another along their sheaths. Inside the pipes

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ist eine Kühlflüssigkeit oder eine Kühlmittel enthaltende Flüssigkeit vorgesehen, wobei die Kühlung durch die aus einem Material guter Wärmeleitfähigkeit hergestellte Rohrwand erfolgt.is a coolant or a liquid containing coolant provided, wherein the cooling takes place through the pipe wall made of a material with good thermal conductivity.

In den auf den erwähnten Grundprinzipien beruhenden Anlagen kann die Milch verhältnismäßig rasch auf die gewünschte Temperatur von 4-8 C gekühlt werden. Beim Kühlen der Milch ist es als eine primäre Forderung anzusehen, daß die Milch unmittelbar nach erfolgtem Melken, d.h. noch in der Melkanlage auf die gewünschte Temperatur innerhalb des obenerwähnten Temperaturbereiches abgekühlt wird. Bei den hier zur Anwendung kommenden Anlagen können die hygienischen Forderungen keineswegs befriedigend erfüllt werden.In the systems based on the basic principles mentioned, the milk can be brought to the desired temperature relatively quickly from 4-8 ° C. When cooling the milk it is to be regarded as a primary requirement that the milk immediately after it has taken place Milking, i.e. cooled down to the desired temperature within the above-mentioned temperature range while still in the milking facility will. With the systems used here, the hygienic requirements can by no means be met satisfactorily will.

Die Reinigung der Lamellenkühler erfordert einen komplizierten und erheblichen technischen Aufwand, z.B. Hochdruck-Waschflüssigkeiten und Dampf, die im allgemeinen in den Molkereien neben den Ställen nicht zur Verfügung stehen. Desweiteren müssen die Lamellenkühler alle vier bis fünf Tage unter großen Schwierigkeiten zerlegt und gereinigt werden, wobeim im Laufe der erwähnten Tätigkeit eine Reinigungsdisziplin verlangt wird, die unter den gegebenen Bedingungen in der Umgebung der Melkanlage und Molkerei nicht sichergestellt werden kann.The cleaning of the lamellar cooler requires a complicated and considerable technical effort, e.g. high-pressure washing liquids and steam, which is generally not available in the dairies next to the stables. Furthermore, the finned cooler must be dismantled and cleaned every four to five days with great difficulty, during the course of the activity mentioned a cleaning discipline is required, which under the given conditions in the vicinity of the milking facility and dairy cannot be guaranteed.

Die Reinigung von Berieselungskühlern ist wesentlich einfacher. Jedoch weist das Reinigungsverfahren den Nachteil auf, daß infolge der offenen Anordnung des Milchkühlers die Milch in unmittelbarer Berührung mit der mit Mikroben verunreinigten Luft steht, wodurch die Milch während der Kühlung in unerwünschter Weise verunreinigt wird.Cleaning sprinkler coolers is much easier. However, the cleaning method has the disadvantage that as a result the open arrangement of the milk cooler means that the milk is in direct contact with the air contaminated with microbes, whereby the milk is undesirably contaminated during cooling.

Die vielleicht zeitgemäßeste Methode ist die Kühlung im Tank. Bei einer im Tank vor sich gehenden Kühlung wird die Kühlgeschwindigkeit begrenzt, was unter den allgemeinen technologischen Bedingungen bei zweimaliger Auffüllung eine etwa dreistündige Küh-Perhaps the most modern method is cooling in the tank. When cooling takes place in the tank, the cooling speed is limited, which is under the general technological conditions if filled twice, a cooling period of about three hours

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lungsdauer sicherstellt, während welcher Periode die Milch auf die gewünschte Temperatur von 4°C gekühlt wird.duration ensures the period during which the milk is cooled to the desired temperature of 4 ° C.

Die Menge der auf einer Flächeneinheit während einer Zeiteinheit abzukühlenden Milch ist infolge des angewendeten Kühlmittels und infolge der Temperaturverhältnisse begrenzt. Unter Berücksichtigung der Frostgefahr darf die Temperatur an der Oberfläche keinesfalls 0° unterschreiten, so daß die Temperaturdifferenz vorgegeben ist.The amount of milk to be cooled on a unit of area during a unit of time is due to the coolant used and limited due to the temperature conditions. Taking into account the risk of frost, the temperature on the surface must not under any circumstances Fall below 0 ° so that the temperature difference is specified.

Die Abkürzung der Kühldauer innerhalb des Tankes kann nur auf solche Weise vorgenommen werden, daß die Höhe der Milchsäure unter bzw. über der Flächeneinheit vermindert wird. In diesem Fall nehmen jedoch der Grundflächenbedarf sowie der erforderliche technische Aufwand bedeutend zu. Mit Hinblick darauf, daß bei den bekannten Tanktypen die Kühlung auf dem Bodenteil vor sich geht, muß vor Beginn der Kühlung soviel Flüssigkeit in den Tank eingefüllt werden, daß der Kühlerteil bedeckt ist, da anderenfalls wegen Mangel an Wärmebelastung die Verdampfungstemperatur unter 0° absinkt und mit Ausfrierungserscheinung gerechnet werden muß.The shortening of the cooling time inside the tank can only apply to such Wise can be made that the level of lactic acid is reduced below or above the unit area. In this case, take however, the space requirement and the necessary technical effort increase significantly. With a view to the well-known Tank types the cooling takes place on the bottom part, so much liquid has to be poured into the tank before the start of the cooling that the cooler part is covered, otherwise the evaporation temperature will drop due to lack of heat load 0 ° drops and a symptom of freezing must be expected.

In anderen Fällen, wenn die Menge der eingefüllten Flüssigkeit zu groß ist, ergibt sich die nachteilige Situation, daß bei kontinuierlicher Auffüllung, z.B. bei einem Melkleitungssystem, das abzukühlende Medium, d.h. die erstmalig eintreffende Milch,erst nach einer längeren Zeit heruntergekühlt ist.In other cases, when the amount of liquid poured is too large, the disadvantageous situation arises that in the case of continuous replenishment, e.g. in the case of a milking line system, the The medium to be cooled, i.e. the milk arriving for the first time, has only cooled down after a long period of time.

In Fällen, wenn wegen der Erfüllung gewisser Forderungen eine kürzere Kühlungsdauer - unter drei Stunden - wünschenswert wäre, ist die Anwendung zweier Lösungen üblich. Bei der ersten Lösung wird die Milch unter Zuhilfenahme eines Durchflußkühlers wie oben erwähnt sofort auf 4°C abgekühlt und in den Tank eingebracht. Bei der zweiten Lösung wird die Milch in vorgekühltem Zustand in den Kühltank eingebracht.In cases where a shorter cooling time - less than three hours - would be desirable to meet certain requirements, the use of two solutions is common. In the first solution, the milk is cooled with the aid of a flow-through cooler as above mentioned immediately cooled to 4 ° C and placed in the tank. With the second solution, the milk is pre-cooled in the Cooling tank introduced.

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Die Erfindung'bezieht sich auf eine Lösung, bei der im Laufe des Einlassens in den Tank eine neue Methode angewendet wird, die u.a. neben der raschen Kühlung auch den Vorteil aufweist, daß der Tank in beliebiger Form ausgebildet werden kann, z.B. als stehender zylindrischer Behälter, als rohrförmiges Gefäß mit einem kreisförmigen oder annähernd kreisförmigen Querschnitt, usw.The invention relates to a solution in which in the course of a new method is used for admitting the tank into the tank, which, in addition to rapid cooling, also has the advantage of that the tank can be designed in any shape, e.g. as a standing cylindrical container, as a tubular vessel with a circular or approximately circular cross-section, etc.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Kühlung von Flüssigkeiten und eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zu schaffen, bei welchem die Vorkühlung der Milch in dem Tank selbst, und zwar während des Einfüllens der Milch rasch im Hinblick auf eine Mengeneinheit erfolgt. Weiter sollen mit der erfindungsgemäßen Anlage neben der einfachen Bedienung alle wesentlichen hygienischen Forderungen weitgehend befriedigt werden können.The aim of the invention is to provide a method for cooling liquids and to create a system for carrying out the method according to the invention, in which the precooling of the milk in the tank itself, during the filling of the milk takes place quickly in terms of a unit of quantity. Should continue With the system according to the invention, in addition to simple operation, all essential hygienic requirements are largely satisfied can be.

Dieses Ziel wird durch ein Vorfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Flüssigkeit filmartig am oberen Teil des Innenmantels eines gekühlten Tanks aufgebracht und unter vollständiger oder teilweiser Ausnutzung des Innenmantels in das Innere des Tanks eingebracht wird.This goal is achieved by an ancestor of the initially described Type achieved according to the invention in that the liquid is applied in a film-like manner to the upper part of the inner jacket of a cooled tank and is introduced into the interior of the tank with full or partial utilization of the inner jacket.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß während des Einfüllens und/oder der Lagerung der Flüssigkeit der Innenmantel nur teilweise gekühlt und die Flüssigkeit während des Einfüllens in den Tank durchgemischt wird.An advantageous embodiment of the method according to the invention is characterized in that the inner jacket is only partially during the filling and / or storage of the liquid cooled and the liquid is mixed while pouring into the tank.

Die zur Durchführung des erfindunqsqemäßen Verfahrens geeignete Anlage ist derart ausgebildet, daß die der mit der Flüssigkeit in Berührung kommenden Seite gegenüberliegende, den Innenmantel des Tanks bildende Wand mit einer Kühlarmatur versehen ist und am oberen Teil des Tanks eine oder·'mehrere Armaturen für die Zu-The system suitable for carrying out the method according to the invention is designed in such a way that the one with the liquid coming into contact side opposite wall forming the inner jacket of the tank is provided with a cooling fitting and on the upper part of the tank one or more fittings for the supply

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fuhr der Flüssigkeit angeordnet sind. Die Einlaßarmaturen können auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein. So können z.B. Rohrprofile mit kleinen Löchern oder schräge Flächen, zweckmäßig Kegelflächen, deren Größe etwa der des Eimündungsteils entspricht, oder andere, durch überlauf funktionierenden Armaturen verwendet werden.drove the liquid are arranged. The inlet fittings can be designed in different ways. For example, pipe profiles with small holes or inclined surfaces, expediently conical surfaces, the size of which is approximately that of the part of the mouth of the egg or other fittings that work through overflow can be used.

In dem Innern des Tanks ist vorteilhaft eine zweckmäßig mit einem Antrieb in Verbindung stehende Mischvorrichtung angeordnet. A mixing device which is expediently connected to a drive is advantageously arranged in the interior of the tank.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Anlage, unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert* In der Zeichnung zeigenIn the following, the invention is based on an exemplary embodiment of a suitable method for carrying out the method according to the invention System, explained in more detail with reference to the drawing * Show in the drawing

Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Tanks zum Kühlen einer Flüssigkeit, undFig. 1 shows the schematic structure of a tank for cooling a Liquid, and

Fig. 2 eine Ausführungsform des Tanks nach Fig. 1 mit Mischvorrichtung .FIG. 2 shows an embodiment of the tank according to FIG. 1 with a mixing device .

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Anlage besteht aus einem Kühltank, bei dem die Seitenplatten des Kühlmantels als Kühlflächen ausgebildet sind. Der Tank kann jede beliebige Form annehmen, z.B. ein stehender Zylinder oder ein liegender Tank sein. Der Tank weist eine geschlossene Ausführung auf, wodurch die Lagerung von Milch unter hygienischen Verhältnissen frei von Mikroben und Staub ermöglicht wird.The one suitable for carrying out the method according to the invention The system consists of a cooling tank in which the side plates of the cooling jacket are designed as cooling surfaces. The tank can take any shape, e.g. a standing cylinder or a horizontal tank. The tank has a closed design which enables milk to be stored under hygienic conditions free of microbes and dust.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel läuft ein Verteilerkanal 3 am oberen Teil des Tanks entlang. Der Verteilerkanal 3 ist mit Bohrungen 4 versehen. Die Bohrungen 4 weisen einen verhältnismäßig geringen Durchmesser auf und sind in geringem Abstand zueinander angeordnet. Die Bohrungen 4 haben dieIn the embodiment described here, a distribution channel runs 3 along the top of the tank. The distribution channel 3 is provided with bores 4. The holes 4 point have a relatively small diameter and are arranged at a small distance from one another. The holes 4 have the

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Aufgabe, die in<_; die Verteilerkanäle 3 eingelassene Milch, deren Niveau durch einen Pfeil 5 angedeutet ist, über die Bohrungen 4 strahlenartig auf den Innenmantel 1 des Tanks fließen zu lassen, wodurch die Ausbildung einer filmartigen Schicht 6, welche auf dem Innenmantel 1 abfließt, ermöglicht wird. So gelangt die an dem Innenmantel 1 ankommende Flüssigkeit nicht in einem einzigen Strahl an dem Boden des Tanks an, sondern die Milch wird über die winzigen Bohrungen 4 in den Verteilerkanälen 3 eingeführt und fließt entlang der in Figur 1 mit einer gestrichelten Linie bezeichneten Bahn in einer gleichmäßigen dünnen Schicht 6 auf dem Innenmantel 1 des Tanks herab und wird währenddessen annähernd auf die gewünschte Temperatur abgekühlt.Task in <_; the distribution channels 3 let milk, the level of which is indicated by an arrow 5, flow radially through the bores 4 onto the inner jacket 1 of the tank, whereby the formation of a film-like layer 6, which flows off the inner jacket 1, is made possible. Thus, the liquid arriving at the inner jacket 1 does not reach the bottom of the tank in a single jet, but the milk is introduced through the tiny bores 4 in the distribution channels 3 and flows along the path indicated by a dashed line in FIG uniform thin layer 6 on the inner jacket 1 of the tank and is cooled during this time to approximately the desired temperature.

Die endgültige Temperatur kann durch die Regelung der Auffüllgeschwindigkeit oder durch den separaten Betrieb der Seitenwand- und Bodenkühlung des Tanks eingestellt werden.The final temperature can be adjusted by regulating the filling speed or by operating the tank's side wall and bottom cooling separately.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird die Milch unter Zuhilfenahme einer Mischvorrichtung 8 in Bewegung gehalten. An die Mischvorrichtung 8 ist ein Antrieb 9 angeschlossen.In an advantageous embodiment, the milk is under With the aid of a mixing device 8 kept in motion. A drive 9 is connected to the mixing device 8.

Die Kühlung des Innenmantels kann auch derart gesteuert werden, daß die Kühlung in Abhängigkeit der Menge der in dem Tank gespeicherten Flüssigkeit, d.h. entsprechend dem Flüssigkeitsniveau, ein- und ausgeschaltet wird.The cooling of the inner jacket can also be controlled in such a way that the cooling is dependent on the amount of stored in the tank Liquid, i.e. according to the liquid level, is switched on and off.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im folgenden anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert.The method according to the invention is explained in more detail below on the basis of an advantageous exemplary embodiment.

In einen liegenden zylindrischen Tank mit einem Rauminhalt von 2500 1 wird 500 1 Milch/Stunde mit einer Temperatur von 35°C eingefüllt. Die Milch wird zwei, am oberen Teil des Tante vorgesehenen, je 2500 mm langen Verteilerkanälen zugeführt. In den Kanälen sind Bohrungen mit 1,5 mm Durchmesser mit einer 20 mm Teilung vorgesehen. Die Bohrungen sind gegen den MantelIn a horizontal cylindrical tank with a volume of 2500 1 500 1 milk / hour is filled in at a temperature of 35 ° C. The milk is two, provided on the upper part of the aunt, each 2500 mm long distribution channels fed. In the channels there are holes with a diameter of 1.5 mm with a 20 mm pitch provided. The holes are against the jacket

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des Tanks gerichtet.of the tank.

Der Mantel des Tanks ist von außen her auf an sich bekannnte
Weise gekühlt, wodurch die Milch von 35°C auf 5°C abgekühlt
wird und das Flüssigkeitsniveau in dem Behälter binnen 3 Stunden die Höhe von 6CXD nun erreicht.The jacket of the tank is known from the outside
Chilled way, whereby the milk is cooled from 35 ° C to 5 ° C
and the liquid level in the container has now reached 6CXD within 3 hours.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die in dem Behälter vorhandene Milch im Interesse einer gleichmäßigen Wärmeübergabe mit Hilfe der in dem Tank eingebauten Mischvorrichtung in Bewegung gehalten.In a further embodiment, the milk present in the container is used in the interest of a uniform transfer of heat kept in motion with the aid of the mixer built into the tank.

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rf.rf.

Le e rs e ι teLe e rs e ι te

Claims

PAT E N TAN WALTEPAT E N TAN WALTE

0«. ING. E. HOFFMANN (1930-197«) ■ DIPl.-l NG. W.EITIE · DK. REt. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN0 «. ING. E. HOFFMANN (1930-197) ■ DIPl. -I NG. W.EITIE DK. REt. NAT. K. HOFFMANN DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSlE · DR. RER. NAT. B. HAMSEN ARABEILASTRASSE 4 (STERNHAUS) · Ο-β000 MONCHEN 81 · TELEFON (OW) »11087 · TELEX 05-29619 (PATHE)DIPL.-ING. K. FDCHSlE DR. RER. NAT. B. HAMSEN ARABEILASTRASSE 4 (STERNHAUS) · Ο-β000 MONCHEN 81 · TELEPHONE (OW) »11087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

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Hütögepgyär in Jäszbereny / Hungary

Method and system for cooling liquids, in particular

milk

Patent claims:

in processes for cooling liquids, in particular Milk, characterized in that the liquid film-like on the upper part of the inner jacket of a cooled Tanks applied and brought into the interior of the tank with full or partial utilization of the inner jacket will.

2. The method according to claim 1, characterized in that during filling and / or storage only part of the inner jacket of the tank is cooled by the liquid.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid during filling is mixed into the tank.

4. Plant for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that on the inner jacket (1) and on the bottom part of the tank cooling fittings are provided that in the area of the upper part of the tank in the interior of which one or more fittings are arranged for the distribution of the liquid, and that the cooling system of the Tanks is switched discontinuously.

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5. Liquid cooling tank for a system according to claim 4, characterized in that a distributor channel (3) provided with bores (4) is provided as a fitting for the distribution of the liquid, and that the bores (4)
are directed towards the inner jacket (1) of the tank.

6. Liquid cooling tank for a system according to claim 4, characterized in that as a fitting for the distribution of the liquid a conical component is provided which is inclined in the direction of the inner jacket (1) of the tank.

7. liquid cooling tank for a system according to claim 4, characterized in that as a fitting for the distribution of the liquid overflowing vessels-provided are.

8. Liquid cooling tank according to one of claims 5 to 7, characterized in that inside the
Tanks a mixing device (8) connected to a drive (9) is provided.

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