DE646097C - Elektrische Vorrichtung zum Pasteurisieren von Fluessigkeiten - Google Patents

Description

Bei allen Pasteurisierverfahren ist die Erreichung und Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur von grundlegender Bedeutung. Es ist bekannt, Temperaturschwankungen während des Betriebes auszugleichen, indem man entweder den Flüssigkeitsstrom oder die Zuführung der Wärmeenergie, gegebenenfalls selbsttätig, regelt. Hierzu verwendet man bei elektrischen Widerstandserhitzern Regelvorrichtungen, die es gestatten, die zugeführte Wärmeenergie in Grenzen von etwa + io°/_c zu steuern oder zu verringern. ,

Eine besondere Schwierigkeit- tritt in der Anlaufperiode bei solchen Pasteurisierungsanlagen ein, die während des Betriebes mit Wärmeaustauschern arbeiten, weil in der Anlaufperiode eine noch nicht genügend hoch - erhitzte Flüssigkeit zur Arbeit des Wärmeaustauschers vorhanden ist. Es ist daher immer erforderlich, die Durchströmgeschwindigkeit der Flüssigkeit herabzusetzen bzw. dabei einen Teil oder die ganze Flüssigkeit in der Anlaufperiode rund zu pumpen.

Erfindungsgemäß wird nun eine konstante Arbeit bei elektrischen Pasteurisiervorrichtungen, bei denen die erhitzte Flüssigkeit zur Vorwärmung der zu erhitzenden Flüssigkeit in einem im wesentlichen gleichbleibenden Strom verwendet wird, dadurch ermöglicht, daß besondere Zusatzgeräte zur Steigerung der Heizleistung während der Anlaufzeit der Vorrichtung vorgesehen werden. Die Energiezufuhr in der Anlaufperiode wird hierbei um wesentlich höhere Werte gesteigert als während des eigentlichen Arbeitsbetriebes der Vorrichtung. Für dieses beanspruchte Verfahren sind im allgemeinen kurzzeitige Heizleistungssteigerungen während der Anlaufperiode von etwa 70 bis 100 % anwendbar. Die erhöhte Heizleistung während der Anlaufperiode wird der Pasteurisiervorrichtung so lange zugeführt, bis der Vorwärmer seinen' betriebsmäßig normalen Temperaturstand erreicht hat. Mit zunehmender Temperatur der aus der Pasteurisiervorrichtung austretenden Flüssigkeit jedoch wird die zugeführte Wärmemenge, zweckmäßig selbsttätig, in Abhängigkeit von dem Zustand der Flüssigkeit wieder bis auf den normalen Betriebswert verringert. Die Anlaßzeit läßt sich dadurch, auf 1 bis 2 Minuten verkürzen, was eine diem bisher üblichen Verfahren gegenüber bedeutende Zeitersparnis bedeutet.

Je nach der Bauart des verwendeten Erhitzers und der Energieform, die zum Erhitzen der Flüssigkeit verwendet wird, kann die Energieänderung auf verschiedene Weise erreicht werden. Es wurde bereits erwähnt, daß man die Änderung zweckmäßig vom Zustand der erhitzten Flüssigkeit, beispielsweise von der Temperatur der Flüssigkeit, abhängig macht. Man kann zu dem Zweck Relais verwenden, die auf die Temperaturdifferenz

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

. \ Diph-Ing. Wilhelm Schunk in Hamburg.

zwischen der zu behandelnden Flüssigkeit und der von der Flüssigkeit berührten erhitzten Wandung ansprechen. -

Als Zusatzgeräte zur Herbeiführung der Erhöhung der elektrischen Heizleistung während der Anfahrperiode gemäß der Erfindung werden beispielsweise zusätzliche Heizelemente vorgesehen, die beim Anfahren eingeschaltet werden. Diese Elemente können für wesentlich höhere Strombelastung bemessen sein, weil sie nur für ganz kurze Zeit eingeschaltet werden. Bei Pasteurisierapparaten, die mit induktiver Beheizung arbeiten, kann man den Energie liefernden Transformator mit einer Anzapfung versehen und diese während des Anfahrens an die Netzspannung anschließen. Das gleiche Ziel läßt sich auch dadurch erreichen, daß man die Transformatoren mit Hilfswicklungen ausrüstet, die nur während des Anfahrens eingeschaltet werden. Bei elektrischen Heizeinrichtungen, bei denen der Strom direkt durch die zu erhitzende Flüssigkeit geleitet wird, kann man eines der bekannten Mittel zur Änderung der Spannung während des Anlassens, beispielsweise Vorschalttransformatoren, verwenden.

In der Zeichnung ist eine der der Erfindung zugrunde liegenden Pasteurisiereinrichtungen dargestellt. Bei normalem Dauerbetrieb tritt die zu behandelnde Milch mit einer Temperatur von etwa 15⁰C aus der Leitung 1 in den Wärmeaustauscher 2 ein, durchläuft diesen und fließt mit einer Temperatur von etwa 6o° C zum eigentlichen Erhitzer 3. Dort wird die Temperatur auf 85⁰C gesteigert. Die erhitzte Milch fließt zum Austauscher 2 zurück und gibt ihre Wärme an die zufließende kalte Milch zum größten Teil wieder ab.

Anders liegen die Verhältnisse, wenn eine Pasteurisieranlage, die mit Wärmeaustauschern arbeitet, in Betrieb genommen werden soll. Die Milch fließt dann durch den Austauscher zum Erhitzer, ohne durch die abfließende Milch erwärmt zu werden, und da der Erhitzer nur für eine Temperaturerhöhung von 25⁰ bemessen ist, tritt die Milch mit nur 40⁰ aus dem Erhitzer aus, d. h. mit einer Temperatur, die für den Sterilisierungsprozeß nicht ausreichend ist. Die Milch wird bei den bekannten Anlagen während des Anfahrens der Anlage nach dem Austritt aus dem Erhitzer durch eine Rückleitung 8 in einen Zwischenbehälter 10 und von diesem durch das Ventil 4 und die Pumpe 5 von neuem wieder in den Austauscher 2 geleitet. Das in der Abflußleitung liegende Ventil 7 wird während dieser Zeit geschlossen, während das Ventil 9 in der Rückleitung 8 offen ist. Erst wenn die Endtemperatur der Milch nach und nach den vorgeschriebenen Wert von 85⁰ C erreicht hat, wird das Ventil 7 geöffnet und der Rücklauf durch das Ventil 9 geschlossen. Das Anfahren nach dieser Methode dauert etwa 8 bis 10 Minuten und bedeutet einen Zeitverlust, der um so unangenehmer ins Gewicht fällt, je geringer die jeweils bei einem Pasteurisierungsprozeß zu behandelnde Milchmenge ist.

Wird aber die Pasteurisiervorrichtung gemäß der Erfindung mit zusätzlichen Geräten versehen, durch die die Heizleistung während der Anlaufperiode erheblich gesteigert werden kann, so kann die Anlaßzeit wesentlich verkürzt werden. Ein Rundpumpen der Flüssigkeit kann bei ausreichender Steigerung der Heizleistung sogar völlig vermieden werden, so daß die Flüssigkeit sowohl während der Anlaufperiode als auch während des eigentlichen Arbeitsvorganges in einem im wesentlichen gleichbleibenden Strome durch. die Pasteurisiervorrichtung hindurchlaufen kann.

Bei dem Betrieb der gemäß dem Verfahren nach der Erfindung arbeitenden Anlage ist darauf zu achten, daß die Anfahrleistung nicht zu stark erhöht wird, damit das Temperaturgefälle zwischen der zu erhitzenden Flüssigkeit und der von der Flüssigkeit be- go rührten Wandung nicht zu groß wird. Bei Milch läuft man sonst Gefahr, daß Füllungen auftreten, die die Wandungen belegen und die Wärmeleitung zwischen Wandung und Milch stark verschlechtern. Im allgemeinen wird es jedoch, wie erwähnt, zulässig sein, die dem Pasteuriseur zugeführte Leistung kurzzeitig um 70 bis 100 % ^zu steigern. Um ganz sicher zu gehen, sieht man zweckmäßig Schutzeinrichtungen vor, die die Heizleistung herabsetzen, sobald unzulässig hohe Temperaturen auftreten. Die für die Regelung während des normalen Betriebes ohnehin selbsttätig arbeitenden temperaturabhängigen Steuerungseinrichtungen können zu dem Zweck so ausgebildet sein, daß ihr Ansprechwert während des Anfahrens geändert werden kann.

Das Verfahren nach der Erfindung ist vor- ■ stehend in der Anwendung bei elektrisch be-.heizten Pasteurisiervorrichtungen beschrieben, sinngemäß kann es jedoch auch bei mit anderer Heizenergie, z. B. mit Dampf, arbeitenden Pasteurisiervorrichtungen mit Vorteil angewendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Vorrichtung zum Pasteurisieren von Flüssigkeiten, insbeson- iao dere von Milch, bei der die erhitzte Flüssigkeit zur Vorwärmung der zu erhitzen-

   den Flüssigkeit in einem im wesentlichen gleichbleibenden Strome verwendet wird, gekennzeichnet durch besondere Zusatzgeräte zur Steigerang der Heizleistung während der Anlaufzeit der Vorrichtung.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die der Flüssigkeit in erhöhtem Maße zugeführte Wärmemenge mit Hilfe an sich bekannter Temperaturmeßgeräte mit zunehmen- 10· der Temperatur der aus der Pasteurisier-■, vorrichtung austretenden Flüssigkeit bis • auf den Betriebswert, zweckmäßig selbsttätig, verringert wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen