DE3107193A1

DE3107193A1 - Cooling process for pasteurising chambers

Info

Publication number: DE3107193A1
Application number: DE19813107193
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr.-Ing. 7016 Gerlingen Breuning
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1982-09-09

Abstract

The invention relates to a cooling process in pasteurising chambers - represented greatly simplified in a vertical section - in which products (9) are heated in batches during a first time interval by means of the already heated water from a preheating and cooling storage vessel (17), are heated up and pasteurised during a second time interval by means of water from the heating-up storage vessel (14), and cooled during a third time interval by means of water from the preheating and cooling storage vessel (17). The heat extracted in the process from the product (9) and fed to the water is fed after changing the batch to the newly introduced batch during its first time interval. In many cases, it is necessary during the cooling process for a proportion of the product heat to be discharged outwards using fresh water. According to the invention, during a part of the cooling time the water is kept at a constant temperature under the control of a clock by the flow of fresh water by means of the temperature sensor (23) and solenoid valve (22) and simultaneously kept at constant volume by the outflow controlled by means of the water-level controller (18) and solenoid valve (19). The process and this device replace a very expensive and complicated equipping of the chamber otherwise required. <IMAGE>

Description

Kiüilverfahren für Pasteurisierkammern Cooling process for pasteurization chambers

Für die Pasteurisierung von Getränken und Lebensmitteln sind neben Tunnelanlagen mit Wasserberieselung auch Kammern vorgeschlagen worden. Die Anwendung solcher Kammern ist vor Allem zweckmässig, wenn das zu pasteurisieeide Gut aus grossen Einheiten, z.B. aus Fässern besteht, weil dabei die chargenweise Einführung des Guts in eine solche Kammer möglich und zweckmässig ist.For the pasteurization of beverages and food are next Tunnel systems with water sprinkling chambers have also been proposed. The application Such chambers are especially useful when the goods to be pasteurized come from large ones Units, e.g. consists of barrels, because the batch-wise introduction of the Guts in such a chamber is possible and appropriate.

Zwecks Rückgewinnung für den Anwärmvorgang eines grösstmöglichen Teils der bei der nach der Pasteurisierung in einer oder mehreren Zeitstufen erfolgenden Euhlung des Produkts abzufuhrenden Wärme wird dieser Teil der Wärmemenge in einer konstant grossen, für die ICühlung verwendeten Rieselwassermenge gespeichert und während einer oder mehreren folgenden Erwärmzeitstufen einer darnach in die Kammer eingegebenen Charge zugeführt. Dabei hängt die Grösse der rückführbaren Wärmemenge von der Grösse der positiven Dfferena zwischen der geforderten Produktkuhlendtemperatur und der Produktanfangstemperatur ab. Dies bedeutet, dass in vielen Fällen ein Teil der während der Kühlung abzufuhrenden Wärme unter Verwendung von ktihlem Frischwasser nach aussen abgeführt werden muss.For the purpose of recovery for the heating process of the largest possible part that which takes place after pasteurization in one or more time stages Euhlung the product to be dissipated heat is this part of the amount of heat in a constant large amount of trickle water used for the Icooling is stored and one or more subsequent heating time stages into the chamber entered batch supplied. The size of the heat that can be recycled depends on this on the size of the positive dfferena between the required product cooling end temperature and the initial product temperature. This means that in many cases a part the heat to be dissipated during cooling using cool fresh water must be discharged to the outside.

Hieridr wurde schon die Anwendung einer nur mit Prischwasser betriebenen NachküllzeitstuMe vorgeschlagen. Dies erfordert einen zusätzlichen Rieselwasserspeicherbehälter und eine zusätzliche Rieselwasserpumpe oder ein diese ersetzendes Umschaltventil grossen Querschnitts und eine zeit-oder-temperaturabhängige Frischwasserstromsteuerung. Die ebenfalls vorgeschlagene Zumischung von Frischwasser in einer ohnedies vorhandenen Kühlzeitstufe bedingt den Einsatz einer technisch nicht einfachen und deshalb kostbilligen Steuer-u.-Regelautomatik.Here the application of a water operated only with water was already used Refill time suggested. This requires an additional trickle water storage tank and an additional trickle water pump or a changeover valve to replace it large cross-section and a time-or-temperature-dependent fresh water flow control. The also proposed admixture of fresh water in an already existing one Cooling time stage requires the use of a technically not simple and therefore inexpensive one Automatic control and regulation.

Diese als naheliegend o e bekannt zu betrachtenden technischen Biege weisen damentsprechend erhebliche Mängel auf.These technical bends, known as obvious ones, are to be considered accordingly have significant shortcomings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund, den für die zusätz. -liche Frischwasserkuhlung erforderlichen technischen Aufwand einfach zu gestalten, auf ein wirtschaftlich tragbares Mass zu verringern und gleichzeitig ein Grösstmass an Wärmeriickgewinnung bzw. ein Geringdnass an Frischwasserverbrauch zu erzielen.The invention is based on the object for the additional. -al ones Fresh water cooling required technical effort to make it easy on to reduce an economically acceptable level and at the same time a maximum to achieve heat recovery or a low level of fresh water consumption.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass während einer zusätzlich eingefügten Ilühlzeitstufe fur die durch Wasserberieselung bewirkte Abfuhr der für die Anwärmung des zu pasteurisierenden Guts nicht rückgewinnbaren Wärmemenge die Temperatur des Rieselwassers durch temperaturgeregelte Zufuhr von Frischwasser konstant gehalten und auch die Rieselwassermenge durch oberlaufabfluss oder durch gesteuerten Abfluss konstant gehalten wird.This object is achieved in that during an additionally inserted Cooling time stage for the removal caused by the water sprinkling for the heating of the material to be pasteurized, the amount of heat that cannot be recovered, the temperature of the The trickle water is kept constant by the temperature-controlled supply of fresh water and also the amount of trickle water through headflow or controlled drainage is kept constant.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei gewähltem Kammerinvestitionsaufwand und bei geringem Frischwasserverbrauch ein Grösstmass an Wärmerückgewinnung erzielt wird, denn statt eines hohen zusätzlichen Investitionsaufwandes in Form einer Vergrösserung der Kammerabmessungen, bedingt durch einen zusätzlichen Rieselwasserspeicherbehälter und einer temperaturgesteuerten Frischwasserzustrom-Regelanlage nebst einer kusätzlichen Rieselwasserpumpe bzw. einem diese Pumpe Rieselwasserstrom-Umschaltventil oder statt einer technisch nicht einfachen, sonderentwickelten und sondergefertigten Steuer-u.-Regelautomatik wird lediglich eine technisch sehr einfache, aus wenigen handelsüblichen Bauelementen bestehende Frischwasserzufuhr- Regelanlage benötigt.The advantages achieved with the invention are in particular: that with the selected chamber investment and with low fresh water consumption a large amount of heat recovery is achieved, because instead of a high additional Investment in the form of an enlargement of the chamber dimensions, conditional through an additional trickle water storage tank and a temperature-controlled one Fresh water inflow control system together with an additional trickle water pump or one of these pump trickle water flow switchover valve or, instead of one, technically not simple, specially developed and custom-made automatic control and regulation system only a technically very simple one, made up of a few commercially available components Existing fresh water supply control system is required.

Zusammengefasst bedeutet dies, dass mit geringstem Investitionsaufwand ein Grösstmass an Wärmerückgewinnung erzielt wird.In summary, this means that with the lowest possible investment the greatest possible amount of heat recovery is achieved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in Folgendem näher beschrieben. Ea zeigen Figur 1 und Figur 2 das Temperatur-Zeit-Diagramm des Gutes und des Rieselwassers, wie es sich durch das erfindungsgemässe Verfahren ergibt. In der Figur 3 sind im Vertikalschnitt in sehr vereinfachten Formen die wesentlichen teile einer mit einer auf Paletten gesetzten Charge beladenen Kammer und in VDI-Zeichen die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Ea, FIG. 1 and FIG. 2 show the temperature-time diagram of the material and the trickle water, as it is achieved by the method according to the invention results. In the figure 3 are in vertical section in very simplified forms essential parts of a chamber loaded with a load placed on pallets and in VDI symbols the device according to the invention for execution of the procedure.

In Figur 1 ist mit 1 die Anwärmzeitstufe, mit 2 die Hochheizzeitstufe, mit 3 die Pasteurisierzeitstufe, mit 4 die eigentliche Euhlzeitduie und mit 5 die erfindungsgemäss zusätzlich eingefügte Kiihlseitstufe bezeichnet. Der Kurvenzug 6 stellt den zeitlichen Verlauf der Rieselwassertemperatur, der Kurvenzug 7 denjenigen der Gutstemperatur und die Gerade 8 die Frischwassertemperatur dar. In der eingefügten Kühlzeitstufe 5 wird die nicht rückgewinnbare Wärmemenge dem Gut durch das Rieselwasser entzogen-, aber die in der Anwärmzeitstufe 1 entstandene Rieselwassertemperatur durch Zustrom von Frischwasser konstant gehalten.In Figure 1, 1 is the warm-up time stage, with 2 the high-heating time stage, with 3 the pasteurization time stage, with 4 the actual Euhlzeitduie and with 5 the referred to according to the invention additionally inserted cooling side stage. The curve 6 represents the course of the trickle water temperature over time, curve 7 that the product temperature and the straight line 8 represents the fresh water temperature Cooling time stage 5, the non-recoverable amount of heat is transferred to the material through the trickle water withdrawn, but the trickle water temperature created in warm-up time stage 1 kept constant by the inflow of fresh water.

Das in Figur 2 enthaltene lemperatur-Zeit-diagramm unterscheidet sich von demjenigen der Figur 1 dadurch, dass die zusätzliche Kuhlzeitstufe 5 im Zeitablauf die erste der Kühlzeitstufen ist. Die benötigte Frischwassermenge ist bei gleicher Temperatur des Frischwassers aber grösser als diejenige der Figur 1, dagegen ist die Dauer der zusätzlichen Eühlzeitstufe der Figur 2 kleiner als diejenige der Figur 1.The temperature-time diagram contained in FIG. 2 differs from that of Figure 1 in that the additional cooling time stage 5 in the course of time is the first of the cooling time stages. The amount of fresh water required is the same However, the temperature of the fresh water is greater than that of FIG. 1, on the other hand the duration of the additional cooling time stage of FIG. 2 is shorter than that of the figure 1.

Die Diagramme der beiden Figuren 1 und 2 zeigen, dass man gemäss weiterer Erfindung durch Einschaltung der zusätzlichen Kühlzeitstufe 5 zu dem Zeitpunkt, an welchem die Rieselwassertemperatur ihren höchsten Wert hat, den geringstmöglichen Frischwasserverbrauch oder durch Einschaltung der zusätzlichen Kiihizeitstufe 5 zu dem Zeitpunkt, an welchem die Rieselwassertemperatur 6 ihren tiefsten Wert hat, die kürzestmögliche Kiihlzeit und die grösste Stundenleistung der Klammer erzielt.The diagrams of the two Figures 1 and 2 show that according to further Invention by switching on the additional cooling time stage 5 at the time at which the trickle water temperature has its highest value, the lowest possible Fresh water consumption or by switching on the additional cooling time level 5 at the time at which the trickle water temperature 6 has its lowest value, achieves the shortest possible cooling time and the greatest hourly output of the clamp.

In Figur 3 sind die die Charge bildenden vier Stapel mit 9 bezeichnet. ober ihnen ist das Rieselbecken 10 angeordnet, durch dessen durchlöcherten Boden die Stapel 9 berieselt werden. Unterhalb den die vier Stapel 9 tragenden vier Paletten 11 befindet sich ein Sammelbecken 12, in welchem das Rieselwasser aufgefangen wird. Während der Dauer der Hochheizzeitstufe 2 ist das Magnetventil 13, vorteilhafterweise gesteuert durch eine elektrische Schaltuhr, geöffnet, sodass in dem Sammelbecken 12 gesammeltesRieselwasser in den Speicherbehälter 14 fliesst, von wo es mittels der während dieser Zeitstufe 5 betriabenen Pumpe 15, im Wärmeaustauscher 16 wieder hochgeheizt, in das Rieselbecken 1B gepumpt wird. Der zweite Speicherbehälter 17 weist das von dem Wasserstandsregler 18 gesteuerte Magnetventil 19 auf g welches bei Frischwasserzulauf die in dem Speicherbehälter 17 befindliche Rieselwassermenge durch geregeltes Öffnen konstant hält. Das vorteilhafterweise ebenfalls durch eine elektrische Schaltuhr gesteuerte Magnetventil 20 ist sowohl während der Anwärmzeitstufe 1 wie auch während der Kühlzeitstufen 4 und 5 geöffnet, sodass während dieser Zeitstufen das Rieselwasser in den zweiten Speicherbehälter 17 gelangt und aus diesem mittels der während dieser Zeitstufen im Betrieb befindlichen Pumpe 21 wieder in das Rieselbecken hochgepumpt wird.In FIG. 3, the four stacks forming the batch are denoted by 9. Above them the trickle basin 10 is arranged through its perforated bottom the stacks 9 are sprinkled. Below the four pallets carrying the four stacks 9 11 there is a collecting basin 12 in which the trickle water is collected. During the duration of the high heating time stage 2, the solenoid valve 13 is advantageously controlled by an electric timer, opened so that in the collecting basin 12 collected trickle water flows into the storage tank 14, from where it is by means of the during this time stage 5 operated pump 15 in the heat exchanger 16 is heated up again, is pumped into the trickle basin 1B. The second storage container 17, the solenoid valve 19 controlled by the water level regulator 18 has g which in the case of fresh water inflow, the amount of trickle water in the storage tank 17 keeps constant through controlled opening. This advantageously also by a electric timer controlled solenoid valve 20 is both during the warm-up stage 1 as well as during cooling time steps 4 and 5, so that during these time steps the trickle water reaches the second storage tank 17 and from this by means of the pump 21 which is in operation during these time stages back into the trickle basin is pumped up.

Die Frischwasserzufuhr erfolgt durch das Magnetventil 22.The fresh water is supplied through the solenoid valve 22.

Dies kann, ebenfalls durch Steuerung durch die bereits erwähnte Schaltuhr bewirkt, nur während der zusätzlichen Eühlzeitstufe 5 geöffnet werden, wobei während dieser Zeitstufe 5 der erfindungsgemäss verwendete Temperaturfühler 23 das Magnetventil 22 beim oberschreiten der Solltemperatur des Rieselwassers öffnet und beim Unterschreiten derselben sofort wieder schliesstO Der Einfachheit halber und des leichteren Verständnisses wegen ist in dem Ausführungsbeispiel eine Kammer mit nur einer Anwärmzeitstufe 1 und nur einer für die Wärmerückgewinnung wirksamen Kühlzeitstufe 4 mit ihrem einen Speicherbehälter 17 dargestellt. Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung sind jedoch keineswegs-auf diese Zeitstufen-u.-Speicherbehälterzahl beschränkt.This can also be done by controlling the timer mentioned above causes to be opened only during the additional cooling time stage 5, with during this time stage 5 the temperature sensor 23 used according to the invention, the solenoid valve 22 opens when the set temperature of the trickle water is exceeded and when the temperature falls below it the same immediately closes again. For the sake of simplicity and easier understanding Because of this, in the exemplary embodiment there is a chamber with only one warm-up time stage 1 and only one cooling time stage 4 effective for heat recovery with its one Storage container 17 shown. The method according to the invention and the device are by no means limited to this number of time stages and storage containers.

6 Patentansprüche6 claims

Claims

Claims 1. Eühlverfahren for pasteurization chambers in which the batch of beverages or other beverages to be pasteurized filling the chamber Food is heated and pasteurized in time stages using water sprinklers and is cooled again, and in which the during one or several cooling time stages The amount of heat removed from the batch is partially used for this cooling process constant amount of trickle water contained in one or more storage tanks initially stored by heating the discs and then cooling them again Amount of water in one or more of the following warming-up time steps Chamber entered batch is supplied, characterized in that during an additionally inserted cooling time stage for the also by water sprinkling brought about the removal of the acid which was not recoverable for the heating of the goods to be pasteurized Amount of heat the temperature of the trickle water through temperature-controlled supply of Fresh water is kept constant, and also the amount of trickle water through overflow drainage or controlled discharge is kept constant.

2. Eühlverfahren according to claim 1, characterized in that for Achieving the lowest possible fresh water consumption the additional cooling time stage is switched on at the time of the entire cooling time in which the temperature of the trickle water has reached its highest value.

3. Cooling method according to claim 1, characterized in that for Achieving the shortest possible heating and cooling time, the additional cooling time stage is switched on at the time of the entire cooling time in which the Temperature of the trickle water has reached its lowest value.

4. Device for performing the method according to the claims 1, 2, 3, characterized in that for regulating the fresh water supply organs used from an error responsive to the Riesei water temperature and a valve controlled by this, which duroh the response of the Sensor when the set temperature of the trickle water is exceeded, the fresh water inflow switches on or amplifies and when the temperature falls below the setpoint this switches off or throttles.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the trickle water tank with an overflow standpipe or a level regulator and one controlled by this Drain shut-off valve is equipped.

6. Apparatus according to claim 4 and 5, characterized by a timer, which is equipped with switching contacts, the time levels assigned to the Storage container (14) belonging valve (13) and that of the other storage container (17) belonging valve (20) opens directly or indirectly and closes again and also starts or stops the two pumps (15) and (21) assigned to time stages and furthermore, also assigned to time levels, for the level controller (18) Control of the drain valve (19) and the control for the temperature sensor (23) of the valve (22) of the fresh water inflow releases.