427532

фр иОП ИСАНИЕ427532 Союз Советских Социалистицеских Республик(61) Зависимый от патента -(33) ШвецияОпубликовано 05.05.4, Бюллетень17.Дата опубликования описания 07,02.75,(51) М. Кл. Г 286 9/00А 23 с 3/02 Государственный комитетВвввта Министров СССРпв делам изобретенийи открытий(72) Автор изобретения Иностранец Бенгт Арне Палм (Швеция)Иностранная фирмаАльфа-Лаваль АБ (Швеция)(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ Изобретение относится к установкам для непрерывной тепловой обработки - стерилизации или пастеризации жидкого продукта, например, молока, сока и т. п., в системе трубо. проводов, где предусмотрены устройства для нагревания и охлаждения продукта, а также средства для возвращения его к исходной точке для немедленной или более поздней повторной обработки в системе трубопроводов в том случае, если во время первичной обработки продукт не достиг желательной температуры,Известна установка для тепловой обработки жидкости, включающая расходный резервуар; подающий насос; теплообменпик для нагрева жидкости до требуемой температуры с первичной стороной для обрабатываемой жидкости и вторичной - для теплоносителя, предпочтительно воды; аналогичный теплообменник для охлаждения нагретой до требуемой температуры жидкости с первичной стороной для нагретой жидкости и вторичной - для хладоносителя, предпочтительно воды; устройство клапанного типа для отвода обработанной жидкости, например, на розлив; теплообменник для охлаждения и возврата жидкости, не нагретой до требуемой температуры, с первичной стороной для жидкости и вторичной - для хладоносителя, а также систему соединительных трубопроводов, запорную арматуру и систему автоматического управления установкой,Предлагаемая установка повышает эффективность тепловои обработки жидкости. Эта5 достигается тем, что первичная сторона теплообменника для охлаждения нагретой до требуемой температуры жидкости последовательно соединена с первичной стороной теплообменника для охлаждеия и возврата не на 1 О гретой до требуемой температуры жидкостичерез устройство клапанного типа для отводаобработанной жидкости, а вторичные стороныэтих теплообменников соединены между собойпараллельно и связаны со вторичной стороной15 теплообменника для нагрева жидкости до требуемой температуры в общий контур, изолиро.ванный от первичных сторон теплообменниковдля обрабатываемой жидкости.Кроме того, установка может быть снабже 20 на теплообменником для охлаждения теплоносителя, связанным со вторичной сторонойтеплообменника для нагрева жидкости до требуемой температуры,На фиг. 1 схематически изображена опи 25 сываемая установка; на фиг. 2 - то же, вариант исполнения с дегазирующим устройством;на фиг. 3 - вариант исполнения с двумя дегазирующими устройствами; на фиг. 4 - вариант исполнения с расширительным теплооб 30 менником и конденсатором; на фиг, 5 - вариант исполнения с непосредственным нагреванием паром, расширительный теплообменник с удалением пара ц теплообменник для охлаждения дополнительного продукта в его контуре.Установка содержит расходный резервуар 1; подающий насос 2; регулятор 3 количества проходящей жидкости пластцнчатый теплообменцик для нагрева жидкости до требуемой температуры с первичной стороцоц 4 для обрабатываемой жидкости и вторичной 5 - для теплоносителя (воды); аналогичный теплообменник для охлаждения нагретой до требуемой температуры жидкости с первичной стороной б для нагретой жидкости и вторичной 7 - для хладоноситсля (воды); устройство 8 клапанного типа для отвода обработанной жидкости, например, ца розлив; пластнцчатый теплообменнцк для охлаждения ц возврата жидкости, це нагретой до требуемой температуры, с первичной стороной 9 для жидкости и вторичной 10 - для хладоцосителя, а также систему соединительных трубопроводов П - 23, запорную арматуру; клапаны 24, 25, 2 б, 27 и 28; щит 29 автоматического управления; теплообмецник с первичной стороной 30 для теплоносителя (воды) и вторичной 31 - для пара ц теплообменнцк с первичной стороной 32 для охлаждаемой воды и вторичной стороной 33 - для охлаждающей воды; прибор 34, регулирующий подачу пара; регулятор 35 температуры воды; резервуар 3 б для воды; насос 37; регулятор 38 количества проходящей жидкости; трехходовые клапаны 39, 40 и сборный резервуар 41 для жидкости.Первичная сторона б теплообменника для охлаждения нагретой до требуемой температуры жидкости последовательно соединена с первцчцой стороной 9 теплообменника для охлаждения и возврата не нагретой до требуемой температуры жидкости через устройство 8 клапанного типа для отвода обработанной жидкости, а вторичные стороны 7 и 10 этих теплообменнцков соединены между собой параллельно и связаны со вторичными сторонами 5 и 30 теплообменнцка для нагрева жидкости до требуемой температуры в общий контур, изолированный от первичных сторон 4, б и 9 теплообмецников для обрабатываемой жидкости.Пластинчатый теплообмецник для охлаждения теплоносителя с первичной 32 и вторичной стороной 5 теплообменнцка для нагрева жидкости до требуемой температуры.В варианте исполнения (см. фиг. 2) установка снабжена теплообменником, разделеннным на две секции 1 ц 11, причем между первичными сторонами 4 указанных секций предусмотрен резервуар 42 для деаэрации с вакуумным 43 и питательным 44 насосами.В другом варианте исполнения .(см. фиг. 3) установка отличается тем, что после первичной стороны 4 в секции П теплообменника установлен дополнительный вакуумный бачок 45, снабженный питательным насосом 4 б. Бачок через трубопровод связан с верхней частьюрезервуара 42, таким образом один и тот жевакуум будет иметь место в резервуарах 42 и45, цо температура жидкости (молока) в р- зервуаре 45 будет выше температуры жидкости (молока) в резервуаре 42,В установке на фиг. 4 прямоточный регенеративцый теплообмеццик б, 7 (см, фиг. 1) разделен ца две секции 1 и 11, а между первичны 10 ми сторонами 6 этик секций, установлен расширительный бак 47, снабженный питательным насосом 48, вакуумным трубопроводом 49с вакуумным насосом 50 и конденсатором 51,мимо которого проходит охлаждающая вода.1 З Оц предцазначец для конденсации пара, обра.зованного в расширительном баке 47, и возврата конденсата в жидкость (молоко),Установка на фцг, 5 отличается от установки первого варианта (фцг. 1) тем, что, если2 п теплообменник 4, 5 (фиг. 1) используется длянагревания жидкости (молока) до температуры стерилизации цлц пастеризации, то соответствующий теплообменнцк 4, 5 (фцг. 5) используется только для предварительного нагрева 25 цця молока до заданной температуры. Поэтой причине цар подастся в тецлообмеццк 30,31 через клапан 27, который приводится в действие прибором 34. В этом случае последнийвоспринимает температуру г, трубопроводеЗИ после первичной стороны 4 ц поддерживает этутемпературу на необходимом уровне. Пастеризация и стерилизация молока осуществляетсяпри помощи непосредственного ьведецця и него пара.З 5 После предварительного нагревания первичцоц стороной 4 теплообмешшка молоко подается через трубопровод 52 в устройство 53 длявведения пара. Пар подается в это устройствочерез клапан 54, приводимый в действие приО бором 55, Последний воспринимает температуру молока в трубопроводе 5 б и приводит в действие клапан 54 таким образом, что эта температура все время поддеркцвается на одномровне.4 Вследствие того, что введенный пар конденсируется в молоко и разбавляет его, молокопроходит цз трубопровода 5 б через расширительный клапан 57в расширительный резервуар 58, где цз молока выпаривается столькопара, сколько было ранее введено в него икондецсировалось в нем. Вываренный пар удаляется через трубопровод 59 и вакуумный насос бО.Молоко, охлажденное расширением, отводится насосом б 1 из резервура 58 и затем идетв теплообмецнцк б, 7. Благодаря расширительному охлаждению в резервуаре 58, молокоимеет более низкую температуру, когда оноприходит в теплообменник б, 7 (ца фиг, 5) посравнению с той температурои, которую оноимеет, когда приходит в теплообменник б, 7(на фиг. 1). Поэтому во время рециркуляции сцелью стерилизации установки (на фиг. 5) необходим дополнительный теплообменник б 2,65 б 3 для охлаждения вторичной стороны б 3 хо 427 с 32лодцой водой, проходящей через первичную сторону 62. Это охлаждение регулируется прибором 64, который воспринимает температуру во второй системе трубопрводов после вторичной стороны 63 и поддерживает эту температуру ца желательном уровне, посредством приведения в действие клапан 65.Установка работает следующим образом (по основному варианту на фиг. 1).Молоко, подлежащее пастеризации цлц стерилизации, проходит через трубопровод 11 и клапан 25, в расходный резервуар 1, а затем прц помощи насоса 2 подается через трубопровод 12 и регулятор 3 количества проходящей жидкости в первичную сторону 4 теплообмецнцка. Г 1 ри помоши вторичной стороны 5 тецлообменника молоко нагревается до температуры пастеризации илц стерцлизации, которая изменяется для различных обрабатываемых жидкостей.Из теплообменника 4, 5 молоко идет по трубопроводу 13 к первичной стороне б теплооомснпка, имеющего вторичную сторону 7, Здесь молоко охлаждается до температуры розлива или хранения и выгружается через устройство 8 клапанного тина, если во время пастеризации илц стерилизации оно достигло необходимой температуры.Приборы щита 29 управления воспринимают температуру молока в трубопроводе 13, и если температура удовлетворительная, то приборы щита приводят в действие устройство 8 клапанного типа таким образом, что молоко выгружается в трубопровод 23 на розлив цлц хранение. Если же температура в трубопроводе 13 недостаточна, то молоко возвращается ца обработку. Приборы щита реверсцруют устройство 8 таким образом, что трубопровод 23 отключается, а взамец образуется связь с трубопроводом 15 ц первичной.стороной 9 теплообменццка. Здесь молоко охлаждается водой вторичной стороны 10 и по труооцроводу 16, через клапан 24 течет либо обратно в резервуар 1, либо через клапан 49 и трубопровод 22 - в сборный резервуар 41, либо через трубопровод 21 -- в выпускную трубу.Ро вторичные стороны 10 ц 7 теплообменциков вола поступает цз резервуара 36 и насосом 37 нагнетается через регулятор 38 количества в трубопровод 17 к трехходовому крану 39, который в зависимости от сигнала с приборов шита 29 либо пропускает воду в трубопровод 14 и во вторичную сторону 7 теплообменцика, либо в трубопровод 18 и во вторцчнучо сторону О теплообменника.11 езависимо от того, течет вода через ту цли другую вторичную сторону теплообменников б, 7 и 9, 10, она из этих соединенных параллельно теплообменников поступает в трубопровод 19, а затем проходит через одну сторцу 30 теплообменника, в то время как через вторичную сторону 31 этого теплообмецника проодит пар, чтобы повысить температуры воды на стороне 30 до тем Предмет изобретен ия1. Установка для тепловой обработки кости, например молока, включающая распературы па теризации или стерилизации, так что вода, когда она позже проходит через вторичную сторону 5 теплообменника, может нагревать молоко, проходящее через первичную сторону 4, до желательной температуры, Затем из теплообменника 4, 5вода проходит через теплообменпк 32, 33, где она, в случае необходимости, охлаждается холодцои водои, а затем возвращается в рсзер 10 вуар 36.Температура молока в трубопроводе 13цоддержцваеетя на уровне желательной велишны температуры пастеризации пли стерилизации. Если температура ниже желательной,1, то устройство 8 отключает связь с трубопроводом 23 и открывает трубопровод 15, в товремя как клапан 39 перекрывает трубопровод 14 и открывает трубопровод 18.Прц нормальной работе установки молоко2 о пастеризуется или стерилпзуется в теплообменнпке 4, 5 и охлаждается в теплообменнике 6, 7, а затем выгружается по трубопроводу 23. В это время теплообменпк 9, 10 не действует.25 1(огда происходит возвращение, то естькогда температура в трубопроводе 13 слишком низкая и, значит, этот трубопровод ужене стерильньш ц должен быть стерилпзован,происходит реверспрованпе клапанов устройзо ства 8 и 39. Теперь вторичная сторона 7 теплообменника не действует, а начинает действовать первичная 9 и вторичная 10 стороныдругого теплообменцика, причем все молокоцз теплообменццка б, 7 проходит через тепло 35 обменццк 9, 10 и возвращается либо в резервуар 1, либо в резервуар 41, Молоко цз резе 1)- вуара 1 может рециркулцровать через первую систему трубопроводов до того момента,пока установка снова це станет стерильной,-и) Затем клапан 39 и устройство 8 реверсируются к нормальной работе, ц установка работаетнормально, без каких-лпбс нарушений, таккак тепловое равновесие в установке поддерживается без изменений все время, включая45 и период рециркуляции. Это достигается ис.пользованием теплообменнцков б, 7 и 9, 10 ицх реверсцвных вторичных сторон 7 и 10, которые, кроме того, дают возможность достичьтемпературы стерилизации во время реццркуляцци, производимой с целью стерилизации первичной стороны б установки.Для промывки установки молоко отводят врезервуар 41 ц полают воду по трубопроводучерез клапан 28, Моющий раствор подаетсятем же путем, что и вода. Затем установкапромывается сильной струей жидкости и стерилизуется водой. Моющий раствор и промывочная вола удаляется из установки черезклапан 40 в выло скной трубопровод 21.6 п Вода в части теплообменника 32 охлаждается только цри репиркуляццц,ходный резервуар, подающий насос, теплообменнцк для нагрева жидкости до требуемой температуры с первичной стороной для обрабатываемой жидкости ц вторичной - для теплоносителя, предпочтительно воды, аналогичный теплообменник для охлаждения нагретой 5 до требуемой температуры жидкости с первичной стороной для нагретой жидкости и вторичной - для хладоноситсля, предпочтительно воды, устройство клапаццого типа для отвода обработацой жидкости, например, ца 10 розлив, теплообмеццик для охлаждения ц воз. врата жидкости, це нагретой до требуемой температуры, с первичной стороной для жидкости ц вторичной - для хладоносителя, а также систему соединительных трубопрово дов, запорную арматуру ц систему автоматического управления установкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности тепловой обработки жидкости, первичная сторона теплообменнцка для охлаждения нагретой до требуемой температуры жидкости последовательно соединена с первичной стороной теплообменника для охлаждения ц возврата це нагретой до требуемой температуры жидкости через устройство клапанцого типа для отвода обработанной жидкости, а вторичные стороны этих теплообменциков соединены между собой параллельно и связаны со вторичной стороной теплообменика для нагрева жидкости до требуемой температуры в общий контур, изолированный от первичных сторон теплообмеццков для обрабатываемой жидкости. 2, Установка по и. 1, отличающаяся тем, что она снабжена теплообменником для охлаждения теплоносителя, связанным со вторичной стороной теплообменника для нагрева жидкости до требуемой темпераутры.427532 Риг Ф г 5 ранов едакт Изд, М 797 енного комитета Со и отк Москва, Ж,г 1 1 Зак. 2235ЦНИИПИ Гос Ц оставитель Г. СубботинТехред Г, Дворина Тираж 624ета Министров СССРрытийРашская иаб., д. 4/5 Мытищинская типографи ректор Н. Учак Подписноам изобретени