專利名稱：利用注入加熱的熱處理設備的保持管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用注入加熱的熱處理設備的保持管，其包括第一固定部段，該第一固定部段包括預定長度的導管以及恒定反壓閥。
背景技術：
延長的貨架壽命的食品的熱處理是公知的和經常應用的方法。例如，食品可以包括各種乳制品，例如牛奶、乳酪或者酸乳酪。
熱處理以多種不同的方式直接或間接地進行。例如，間接的方法是通過不同種類的熱交換器進行加熱。有兩種主要類型的直接方法，注入和灌注，其中加熱通過蒸汽來進行。通過應用直接的方法，將獲得極迅速的加熱?，F在，在想要獲得香味性質改善的產品的同時尋求長貨架壽命的產品時，迅速加熱是我們希望的。迅速加熱使得在短時間內加熱到較高的溫度，這就減小了產品上的熱應力，由此減少了過度處理的危險。
本發(fā)明涉及通過注入來加熱。現在，注入是在應用直接加熱的商業(yè)化熱處理設備中的通用加熱方法。
通過注入加熱意味著產品例如牛奶被預熱到大約80℃并被加壓。產品與過熱的蒸汽一起進入注射器中并且在那里通常借助于環(huán)形同心噴嘴來混合。蒸汽被冷凝并且熱量被傳遞給產品，通過這樣的方式，產品被非常迅速地加熱到所需的溫度。
食品所有的現代熱處理都是出于其目的，一方面將產品加熱到某個預定的溫度，并且另一方面將產品保持在這個溫度達到某個預定的時間段。在這個時間間隔期間，產品停留在所謂的保持管中。通過選擇不同的溫度和不同的停留時間，將會獲得消毒的或者具有延長的貨架壽命的產品。
對于利用注入加熱的熱處理設備，使用單獨的保持管，該保持管可以包括預定長度的螺旋導管或者預定長度的一段直導管。另一種方案是，保持管可以包括螺旋和直導管的組合。
不管這種保持管的設計如何，它們都不能進行調節(jié)。在正常情況下，熱處理設備和保持管計算的容量對應于充裝機的數量，該充裝機用于將產品包裝成消費包裝。當這些充裝機中的一個或多個可能由于某些操作停滯而退出操作時，流動被減少并且在保持管中出現過長的停留時間，其結果是產品變得過熱。因此本領域中希望保持管可以迅速地進行調節(jié)以使停留時間可以保持恒定。還有當企圖迅速地改變生產以適應需要不同停留時間的不同的食品時，可以使用可調節(jié)的保持管。若沒有這種改變停留時間的可能，該設備就必須重建，或者另一種方案是必須承受過度處理的產品。
可變的保持管公開于瑞典專利說明書SE 510797中。這個保持管具有一個或多個冷卻的部段，這些部段可以在需要時逐級地連接。這種保持管所固有的缺點是保持管可以減少的各級是固定的，并且在某些應用場合下，這些級可能是太大的。
發(fā)明目的本發(fā)明的一個目的是設計一種保持管，該保持管是可以無級式調節(jié)的，并且對于產品給出了可靠和限定的停留容積。
本發(fā)明的另一個目的在于，保持管制造起來簡單且經濟，并且保持管可以令人滿意的方式與設備中的其余裝備一起清洗。
解決方案根據本發(fā)明已經達到了這些和其他的目的，其中通過引言所述類型的保持管已被賦予了這樣的特征，即，保持管還包括第二可調節(jié)部段，該第二可調節(jié)部段包括旋流器和預定長度的傾斜導管，以及設置成在導管中保持限定的液位的裝置。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例還被賦予了所附的從屬權利要求所述的特征。


現在將參考附圖在下面詳細描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，其中圖1是放置在熱處理設備的一部分中的本發(fā)明的側視圖。
該視圖只表示了對于理解本發(fā)明所必要的那些部件和細節(jié)，并且省略了本領域普通技術人員所公知的熱處理設備的其余部件。
具體實施例方式
圖1表示了用于注入加熱的熱處理設備的一部分。注射器1具有用于將被熱處理的產品的入口2，以及用于過熱蒸汽的入口3。注射器1還具有用于與蒸汽混合的產品的出口4。
保持管緊鄰放置在注射器1的后方。保持管包括第一固定部段。該固定部段部分地包括預定長度的直導管5。在該視圖中，導管5垂直地放置。導管5也可以類似地水平放置。保持管的固定部段還包括在導管5中保持壓力的恒定反壓閥6。
保持管還包括第二可調節(jié)部段。該可調節(jié)部段開始于體積相當小的旋流器7。旋流器7具有用于加熱的產品的切向入口8。旋流器7的出口9直接連接在保持管的可調節(jié)部段的其余部分10上。
保持管的可調節(jié)部段的部分10包括預定長度的傾斜導管。傾斜度可以為離開水平面傾斜90°的垂直導管到大約傾斜12°之間的任何值。優(yōu)選的傾斜度是20-30°。該傾斜度在整個導管中應該大約是均勻的，以使產品具有相同的流率，而且為了節(jié)約空間，保持管部段可替換地適當地包括直的導管長度，并且管如圖中所示地彎曲。在該視圖上，保持管的可調節(jié)部段的部分10包括部分元件10a、10b、10c、10d和10e。
保持管還設置有常規(guī)類型的液位指示器11。該液位指示器11可以應用超聲波、漂浮體、激光或其他適當的方法，并且它實際上包括兩個不同液位的高度表12、13。測量點12、13分別在液位指示器11所操作的那些液位的上方和下方。液位指示器11的值由常規(guī)類型的調節(jié)器14記錄，該調節(jié)器設置成控制常規(guī)的消毒調節(jié)閥15。
圖1還表示了緊鄰放置在調節(jié)閥15后方的真空容器16。該真空容器16具有用于熱處理的產品的切向入口17和放置在真空容器16的下部區(qū)域中的產品出口18。真空容器16的出口18在正常情況下連接于壓力提升泵19。
將在使用根據本發(fā)明的保持管的設備中進行熱處理的產品通過產品入口2進入注射器1中。該產品是液狀的，并且例如可以包括乳制品如牛奶。在正常情況下，在生產過程中的較早階段內，該產品被預熱到大約80℃并且處于升高的壓力下。
與此同時，過熱蒸汽通過蒸汽入口3送到注射器1中。在注射器1內部，產品和蒸汽被迫通過窄的環(huán)形噴嘴。該環(huán)形噴嘴同心地設置并且它們使產品和蒸汽摻合。蒸汽在產品中冷凝并且把熱量傳給它。混合了蒸汽的產品通過出口4從注射器1離開。
第一直導管5構成了保持管的第一固定部段的一部分。同時，這個直導管長度5是必需的以便實現蒸汽完全冷凝，從而產品將在所需的溫度下進行處理。導管5應該具有足夠的長度以保證令人滿意的冷凝。也構成保持管的固定部段的一部分的恒定反壓閥6保證了壓力保持在導管5中。為了獲得保持管中正確的停留時間，導管5必須完全充有產品。
在恒定反壓閥6的后面，產品通過切向入口8進入旋流器7中。在旋流器7中，與產品的除氣同時發(fā)生了小的沸騰，這就產生了蒸汽空氣混合物。為了監(jiān)控蒸汽空氣混合物的質量，旋流器7在其上部區(qū)域中連接到常規(guī)的阻汽器20上，該阻汽器20又連接到通向真空容器16的入口17上。如果蒸汽-空氣的質量將要超過給定的所需水平，則阻汽器20打開，并且過剩的蒸汽就循環(huán)回到包含蒸汽的產品中。
產品通過出口9離開旋流器7，此后到達包括傾斜導管10的保持管的可調節(jié)部段。導管10充有產品，直到限定的液位21。在液位21上方，旋流器7中產生的蒸汽空氣混合物填充了導管10的剩余空間，并且在液體表面上施加了靜壓力。蒸汽空氣混合物提供了獲得限定的液體表面21的可能性，并且大于液體沸騰的壓力的靜壓力由此防止了在保持管中發(fā)生沸騰。保持管的可調節(jié)部段中的導管10的直徑選擇成使得在最大流動時，液位21下方的產品流率不會超過0.45m/s。
限定的液位21位于最低液位22和最高液位23之間，并且可以在這兩個液位22、23之間調節(jié)。最低液位22位于導管10e中，正好在調節(jié)閥15的前面。最高液位正好位于來自旋流器7的出口9的下面。
利用某種形式的常規(guī)的液位指示器11來測量限定的液位21。例如，液位指示器11可以使用兩個點12、13中的壓力測量值。上部點11應該位于最高液位23的上方并且適當地放置在旋流器7的上部區(qū)域中。下部點13應該位于最低液位22的下面并且適當地緊鄰放置在調節(jié)閥15的前面。
液位指示器11的值由常規(guī)的調節(jié)器14記錄，該調節(jié)器控制著調節(jié)閥15。調節(jié)閥15可以包括常規(guī)的消毒節(jié)流閥，該閥進行打開和關閉以便恒定地保持限定的液位21。液位指示器11、調節(jié)器14和調節(jié)閥15一起構成了用于保持限定的液位21的裝置。
在調節(jié)閥15之后，產品(該產品現在已經在所需的溫度和所需的時間間隔下進行了熱處理)繼續(xù)行進到真空容器16中。包含水和水蒸汽的產品通過切向入口17進入真空容器16中。供應給產品的水蒸發(fā)了，并且處理好的產品通過出口18離開真空容器16。通過壓力提升離心泵19，該產品進一步輸送以進行另外的處理或者包裝在消費包裝中。產品的包裝可以在用于消毒的單獨使用的一次性包裝的充裝機中進行。
限定的液位21是標準值，該標準值被設定成與熱處理設備中的其他的裝備相關，例如充裝機的數量，該設備向充裝機供應產品。將被選擇的標準值還確定了熱處理的所需程度，例如處理成為消毒的產品或者處理成為擁有延長的貨架壽命的產品。
對于圖1中所示的保持管，固定部段構成了保持管的大約25％，并且可調節(jié)的部段構成了大約75％。例如，如果一個充裝機退出了生產，那么保持管可以迅速地進行調節(jié)以便只向其余的充裝機供應產品，而沒有停機時間并且產品循環(huán)最小。根據本發(fā)明的保持管本質上可以設計為在固定部段和可調節(jié)部段之間具有不同的開口。
為了在旋流器7中清洗方便，這可以簡單地連接到清洗導管24上，該清洗導管24設置成清洗真空容器16。通過旋流器的上部區(qū)域中的閥25和清洗噴嘴26，旋流器7與清洗導管24相互連接。清洗噴嘴26接著可以用作來自旋流器7的多余蒸汽的出口，并且放置在閥25前面的T形管27將多余的蒸汽引導到阻汽器20。
從前面的描述中已經清楚可見，本發(fā)明實現了一種用于注入加熱的保持管，該保持管制造起來簡單且相對經濟。保持管可以調節(jié)生產中的變化或者不同的停留時間。保持管是可靠的，并且由于其設計而具有內置的保護作用，以防止保持管中的產品沸騰。
權利要求
1.一種利用注入加熱的熱處理設備的保持管，其包括第一固定部段，該第一固定部段包括預定長度的導管(5)以及恒定反壓閥(6)，其特征在于，保持管還包括第二可調節(jié)部段，該第二可調節(jié)部段包括旋流器(7)和預定長度的傾斜導管(10)，以及設置成在導管(10)中保持限定的液位(21)的裝置(28)。
2.根據權利要求1所述的保持管，其特征在于，傾斜導管(10)具有離開水平面的20-30°的傾斜度。
3.根據權利要求1所述的保持管，其特征在于，傾斜導管(10)的直徑給出的液位(21)下方的產品流率小于0.45m/s。
4.根據前述權利要求中任一項所述的保持管，其特征在于，用于保持液位(21)的裝置包括液位指示器(11)，該液位指示器(11)設置成通過調節(jié)器(14)控制調節(jié)閥(15)。
5.根據權利要求4所述的保持管，其特征在于，調節(jié)閥(15)包括消毒的節(jié)流閥，該節(jié)流閥沿著流動方向緊鄰放置在保持管的可調節(jié)部段后面。
6.根據前述權利要求中任一項所述的保持管，其特征在于，保持管可以在最低液位(22)和最高液位(23)之間調節(jié)。
7.根據權利要求6所述的保持管，其特征在于，限定的液位是最低液位(22)和最高液位(23)之間的標準值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用注入加熱的熱處理設備的保持管。該保持管包括第一固定部段，該第一固定部段包括預定長度的導管(5)以及恒定反壓閥(6)。保持管還包括第二可調節(jié)部段。該第二可調節(jié)部段包括旋流器(7)和預定長度的傾斜導管(10)。在傾斜導管(10)中設置有在導管(10)中保持限定的液位的裝置(28)。
文檔編號A23L3/00GK1489441SQ0280431
公開日2004年4月14日 申請日期2002年1月29日 優(yōu)先權日2001年1月30日
發(fā)明者B·帕爾姆, B 帕爾姆 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司