FI68943B

FI68943B - FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER NEDKYLNING AV NYMJOELKAD MJOELK

Info

Publication number: FI68943B
Application number: FI842217A
Authority: FI
Inventors: Aarne Lauri Antero Parikka
Original assignee: Mkt Tehtaat Oy
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1985-08-30
Also published as: FI842217A0; FI68943C

Description

68943 MENETELMÄ JA LAITTEISTO VASTALYPSETYN MAIDON JÄÄHDYTTÄMISEKSI -68943 METHOD AND APPARATUS FOR COOLING FRESH MILK -

FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR NEDKYLNING AV nymjölkad MJÖLKFARRING REQUIREMENTS FOR NORTH CLEANING AV nymjölkad MJÖLK

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä vastalypsetyn maidon jäähdyttämiseksi, jossa menetelmässä maito johdetaan lypsy-laitteelta määräsuuruisina erinä tilasäiliössä olevaan jäähdytettävään säilytystilaan ja jossa menetelmässä maitoa esijääh-dytetään lypsylaitteen ja säilytystilan välillä erillisellä lämmönvaihtimella.The present invention relates to a method for cooling freshly milked milk, in which the milk is led from the milking device in batches to a refrigerated storage space in the space tank and in which the milk is pre-cooled between the milking device and the storage space by a separate heat exchanger.

Jäähdytettävän säilytystilan käsittäviä tilasäiliöitä käytetään maitotiloilla varastoina, joissa päivittäisillä lypsyker-roilla saatavaa maitoa säilytetään siksi, kunnes se siirretään maitoautolla meijeriin. Säiliöiden jäähdytysteholle asetettavat vaatimukset on määritelty maatalousministeriön päätöksessä no. 646/1069-10-15, ja niissä säädetään mm., että jos säiliössä on 75 % sen vetoisuudesta +2°C maitoa ja sinne kaadetaan tai johdetaan tasaisesti 90 min. ajan 25 % sen vetoisuudesta +32°C maitoa, on maito saatava 30 minuutissa sen kaatamisen lopettamisesta jäähtymään +4°C:een, ja että jos säiliössä on 25 % sen vetoisuudesta +4°C maitoa ja sinne kaadetaan tai johdetaan tasaisesti ja jatkuvasti 90 min. ajan +32°C maitoa sama määrä, ei seoksen lämpötila saa nousta +10°C korkeammaksi.Space tanks with refrigerated storage space are used on dairy farms as warehouses where the milk obtained by daily milking is stored until it is transferred by dairy truck to the dairy. The requirements for the cooling capacity of tanks are defined in the decision no. 646 / 1069-10-15, and stipulate, among other things, that if the tank contains 75% of its capacity + 2 ° C milk and is poured or fed evenly for 90 minutes. 25% of its capacity at + 32 ° C, the milk must be brought to cool to + 4 ° C within 30 minutes of stopping pouring, and that if min. the same amount of milk at + 32 ° C, the temperature of the mixture must not rise above + 10 ° C.

Kun lypsy on koneiden kehittymisen myötä tehostunut niin, että normaali lypsyaika on yllämainitun päätöksen perustana olleen 90 minuutin asemesta nykyisin vain 30-60 minuuttia, on päätöksessä jäähdytykselle asetettujen vaatimusten täyttäminen vaikeutunut. Lisäksi voidaan odottaa kehityksen jatkuvan niin, että lypsytapahtuma tulee nopeutumaan vielä nykyisestäänkin.As milking has become more efficient with the development of machines, so that the normal milking time is now only 30-60 minutes instead of the 90 minutes on which the above decision was based, it has become more difficult to meet the cooling requirements set out in the decision. In addition, the development can be expected to continue so that the milking event will accelerate even more than at present.

Eräänä ratkaisuna maidon jäähdytyksen tehostamiseksi on maidon esijäähdyttäminen erillisellä lämmönvaihtimella ennen sen johtamista tilasäiliössä olevaan säilytystilaan. Ratkaisu on kuitenkin osoittautunut riittämättömäksi, sillä maito tulee lyp-sylaitteelta esijäähdyttimeen n. 5 1 erissä, jotka ohittavat esijäähdyttimen niin nopeasti, että ainoastaan erien alkuosat saadaan jäähtymään kunnolla. Maitoerän alkuosa voi siten jäähtyä esim. +2°C:een, kun taas erän loppuosan lämpötilaksi jää 68943 yli +20°C. Ongelma voitaisiin tosin poistaa suurentamalla esi-jäähdytintä, mutta tämä nostaisi kustannuksia kohtuuttomasti ja olisi myös tilankäytön kannalta hankala ratkaisu.One solution to improve the cooling of the milk is to pre-cool the milk with a separate heat exchanger before leading it to the storage space in the space tank. However, the solution has proved to be insufficient, as the milk comes from the milking machine to the pre-cooler in about 5 l batches, which bypass the pre-cooler so fast that only the initial parts of the batches are allowed to cool properly. The initial part of the milk batch can thus cool to e.g. + 2 ° C, while the temperature of the rest of the batch remains 68943 above + 20 ° C. Although the problem could be eliminated by enlarging the pre-cooler, this would increase costs unreasonably and would also be a cumbersome solution in terms of space utilization.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa lypsylaitteen ja tilasäiliössä olevan säilytystilan välisen esijäähdyttimen käyttöön perustuva menetelmä maidon^ jäähdyttämiseksi, jossa mainitut epäkohdat on vältetty. Tunnusomaista keksinnölle on se, että lypsy1 aittee 1 ta tulevat maitoerät esijäähdytetään pysäyttämällä ne lämmönvaihtimeen siten, että kukin lypsylait-teelta tietyin väliajoin tulevista ja lämmönvaihtimeen pysähtyvistä eristä työntää samalla edellisen, lämmönvaihtimessa olleen erän edellään tilasäiliössä olevaan säilytystilaan.The object of the present invention is to provide a method for cooling milk based on the use of a precooler between a milking device and a storage space in a space container, in which said disadvantages are avoided. The invention is characterized in that the batches of milk entering the milking device 1 are pre-cooled by stopping them in the heat exchanger so that each of the batches coming from the milking device at certain intervals and stopping at the heat exchanger pushes the previous batch in the heat exchanger

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan esi jäähdytysvaiheessa päästä sellaiseen jäähdytystehoon, että maito jo tässä vaiheessa jäähtyy lopulliseen, tilasäiliön säilytystilassa vallitsevaan säilytyslämpötilaan. Jäähtyminen tapahtuu erittäin lyhyessä ajassa, mikä on merkityksellistä maidon laadun kannalta, sillä bakteerit eivät tällöin ehdi lisääntyä siinä määrin kuin aikaisemmin on ollut laita. Lisäksi vältetään lämpimän maidon sekoittaminen kylmään maitoon, mikä lisäisi vapaiden rasvahappojen määrää maidossa ja heikentäisi maidon jalos-tettavuutta. Keksinnöllä siis saavutetaan meijeriin tulevan raakamaidon jaiostusominaisuuksien paraneminen.In the solution according to the invention, such a cooling capacity can be achieved in the pre-cooling phase that the milk already at this stage cools to the final storage temperature prevailing in the storage space of the space container. Cooling takes place in a very short time, which is important for the quality of the milk, as the bacteria do not have time to multiply to the extent that has been the case in the past. In addition, the mixing of warm milk with cold milk is avoided, which would increase the amount of free fatty acids in the milk and impair the processability of the milk. The invention thus achieves an improvement in the distribution properties of raw milk entering the dairy.

Keksinnön edellyttämä maitoerien pysäytys lämmönvaihtimeen esijäähdytystä varten aikaansaadaan sopivimmin estämällä ilman pääsy lämmönvaihtimeen. Ratkaisuna voi tällöin olla ilmalukon järjestäminen- lämmönvaihtimen ja tilasäiliössä olevan säilytystilan väliseen johtoon.The stopping of the milk batches required for the invention in the heat exchanger for pre-cooling is preferably achieved by preventing air from entering the heat exchanger. The solution may then be to provide an airlock in the line between the heat exchanger and the storage space in the space tank.

Keksinnön kohteena on myös laitteisto vastalypsetyn maidon jäähdyttämiseksi edellä kuvatulla menetelmällä. Kyseinen laitteisto käsittää sinänsä tunnettuun tapaan jäähdytettävällä säilytystilalla varustetun tilasäiliön, erillisen, esijäähdyt-timenä toimivan lämmönvaihtimen, sekä johdot, joita myöten maito on johdettavissa lypsylaitteelta määräsuuruisina erinä lämmönvaihtimeen ja siitä edelleen tilasäiliön säilytystilaan. Tunnusomaista laitteistolle on se, että siihen kuuluu sulku-The invention also relates to an apparatus for cooling freshly milked milk by the method described above. This apparatus comprises, as is known per se, a space tank with a refrigerated storage space, a separate heat exchanger acting as a pre-cooler, and lines for milk to be supplied in batches from the milking machine to the heat exchanger and from there to the storage space. The equipment is characterized by the fact that it includes

IIII

68943 elin, jolla lypsy1aittee 1 ta tuleva maitoerä on pysäytettävissä lämmönvaihtimeen ja pidettävissä siinä siksi, kunnes seurava lypsylaitteelta tuleva maitoerä työntää sen edellään tilasäi-liön säilytystilaan.68943 means for stopping the batch of milk from the milking device 1 in the heat exchanger and holding it there until the next batch of milk from the milking device pushes it further into the storage space of the space container.

Mainittu sulkuelin voi muodostua lämmönvaihtimen ja säilytystilan välisen johdon osasta, joka nousee lämmönvaihdinta ylem-maksi niin, että se toimii ilmalukkona säilytystilan ja lämmönvaihtimen välillä. Mainittu johto on sopivimmin taipuisaa letkua, joka on asetettu ilmalukon muodostamassa kohdassa kannattimen varaan, jolloin ilmalukko on mahdollista avata siirtämällä johto pois kanna11ime 1 ta.Said closing member may consist of a part of the line between the heat exchanger and the storage space, which rises above the heat exchanger so as to act as an airlock between the storage space and the heat exchanger. Said line is preferably a flexible hose placed on the support at the point formed by the airlock, whereby it is possible to open the airlock by moving the line away from the carrier.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää erästä jäähdytettävällä säilytystilalla varustettua tilasäili-ötä sekä siihen kytkettyä, esijäähdyttimenä toimivaa lämmönvaihdinta.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawing, which shows a space tank with a refrigerated storage space and a heat exchanger connected to it, acting as a precooler.

Piirustuksessa on esitetty vastalypsetyn maidon jäähdytykseen ja säilytykseen tarkoitettu tilasäiliö 1, joka käsittää maidon säilytystilan 2 sekä sitä ympäröivän vesitilan 3, jossa on jäähdytysvettä. Tilasäiliön 1 päälle on asennettu lämmönvaih-din 4, joka toimii säilytystilaan 2 tulevan maidon esijäähdyt-timenä. Maito tulee siten lypsylaitteelta johtoa 5 myöten lämmönvaihtimeen 4 ja jatkaa sieltä johtoa 6 myöten säilytystilaan 2. Johtoa, jonka kautta maitoa poistetaan säilytystilasta 2, on piirustuksessa merkitty viitenumerolla 7. Lämmönvaihdin 4 on järjestetty toimimaan tilasäiliön 1 vesitilassa 3 olevalla jäähdytysvedellä 8 yhdistämällä lämmönvaihdin johtojen 9 ja 10 kautta vesitilaan sen kanssa suljetuksi piiriksi.The drawing shows a space tank 1 for cooling and storing freshly milked milk, which comprises a milk storage space 2 and a surrounding water space 3 with cooling water. A heat exchanger 4 is mounted on top of the space tank 1, which acts as a precooler for the milk entering the storage space 2. The milk thus enters the heat exchanger 4 from the milking device via line 5 and continues from there to line 6 to storage space 2. The line through which the milk is removed from storage space 2 is indicated in the drawing by reference number 7. The heat exchanger 4 is arranged to operate with cooling water 8 in space 3 10 through the water space into a closed circuit with it.

Maidon johtaminen lypsylaitteelta piirustuksen mukaiseen laitteistoon tapahtuu pumpun avulla n. 5 l:n suuruisina erinä.The milk is conveyed from the milking machine to the equipment according to the drawing by means of a pump in batches of approx. 5 l.

Keksinnössä on oleellista se, että lypsylaitteelta johtoa 5 myöten määrätyin väliajoin tulevat maitoerät pysäytetään lämmönvaihtimeen 4 esijäähdytystä varten, jolloin kukin maitoerä viipyy lämmönvaihtimessa siksi, kunnes seuraava lypsylaitteelta tuleva maitoerä työntää sen edellään tilasäiliön säilytystilaan 2 samalla kun viimeksimainittu erä puolestaan jää 4 68943 lämmönvaihtimeen. Lämmönvaihtimen 4 tilavuus on siten mitoitettu vastaamaan lypsylaitteelta tulevien maitoerien tilavuutta. Lämmönvaihtimessa 4 tapahtuvassa esijäähdytyksessä maito saadaan jäähtymään lämpötilaan, joka oleellisesti vastaa säilytystilassa 2 vallitsevaa säilytyslämpötilaa.It is essential in the invention that the batches of milk coming from the milking device to the line 5 at certain intervals are stopped in the heat exchanger 4 for pre-cooling, each batch of milk remaining in the heat exchanger until the next batch of milk from the milking device The volume of the heat exchanger 4 is thus dimensioned to correspond to the volume of the milk batches coming from the milking machine. In the pre-cooling in the heat exchanger 4, the milk is made to cool to a temperature which substantially corresponds to the storage temperature prevailing in the storage space 2.

Lypsylaitteelta tulevien maitoerien pysähtyminen lämmönvaihtimeen 4 on piirustuksen mukaisessa laitteistossa aikaansaatu estämällä ilman pääsy lämmönvaihtimeen. Lämmönvaihtimen 4 ja säilytystilan 2 välinen johto 6 on tätä varten järjestetty nousemaan lämmönvaihdinta ylemmäksi niin, että se toimii ilmalukkona säilytystilan ja lämmönvaihtimen välillä. Johto 6 on muodostettu taipuisasta letkusta, ja ilmalukko on aikaansaatu nostamalla johto piirustuksen mukaisesti tilasäiliön 1 päällä olevalle kannattimelle 11. Ilmalukko on tällöin avattavissa yksinkertaisesti siirtämällä johto 6 vaakasuoraan asentoon pois kannattimelta 11. Ilmalukko avataan lypsyn päätyttyä, jolloin lämmönvaihtimessa 4 oleva viimeinen esijäähdytetty maitoerä pääsee valumaan säilytystilaan 2, ja lisäksi ilmalukko pidetään avattuna laitteiston pesun yhteydessä.The stopping of milk batches from the milking device to the heat exchanger 4 is achieved in the apparatus according to the drawing by preventing air from entering the heat exchanger. For this purpose, the line 6 between the heat exchanger 4 and the storage space 2 is arranged to rise above the heat exchanger so that it acts as an airlock between the storage space and the heat exchanger. The line 6 is formed of a flexible hose, and the airlock is obtained by lifting the line to the bracket 11 on the space tank 1 according to the drawing. storage space 2, and in addition the airlock is kept open during the washing of the equipment.

Koska esitetyssä ratkaisussa maito saadaan jo esijäähdytysvai-heessa jäähtymään lopulliseen säilytyslämpötilaansa, ei säilytystilan 2 tarvitse välttämättä olla jäähdytysveden 8 ympäröimä vaan jäähdytysveden pinta voi sijaita piirustuksen mukaisesti säilytystilan pohjaa alempana. Säilytystilassa 2 olevan maidon jäähdytys tapahtuu lämmönvaihtimesta 4 vesiti-laan 3 palaavalla jäähdytysvedellä, joka on järjestetty valumaan pitkin säilytystilan seinämän 12 ulkopintaa. Tätä varten on lämmönvaihtimen 4 ja vesitilan 3 välisen j äähdytysveden paluujohdon 10 pää 13 sijoitettu vesitilan yläosaan mainittua seinämää 12 vasten. Vastaavasti on lämmönvaihtimesta 4 säilytystilaan 2 johdettava maito järjestetty valumaan säilytystilan seinämän 12 sisäpintaa pitkin sijoittamalla johdon 6 pää 14 säilytystilan yläosaan seinämän pintaa vasten.Since in the presented solution the milk is cooled to its final storage temperature already in the precooling stage, the storage space 2 does not necessarily have to be surrounded by the cooling water 8, but the surface of the cooling water can be located below the storage space. The milk in the storage space 2 is cooled by cooling water returning from the heat exchanger 4 to the water space 3, which is arranged to flow along the outer surface of the wall 12 of the storage space. To this end, the end 13 of the cooling water return line 10 between the heat exchanger 4 and the water space 3 is placed in the upper part of the water space against said wall 12. Correspondingly, the milk to be led from the heat exchanger 4 to the storage space 2 is arranged to flow along the inner surface of the wall 12 of the storage space by placing the end 14 of the line 6 at the top of the storage space against the wall surface.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot eivät rajoitu esitettyyn esimerkkiin vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.It will be clear to a person skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the example shown but may vary within the scope of the appended claims.

Niinpä ei ole välttämätöntä, että lämmönvaihtimen 4 tilavuus 68943 vastaa tarkasti lypsylaitteelta tulevien maitoerien tilavuutta, vaan se voi myös olla niitä jonkin verran suurempi. Myös on otettava huomioon, että maitoerien suuruuskin voi jonkin verran vaihdella. Edelleen ei ole välttämätöntä, että läm-mönvaihtimessa käytetään jäähdytysvetenä tilasäiliön vesiti-lasta 3 kierrätettyä vettä, vaan kysymykseen voi myös tulla vesijohtoverkostosta saatu vesi. Kuitenkin tilasäiliön jäähdytysveden käytöllä saavutetaan se etu, että maidon sisältämä lämpö on hyödynnettävissä esim. lämpimän käyttöveden valmistukseen .Thus, it is not necessary that the volume 68943 of the heat exchanger 4 corresponds exactly to the volume of the milk batches coming from the milking machine, but it can also be somewhat larger. It must also be borne in mind that the size of milk lots may also vary somewhat. Furthermore, it is not necessary for the heat exchanger to use water recycled from the water space 3 of the space tank as cooling water, but it is also possible to use water obtained from the water supply network. However, the use of cooling water in the space tank has the advantage that the heat contained in the milk can be utilized, for example, for the production of hot water.

Claims

A method for cooling freshly milked milk, in which the process is conducted from the milking machine in portions of a certain size to a refrigerant storage space (2) located in the storage tank (1) and in which the milk is pre-cooled between the milking machine and the storage room. with a separate heat exchanger (4), characterized in that the milk portions coming from the milking machine are pre-cooled by stuffing them in the heat exchanger (4), so that any portion which comes at a certain time interval from the milking machine and stays in the heat exchanger in front of the previous portion of the heat exchanger to the storage equipment (2) in the storage tank (1) ·

2. A method according to claim 1, characterized in that the raising of the milk portions is effected by preventing the access of air to the heat exchanger (4).

A device for cooling freshly milked milk with a method according to claim 1 or 2, comprising a cooling tank (1) provided with a coolable storage space (2), a separate heat exchanger (4), which functions as a pre-cooling device, and conduits. (5,6), through which the milk can be passed from the milking machine into portions of a certain size to the heat exchanger and from there further to the storage tank of the courtyard tank, characterized in that the device includes a shutter means with which the milk portion coming from the milking machine can be stopped. (4) and poured there until the following milk portion coming from the milking machine slides in front of it into the storage space (2) of the storage tank (1).

4. Device according to claim 3, characterized in that the shutter means is formed by a portion of the conduit (6) between the heat exchanger (4) and the storage device (2), which rises higher than the heat exchanger, so that it acts as an air read between the storage device and the heat exchanger.