[發明專利]監控巴氏滅菌設備的方法和裝置

有效

• 申請號: 201080008844.0
• 申請日: 2010-02-18
• 公開（公告）號: CN102325471A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 法爾科·延斯·瓦格納
• 申請（專利權）人: 克朗斯股份公司
• 主分類號: A23L3/00
• 分類號: A23L3/00
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張小花

技術領域

本發明涉及監控巴氏滅菌設備的功能的方法和裝置。

背景技術

目前為止，巴氏滅菌設備如隧道式巴氏滅菌設備的能量和水的消耗量僅被測量和記錄，然而，操作員負責利用這些信息來分析和評估巴氏滅菌設備的性能。每年這樣做很少會超過一至二次。另外，操作員負責判定哪些數值仍然是可以接受的，或者哪些數值可能指示巴氏滅菌設備的故障。因此，必然會發生資源損失，如能量和水的損失。

發明內容

本發明的目的在于提供一種監控巴氏滅菌設備的功能的方法和一種裝備有監控所述功能的相應裝置的巴氏滅菌設備，借助本發明可以快速且簡單地監控巴氏滅菌設備的功能并可以及早檢測出故障。

根據本發明的裝置建立一種用于部件的可能故障的預警系統，借助所述系統可以確定資源消耗量并且將其與理論期望值相比較。本發明允許利用這樣一種數學模型：其可以在操作員獲得關于資源如能量和水的“正常”消耗量的豐富經驗以便評估何時會由于設備中的錯誤而引起消耗量增加之前，就確定設備的故障。通過根據本發明的實施例，可以為整個巴氏滅菌設備制定數學模型，使得可以監控在出現故障的情況下導致資源消耗量增加的所有(重要)功能。用這種方式，操作員能夠及早采取補救措施。

利用本發明，可以自動分析和評估當前消耗量并且只要檢測出在消耗量的實際值和理論期望值之間存在偏差就發出警告信息，這通常可以在一兩個小時內實現。由此，操作員能夠立刻校正可能的部件錯誤，從而避免資源如能量和水的數月損失。

隧道式巴氏滅菌設備包括產品(例如容器或將在下文中假定為瓶子)成排通過的處理區域，對于該巴氏滅菌設備，基于產品溫度的數學模型，以數秒的時間間隔計算隧道式巴氏滅菌設備中的每排瓶子的當前產品溫度。這依次用于計算理論能量消耗量。

對于隧道式巴氏滅菌設備的每個區域中的所有排瓶子，合計每排瓶子的理論能量消耗量。這會導致每個區域的理論能量消耗量為正或負。每個區域的理論能量消耗量可以為正或為負。如果其為負，則將其轉換為用于冷卻的理論水消耗量。如果其為正，則將其轉換為用于加熱的理論能量消耗量。

之后，在該特定區域內，在每種情況下將每個區域的得到的理論的水和能量的消耗量與測量到的水和能量的消耗量相比較。如果實際的水或能量的消耗量高于理論消耗量，則顯示或生成報警信息。

這允許操作員比在正常工序中可能的更早地檢測出潛在的部件故障或物件損壞。通常每兩到三個月監控和分析巴氏滅菌設備的水和能量的平衡一次。這就導致了在檢測出問題或找到并能夠消除問題的起因之前的長時間段內能量或水的消耗量過高。

通過本發明，巴氏滅菌設備獲得這樣一種裝置，借助所述裝置可以在一天內檢測出過多的能量和水的消耗量并且可以實施合適的對策以避免能量和水的損失擴大。

下面將對能量和水的消耗量的測量作詳細描述，之后是對消耗量的理論期望值的計算。

能量消耗量的實際值的測量

通過合適的測量裝置經由通過中央熱交換供應系統(CHESS)的體積流量和中央熱交換供應系統中的溫差來測量實際能量消耗量。由以下公式(1)計算總能量消耗量：

Q_H＝mC_pdTη???(1)

其中，m是通過熱交換系統的質量流量，C_p是水的熱容，dT是熱交換系統中的溫差，而η是熱交換系統中的熱交換器的特性(performance)。

如果給定實際的總能量，則其必然被分配給各獨立的區域。總流量是流入各獨立區域的流量的和，其由公式(2)預先確定：

其中，F是總流量(total?flow)，f_i是通過被檢查區域i的冷卻閥的最大流量，v_i是區域i的冷卻閥的開度(在0到1之間)，而是區域i中所確定的閥的構造因子，取決于水系統的狀況。

之后通過單獨區域的流量由公式(3)求得：

然后將總能量分配給各獨立的區域：

q_i＝Q_Hf_i/F_Total????(4)

實際水消耗量的測量

通過在清水導管中的流量計來測量實際水消耗量的實際值。將該總流量分配給各獨立的區域：

能量消耗量的理論期望值的計算