專利名稱：均化的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加壓液態(tài)乳液的均化方法，其中，使液體通過至少兩個同心放置的均化間隙。
背景技術：
均化是一種已被使用很長時間的工業(yè)方法，其目的是例如，在諸如牛奶的脂肪乳液中，將最大的脂肪球剪切或分裂成較小的脂肪球，并通過這種方法使脂肪乳液穩(wěn)定。例如，用于牛奶，這就意味著防止奶油凝塊，現(xiàn)在，絕大多數(shù)消費的牛奶是均化的。
通常利用機械加工來進行均化，以使在高橫切壓力下的脂肪乳液，高速通過一個非常狹窄的間隙，其中，由高速發(fā)生的湍流并借助于在液體中爆聚的汽蝕汽泡使脂肪乳液的脂肪球分裂。該方法在非常短的時間內進行，在這瞬時間里發(fā)生的是，在壓力下降的同時，通道上的脂肪乳液的速度增加，這就導致液體開始沸騰。
均化器基本上是由產(chǎn)生高壓的大活塞泵、適當?shù)剡M行均化的反壓裝置組成。反壓裝置均化器閥又由加壓的彈性閥錐、閥座和包裹閥錐與閥座的閥套組成。閥錐和閥座通常是軸對稱的，并被設置為使得在這些部件之間，形成構成均化間隙的徑向節(jié)流閥。所述間隙的高、寬和長度，確定了進行均化的體積。為獲得有效的均化，該體積必須盡可能小。在升高待均化液體的壓力時，要降低該間隙的高度，同時，加大流量時，要求增加該間隙的高度。
現(xiàn)在通常需要的是對液體使用低壓，同時達到增加流量體積的目的。這就意味著需要較長的均化間隙。從專利文獻上看，已公知有各種拉長均化間隙的方法。瑞典專利申請SE 9701504-4公開了一種均化閥，在該閥中許多均化間隙是同心配置的，由此得到均化間隙增加的長度。
在大多數(shù)情況下，為得到盡可能有效的均化，例如將牛奶中的所有脂肪球剪切或分裂成小脂肪球以得到穩(wěn)定乳液，僅通過延長均化間隙是不夠的。這個問題已經(jīng)更—般地通過在幾個階段實施該均化方法而得到了解決。
USPS5,482,369公開了獲得有效均化的另—種方法。該方法的出發(fā)點是，使例如都處于壓力下的如水和脂肪的乳液的組成部分或相，通過兩個對置噴嘴，以使兩股射流在高速下會合。這兩個噴嘴是固定的并具有非常狹窄的、兩股液體所要通過的間隙。最初已經(jīng)由混合的、不穩(wěn)定的、可能含有自然生成的顆粒的脂肪乳液組成的牛奶，在這種均化器中，可能會迅速阻塞噴嘴的狹窄間隙，致使該方法不穩(wěn)定。
發(fā)明目的本發(fā)明的一個目的是實現(xiàn)最佳設計的、對所需流量和壓力是可控制的均化間隙，同時利用液體通過均化間隙的速度，獲得更有效的、改進的均化。解決方案根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)實現(xiàn)了上述以及其它目的，通過介紹的所述類型的均化方法所給出的特征是，以高速并在有限的空間內從一個均化間隙流出時的液體，與從一個或多個其它均化間隙流出的液體會合。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，已進一步給出如附加的從屬權利要求中所述的特征。
附圖的簡要說明本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案將特別參照附圖，在下面更詳細地闡述，其中

圖1所示為常規(guī)均化閥的局部剖面圖；和圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的方法付諸實踐所采用的均化閥的一部分的局部剖面圖。
附圖只顯示出對理解本發(fā)明所必要的那些細節(jié)和部件，省略了本領域熟練技術人員所熟知的、在整個均化器中均化閥的放置位置。
根據(jù)本發(fā)明的方法可付諸實踐所采用的類型的均化閥20的一部分，在圖2中示出。在優(yōu)選實施方案中，閥座2是軸對稱的，并具有為待均化液體設置的中心直流通道4。直流通道4構成了均化閥20的進口22的延長部分。從中心面起，將閥座2設計成其在中心面的兩側是相同的，這樣，閥座2在閥套21中是雙向的，這就意味著賦予閥座2雙倍的使用壽命。
除中心直流通道4之外，閥座2還有為待均化液體設置的直流通道5。沿著它的伸展方向，直流通道5有許多狹窄的、將閥座2兩個同心部分結合起來的聯(lián)接橋6。
通常是通過液壓或氣動活塞24，對也是軸對稱的閥錐1加壓，但是可以用更簡單的方式、利用經(jīng)彈簧起作用的無頭螺釘加壓。為緩沖待均化液體中產(chǎn)生的急流的變化，例如，借助于氣缸中的油，閥錐1也是活動的。為控制活塞泵中自然產(chǎn)生的流量變化，彈生是必不可少的。
在優(yōu)選實施方案中，閥錐1設計成，其面對閥座2的低部部位由單獨的部件7組成，該部件7被固定在閥錐1的中心部件8上。從中心面起，將部件7設計成其在中心面的兩側是相同的，這樣，部件7是雙向的，這就意味著賦予閥錐1的部件7雙倍的使用壽命。
在閥錐1的低部部件7中，配置一個直流通道3。沿著它伸展的方向，該直流通道3有許多狹窄的、將閥錐1部件7的兩個同心部分結合起來的聯(lián)接橋9。
在閥座2上，至少有兩個狹窄的、分別構成均化間隙12、13一側的平面表面10和11。另外的均化間隙12、13也可以成對地出現(xiàn)并同心放置，但是帶有多于4個均化間隙12、13的均化閥20可能會難于生產(chǎn)。
在閥錐1上，同樣地有兩個狹窄的、分別構成均化間隙12和13另一側的平面表面14、15。所述表面10、11、14、15分別相互對齊放置并彼此隔開，這就確定了間隙的高度，通常為50-200μm。間隙高度可以隨變化的壓力和流量而變化，是因為閥錐1可以移動得離閥座2更近或更遠。
兩個均化間隙12和13之間的距離，與直流通道3的寬度相同。直流通道3可以有設置在閥座2中的微小的延長部分16。可選擇地，閥錐1有一個由表面10和11及它們的延長部分組成的、完全是直的邊。為更好地引導液體通過均化間隙12和13，均化間隙12和13的表面10、14和11、15，分別應是完全直的。
將通常為牛奶的待均化的液體，引入均化器，并在約10-25Mpa下加壓。通常牛奶的脂肪含量為0.5-3.5％，溫度為55-80℃。
將液體通過均化閥20的進口引入，當它到達閥座2時，液體被分配成一部分通過中心直流通道4，一部分通過通道5。此后，液體通過各自相應的均化間隙12和13，進行首次均化。在通道中，獲得降到0Mpa的非常迅速的壓降，同時，液體的速度增加，這就導致液體開始沸騰。
當來自兩個均化間隙12和13的液體從間隙12和13離開時，它們會在高速下會合。這就促使在很大程度上改進均化。一旦這兩股流體匯集在一起，速度就會下降，壓力會再次升高。液體停止沸騰并在液體爆聚時產(chǎn)生汽泡。整個過程在幾分之一秒內進行，在這激烈的過程中，在高速和兩股流體彼此匯集之處，產(chǎn)生湍流和氣穴現(xiàn)象，將會發(fā)現(xiàn)液體中的脂肪球被剪切或分裂成很小的顆粒或球。
該過程在有限的空間里即在兩個均化間隙12、13的出口之間進行，并部分在直流通道3及其延長部分16中進行。此后，均化好的液體從直流通道3流出，并通過均化閥20的出口23從均化閥20流出。
在均化間隙12、13的間隙高度可以變化的前提下，在清洗均化閥20時，就可能增加閥錐1和閥座2之間的距離，由此得到容易清洗的表面。如果閥座2和閥錐1的部件7在貼著閥套21和閥錐1的部件8之處有衛(wèi)生的密封，就會得到滿足食品工業(yè)需要的、可用常規(guī)設備清洗的、衛(wèi)生的均化閥20。
從上述描述中可明顯地看出，可以實現(xiàn)將常規(guī)均化與逆向流動相結合的、顯著改進均化過程的均化方法。因為是均化間隙產(chǎn)生了逆向流動，在牛奶均化方面，就避免了需要固定噴嘴的問題。
不應認為本發(fā)明是局限于上述內容和附圖中所顯示的內容，許多可以想象出的修改，都不脫離所附的權利要求書的范圍。
權利要求
1．一種加壓液態(tài)乳液的均化方法，其中，使液體通過至少兩個同心放置的均化間隙(12,13)，其特征在于，從一個均化間隙(12)以高速并在有限的空間內流出時的液體，與從一個或多個其它均化間隙(13)流出的液體會合。
2．權利要求1的方法，其特征在于，在閥座(2)上的兩個狹窄表面(10,11)與閥錐(1)上的兩個狹窄表面(14,15)之間的空間里，形成均化間隙(12,13)。
3．權利要求2的方法，其特征在于，通過配置在閥座(2)中的中心直流通道(4)和同心直流通道(5)，將液體引入均化間隙(12,13)。
4．權利要求2的方法，其特征在于，液體經(jīng)配置在閥錐(1)中的直流通道(3)離開均化間隙(12,13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種諸如牛奶的加壓液態(tài)乳液的均化方法。使液體通過至少兩個同心放置的、在固定閥座(2)上的兩個狹窄表面(10,11)與活動的閥錐(1)上的兩個狹窄表面(14,15)之間的空間里形成的均化間隙(12,13)。當液體通過均化間隙(12,13)時，進行首次均化。因為從一個均化間隙(12)以高速并在有限的空間內流出時的液體，與從一個或多個其它均化間隙(13)流出的液體會合，致使均化更有效。
文檔編號B01F5/08GK1317988SQ9981086
公開日2001年10月17日 申請日期1999年9月13日 優(yōu)先權日1998年9月15日
發(fā)明者F·因寧斯, R·馬爾姆貝里 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司