液體處理混合器及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于使液體與液體、氣體和/或固體添加劑混合的混合器。更具體地，本發(fā)明不但涉及用于處理衛(wèi)生的物質(zhì)，諸如液體食品或化妝品的混合器，而且還涉及用于使這樣的衛(wèi)生的物質(zhì)與各種添加劑混合的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在諸如食品加工之類的液體處理工業(yè)中，廣泛地使用混合器，以便提供液體與固體和/或氣體成分的高效混合。在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，一般將可獲得的混合器分成i)分批式混合器或ii)直列式混合器。典型地，分批式混合器通過使將被混合的介質(zhì)在罐內(nèi)循環(huán)而運轉(zhuǎn)，并且，分批式混合器往往是高粘性流體的優(yōu)先選擇。直列式混合器典型地以使流體循環(huán)于罐外側(cè)，以便連續(xù)地混合液體這樣的不同的方式運轉(zhuǎn)。與分批式混合器相比，對于低粘性液體且對于大批量生產(chǎn)，直列式混合器往往是優(yōu)選的。
[0003]在液體粘度增大時，現(xiàn)有的直列式混合器，尤其是現(xiàn)有的直列式高剪切混合器的栗送能力顯著地降低。特別是，如果其栗的性能基于離心原理，則在高于100cP的粘度下，其栗送能力往往徹底地喪失。如今，這將直列式混合器的使用限制于針對相對地較低的粘性的流體的混合應(yīng)用。
[0004]在W02009/089837中描述了食品加工混合器的示例。該混合器包括罐，該罐具有多個填充開口和在罐的底部處的排放開口。高剪切轉(zhuǎn)子混合器布置于罐的底部處，并且，流體地連接至能夠?qū)⒒旌弦后w從罐轉(zhuǎn)移出或轉(zhuǎn)移回到罐中的閥。將被混合的固體顆粒在比當(dāng)前的填充水平高度低的水平高度處被引入罐中。
[0005]雖然這樣的混合器非常好地起作用并提供許多優(yōu)點，但已建議提供不但降低復(fù)雜性，而且還降低在液體中存在未溶解的粉塊的風(fēng)險的改進的混合器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目標是，克服或緩解上述的問題。
[0007]基本思想是，提供了一種直列式混合器，該混合器具有二級混合單元和在混合單元的上游的真空區(qū)，據(jù)此，將固體和/或液體添加劑引入真空區(qū)。
[0008]根據(jù)第一方面，提供了一種液體處理混合器。所述混合器包括具有液體入口的混合單元，由此使負壓區(qū)設(shè)置在所述混合單元的上游，并且其中所述液體處理混合器進一步包括連接到所述負壓區(qū)的至少一個添加劑入口，以便將添加劑在所述混合單元的高剪切混合裝置的上游引入。因此，由于未將添加劑引入脫氣容器中，因而不再要求主體循環(huán)從液面抽下粉末和液體成分。這意味著，因為由于容器渦流大、大量的空氣處于混合中以及因而生成泡沫而造成太高的速度不會導(dǎo)致不充分的混合和液面上的成分結(jié)塊，所以可以任意調(diào)整混合器速度(混合強度)。
[0009]混合單元可以包括串聯(lián)布置的栗送裝置和混合裝置。優(yōu)選地，這兩個裝置可以布置在單個單元中，以致于由同一單元實現(xiàn)高效栗送和相應(yīng)的混合。
[0010]所述栗送裝置可以是自吸栗，諸如側(cè)通道栗、液體環(huán)栗或雙螺桿栗。因此，提供非常高效的栗送，以致于可以在混合單元上游提供負壓。而且，使用這些栗還確保這樣的負壓條件的期間的高效栗送。如果現(xiàn)有的直列式混合器連接至脫氣容器的上游，以便在入口處創(chuàng)建真空區(qū)，則其栗送性能顯著地降低。在由于混合器內(nèi)側(cè)的空化而導(dǎo)致抽吸壓降低至低于-0.6bar時，根據(jù)離心原理而運轉(zhuǎn)的現(xiàn)有的直列式混合器的栗送性能喪失。該現(xiàn)象限制上游的脫氣容器的效率和使用且/或?qū)⑸嫌握婵諈^(qū)的使用限制于將成分吸入。因此，在從雙螺桿栗、側(cè)通道栗或液體環(huán)栗選擇栗送裝置時，克服了所有這些缺陷。
[0011 ] 所述混合裝置可以是高剪切混合器，諸如轉(zhuǎn)子定子混合器。
[0012]所述栗送裝置可以由第一電動機驅(qū)動，并且，所述混合裝置可以由第二電動機驅(qū)動。替代地，所述栗送裝置和所述混合裝置可以由共同的電動機驅(qū)動。
[0013]所述液體處理混合器還可以包括節(jié)流閥，所述節(jié)流閥設(shè)置在所述混合單元的上游，以便在所述節(jié)流閥與所述混合單元之間創(chuàng)建所述負壓區(qū)。這是有利的，因為可以以非常簡單且穩(wěn)健的方式設(shè)置負壓區(qū)，僅需要對混合器的進行輔助的添加。
[0014]所述液體處理混合器還可以包括用于監(jiān)控所述負壓區(qū)的壓力的壓力傳感器。因此以簡單的方式實現(xiàn)工藝的控制，使得對于大量的不同應(yīng)用，可以提供高效的混合。
[0015]所述液體處理混合器還可以包括脫氣容器，所述脫氣容器設(shè)置在所述混合單元的上游，以便在所述脫氣容器與所述混合單元之間創(chuàng)建所述負壓區(qū)。因此再循環(huán)能夠用于改進混合。
[0016]所述添加劑入口中的至少一個可以連接至粉末漏斗，并且所述添加劑入口中的每一個可以通過相應(yīng)的閥控制。因此，成分供應(yīng)可以通過打開該閥來實現(xiàn)，因為所述負壓區(qū)中的負壓將把所述成分吸進液體流中。
[0017]根據(jù)第二方面，提供了一種液體處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于處理將被混合的液體的處理裝備和與所述處理裝備流體連接的根據(jù)第一方面的混合器。
[0018]所述將被混合的液體是衛(wèi)生的液體產(chǎn)物，諸如食品、化學(xué)制品、藥物和/或化妝品O
[0019]根據(jù)第三方面，提供了用于提供液體處理混合器的方法。該方法包括如下步驟:在負壓區(qū)下游提供混合單元；以及提供至少一個添加劑入口，該至少一個添加劑入口連接到所述負壓區(qū)以便將所述添加劑引入所述混合單元的高剪切混合器裝置的上游。
[0020]根據(jù)第四方面，提供了一種用于借助于根據(jù)第一方面的混合器來使液體產(chǎn)物混合的方法。該方法包括如下步驟:借助于所述混合單元來栗送液體；調(diào)節(jié)所述混合單元上游的負壓；以及將添加劑引入所述負壓區(qū)。
[0021]根據(jù)第五方面，提供了一種液體處理混合器。所述混合器包括具有液體入口的混合單元，由此使負壓區(qū)設(shè)置在所述混合單元的上游，并且其中所述混合單元包括設(shè)置在高剪切混合裝置的上游的栗送裝置。
[0022]優(yōu)選地，所述液體處理混合器還包括與所述負壓區(qū)連接的至少一個添加劑入口，以便將所述添加劑在所述混合單元的高剪切混合裝置的上游引入。
[0023]針對第一方面而提出的有利的實施例還適用于第五方面。
【附圖說明】
[0024]參考附圖，通過本發(fā)明的以下的優(yōu)選的實施例的說明性的且非限制性的詳細描述，將更好地理解本發(fā)明的上文的及另外的目標、特征以及優(yōu)點，其中:
[0025]圖1a和圖1b圖不了包括根據(jù)一實施例的液體處理系統(tǒng)的多個部分的工藝方案；
[0026]圖2圖示了混合器的一實施例；以及
[0027]圖3圖示了混合器的另一實施例。
【具體實施方式】
[0028]從圖1a開始，示出了液體處理系統(tǒng)1a的一部分。所示出的部分可以被包括在大得多的處理系統(tǒng)中，該大得多的處理系統(tǒng)包括各種液體處理構(gòu)件，諸如加熱器、均質(zhì)機、分離器、過濾器等，以便能夠完全地或部分地處理衛(wèi)生的液體產(chǎn)物。用于與本發(fā)明一起使用的液體處理系統(tǒng)1a的示例是能夠處置諸如牛奶、果汁、不起泡飲料、冰淇淋、酸奶等各種液體食品產(chǎn)物的液體食品加工系統(tǒng)。然而，用于與本發(fā)明一起使用的液體處理系統(tǒng)還可以包括用于處置并加工化學(xué)制品、藥物和/或化妝品液體的系統(tǒng)。
[0029]所示出的部分包括分批式罐20和與分批式罐流體連接的直列式混合器100。因此，使將被混合的液體通過混合器100而循環(huán)，混合器100布置于用于提供大容量混合液體的分批式罐20的外側(cè)。
[0030]在圖1b中，示出了液體處理系統(tǒng)1b的一部分的另一示例。在此，混合器100與上游處理部分30和下游處理部分40串聯(lián)布置。上游處理部分30可以是分批式罐，因而與圖1a中所示出的類似，或上游處理部分30可以是另一種罐或處理裝備。相應(yīng)地，下游處理部分40可以是另一種分批式罐或其他處理裝備。應(yīng)當(dāng)容易地理解到，“其他處理裝備”可以包括單個處理構(gòu)件，諸如加熱器、均質(zhì)機、分離器、冷卻器等，或可以是成組的這樣的處理構(gòu)件的總體描述。
[0031]現(xiàn)在，轉(zhuǎn)向圖2，示意性地示出了包括根據(jù)一實施例的混合器100。因而，混合器100表示適合于被包括于在上文中參考圖1a或Ib而描述的任何處理系統(tǒng)中的混合器。混合器100具有入口 102，入口 102從分批式罐或任何上游處理裝備(如圖2中以附圖標記“A”表示)接收將被混合的液體。擬被混合的液體從入口 102被輸送通過合適的導(dǎo)管(例如管道或管104)而進入混合單元110中。優(yōu)選地，混合單元110是兩級混合單元，包括栗送裝置112和混合裝置114，該混合裝置114布置成與栗送裝置112串聯(lián)并在