[發(fā)明專利]用于循環(huán)過程流體的流體蒸餾裝置和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202080041324.3
• 申請(qǐng)日: 2020-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN113923999A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 愛德華·亨德里庫斯·約翰內(nèi)斯·達(dá)姆休斯;凱文·安德魯·卡爾森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卓繽科技貿(mào)易公司
• 主分類號(hào): A23L3/04
• 分類號(hào): A23L3/04;A23L3/00;A23L3/015;C10B1/06;F28F27/02
• 代理公司: 北京匯思誠業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11444
• 代理人: 劉曄;葛強(qiáng)

一種用于處理容器的再循環(huán)回路被構(gòu)造為利用過程流體處理負(fù)載。再循環(huán)回路包括第一回路部分，其被構(gòu)造為使過程流體的第一部分再循環(huán)通過容器。第一回路部分包括具有第一流速和第一輸出壓力的第一泵和與第一泵流體連通的熱交換器。第二回路部分被構(gòu)造為使過程流體的第二部分再循環(huán)通過容器。第二回路部分包括第二泵，其具有高于第一流速的第二流速和低于第一輸出壓力的第二輸出壓力。

背景技術(shù)

過壓蒸餾器用于食品的容器內(nèi)保存，例如用于巴氏殺菌或商業(yè)殺菌處理(在下文中有時(shí)統(tǒng)稱為“負(fù)載處理”、“處理負(fù)載”或類似處理)。通常，這些機(jī)器根據(jù)預(yù)定的時(shí)間表使用壓力和溫度的組合來對(duì)包裝食品進(jìn)行商業(yè)殺菌。

用于處理食品容器的額外過壓可以在噴射蒸餾器中實(shí)現(xiàn)，其中，容器水或另一種合適的過程流體(在下文中為“過程流體”)從容器的頂部(也可選地從側(cè)部)噴射通過容器的負(fù)載。水可以通過外部裝置加熱，或者替代地，可以將蒸汽直接注入到容器中。

圖1例示了現(xiàn)有技術(shù)的蒸汽-水噴射(SWS)蒸餾系統(tǒng)10。現(xiàn)有技術(shù)的SWS蒸餾系統(tǒng)10通常使用直接蒸汽注入結(jié)合過程流體的連續(xù)循環(huán)和空氣過壓的施加(當(dāng)需要時(shí))。在這方面，現(xiàn)有技術(shù)的SWS蒸餾系統(tǒng)10包括容納容器C的負(fù)載16的圓柱形壓力容器12。容器12容納少量的無菌過程流體18，其收集在蒸餾器的底部并輸出到主過程流體循環(huán)管20中。過程流體18利用再循環(huán)泵22連續(xù)循環(huán)回到容器12中。更具體地，當(dāng)主過程流體循環(huán)管20中的第一閥68打開時(shí)，泵22使過程流體18循環(huán)通過一個(gè)或多個(gè)噴射管13回到容器12中，這些噴射管具有安裝在容器的長度上的噴嘴14。這樣，實(shí)現(xiàn)了蒸汽、水和空氣的徹底混合。過程流體18通過過濾器24，以使堵塞噴嘴14的風(fēng)險(xiǎn)最小化。

具有散布器(未示出)的蒸汽管28延伸到水位以上的容器12中，當(dāng)打開比例蒸汽閥30時(shí)，在容器12的長度上分配蒸汽。容器12內(nèi)的過程流體液位利用液位計(jì)32連續(xù)地監(jiān)測和控制，以保持其低于蒸汽管28并且因此低于負(fù)載16。而且，在負(fù)載處理開始之前，可以通過將過程流體源放置成通過具有流體入口閥36的流體入口管34與容器12的內(nèi)部流體連通來升高過程流體水平。另外，可以通過允許過程流體(和蒸汽冷凝物)從容器中的出口流出并流入具有流體出口閥42的流體排出管40中來降低流體水平。

在整個(gè)處理循環(huán)期間，可以通過具有一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的加壓空氣管46在容器12中施加空氣過壓。比如，可以打開壓縮空氣調(diào)節(jié)閥48，以允許壓縮空氣進(jìn)入容器12，并且可以打開壓力釋放調(diào)節(jié)閥50，以釋放容器12中的壓力(空氣和蒸汽)。

現(xiàn)有技術(shù)的SWS蒸餾系統(tǒng)10還包括熱交換器組件56，其用于在冷卻階段期間冷卻一些過程流體。熱交換器組件56包括板式熱交換器58，其具有第一側(cè)，該第一側(cè)通過具有熱交換器閥62的分支熱交換器入口管59與主過程流體循環(huán)管20選擇性地流體連通。冷卻水流動(dòng)通過具有冷卻水閥66的冷卻水管64進(jìn)入到熱交換器58的第二側(cè)中。以這種方式，通過流經(jīng)熱交換器的第二側(cè)的冷卻水從循環(huán)通過熱交換器58的第一側(cè)的部分過程流體18中去除熱。然后，冷卻的過程流體18循環(huán)回到蒸餾器中以從負(fù)載16中去除熱。通過冷卻商業(yè)無菌過程流體18，而不是從單獨(dú)的源引入冷卻水，負(fù)載16的被商業(yè)殺菌的容器C在商業(yè)無菌條件下冷卻(即，過程流體不會(huì)被污染)。當(dāng)不需要冷卻時(shí)，例如在負(fù)載處理的開始階段和蒸煮階段，過程流體18通過具有旁通閥68的旁通部分60繞過熱交換器58。

系統(tǒng)10與控制器70有線或無線通信，該控制器可以根據(jù)負(fù)載16的處理要求進(jìn)行編程。比如，控制器70可以包括合適的電路，其用于選擇性地打開系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)閥，以便確保遵循預(yù)編程的溫度曲線(可以用蒸汽和/或冷卻的過程流體調(diào)節(jié))和預(yù)編程的壓力曲線(可以用加壓空氣進(jìn)行調(diào)節(jié))。在一些實(shí)施例中，控制器70可以包括合適的電路，其用于啟動(dòng)系統(tǒng)的其它部件(諸如傳感器、開關(guān)等)和/或用于處理各種部件的輸入或輸出信號(hào)。