[发明专利]供料阀和用于对液体除气的设备、控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序所述的用于将液体引入除气设备的供料阀，一种如权利要求6前序所述的用于对液体除气的设备，一种如权利要求7的前序所述的用于控制液体除气的方法和一种如权利要求14的前序所述的用于对液体除气的系统。

背景技术

传统地，在除气设备内部执行对液体(例如液体食品，特别是饮料)的除气或去气。在此，经常结合相对于周围温度升高的温度，将液体暴露给减小的绝对压力。为了尽可能完全地实现液体的除气，需要将液体的所有体积元暴露给前面提到的条件。为此，液体通过喷洒或者以薄膜的形式引入到除气设备中。

JP 2003-164706文件中提出了一种除气设备，其中将待除气的液体竖直地从上方且与中心轴线同轴地引入到桶型除气容器中。在除气容器内部存在着减小的绝对压力。具体而言，供料是通过布置在除气容器的上部范围的供料阀来执行，使液体通过固定预设的环间隙(ringgap)从供料阀进入除气容器。在供料阀打开的情况下，环间隙通过阀座和阀锥来限定。该阀座是供料阀外壳的下端部。该阀锥适于通过控制装置来驱动，以允许实现两种阀状况，即完全打开的阀状况和完全关闭的阀状况。

当液体在供料阀的打开状况下通过环间隙时，液体流过阀锥进入除气容器。阀锥被构造为伞的形状，具有与供料阀相比加大的直径，并从被布置为与除气容器的中心轴线同轴的供料阀的中心轴线起、在径向方向上向外下倾斜。在理想的情况下，流出的液体在阀锥上形成薄膜，使薄膜在阀锥终止边沿处分离。液体薄膜撞击除气容器的壁，以在竖直方向上向下流。

DE 297 22 673 U1文件中公开了一种用于对具有粘滞稠度的敏感食品进行除气的设备，布置有旋转的锥形盘，用于生成薄液体膜。旋转的盘的直径大体对应于除气容器的内直径，在盘边缘和容器壁之间形成窄的环形间隙。在除气处理期间，由于旋转运动而生成的剪切力的作用，使液体与盘表面接触，形成流动的薄膜，粘性液体跨过从供料阀到靠近容器壁的盘边缘的整个距离分布在盘上。

由于当对不同的液体和/或在各种边界物理条件下进行除气时，可能会出现对于从液体中移除的气体而言是次优的薄膜形成，因此使用由完全打开的供料阀形成的固定预设环间隙是不利的。当将不同的液体利用相同的供料装置和固定预设环间隙引入到除气设备中时，液体的不同流变性或流动特性可能会产生不同的液体膜，这些液体膜不可避免地偏离用于除气的最佳膜形状。除了边界物理条件之外，液体的成分基本上确定了它的流变特性，且因此确定了它的流动特性。反过来，溶剂(在具体情况下特别是水或油)和溶解的组分的数量和品种确定了成分。在悬浮的情况下，固体含量对于流变特性有附加的影响。

因此，伴随着固定预设环间隙可能会出现膜形成的波动，不仅在不同的液体之间转换时会出现，而且在对不均匀的液体批群(即，液体的组成变化)除气时也会出现。因此，可能出现偏离用于除气的最佳膜厚度，致使只能不完美地对液体进行除气。

固定预设环间隙的另一个缺点在于，利用预定且固定设置的间隙宽度，流入除气设备的液体的恒定的体积流量对于具有最佳厚度的液体膜的形成而言是个前提。由于外部影响，特别是布置在连续制造或处理过程的上游或下游的单元的影响，在除气期间，可能出现液体体积流量的波动。然而，体积流量偏离原始设定的目标值导致形成对于除气不是最佳的液体膜，因此产生不充分的除气结果。

除了不充分的除气结果，在除气处理期间偏离最佳液体膜还可能引起液体的起泡的增加。如果除气容器中的起泡达到泡沫抵达抽空机构(该抽空机构经常同轴地集成在供料阀中)的强度，可能出现除气处理的不规则，且可能的话会出现整个制造过程不规则。

发明内容

因此，本发明的目的是进一步研发至少一种用于将液体引入除气设备的通用供料阀，或者一种用于对液体进行除气的通用设备，或者一种用于控制液体的除气的通用方法，或者一种用于对液体除气的通用系统，从而即使当要除气的液体组成变化或者在转换成不同的液体时，也能够实现最佳除气。

在设备技术方面，通过具有权利要求1的特征的、用于将液体引入除气设备的供料阀，以及通过具有权利要求6的特征的、用于对液体进行除气的设备来实现这个目的。

在方法技术方面，另外通过具有权利要求7的特征的、用于控制液体的除气的方法来实现这个目的，并且在设备/方法方面，通过具有权利要求12的特征的用于对液体除气的系统来实现这个目的。