[发明专利]一种饮料加工系统的加热装置及其饮料加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于饮料加工系统的加热装置和饮料加热方法，该加热装置设有由待加工饮料构成的饮料流和由热传导介质构成的第二流体，该装置中，第二流体被引入装有至少一台热交换器的第二管路，第二流体通过该管路以便将热量传递给饮料流。

背景技术

各种不同的瞬时巴氏杀菌法和超热处理系统其目前公知的结构通常是与板式或管壳式热交换器一起运行。管壳式热交换器已知的有EP 2 157 390 A2, DE 10 2009 040558 A1 和 DE 696 12 998 C2，板式热交换器已知的有EP 1 462 752 B1。

一般来说，第二流体只被较远的热介质如蒸汽间接加热，蒸汽被引入第三管路。对于第三流体和第二流体之间的热传导，依次需要各种热交换平台和热交换零件。但每当增加热交换器时，会有一些不合需要的效率上的降低。

同样，第三管路使用的热传导介质，通常是饱和蒸汽，由分散的蒸汽发生器（即远离饮料流的锅炉）产生。从蒸汽发生器到饮料流加热装置，蒸汽要经过较长的距离，尽管采取了很多的措施，还是会导致大量的隔热材料花费和温度上的降低。这对整个系统的效率来说具有太多的负面影响。

因此，以前处理和／或加工饮料（即像果汁、牛奶或水这样的主要介质）的方法并非最佳。

除从锅炉房（在此产生第三管路使用的热传导介质）这样的热源中心长距离输送产生的能量损失、传热损失或辐射损失导致的效率损失之外，长距离的管道设备和相应的隔热材料也是实质性的开支。

发明内容

针对上述问题，本发明对现有饮料加热装置做了改进。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种饮料加工系统的加热装置，该装置设有包含有待加工饮料的饮料流和包含有热传导介质的第二流体，其中第二流体通过至少有一台热交换器的第二管路将热量传给饮料流，第二流体中设有燃烧装置，用于将其产生的热量传递给热传导介质。这样，热传导介质由集成燃烧装置直接产生，并且通过至少一台热交换器将传入其内的热量传递给饮料流。由此，效率得到实质性提高，设备的开支减少，能量损失、传热损失和辐射损失亦降至最低。与已知的加热装置相比，本类加热装置实际上可以建造得更加紧凑。

下面列举几种有利的实施方案，并进行详细说明。

如果燃烧装置采用气体热源是非常有利的。这种热源尤其适应所谓的启动-停止循环和输出温度的闭环控制，而且可以在市场上以经济实惠的价格获得各种不同的版本，例如从同样为类似家庭使用的中央供暖系统提供气体热源的供应商处获得。

进一步优选的实施方案具有如下特征：设有一与第二流体连接的旁通管路，以便部分或全部热传导介质能越过燃烧装置而不被其加热。采用这种方式，可以在不再加热的情况下连续使用冷却的热传导介质，通过这种方式增加了温度控制的灵活性。

如果在第二流体中设置储存器和/或缓冲器也是有利的，这样可使得被燃烧装置加热的热传导介质能在进入至少一台热交换器前被暂时储存和/或缓冲。由此减少使用燃烧装置的频次，延长其使用周期。这使得加热装置运行时提高了效率，降低了成本。

如果所述热传导介质为水，比如热水，和/或蒸汽，比如饱和蒸汽，这也是有利的。

如果第二流体通过的两台热交换器与饮料流相互作用，使用预热系统和主供热系统缓慢地加热饮料流是可能的。

如果来自燃烧装置的第二流体首先通过一台热交换器，然后通过另一台热交换器，或者第二流体的第一部分仅能通过一台热交换器，第二流体的第二部分仅能通过另一台热交换器，这样会增加加热系统的温度控制和实施方式的灵活性。

如果在第二管路中设置管道、泵和阀，液流的控制将比较简单。

如果将混合阀设在旁通管路的末端，用于将来自一台或两台热交换器的冷的、回流的热传导介质与来自燃烧装置的热传导介质混合在一起，这也是特别有利的。

本发明亦涉及饮料加热的方法，可使用本发明提供的加热装置。在此，可直接使用用于加热第二流体的燃烧装置，而不需经过三级介质。

如果第二管路是闭合管路也是有利的。

本发明对现有饮料加热装置做了改进，使得加热装置的效率得到实质性提高，同时减少了设备的开支，降低了能量损失、传热损失和辐射损失。

附图说明

下面结合附图对本发明进行辅助说明：

图1是本发明第一种加热装置的运行原理示意图；

图2是本发明加热装置第二种实施方式的示意图；

图3是本发明第三种加热装置的连接示意图；