[发明专利]用于热交换的系统和方法

说明书

技术领域

本公开总体上涉及食品技术。更具体地，本公开涉及一种热交换装置，并且在一实施例中涉及一种具有开放腔室构型的无菌冷却器，所述开放腔室构型允许维持无菌冷却器中的冷却介质的一定物位/料位/液位（level），同时防止冷却介质对无菌冷却器进行加压。

背景技术

热交换器和无菌冷却器在食品行业内是已知的并且用于无菌冷却器的普通设计称为“供给和排出”系统，其通过使冷却介质再循环通过热交换器壳以进行热传递而工作。再循环的冷却介质可与新鲜冷却介质结合并通过循环泵泵送回到热交换器壳，在此再循环的冷却介质被导入典型地被冷却介质淹没的热交换器壳内。因此，冷却介质以连续和快速的流速进入并通过热交换器壳在再循环期间对腔室进行加压。该加压对于无菌食品处理而言是不希望的，因为在存在针孔或其它故障的情况下热交换器的壳侧的较高压力可迫使冷却介质进入热交换器的较低压力管侧，从而导致容纳于其中的食品产品污染。

发明内容

本公开涉及一种用于食品产品的无菌处理的热交换器；该热交换器具有开放腔室构型，该开放腔室构型允许维持无菌冷却器中的冷却介质的一定物位，同时防止冷却介质对无菌冷却器进行加压。在一实施例中，本公开涉及一种具有开放腔室构型的无菌冷却器，所述开放腔室构型允许维持无菌冷却器中的冷却介质的一定物位，同时防止冷却介质对无菌冷却器进行加压。在一实施例中，提供了一种热交换器。该热交换器具有：构造成容纳第一组分和一定量的空气的腔室；位于腔室内并构造成容纳第二组分的管子；以及物位元件，该物位元件位于腔室内并构造成维持腔室内预定量的第一组分。第一组分的预定量对应于为从腔室的高度的约75%至约95%的第一组分的物位。

在一实施例中，第一组分的物位能基于工艺需求而在约20%至约95%高度的范围内操作。

在一实施例中，第一组分的物位为腔室高度的约50%至约95%。第一组分的物位也可为腔室高度的约80%至约95%。第一组分的物位也可为腔室高度的约85%至约90%。第一组分的物位也可为腔室高度的约80%。第一组分的物位也可为腔室高度的约85%。第一组分的物位也可为腔室高度的约90%。

在一实施例中，空气占据腔室的总内部容积的约5%至约35%。空气也可占据腔室的总容积的约10%至约20%。空气也可占据腔室的总容积的约15%。

在一实施例中，所述物位元件是电容式物位元件。所述物位元件也可以是接地式物位元件。所述物位元件还可以是雷达装置。该物位元件还可以是导向式雷达装置。物位元件还可以是超声装置。所述物位元件还可以是静液压元件。所述物位元件还可以是差压元件。所述物位元件还可以是放射性测量元件。

在一实施例中，所述热交换器是无菌冷却器。

在一实施例中，所述热交换器是加热装置。

在一实施例中，所述第一组分是选自由水、丙二醇、乙二醇、盐水、来自聚α烯烃族的合成烃基化学制品、植物提取物冷却剂或其组合组成的群组的食品级冷却剂。

在一实施例中，所述第一组分是食品级冷却剂丙二醇。

在一实施例中，所述第一组分是食品级冷却剂乙二醇。

在一实施例中，所述第二组分是食品产品。所述第二组分可包括颗粒。所述第二组分可以不具有颗粒。所述第二组分可以大致是均匀的。所述第二组分可以是多相的。

在一实施例中，所述腔室具有顶端和底端。所述腔室的顶端可具有第二组分出口和第一组分入口。类似地，所述腔室的底端包括第二组分入口和第一组分出口。所述腔室还可以具有通气孔。

在一实施例中，所述管子具有选自直线形状、螺旋形状、蜿蜒曲折形状或其组合组成的群组的形状。

在另一实施例中，提供了一种热交换器。该热交换器包括：构造成容纳第一组分和一定量的空气的腔室；位于腔室内并构造成容纳第二组分的管子；以及传感器，该传感器位于腔室内并构造成感测腔室内的第一组分的量。第一组分的量可对应于为腔室高度的约75%至约95%的第一组分的物位。

在一实施例中，所述传感器感测腔室内的压力量。

在一实施例中，所述传感器感测在第一组分压力处于其最高值的位置测得的第一组分的压力量和在第二组分压力处于其最低值的位置测得的第二组分的压力量。

在一实施例中，多个传感器感测差压。该差压可以位于外部环境与第一腔室之间。另外，该差压位于第一腔室与第二腔室之间。

在一实施例中，提供了一种传感器，该传感器构造成感测腔室内的压力量。