[发明专利]为混合及清洗目的而将液体喷射于液体容器中的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种被配置为将液体喷射于容器中的系统。该系统包括带有进口和旋转头的混合器，所述进口用于接收液体，所述旋转头配备有用于将液体喷射到所述容器中的喷嘴。该系统还包括驱动构件，用于使所述旋转头绕至少一个轴旋转，从而使所述液体以预定模式被喷射到所述容器中。

背景技术

现如今，例如在液体之主体需要进行浓度和温度差异的均衡、传热强化、固体溶解、不混溶液体弥散或者气体喷射（sparging）等应用过程中，有各种各样的技术用来对存储在储罐中的液体进行混合。

在不同的应用领域中常常有不同需求。例如，在带有啤酒发酵罐或酵母储罐的应用中，应用混合通常是为了得到配料（ingredient）浓度和温度的均匀性。在食品、化妆品和制药工业内，执行的常常是将非常精确及细微量的材料混合到相对较大体积的液体中。在制浆造纸、印刷、石油化工、塑料以及采矿工业中，常常要混合带有粗颗粒（coarse particles）的液体。因此为了得到符合要求的混合，在需求上会有显著差异，并且常常是由不同类型的旋转叶轮或者是通过为一个应用领域专门设计的液体喷射喷嘴来执行混合。常常设置挡板（baffle）来防止由于旋转叶轮等的效用而造成的储罐中液体的整体旋转或漩涡。

一般而言，在液体已经经过混合后将液体从其进行混合的储罐中排出，并且必须在开始下一次混合操作前对该储罐进行清洗。所述清洗出于若干原因而移除残留物，例如为了避免交叉污染、为了避免形成污染层、以及为了准备出干净的储罐用于另一批产品。用来喷射而与液体内容（liquid content）混合的液体常常与该液体内容属于同一类型。用来喷射而清洗储罐的液体一般是清洗液体，其会逐渐被要从储罐中清洗掉的液体所污染。

有若干种不同的设置来完成清洗。由US2009/0173362A1可获知这样一种仅与清洗有关的系统。该文献揭示了一种储罐清洗验证工艺。该工艺涉及这样一种喷头，可从储罐外面对其位置、旋转角度和速度进行外部控制和检测。

然而，在一些示例中，同样的设置同时用于混合和清洗。例如，专利文献EP1324818A1揭示了一种带有喷注器件的设置，其适于将液体喷射流引入储罐内的大量液体中以便形成对大量液体的搅拌。喷注喷嘴适于绕着第一轴以及绕着垂直于或非垂直于该第一轴的第二轴旋转。在储罐清空时，所述喷注器件可通过讲液体喷洒到储罐壁上来清洗储罐。

在专利文献US4166704A和US5620250A中描述了与混合或清洗相关的其他技术。US2005/0207268A1涉及混合和清洗的结合。为了形成搅动和搅拌，一注或多注液体喷射流被引入到储罐中。

以上所述的技术通常能够对储罐（容器）的液体内容进行混合，并在完成混合且排出所述内容后对储罐进行清洗。

然而，这些技术对于在需要混合不同类型的液体内容的广泛应用领域内执行高效混合无能为力，特别是如果应当付出相当努力来进行储罐的后续清洗和/或如果用于混合及清洗的时间及资源须保持得尽可能低的时候。

发明内容

本发明的目的在于改善上述技术及现有技术。尤其是，其目的在于提供一种系统，针对大量应用而言，该系统进行（effect）液体内容的混合还有容器内表面的清洗，同时还相对高效地避免资源的过度使用。

为了达到这些目的，提供一种被配置为将液体喷射到容器中的系统。该系统包括：i）混合器，包括：进口，用于接收液体；以及旋转头，配备有用于喷射液体到所述容器中的喷嘴，ii）至少一个驱动构件，用于使所述旋转头绕至少一个轴旋转以使得液体以预定模式被喷射到所述容器中，以及iii）处理单元。所述旋转头被设置为以第一预定模式喷射所述液体到所述容器中，以在所述旋转头浸没在液体内容中时进行所述液体内容的混合，所述旋转头通过由所述处理单元响应于第一操作参数而控制的所述至少一个驱动构件来旋转，所述第一操作参数表示所述容器中所述液体内容的混合。所述旋转头被设置为以第二预定模式将所述液体喷射到所述容器中，以在所述液体内容从所述容器中被排出后进行所述容器内表面的清洗，所述旋转头通过由所述处理单元响应于第二操作参数而控制的所述至少一个驱动构件来旋转，所述第二操作参数表示对所述容器的内表面的清洗。

该系统的益处例如在于，可通过处理单元接收若干个不同的操作参数用于产生喷射液体的预定模式，包括用于混合和清洗这两者的模式。这有助于针对不同的液体和储罐实施定制化的混合和清洗，提供了对能源及资源的更高效使用。