热回收混料系统的制作方法

本实用新型涉及一种节约能源的热回收混料系统。

背景技术：

随着市场需求的多元化，产品开发和加工过程中会不同程度地涉及到原料的混合，尤其在液体类产品的加工过程中，由于粉体类原料特性的需要，混料前需要对作为溶剂使用的液体原料进行升温。混料完成后，为避免由于不能及时处理而导致微生物增殖，需要对混料后的料液进行降温处理。由于升降温幅度大，且原料的热容通常也较大，因此在物料升降温过程中需要耗用大量的能源。

例如在乳品生产过程中，需要先添加大量白砂糖及其他具有功能特性的粉体原料进行配制，才能进行后续的加工处理，从而最终获得理想的产品。实际生产过程中，为了满足生产需求，通常在混料前利用加热介质对溶剂进行升温，混料结束后，再利用冷却介质对料液进行降温以便于存储。在上述过程中，不存在能源回收利用环节，从而会耗用大量的加热介质和冷却介质。尤其在大批量生产中，能源消耗更加严重。

因此，期待对混料系统进行合理地优化和改善，通过实现一定程度的热回收来减少溶剂升温所需的蒸汽以及料液降温所需的电能的耗用。

技术实现要素：

本实用新型是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供节约能源的热回收混料系统。

本实用新型的一个技术方案的热回收混料系统具备：蓄料罐，其在初始状态下用于存放溶剂；溶剂引导管路，其用于将一部分溶剂导入混料设备；加热介质流路，其用于对所述溶剂引导管路进行加热而使所述溶剂升温；混料设备，其将粉体物料与从所述溶剂引导管路导入的升温后的所述一部分溶剂混合而形成高浓度料液；高浓度料液引导管路，其用于将从所述混料设备流出的所述高浓度料液引导至所述蓄料罐，从而所述高浓度料液与所述蓄料罐中的剩余的另一部分溶剂混合而形成常浓度料液；常浓度料液引导管路，其连接在所述蓄料罐的出口与入口之间；以及冷却介质流路，其用于对所述常浓度料液引导管路进行冷却而使所述常浓度料液降温，所述热回收混料系统还具备热回收区段，所述热回收区段包括所述溶剂引导管路的一部分以及所述常浓度料液引导管路的一部分，在所述溶剂引导管路的一部分与所述常浓度料液引导管路的一部分之间的温度差为规定值以上时，所述热回收区段工作而使所述溶剂引导管路与所述常浓度料液引导管路之间进行热交换，在所述温度差小于规定值时，所述热回收区段不工作，所述溶剂升温管路与所述料液降温管路之间不进行热交换。

在一个优选的技术方案中，所述蓄料罐的数量为两个以上。

在一个优选的技术方案中，与所述热回收区段相比，所述加热介质流路设置在所述溶剂引导管路的下游侧的位置，所述冷却介质流路设置在所述常浓度料液引导管路的下游侧的位置。

在一个优选的技术方案中，在所述热回收区段工作时，所述加热介质流路以及所述冷却介质流路关闭，在所述热回收区段不工作时，所述加热介质流路以及所述冷却介质流路打开。

在一个优选的技术方案中，在所述热回收区段的上游侧的所述溶剂引导管路设置有第一温度传感器，在所述热回收区段的上游侧的所述常浓度料液引导管路设置有第二温度传感器。

在一个优选的技术方案中，所述温度差的规定值为3-5℃。

在一个优选的技术方案中，所述加热介质流路中的加热介质为热水或水蒸汽。

在一个优选的技术方案中，所述冷却介质流路中的冷却介质为冰水。

在一个优选的技术方案中，所述热回收混料系统用于液体饮料的加工。

实用新型效果

本实用新型的热回收混料系统能够提高能源利用效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施方式的热回收混料系统的示意图。

图2是图1中的热回收混料系统的局部放大示意图。

图3是现有技术的混料系统的示意图。

附图标记说明

100蓄料罐；101溶剂引导管路；110第一温度传感器；102高浓度料液引导管路；103常浓度料液引导管路；130第二温度传感器；200热回收区段；201加热介质流路；210第一阀门；230第二阀门；203冷却介质流路；300混料设备；310粉体物料仓。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的热回收混料系统进行详细说明。需要说明的是，在以下的说明中所参照的附图概要性地示出了实施方式，因此存在各构件的尺度、间隔、位置关系等被夸张、或者构件的一部分的图示被省略的情况。

为了更好地体现本实用新型的热回收混料系统的特点，首先参照图3对现有技术的混料系统进行说明。

图3所示的混料系统具备蓄料罐100、溶剂引导管路101、加热介质流路201、混料设备300、高浓度料液引导管路102、常浓度料液引导管路103以及冷却介质流路203。蓄料罐100在初始状态下存放有溶剂。溶剂引导管路101将一部分溶剂导入混料设备300。溶剂引导管路101能够通过换热器而与加热介质流路201进行热交换。加热介质流路201对溶剂引导管路101进行加热而使溶剂升温。混料设备300将粉体物料与从溶剂引导管路101导入的升温后的一部分溶剂混合而形成高浓度料液。所述粉体物料例如由粉体物料仓310供给。从混料设备300流出的高浓度料液经由高浓度料液引导管路102而被引导至蓄料罐100，从而高浓度料液与蓄料罐100中的剩余的另一部分溶剂混合而形成常浓度料液。此时蓄料罐100中储存的常浓度料液的浓度、配比等均达到规定要求，可供往下一道生产工序。然而，此时的常浓度料液的温度较高，且不能马上使用完毕。温度较高的常浓度料液若长时间储存，会产生微生物增殖等问题。为了确保常浓度料液的品质，需要对其进行降温处理。从而，在蓄料罐100的出口与入口之间设置常浓度料液引导管路103，常浓度料液引导管路103能够通过换热器而与冷却介质流路203进行热交换。冷却介质流路203对常浓度料液引导管路103进行冷却而使常浓度料液降温。降温后的常浓度料液经由常浓度料液引导管路103返回蓄料罐100，等待被供往下一道生产工序。

在图3所示的混料系统的工作过程中，对溶剂的加热通过加热介质流路201中的加热介质进行，而对常浓度料液的冷却通过冷却介质流路203中的冷却介质进行。加热过程与冷却过程独立进行，不存在能源的回收利用，能源利用率极低。

接着，参照图1和图2对本实用新型的一个实施方式的热回收混料系统进行说明。图1是本实用新型的一个实施方式的热回收混料系统的示意图。图2是图1中的热回收混料系统的局部放大示意图。

本实施方式的热回收混料系统的一部分与图3所示的现有技术的混料系统相同。即，本实施方式的热回收混料系统也具备蓄料罐100、溶剂引导管路101、加热介质流路201、混料设备300、高浓度料液引导管路102、常浓度料液引导管路103以及冷却介质流路203。蓄料罐100在初始状态下存放有溶剂。溶剂引导管路101将一部分溶剂导入混料设备300。溶剂引导管路101能够通过换热器而与加热介质流路201进行热交换。加热介质流路201对溶剂引导管路101进行加热而使溶剂升温。混料设备300将粉体物料与从溶剂引导管路101导入的升温后的一部分溶剂混合而形成高浓度料液。所述粉体物料例如由粉体物料仓310供给。从混料设备300流出的高浓度料液经由高浓度料液引导管路102而被引导至蓄料罐100，从而高浓度料液与蓄料罐100中的剩余的另一部分溶剂混合而形成常浓度料液。在蓄料罐100的出口与入口之间设置常浓度料液引导管路103，常浓度料液引导管路103能够通过换热器而与冷却介质流路203进行热交换。冷却介质流路203对常浓度料液引导管路103进行冷却而使常浓度料液降温。降温后的常浓度料液经由常浓度料液引导管路103返回蓄料罐100，等待被供往下一道生产工序。

本实施方式的热回收混料系统与图3所示的现有技术的混料系统的不同之处在于，本实施方式的热回收混料系统还具备热回收区段200，热回收区段200包括溶剂引导管路101的一部分以及常浓度料液引导管路103的一部分，在溶剂引导管路101的一部分与常浓度料液引导管路103的一部分之间的温度差为规定值以上时，热回收区段200工作而使溶剂引导管路101与常浓度料液引导管路103之间进行热交换，在所述温度差小于规定值时，热回收区段200不工作，溶剂升温管路101与料液降温管路103之间不进行热交换。

也就是说，本实施方式的热回收混料系统还配置有用于对需要降温的常浓度料液引导管路103进行热回收的热回收区段200。在热回收混料系统的工作过程中，需要降温的常浓度料液引导管路103与需要升温的溶剂引导管路101进行热交换，能够实现热回收利用。理论上热回收率可接近50％，实际实施过程中的热交换效率为80％-90％，从而能够分别降低加热介质和冷却介质的40％-45％的耗用。因此能够提高能源利用效率，降低生产成本。

参照图2可知，本实施方式的热回收区段200的工作与否是通过第一阀门210和第二阀门230来实现的。也就是说，在溶剂引导管路101的一部分与常浓度料液引导管路103的一部分之间的温度差为规定值以上时，第一阀门210和第二阀门230打开，热回收区段200工作而使溶剂引导管路101与常浓度料液引导管路103之间进行热交换，在所述温度差小于规定值时，第一阀门210和第二阀门230关闭，溶剂升温管路101与料液降温管路103之间不进行热交换，而是分别与各自相应的加热介质流路201与冷却介质流路203进行热交换，直至作业完成。

在本实施方式的热回收混料系统中，蓄料罐100的数量为两个以上。从而，能够将与至少一个蓄料罐100对应的溶剂引导管路101和与至少另一个蓄料罐100对应的常浓度料液引导管路103设置为同时工作。此时，在满足所述温度差的条件下，能够使热回收区段200工作而进行热交换。

作为一个优选的技术方案，与热回收区段200相比，加热介质流路201设置在溶剂引导管路101的下游侧的位置，冷却介质流路203设置在常浓度料液引导管路103的下游侧的位置。这样，在通过热回收区段200进行了热回收之后，能够进一步通过加热介质流路201对溶剂引导管路101进行加热，且进一步通过冷却介质流路203对常浓度料液引导管路103进行冷却。

作为一个优选的技术方案，在热回收区段200工作时，加热介质流路201以及冷却介质流路203关闭，在热回收区段200不工作时，加热介质流路201以及冷却介质流路203打开。这是由于，若在热回收区段200工作时打开加热介质流路201以及冷却介质流路203，则会降低热回收区段200的热回收效率，不利于节约能源。

作为一个优选的技术方案，在热回收区段200的上游侧的溶剂引导管路101设置有第一温度传感器110，在热回收区段200的上游侧的常浓度料液引导管路103设置有第二温度传感器130。通过温度传感器的设置，能够对溶剂引导管路101与常浓度料液引导管路103的温度进行实时监测，从而判断其温度差是否达到规定值，进而判断是否应该使热回收区段200工作。

作为一个优选的技术方案，温度差的规定值为3-5℃。如果温度差过小，例如小于3℃，则即便使热回收区段200工作，实际的热回收效果也不大。

作为一个优选的技术方案，加热介质流路201中的加热介质为热水或水蒸汽。另外，作为一个优选的技术方案，冷却介质流路203中的冷却介质为冰水。尤其在液体饮料等的加工中，利用水作为加热或冷却的介质，具有安全无害、便于操作的优点。

作为一个优选的技术方案，本实用新型的热回收混料系统用于液体饮料的加工。

以上列举实施方式进行了说明，但上述实施方式仅为例示，而本实用新型并非由上述实施方式限定。上述实施方式能够以其他各种各样的形态实施，能够在不脱离实用新型主旨的范围内进行各种组合、省略、置换、变更等。

产业上的可利用性

本实用新型的热回收混料系统用于液体类产品加工领域，能够提高能源利用效率，降低生产成本。