液体处理混合器及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于使液体与液体、气体和/或固体添加剂混合的混合器。更具体地，本发明不但涉及用于处理卫生的物质，诸如液体食品或化妆品的混合器，而且还涉及用于使这样的卫生的物质与各种添加剂混合的方法。
【背景技术】
[0002]在诸如食品加工之类的液体处理工业中，广泛地使用混合器，以便提供液体与固体和/或气体成分的高效混合。在该技术领域内，一般将可获得的混合器分成i)分批式混合器或ii)直列式混合器。典型地，分批式混合器通过使将被混合的介质在罐内循环而运转，并且，分批式混合器往往是高粘性流体的优先选择。直列式混合器典型地以使流体循环于罐外侧，以便连续地混合液体这样的不同的方式运转。与分批式混合器相比，对于低粘性液体且对于大批量生产，直列式混合器往往是优选的。
[0003]在液体粘度增大时，现有的直列式混合器，尤其是现有的直列式高剪切混合器的栗送能力显著地降低。特别是，如果其栗的性能基于离心原理，则在高于100cP的粘度下，其栗送能力往往彻底地丧失。如今，这将直列式混合器的使用限制于针对相对地较低的粘性的流体的混合应用。
[0004]在W02009/089837中描述了食品加工混合器的示例。该混合器包括罐，该罐具有多个填充开口和在罐的底部处的排放开口。高剪切转子混合器布置于罐的底部处，并且，流体地连接至能够将混合液体从罐转移出或转移回到罐中的阀。将被混合的固体颗粒在比当前的填充水平高度低的水平高度处被引入罐中。
[0005]虽然这样的混合器非常好地起作用并提供许多优点，但已建议提供不但降低复杂性，而且还降低在液体中存在未溶解的粉块的风险的改进的混合器。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目标是，克服或缓解上述的问题。
[0007]基本思想是，提供了一种直列式混合器，该混合器具有二级混合单元和在混合单元的上游的真空区，据此，将固体和/或液体添加剂引入真空区。
[0008]根据第一方面，提供了一种液体处理混合器。所述混合器包括具有液体入口的混合单元，由此使负压区设置在所述混合单元的上游，并且其中所述液体处理混合器进一步包括连接到所述负压区的至少一个添加剂入口，以便将添加剂在所述混合单元的高剪切混合装置的上游引入。因此，由于未将添加剂引入脱气容器中，因而不再要求主体循环从液面抽下粉末和液体成分。这意味着，因为由于容器涡流大、大量的空气处于混合中以及因而生成泡沫而造成太高的速度不会导致不充分的混合和液面上的成分结块，所以可以任意调整混合器速度(混合强度)。
[0009]混合单元可以包括串联布置的栗送装置和混合装置。优选地，这两个装置可以布置在单个单元中，以致于由同一单元实现高效栗送和相应的混合。
[0010]所述栗送装置可以是自吸栗，诸如侧通道栗、液体环栗或双螺杆栗。因此，提供非常高效的栗送，以致于可以在混合单元上游提供负压。而且，使用这些栗还确保这样的负压条件的期间的高效栗送。如果现有的直列式混合器连接至脱气容器的上游，以便在入口处创建真空区，则其栗送性能显著地降低。在由于混合器内侧的空化而导致抽吸压降低至低于-0.6bar时，根据离心原理而运转的现有的直列式混合器的栗送性能丧失。该现象限制上游的脱气容器的效率和使用且/或将上游真空区的使用限制于将成分吸入。因此，在从双螺杆栗、侧通道栗或液体环栗选择栗送装置时，克服了所有这些缺陷。
[0011 ] 所述混合装置可以是高剪切混合器，诸如转子定子混合器。
[0012]所述栗送装置可以由第一电动机驱动，并且，所述混合装置可以由第二电动机驱动。替代地，所述栗送装置和所述混合装置可以由共同的电动机驱动。
[0013]所述液体处理混合器还可以包括节流阀，所述节流阀设置在所述混合单元的上游，以便在所述节流阀与所述混合单元之间创建所述负压区。这是有利的，因为可以以非常简单且稳健的方式设置负压区，仅需要对混合器的进行辅助的添加。
[0014]所述液体处理混合器还可以包括用于监控所述负压区的压力的压力传感器。因此以简单的方式实现工艺的控制，使得对于大量的不同应用，可以提供高效的混合。
[0015]所述液体处理混合器还可以包括脱气容器，所述脱气容器设置在所述混合单元的上游，以便在所述脱气容器与所述混合单元之间创建所述负压区。因此再循环能够用于改进混合。
[0016]所述添加剂入口中的至少一个可以连接至粉末漏斗，并且所述添加剂入口中的每一个可以通过相应的阀控制。因此，成分供应可以通过打开该阀来实现，因为所述负压区中的负压将把所述成分吸进液体流中。
[0017]根据第二方面，提供了一种液体处理系统。该系统包括用于处理将被混合的液体的处理装备和与所述处理装备流体连接的根据第一方面的混合器。
[0018]所述将被混合的液体是卫生的液体产物，诸如食品、化学制品、药物和/或化妆品O
[0019]根据第三方面，提供了用于提供液体处理混合器的方法。该方法包括如下步骤:在负压区下游提供混合单元；以及提供至少一个添加剂入口，该至少一个添加剂入口连接到所述负压区以便将所述添加剂引入所述混合单元的高剪切混合器装置的上游。
[0020]根据第四方面，提供了一种用于借助于根据第一方面的混合器来使液体产物混合的方法。该方法包括如下步骤:借助于所述混合单元来栗送液体；调节所述混合单元上游的负压；以及将添加剂引入所述负压区。
[0021]根据第五方面，提供了一种液体处理混合器。所述混合器包括具有液体入口的混合单元，由此使负压区设置在所述混合单元的上游，并且其中所述混合单元包括设置在高剪切混合装置的上游的栗送装置。
[0022]优选地，所述液体处理混合器还包括与所述负压区连接的至少一个添加剂入口，以便将所述添加剂在所述混合单元的高剪切混合装置的上游引入。
[0023]针对第一方面而提出的有利的实施例还适用于第五方面。
【附图说明】
[0024]参考附图，通过本发明的以下的优选的实施例的说明性的且非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上文的及另外的目标、特征以及优点，其中:
[0025]图1a和图1b图不了包括根据一实施例的液体处理系统的多个部分的工艺方案；
[0026]图2图示了混合器的一实施例；以及
[0027]图3图示了混合器的另一实施例。
【具体实施方式】
[0028]从图1a开始，示出了液体处理系统1a的一部分。所示出的部分可以被包括在大得多的处理系统中，该大得多的处理系统包括各种液体处理构件，诸如加热器、均质机、分离器、过滤器等，以便能够完全地或部分地处理卫生的液体产物。用于与本发明一起使用的液体处理系统1a的示例是能够处置诸如牛奶、果汁、不起泡饮料、冰淇淋、酸奶等各种液体食品产物的液体食品加工系统。然而，用于与本发明一起使用的液体处理系统还可以包括用于处置并加工化学制品、药物和/或化妆品液体的系统。
[0029]所示出的部分包括分批式罐20和与分批式罐流体连接的直列式混合器100。因此，使将被混合的液体通过混合器100而循环，混合器100布置于用于提供大容量混合液体的分批式罐20的外侧。
[0030]在图1b中，示出了液体处理系统1b的一部分的另一示例。在此，混合器100与上游处理部分30和下游处理部分40串联布置。上游处理部分30可以是分批式罐，因而与图1a中所示出的类似，或上游处理部分30可以是另一种罐或处理装备。相应地，下游处理部分40可以是另一种分批式罐或其他处理装备。应当容易地理解到，“其他处理装备”可以包括单个处理构件，诸如加热器、均质机、分离器、冷却器等，或可以是成组的这样的处理构件的总体描述。
[0031]现在，转向图2，示意性地示出了包括根据一实施例的混合器100。因而，混合器100表示适合于被包括于在上文中参考图1a或Ib而描述的任何处理系统中的混合器。混合器100具有入口 102，入口 102从分批式罐或任何上游处理装备(如图2中以附图标记“A”表示)接收将被混合的液体。拟被混合的液体从入口 102被输送通过合适的导管(例如管道或管104)而进入混合单元110中。优选地，混合单元110是两级混合单元，包括栗送装置112和混合装置114，该混合装置114布置成与栗送装置112串联并在