对气体回收系统的改进的制作方法_2

文档序号:9802254阅读:来源:国知局
[0041]图6示出了在向桶供给气体期间根据本发明的气体回路简图。
[0042]图7示出了从桶中回收气体期间根据本发明的气体回路简图。
[0043 ]图8示出了根据本发明阀系统自动变换的简图。
[0044]图9是根据本发明气体回收系统中使用的过滤器的详图。
[0045]图10是在带有C02旁路的另一种实施方式中液体分配系统简图。
[0046]图11是在带有变压吸收分离器的另一种实施方式中液体分配系统简图。
[0047]图12是另一种【具体实施方式】中的液体分配简图,其直接处理气体和产生氮气。
【具体实施方式】
[0048]在图1中,根据本发明结合气体回收系统的液体分配系统总体上示出为10。啤酒沿着啤酒管路15从桶16中放出,可以向桶供给气体并沿着气体管路17从桶中将气体排出。为了清楚起见,只示出了一个桶,但是应该理解,可以将多个桶连接到这种气体回收系统上。
[0049]现在将参照图1来描述气体回收系统。饮料分配系统具有一中央控制单元12。一旦中央控制单元12已经收到来自啤酒泡沫阀14的信号,表明桶16被使用,即不再有一点啤酒了,那么压力传感器18检查看桶中是否有足够的压力用于气体回收循环。如果压力传感器18探测到没有足够的压力,那么关闭阀64,切断通向桶的气体源,并打开阀20和22以允许气体从桶16进入气体回收系统。然后,气体流经通常指示为24的过滤器(参照图9进行更加详细的说明)后进入压缩机26。
[0050]气体在压缩机26中被压缩,接着在压力下被推动进入中空纤维膜28。在压缩机和中空纤维膜之间放置压力传感器30,以探测中空纤维膜什么时候变得堵塞并需要维修。
[0051]一旦气体已经进入所述膜,气体就被推动进入膜元件中包含的孔中,其将进入的气体分离成一份或者多份组分气体。
[0052]然后,各组分气体被导向它们各自的储存罐。在该实施例中,气体回收系统包括氧气储存罐32、氮气储存罐34和二氧化碳储存罐36。
[0053]然后回收的气体将被该系统再次利用。
[0054]通常,啤酒和气体混合物一起供给,以提供必要的压力。为了提供必要的混合物,所需要的气体被传输经过气体混合单元38,然后气体混合物就可以返回至该系统使用。如果需要单一的气体,例如100%的二氧化碳,那么仅从二氧化碳储存罐中提取气体而不会发生气体的混合。
[0055]在气体混合单元的下游设置一额外的气体供给罐40。如果由于气体回收系统中的任何损失导致没有回收足够的气体,该额外的罐用于通过额外的气体充满该系统。因为本发明提供了非常高的气体回收率,因此仅仅会很少地从该额外的罐40中提取气体。
[0056]本发明的气体回收系统还具有氮气产生模式。当处于氮气产生模式时,提取来自环境的空气使其通过过滤器42,之后如上所述沿着气体回收路径传输气体。一旦空气被传输经过中空的纤维膜28,其就主要地被分裂为氮气和氧气,然后它们被继续传输至它们各自的储存罐。然后这些回收的气体就可以由系统使用了。储存在氧气储存罐中的任何氧气用于驱动该系统中的任意气体驱动装置。这就避免了氧气的浪费。
[0057]压缩机的密封传输功能进一步提高了该系统的效率,并降低了气体浪费,其如下所述发挥作用。一旦已经从桶16中回收所有气体,就关闭阀20和22,因此将压缩机26从桶分离开。一旦关闭这些阀,就由中央控制单元12打开阀44,这就允许压缩机26中残留的气体被传输至卸载容器46。一旦启动一次新的回收循环,那么在卸载容器46中的任何气体将被返回至气体回收管路,从而得到处理。
[0058]一旦桶16中的啤酒被用光而且所有的气体已经被回收,那么自动地对桶再加压至170kPa,以返回至酿酒厂或者桶提供者。在该实施例中,一旦控制单元12接收到已经完成气体回收操作的信号,那么打开阀48,来自储存罐34的氮气被反向充入桶16中,直到达到所需要的压力。然后控制单元会发出信号告诉使用者,桶已经准备好被移出。
[0059]本发明的另一个特征是啤酒泡沫阀14。图2和3中示出了公知的啤酒泡沫阀。
[0060]在图2中,示出了啤酒以箭头A的方向进入啤酒泡沫阀,并且以箭头B的方向离开啤酒泡沫阀。在图2中,桶中还有啤酒留在其中,这就导致浮子50漂浮在腔室52中。因此浮子保持高于出口 54,啤酒可以流动穿过啤酒管路。
[0061]当桶中的啤酒用光时,泡沫进入啤酒泡沫阀,因此导致浮子50在腔室52中掉下并关闭出口 54,从而防止泡沫进入啤酒管路。
[0062]图3示出了气体回收循环过程中桶龙头连接器56出故障时的潜在后果。当气体从桶16中抽出时,在啤酒管路中产生真空或者部分真空,因此浮子50被提升在出口 54之外,从而允许泡沫和气体进入啤酒管路,对桶龙头连接器56产生潜在地危害。
[0063]通过给啤酒管路附加安全阀58可以解决这个问题,在气体回收循环中可以关闭该安全阀,从而将啤酒泡沫阀14与气体管路17分隔开。这就防止啤酒泡沫阀在气体回收期间被打开。
[0064]图5、6和7是图1的啤酒分配管路和气体回收管路各部分的详细视图,示出了气体供给和气体回收的各个阶段中气体供给管路和气体回收管路内的压力水平。
[0065]图5示出了气体管路中得到的正常压力水平。供给气体的管路压力设为445kPa,然后通过压力下降阀60使其降为375kPa。然后供给气体进入气环总管路62,并依据桶16中啤酒的类型使压力再次下降至介于238kPa和362kPa之间的某个水平。
[0066]图6示出了正常的啤酒分配运行期间向桶16的气体供给。当桶需要额外的压力时,气体流经阀64,因此允许气体通过桶龙头连接器56从气环总管路62流向桶16。
[0067]图7示出了气体回收操作期间气体回路某些部分的。一旦控制单元12接收到来自啤酒泡沫阀14的信号,桶16中已经没有啤酒了,那么控制系统就会打开排气阀66大约五秒钟,以排出啤酒泡沫阀中的任何气体。然后由关闭安全阀58将啤酒泡沫阀14从气体管路断开。
[0068]然后关闭阀64和68,打开阀20,以允许气体传输经过主系统,用于如上参照图1所述使气体回收循环继续进行。
[0069]图8示出了连接到根据本发明的液体分配设备和气体回收系统上的桶16、116、216、316和416,为了清楚起见从附图中移除了一些特征。图8示出了自动切换如何基于阀系统进行工作,以允许系统检测桶何时用光了,从而要么需要将桶从该系统移除,要么需要气体回收循环,并检测哪个桶中仍有啤酒,从而可以保持连接在啤酒管路上。当桶中的啤酒用光的时候,基于阀系统的自动切换允许饮料分配系统在各桶之间进行切换。
[0070]尽管为了容易理解,在图8中只示出了这些连接中的一个,但是每个桶16、116、216、316和416分别连接到啤酒泡沫阀14、114、214、314和414上。当控制单元12接收到来自啤酒泡沫阀14的信号,表明桶16是空的时,啤酒泡沫阀14就会经历如上参照图4所述的排气和分离步骤。然后控制阀70会被关闭,因此将桶16从啤酒管路上断开连接。
[0071]之后打开控制阀72,以将桶116连接到啤酒管路上。如果啤酒泡沫阀114感测到桶116也已经完全用空了,那么控制单元12就会关闭阀72以将桶116从啤酒管路上断开,并打开阀74以将桶216连接到啤酒管路上。这个过程继续进行,经过使用啤酒泡沫阀314和414以及控制阀76和78,直到系统发现一个桶仍有啤酒。应该理解,该系统适用于任意数量的桶。
[0072]控制单元12会向使用者指示什么时候啤酒桶用光了、所有气体已经回收了以及桶被再加压了因此桶可以从该系统被移除并用一个新的桶换掉。
[0073]图9详细地示出了过滤器单元24,其设置在压缩机26的上游。过滤器单元包括主壳体80,主壳体80内包含有过滤器元件82、84、86和88。过滤器单元的端部用盖90封闭。气体以箭头C的方向进入过滤器单元,并以箭头D的方向离开过滤器。
[0074]回收的气体首先流经除湿元件82,以从气流中除掉水分。过滤器单元还具有水分传感器92,如果气流中含有过多的水分,在桶不正确地储存的情况下会发生这种情况,例如将桶存放在非直立的状态下,那么水分传感器92就会通过警报指示操作者。
[0075]然后回收的气体流经分子筛元件84,分子筛元件84除掉气体中残留的任何其它水分或者酒精,之后,回收的气体流经吸收过滤器元件86,吸收过滤器元件86会除去气体中的任何碳氢化合物。然后,回收的气体流经精细
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