专利名称：液体或糊状物或诸如收获的葡萄的半液体物质的在线式处理方法
技术领域：
本发明涉及物质(其可以是液体或半液体或糊状物质/介质或可选的由基液中的固体成分组成的物质)的处理领域，例如冷却、惰性化、碳酸化或者可选的酸/碱化学反应， 特别在食品工业，所述处理在管道中在线式(en ligne)地进行。例如，本发明特别涉及收获的葡萄(完整的或压碎的葡萄)的冷却，该冷却过程在连接收获阶段(步骤，etape)和压榨机的管道内进行，但是本发明也可以特别有利的方式用于其它需要冷却的物质，例如奶制物质，或者可选的用于废水的处理。
背景技术：
现在，让我们在下面的冷却收获的葡萄的实例中调查更多的细节。使用者试图使用一种快速、协调和非机械的方法冷却完整的或压碎的葡萄，以增加获得高质量葡萄酒的可能性-通过消除或相当程度地减少水果和葡萄汁的捣碎现象；-使葡萄处于低温是很可取的，以便从葡萄酒酿造过程的开始就可以控制发酵的开始或者可以在发酵之前在低温下进行浸渍；-而且公知的，在较低温度下进行发酵可以获得更加纯净且更加芳香的葡萄酒，并且可能降低的用量；-使用惰性低温流体从而造成温度的降低使保护物质不发生可能的氧化成为可能，但是其消极后果也是众所周知的。文献中记载了一些进行此类冷却的方法和装置，其中下面的参考文献可能会被提及-文献WO2004/037966描述了将液态(X)2在线式注入连接接纳收获的葡萄的容器和压榨机的管道，但是该文献使用了简单的管口用于注射进管道，根据申请人进行的试验该方案不可能阻止被处理的物质内的“水击现象”(急剧的过压/超压)(根据本发明希望阻止该现象)。而且，还应提到如此简单的管口造成了被运输的收获的葡萄流中非常不理想的低温流体分布。而且，还要指出如此简单的管口要在产品流率为70到80吨/h的条件下将温度降低5°C以上是有困难的。-文献WO2005/053440描述的另一种类型的系统也可能被提及，其使用分批式处理系统，尽管该系统非常有优势且性能极佳，但它也更加复杂、笨重并且更加难于安装在已有的设备上。鉴于上述内容可知，根据本发明寻求这样一种在线式处理系统，该系统能够容易地适配已有的设备，并且可以-使用直接注入方式以冷却产品、特别是收获的葡萄，相对于其初始温度冷却5°C 到 IO0C ；-允许处理流率通常为80吨/小时的收获的葡萄；
-在流中获得好的温度均勻性；-尤其通过避免葡萄的任何形式的捣碎从而不对被处理的产品造成不利的影响；-能够根据需要容易地进行或不进行注入。
发明内容
本发明因此涉及一种在设备的两个阶段之间输送物质的管道中，通过向管道中直接注入低温流体，对液体或糊状物或半液体物质或可选的由基液中的固体成分构成的物质进行在线式处理的方法，其特征在于，为了对管道进行注入，使用了一种包括中空圆柱形主体的注入装置，主体中插入有受弹簧压迫的阀，所述注入装置包括至少一个基本平行于所述阀并且用于被供给加压低温流体的贯穿通道，所述贯穿通道的一端连接于低温流体供应系统，相对的一端在阀的阀座处开口。所提出的解决方案的优点可以被归纳如下-注入装置可以与选择的独立特定管道部分结合，例如在两个法兰之间，从而使安装便利；-注入装置可以定位成使得低温流体被注入到管道的轴线(注入到管道中待被处理的产品的运动轴线)；-申请人使用此在线式注入装置进行的试验显示了在产品和低温流体之间的高程度的热交换，与使用简单管口观察到的低温流体分布相比更好的低温流体分布，因此导致产品温度的更佳的均勻化；-系统的反应时间短，因此使得可以很容易的适应各种入口温度和/或产品流量；-例如通过使用比例阀，能够极好地控制低温流体的注入，比例阀的打开/关闭例如依赖于参考温度和在管道的下游部分测得的温度之间的差异；-冷却在压力下连续地进行，确保管道中不会发生水击现象并且因此确保产品不会变质。可以相信(本发明当然并不受本解释的约束)，这种令人满意的结果与CO2的环形分布有关，该环形分布是通过所使用的注入装置获得的并且使收获的葡萄/(X)2接触的比表面面积较大，但是，这种令人满意的结果也可能起因于轴向注入限制了局部除气从而导致在流中可以以更加渐进的方式促进注入。-从收获的葡萄的实例中观察到的结果进一步显示纯净、透明的果汁被获得，这是氧化现象被很好地控制的标志。
下面将通过附图中阐明的实施例的辅助更详细地解释本发明，在附图中-图1是局部图解视图，显示了葡萄收获处理设备中连接除梗机与压榨机的管道， 和该管道中在线式(X)2注入装置的布置；和在连接收获阶段和压榨机的管道上的根据本发明的注入装置；-图2是根据本发明的注入装置的截面图；-图3是相同注入装置在一垂直平面中的截面图；-图4是其中根据本发明的注入装置连接到运输待被处理的产品的管道上的区域特写图。
具体实施例方式从图2和3中可更清楚地看出，注入装置3包括由两个连接为一体的部分(下部 9和上部7)组成的主体。上部本身包括三个部件，(其中一个是)由不锈钢制成的基本为圆柱形的外壁14，外壁14的一端间接抵靠在下部9上并且另一端用于固定在容器的壁上。在外壁14内部设置有互补形状的构件，其也是中空的并且是绝缘的并且被定义为热桥。第三不锈钢部件16布置在所述构件内部并且在其中央被阀17和两个贯穿通道18 贯穿，贯穿通道18在用于接收阀17的阀座13的、构件16的有斜面的/锥形的上部处开口。构件16的中央贯通开口包括三个区域中央区域19a，其直径基本与阀的直径相等，以使得能够放置阀从而在该区域中滑动；下部区域1%，其具有更大的直径，以使其可以在阀的轴周围接纳对阀加载的弹簧19。弹簧19被形成在区域19a和19b之间的肩部20 支撑。在上面的相对端部处，区域19c具有在其自由端直径较宽的锥形形状，锥形形状适于当阀受到弹簧的压迫时密封地接纳阀的阀座。下部9包括大体为圆柱形的单个不锈钢部件。该部件具有中央盲凹部21，当设备被安装时，所述中央盲凹部21与上部的开口 19b对齐。此凹部用于接纳被弹簧19支撑的阀的端部和弹簧的校准螺母22。在盲凹部的两侧还有两个竖直通道23、24，在安装位置，每个竖直通道在一端通向贯穿通道18并在另一端通向一(与所述竖直通道)垂直的通道25，该通道25的一端通向通道23，另一端用于通过连接器沈连接到低温流体供应系统。下部9通过螺钉27和28固定在中央构件16上。螺钉28是单向螺钉，从而使其符合加压设备的安全标准。部件14和15通过连接器(未示出)与部分9形成为一体，该连接器优选为快速释放连接器，但也可以是旋拧型、卡口型或类似的连接器。在操作中，低温流体通过通道25被充入到装置3然后进入到每个通道18。接着， 加压流体然后向阀的阀座施加压力，由此在部分19c和阀的阀座之间形成一空间。可以观察到，能够很容易的拆卸和组装注入装置3。如果连接器10被拆卸，各不同构成部件可以被分离以便进行检查和清洗。例如，注入装置通过夹钳式连接器与管道连接，并且由于自由端8被固定，注入装置被焊接在管道的一部分上。例如，可采用DN65型直径(76. Imm)的接头。图4是其中根据本发明的注入装置连接到运输被处理的产品的管道上的区域的放大图。有利地，贯穿通道18的数量介于2和8之间，更优选地至少等于6。有利地，贯穿通道的直径范围介于2mm和6mm之间。根据本发明的一个实施例，注入装置具有6个贯穿通道，有利地，贯穿通道具有接近于5mm的直径。作为例示，下面给出已证明对处理收获的葡萄而言令人满意的操作条件的实例。
-注入液态(X)2的流率接近6000kgLC02/h，并且依据环境情况LCO2可以介于例如 500kg/h到8000kg/h的范围之内。-管道内的压力范围典型地为从1相对bar到^ar(通常为lbar)。-对于从1相对bar到^ar的压力范围，可以典型地设想液态氮的流率介于7001/ h和60001/h之间。
权利要求
1.一种在设备的两个阶段之间输送物质的管道中，通过向管道中直接注入低温流体， 对液体或糊状或半液体物质或者可选地包含基液中的固体成分的物质进行在线式处理的方法，其特征在于，为了对管道进行注入，使用包括中空圆柱形主体的注入装置(3)，所述主体中插入有受弹簧(19)压迫的阀(17)，所述注入装置包括至少一个基本平行于所述阀并且用于被供给加压低温流体的贯穿通道(18)，所述贯穿通道的一端连接于低温流体供应系统，相对的一端在所述阀的阀座(13)处开口。
2.根据权利要求1的处理方法，其特征在于，所述注入装置包括η个贯穿通道(18)，η 介于2和8之间，所述通道相对于所述阀(17)的纵向轴线对称设置。
3.根据权利要求1或2的处理方法，其特征在于，所述装置包括热桥(15)，换句话说由绝缘材料制成的构件，所述热桥位于所述注入装置的直接与低温流体入口连接的部件和所述注入装置的与所述管道连接的部件之间。
4.根据权利要求1-3中任一项的处理方法，其特征在于，所述装置包括-下部部件(9)，其在操作位置距离所述管道最远，并且与所述低温流体供应系统连接，-中央部件(16)，其下端支承抵靠在所述下部部件上，-阀(17)，所述阀布置为在所述中央部件中沿轴向制成的贯穿孔内滑动，所述阀的阀座(1 密封地支承抵靠在所述贯穿孔的上部锥形部分(19c)上，-热桥(15)，所述热桥围绕所述中央部件，并且其下端支承抵靠在所述下部部件上，-壁部件(14)，其下端支承抵靠在所述热桥的下边缘上，并且其上端用于固定在所述管道上，所述下部部件包括-至少一个供应通道05)，其一端与所述低温流体供应系统连接，另一端与存在于所述中央部件(16)中的贯穿通道03)的一端连接，所述贯穿通道基本平行于所述阀的轴线， 所述贯穿通道的另一端在所述阀的所述阀座处开口 ；-中央盲凹部(21)，用于接纳被校准弹簧(19)围绕的所述阀的杆的自由端，所述中央部件的所述贯穿孔在其下端具有较大直径，以便于在安装位置所述校准弹簧 (19)被支承抵靠在肩部(20)上。
全文摘要
本发明涉及一种在设备的两个阶段之间输送物质的管道中，通过向管道中直接注入低温流体，对液体或糊状物或半液体物质或进一步的包含基液中的固体成分的物质进行在线式处理的方法，其特征在于，为了对管道进行注入，使用包括中空圆柱形主体的注入装置(3)，主体中插入有受弹簧(19)压迫的阀(17)，所述注入装置包括基本平行于所述阀并且被供给加压低温流体的贯穿通道(18)，其中贯穿通道的一端连接于低温流体供应系统，相对的一端在阀的阀座(13)处开口。
文档编号A23L3/365GK102316746SQ201080007999
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月9日 优先权日2009年2月17日
发明者C·肯彭, D·布拉斯, J·阿尔古, P·卡索拉 申请人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司