CN102245285A - 径流蒸汽喷射加热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将选定数量的蒸汽喷射入物料流内、以加热物料流的径流蒸汽喷射加热器(10)。这种蒸汽喷射加热器包括接收待加热物料流的混合管(32)。混合管(32)包括一系列定位于由加热器本体(62)限定的蒸汽腔(56)内的蒸汽喷射孔(70)。蒸汽腔(56)内的压缩蒸汽在横向于流动轴线的方向上通过蒸汽喷射孔(78)流入混合管(32)。调节元件(70)相对于混合管(32)可选择性地移动，以将蒸汽喷射孔暴露至蒸汽腔(56)，从而控制用来加热物料流的蒸汽量。

Description

径流蒸汽喷射加热器

相关申请的交叉参考

本申请基于2008年10月3日申请的、美国专利临时专利申请序列号No.61/102,378并要求其优先权。

背景技术

本发明总体上涉及一种用于组合并且混合液体或气体的混合设备。更具体地，本发明涉及一种其中加热的蒸汽向内流入待加热浆料或液体的蒸汽喷射加热器，其中待加热流体的流路不包括任何流动障碍。

在直接接触式蒸汽喷射加热器中，蒸汽直接与液体或浆料物料混合，以加热液体或浆料物料。直接接触式蒸汽喷射加热器有效地将热从蒸汽传递至液体或浆料。蒸汽喷射加热器提供了实际上没有至大气的热损耗之下的快速热传递，并且还将蒸汽潜在的和可用的热焓都传递至物料。

在几种类型的市售直接接触式蒸汽喷射加热器中，物料流在轴向上行进，并且蒸汽从扩散器径向向外地流入液体流。在这些类型的直接接触式蒸汽喷射加热器中，比如美国No.6,082,712所示，浆料流在蒸汽喷射之前在困难的路径上行进。虽然这种类型的蒸汽喷射加热器与各种类型的液体和具有相对低固态组分的浆料一起很好地工作，但是加热器在加热具有相对较高固态组分的浆料时具有几个缺点。在与这些类型的浆料一起使用时，浆料的固态组分经常在加热器中的浆料改变方向的点处堵塞加热器。

除了上述缺点以外，目前可用的直接接触式蒸汽喷射加热器还产生横跨加热器轮廓时的不一致热传递。目前可用的直接接触式蒸汽喷射加热器还具有不良的凝缩特点，这能导致喷射加热器内的不稳定性和噪音。而且，当目前可用的直接接触式蒸汽喷射加热器与精细浆料比如食物一起使用时，被加热物料的流路中的任何障碍能改变物料的物理性质。

因此，需要和期望一种改进的蒸汽喷射加热器，其能与具有相对较大固态组分的浆料一起使用。

发明内容

本发明总体上涉及一种用于组合至少一对液体或气体的混合设备。更具体地，本发明涉及一种直接接触式径流喷射加热器，其中气体或液体(比如蒸汽)大致径向向内地流入待加热的物料或气体流。径流喷射加热器包括具有接收蒸汽流的蒸汽腔的加热器本体。蒸汽腔至少局部地围绕至少穿过加热器本体的蒸汽腔的混合管。根据本发明的混合管不包括延伸入穿过混合管的物料流的任何流动限制结构或突起。混合管包括一系列蒸汽喷射开口，其允许蒸汽从蒸汽腔流入穿过蒸汽喷射加热器的混合管的物料内。

在一个实施例中，调节元件围绕混合管。调节元件相对于混合管选择性地移动，以选择性地将多个蒸汽喷射开口暴露至蒸汽腔内的压缩蒸汽。在一个实施例中，调节元件沿着混合管的移动由致动元件控制，致动元件可以是手动控制或自动控制的。在致动元件沿着混合管的外表面移动调节元件时，增加数量的蒸汽喷射开口暴露，因而允许更大量的蒸汽流入混合管。在替代实施例中，调节元件能在单个移动中移动以暴露全部蒸汽喷射开口，从而使得混合设备能从完全打开状态移动至完全闭合状态。

根据本发明，待加热的浆料沿着贯穿蒸汽喷射加热器的直线路径穿过。供应的蒸汽大致径向向内地喷射入物料流以加热物料。使用大致径向的蒸汽流路，同时无需被加热物料在困难的路径附近流动，增大了径流喷射加热器相对于其他类型加热组件的有效性。

附图说明

附图示出目前用于实施本发明的最佳模式。图中：

图1是示出根据本发明的径流蒸汽喷射加热器的侧视图；

图2是径流蒸汽喷射加热器在可调整调节元件处于其完全限制位置时的截面图；

图3是与图2类似的截面图，其中可调整调节元件处于部分打开的位置；

图4是与图3类似的截面图，调节元件处于其完全缩回位置；

图5是示出径流蒸汽喷射加热器的第二实施例的透视图，其包括可操作来调整喷射入物料流内的蒸汽量的致动器；

图6是沿着图5的线6-6截取的截面图；

图7是沿着图6的线7-7截取的截面图；

图8是与图6类似的截面图，可调整调节元件处于部分打开的位置；

图9是与图8类似的截面图，可调整调节元件处于其完全打开位置；并且

图10是沿着图9的线10-10截取的截面图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的径流混合设备9。混合设备9构造为，在第一液体或气体穿过混合设备9时，允许第一液体或气体与第二液体或气体相混合。在以下全部描述，混合设备9将示出和描述作为蒸汽喷射加热器10，其接收待加热的物料流，并且喷射蒸汽以加热流过蒸汽喷射加热器10的物料。然而，应当理解到，混合设备9在本发明的范围内操作时能用来混合各种其他液体和/或气体。

如图1所示，蒸汽喷射加热器10定位于待加热的物料流内。物料，比如液体或浆料，从入口管道12流动至出口管道14，每个管道包括附接法兰16。蒸汽喷射加热器10从也包括有附接法兰20的蒸汽供应管道18来接收蒸汽流。在物料流进入蒸汽喷射加热器10时，在物料通过出口管道14离开之前，物料由蒸汽流加热。

现在参照图2，蒸汽喷射加热器10包括进入开口22，其接收待加热并且在由箭头24所示的方向上流动的液体或浆料。进入开口22形成为附接接头26的一部分，附接接头26包括与形成于混合管32内的中心流动通路30相通的入口流动通路28。中心流动通路30限定了用于流过混合管32的产物的流动轴线33。混合管32优选地由金属材料比如不锈钢形成，并且从第一端34延伸至第二端36。然而，可预期混合管32能由其他材料比如热塑性塑料形成。在图2所示的实施例中，混合管32在混合管32的整个长度上具有大致恒定的内径。

虽然混合管32在图2中示出为其整个长度上具有恒定的内径，但是可预期混合管32能具有扩口或喇叭口的相反端部，以对于低蒸汽压力应用场合采用文丘里原理。在这种实施例中，混合管32的其中蒸汽进入物料流的区段将最可能具有恒定内径的混合段，而混合管的在混合段上游和下游的区段都将具有增大的内径以利用文丘里原理。

混合管32的第二端36与形成于附接接头40内的出口流动通路38对准。因而，在液体或浆料流过混合管32之后，如由箭头42所示，加热的物料在退出开口44处离开附接接头40，如由箭头46所示。

除了附接接头26和40以外，径流蒸汽喷射加热器10包括具有蒸汽入口50的蒸汽接头48，蒸汽入口50接收在由箭头52所示的方向上流动的蒸汽。流动通路54内的蒸汽通过形成于加热器本体62的外壁60中的蒸汽入口58进入开口蒸汽腔56。加热器本体62包括大致圆筒形外壁60，其限定大致圆筒形的开口蒸汽腔56。加热器本体62包括第一端壁64，其围绕并且接合混合管32在其第二端36附近的外表面。加热器本体62还包括第二端壁66，其围绕并且接合可移动调节元件70的外表面68。如将在下面更详细地讨论的，在图中所示的实施例中，调节元件70具有大致管状构造并且可相对于静止混合管32移动，以控制从蒸汽腔56进入流动通路30的蒸汽量。虽然在所示实施例中示出调节元件70和混合管32，但是应当理解到，调节元件70和混合管32在本发明的范围内操作时都能形成于除了作为管以外的其他构造中。

另外，虽然图中所示的实施例示出和描述了静止混合管32和移动调节元件70，但是可预期混合管32能相对于调节元件70移动。如将在下面理解的，调节元件70和混合管32之间的相对移动允许变化量的蒸汽喷射入流过混合管32的物料。

而且，虽然图中所示的实施例包括调节元件70和混合管32以控制通过混合管32喷射入物料流的蒸汽量，但是可预期可以取消调节元件70。在这种实施例中，喷射入物料流的蒸汽量由蒸汽腔56内的蒸汽压力以及形成于混合管32中的喷射开口78的数量和尺寸来控制。

如图2所示，密封元件72形成于端壁66中的环状凹陷74内，以防止蒸汽从压缩蒸汽腔56漏出。优选地，密封元件72由弹性材料比如橡胶形成，以在端壁66和调节元件70的外表面68之间产生可移动的密封。

如图2所示，混合管32的外壁76包括一系列喷射开口78，其每个提供穿过混合管32的外壁的大致径向蒸汽通道。在所示实施例中，混合管32的外壁76包括沿着混合管32定位于加热器本体62的端壁64、66之间的一部分所形成的蒸汽喷射开口78。形成于混合管32中的蒸汽喷射开口78的数量和样式能根据径流蒸汽喷射加热器10的具体设计而变化。另外，虽然蒸汽喷射开口78示出为与流动轴线33垂直，喷射开口78也能是成角度的以包括上游、下游或切向速度分量。上游、下游或切向速度分量可以帮助混合或控制流体流动。

调节元件70从第一端80延伸至第二端82。在所示实施例中，调节元件70包括定位于第一端80附近的第一密封元件84以及定位于第二端82附近的第二密封元件86。第一密封元件84和第二密封元件86都接触混合管32的外表面88以在其间形成密封。在图2所示的实施例中，第一和第二密封元件84、86都是由柔性材料形成的O环。根据用来形成调节元件70和混合管32的材料，第一和第二密封元件84、86能取消或以不同构造形成。

在图2所示的实施例中，径向蒸汽喷射加热器10包括用来调整调节元件70的位置的致动器90。致动器90包括螺纹轴92，其穿过紧固至加热器本体62的外壁60的相应螺纹套管94。螺纹轴92的附接端96紧固地接收于在第一端80附近连接至调节元件70的附接区块98内。因而，在螺纹轴92的致动器端100旋转时，螺纹轴92和附接区块98之间的螺纹作用引起调节元件70沿着混合管32的长度移动。虽然图2中所示的实施例采用旋转式致动器90，但是可预期在本发明的范围内操作时能使用各种其他类型的致动器。作为示例，致动器90在本发明的范围内操作时能是线性非旋转式致动器。

图2示出处于其完全限制位置的调节元件70，其中调节元件70覆盖形成于混合管32中的全部蒸汽喷射开口78。因而，在图2所示的位置中，第二密封元件86防止蒸汽腔56内的蒸汽流入混合管32的流动通路30内的液体或浆料内。因而，在图2所示的状态下，蒸汽腔56内的蒸汽不会加热液体或浆料流。

现在参照图3，当致动器90在由箭头102所示的方向上旋转时，附接区块98在由箭头104所示的方向上移动，这引起调节元件70沿着混合管32在相同方向上的移动。在调节元件70移动时，增大数量的蒸汽喷射开口78暴露至包含于蒸汽腔56内的蒸汽。由于蒸汽腔56内的蒸汽被压缩，因此蒸汽流过暴露的喷射开78并且进入混合管32的流动通路30内的物料流，如由箭头106所示。进入流动通路30的蒸汽流与流动轴线33大致垂直。在调节元件70沿着混合管32移动时，第二密封元件86保持与混合管32的外表面88相接合，以防止蒸汽流过仍然由调节元件70覆盖的蒸汽喷射开口78。如能通过图3理解的，调节元件70沿着混合管32的位置控制着喷射入流动通路30内的物料流的蒸汽量。

图4示出处于其完全打开位置的调节元件70。在这个位置中，形成于混合管32中的全部蒸汽喷射开口78暴露至蒸汽腔56内的蒸汽，以使得最大量的蒸汽径向向内地流入包含于混合管32的流动通路30内的物料。

如通过图2、3和4的比较所能明白的，调节元件70相对于静止混合管32的位置控制着暴露至蒸汽腔56内的蒸汽的蒸汽喷射开口78的数量。因而，致动器90能用来控制径向地流入流动通路30的蒸汽量，以控制退出开口44处的流体温度。

虽然调节元件70在图2-4中示出为可移动至图2的完全闭合位置和图4的完全打开位置之间的各种不同位置，但是可预期蒸汽喷射加热器10能设计为使得调节元件70可仅在图2的完全闭合位置和图4的完全打开位置之间移动。在这种实施例中，调节元件70将作为仅在打开位置和闭合位置之间移动的部件。而且，可以预期，调节元件70能由可在其中全部蒸汽喷射开口78暴露的打开位置和其中全部蒸汽喷射开口78堵塞的闭合位置之间移动的类似部件替代。

如上所述，虽然图1-4中所示的实施例描述了一种其中蒸汽喷射入穿过混合管32的物料流的实施例，但是可预期混合设备能用来混合各种不同类型的液体和/或气体。如能通过前述公开理解到的，蒸汽腔56内的液体/气体的压力必须超过混合管32的开口内部的液体/气体的压力，以使得液体/气体从蒸汽腔56喷射入混合管32的开口内部。作为说明性示例，如果蒸汽腔56中的蒸汽由第一液体取代，第一液体的压力将需要超过混合管32的开口内部内的第二液体的压力，所述第二液体的压力用于第二液体流入混合管32。

虽然图4中所示的实施例包括手动致动器90，但是手动致动器90也能由自动系统取代，比如由电机驱动。而且，虽然示出螺纹轴92，但是在本发明的范围内操作时能使用各种其他类型的致动元件。如能在图2-4中理解的，致动器90负责调节元件70相对于混合管32的移动。如所述，调节元件70能是静止的，并且混合管32相对于其移动。能实现调节元件70和混合管32之间的这个相对移动的任何类型致动器将是可接受的。

图5示出本发明的蒸汽喷射加热器110的替代实施例。与图1-4的第一实施例类似，加热器110是允许第一液体或气体将与第二液体或气体(比如但是不限于蒸汽)相混合的混合设备。相对于图1-4中所示的径流蒸汽喷射加热器10，图5中所示的替代实施例提供了另外的优点，但是其仍然在与图1-4中所描述的相同径向蒸汽流动概念下进行操作。

图5的蒸汽喷射加热器110在进入开口114处接收待加热的物料流，并且引导物料流穿过蒸汽喷射加热器110，其中在此处已加热的物料流在退出开口138处离开。蒸汽通过蒸汽入口126进入喷射加热器110。以与图1-4中描述的相类似的方式，流入蒸汽入口126内的蒸汽将热供应至液体或浆料。在图5所示的实施例中，致动器90安装至蒸汽喷射加热器110，并且可操作为以如将在下面更详细地描述的方式来控制喷射入物料流的蒸汽量。

如图6的截面图中所示，径流蒸汽喷射加热器110包括具有用来接收待加热的供应液体或浆料的进入开口114的附接接头112。附接接头112由夹持元件120紧固至加热器本体118的第一端116。夹持元件120在图6中所示的实施例中用来提供将附接接头112快速且容易地附接至加热器本体118。

如图5和7所示，夹持元件120包括由一对连接器123彼此紧固的第一区段119和第二区段121。连接器123示出为每个具有螺纹轴的螺栓，其中螺纹轴接收螺纹螺母127，以使得连接器123连接着第一和第二区段119、121，以将附接接头112紧固地附接至加热器本体118。

如图6所示，密封件125定位于加热器本体118的第一端116和附接接头112之间。如在图1-4所示的实施例中，加热器本体118的外壁122限定了通过蒸汽入口126接收蒸汽或其他液体或气体流供应的蒸汽腔124。蒸汽流通过形成于外壁122中的蒸汽进入开口128进入蒸汽腔124。

在图6所示的实施例中，径向蒸汽喷射加热器110包括在第一端132和第二端134之间延伸的混合管130。第一端132被接收在形成于附接接头112中的环状槽133内，而第二端134被接收在形成于端壁136中的相应环状槽135内。端壁136被结合至限定了退出开口138的出口区段137，所述退出开口138用于将加热的流体从径向蒸汽喷射加热器110排出。

径向蒸汽喷射加热器110包括变型的调节元件140。变型的调节元件140沿着混合管130的外表面142移动，以选择性地暴露形成于第一喷射区域146或第二喷射区域148中的蒸汽喷射开口144。这对喷射区域146和148提供用于在调节元件140移动时、对喷射入穿过形成于混合管130中的流动通路150的液体流的蒸汽量的增强控制。虽然示出两个喷射区域，在本发明的范围内操作时能使用另外的喷射区域。替代地，仅单个喷射区域能形成于混合管130中。

如同图1-4的第一实施例，虽然蒸汽喷射开口144示出为与流动轴线33垂直，但是喷射开口144能是成其他角度，以包括上游、下游或切向速度分量。上游、下游或切向速度分量可帮助混合或控制流体流动。

返回参照图6，调节元件140包括第一调节区段152和第二调节区段154。第一调节区段152和第二调节区段154是围绕混合管130的一部分的环状元件。在图6所示的实施例中，第一调节区段152和第二调节区段154由连接区段156彼此接合。连接区段156引起第一调节区段152和第二连接区段154一起移动，并且在区段152、154之间提供恒定的间距。

第一调节区段152包括第一环状密封元件158和第二环状密封元件160，它们相组合以在调节元件140沿着混合管130移动时控制第一喷射区域146内的蒸汽喷射开口144的暴露。同样，第二调节区段154包括第三环状密封元件162和第四环状密封元件164，它们在调节元件140的移动期间控制包含于第二喷射区域148内的蒸汽喷射开口144的暴露。在图6所示的实施例中，环状密封元件158、160、162和164每个是接合着混合管130的外表面142的弹性元件。然而，在替代的预期实施例中，密封元件158、160、162和164能取消，并且仍然保持准确地调节的能力。在这种实施例中，在第一调节区段152和第二调节区段154之间与外表面142的闭合公差，将控制进入混合管130内的流动通路150的蒸汽量。

如图6中所示，第一调节区段152和第二调节区段154由蒸汽通道区域166分开。蒸汽通道区域166允许蒸汽与混合管130在第一和第二调节区段152、154之间的外表面142相接触。

与图1-4中所示的蒸汽喷射加热器10类似，径向蒸汽喷射加热器110包括用来相对于静止混合管130来移动调节元件140的致动器90。在图6所示的实施例中，致动器包括具有齿轮170的从动轴168。齿轮170与固定至轴174的相应齿轮172相配合。轴168的旋转因而引起轴174的旋转。在轴174旋转时，轴174的螺纹部分176在形成于附接区块178中的内螺纹孔径内旋转。附接区块178固定至调节元件140的轴段180。轴段180连接至调节元件140的第二调节区段154。在所示的实施例中，附接螺母182将附接区块178夹在附接螺母182和形成于轴段180上的凸肩之间。轴段180穿过加热器本体118的端壁136并且由密封元件184围绕。

调节元件140包括延伸穿过轴段180和连接区段156的冲洗端口186。冲洗端口186包括第一分支部188和第二分支部190。第一分支部188延伸穿过第一调节区段152，并且开口至混合管130在第一密封元件158和第二密封元件160之间的外表面142。如图6和7所示，第二分支部190延伸穿过第二调节区段154，并且与混合管130在第三密封元件162和第四密封元件164之间的外表面142流体相通。冲洗端口186能在其附接端192处连接至压缩流体或空气源。

在图6中，调节元件140示出处于其完全闭合位置。在这个位置中，蒸汽腔124内供应的压缩蒸汽或其他液体通过密封元件158、160、162和164被防止流入混合管130内的流动通路150。如图6所示，第一和第二密封元件158、160围绕着包含在第一喷射区域146内的蒸汽喷射开口144，而第三和第四密封元件162、164围绕着包含于第二喷射区域148内的蒸汽喷射开口144。

当期望将蒸汽喷射入待加热物料流或浆料时，轴174旋转，这引起附接区块178在由图8中的箭头194所示的方向上沿着螺纹部分176移动。由于附接区块178固定至轴段180，轴174的旋转引起整个调节元件140在由箭头194所示的方向上移动。

在调节元件140移动时，第一和第三密封元件158、162移动经过第一喷射区域146和第二喷射区域148这两个中的一些蒸汽喷射开口144，以使得这些蒸汽喷射开口144暴露至蒸汽腔124内的压缩蒸汽。在蒸汽喷射开口144暴露时，压缩蒸汽沿着混合管130的整个圆周径向向内流入流动通路150，并且与流过蒸汽喷射加热器110的物料混合。

如能在图6和8之间的比较中理解的，调节元件140在加热器本体118内的位置控制着暴露至蒸汽腔124内的压缩蒸汽或液体的蒸汽喷射开口144的数量。具体地，第一和第二密封元件158、160接合着混合管130的外表面142，以控制着暴露至第一喷射区域146中的压缩蒸汽的蒸汽喷射开口144的数量。同样地，第三和第四密封元件162、164控制着第二喷射区域148中的蒸汽喷射开口的暴露。因而，当期望将额外的蒸汽或液体喷射到进入进入开口114且从退出开口138离开的物料流时，调节元件140的位置能相对于混合管130调整。

图9示出处于其完全打开的暴露位置的调节元件140。在这个位置中，第一喷射区域146和第二喷射区域148这两个区域中的全部蒸汽喷射开口144暴露至蒸汽腔124内的蒸汽。在这个位置中，最大量的蒸汽喷射入物料流。如图9所示，调节元件140已经移动以使得第一密封元件158已经移动经过全部蒸汽喷射开口144。同样，第三密封元件162已经移动经过第二喷射区域148中的全部蒸汽喷射开口144。

在图6、8和10所示的实施例中，包含于第一喷射区域146和第二喷射区域148这两个区域中的各个蒸汽喷射开口144示出为以大致螺旋样式分布。而且，蒸汽喷射开口144沿着图6中所示的流动轴线33具有大致恒定的间距。然而，预期蒸汽喷射开口144的分布能进行改变，以沿着调节元件140在图6中所示的完全闭合位置和图9中所示的完全打开位置之间的行进路径在不同点处提供增强的分辨率(resolution)。作为示例，蒸汽喷射开口144能在喷射区域146、148每个的下游端附近处更接近地间隔开，以使得在调节元件140开始将蒸汽喷射开口暴露至蒸汽腔124内的蒸汽时，调节元件140的相对少量移动将暴露较大数量的蒸汽喷射开口。在这种实施例中，蒸汽喷射孔144之间的轴向间距在喷射区域146、178的上游端附近能够较大，以在调节元件140的完全打开位置附近提供减少的分辨率。

在图6所示的实施例中，整个混合管130能从蒸汽喷射加热器110的加热器本体118内移走并替换。通过最初移走夹持元件120，来移走混合管130。如图5中所示，夹持元件120能通过最初移走连接器123来移走。

一旦夹持元件120已经移走，附接接头112与加热器本体118分开，并且混合管130从加热器本体118拉走。一旦混合管130已经移走，替换的混合管130能插入加热器本体。替换的混合管能包括不同的蒸汽喷射孔样式，或简单地替换用坏的混合管。夹持元件120的使用允许附接接头112更容易地从加热器本体移走，以允许根据希望来替换混合管130。

另外，可以预期混合管130能由各种不同类型的材料形成。作为示例，混合管130能根据希望由热塑材料或金属材料形成。

现在参照图6和7，将进一步描述冲洗端口186的操作。当调节元件140处于图6中所示的位置时，冲洗端口186的第一分支部188与包含于第一喷射区域146中的蒸汽喷射开口144流体相通。同时，第二分支部190与包含于第二喷射区域148中的蒸汽喷射开口144流体相通。在这个位置中，流体或空气源能通过附接端192处的进入开口196连接至冲洗端口188。如果压缩空气供应至进入开口196，压缩空气将流过第一和第二分支部188、190，并且通过这一系列蒸汽进入开口进入混合管130的流动通路150。以这种方式，压缩空气能用来冲洗蒸汽进入开口144，以作为清洁过程的一部分。

在蒸汽喷射加热器的正常操作期间，压缩空气供应能设置于冲洗端口186内，以防止物料回流入冲洗端口186。另外，冲洗端口186能连接至压缩液体源，以使得液体能通过蒸汽喷射开口144喷射入流动通路150内的物料流。作为示例，如果蒸汽喷射加热器110用来加热食品，则液体添加剂(比如调味品)能供应至冲洗端口186用来喷射入蒸汽喷射加热器内的物料流。液体添加剂将通过进入开口196在压力下进行供应。

在另一个替代构造中，负压能施加至进入开口196，以通过蒸汽喷射开口144将物料或液体从流动通路150吸出。这个构造能用于物料测试或其他替换用途。

虽然图5-10示出其中蒸汽被喷射入穿过混合管32的物料流的实施例，但是可预期能使用混合设备来混合各种不同类型的液体和/或气体。如能通过前述公开理解的，蒸汽腔124内的液体/气体的压力必须超过混合管130的开口内部内的液体/气体的压力，以使得液体/气体从蒸汽腔124喷射入混合管130的开口内部。作为说明性示例，如果蒸汽腔124中的蒸汽用第一液体替换，第一液体的压力将需要超过混合管130的开口内部内的第二液体的压力，其用于第二液体流入混合管130。

虽然图5中所示的实施例包括自动致动器90，但是致动器90也能由手动系统替换。而且，虽然示出螺纹轴174，但是在本发明的范围内操作时，能使用各种类型的致动元件。如能在图5-10中理解的，致动器90负责调节元件140相对于混合管130的移动。如所述，调节元件140能是静止的，并且混合管130能相对于其移动。能实施调节元件140和混合管130之间的这个相对移动的任何类型致动器，都将是可接受的。

Claims (25)

1.一种用于混合至少第一物质和第二物质的混合设备，该混合设备包括：

本体，其具有与开口腔流体相通的第一入口以使得第一物质通过第一入口流入开口腔；

延伸穿过开口腔的混合管，混合管具有第一端以接收第二物质流以及第二端以排出第二物质流，混合管具有多个形成于混合管的外壁中的喷射开口，以允许第一物质通过外壁流入混合管的流动通道以与第二物质混合。

2.根据权利要求1的混合设备，其中第二物质沿着流动轴线流过混合管，并且第一物质通过每个都相对于流动轴线径向地延伸的喷射开口喷射入混合管。

3.根据权利要求2的混合设备，其中所述多个喷射开口定位于多个喷射区域中。

4.根据权利要求1的混合设备，其中混合管中的喷射开口定位于混合管的具有大致恒定内径的喷射区段中。

5.根据权利要求2的混合设备，还包括围绕混合管的至少一部分的调节元件，其中调节元件和混合管可相对彼此移动，以将变化数量的喷射开口选择性地暴露至开口腔。

6.根据权利要求5的混合设备，其中混合管是静止的，并且调节元件可相对于混合管移动。

7.一种用于加热物料流的蒸汽喷射加热器，其包括：

加热器本体，其具有与蒸汽腔流体相通的蒸汽入口以接收穿过蒸汽入口的蒸汽；

延伸穿过蒸汽腔的混合管，混合管具有第一端以接收物料流以及具有第二端以在加热之后排出物料流，混合管具有形成于混合管的外壁中的多个喷射开口以允许蒸汽通过外壁流入混合管的流动通道。

8.根据权利要求7的蒸汽喷射加热器，其中物料流沿着流动轴线行进，并且蒸汽通过每个都相对于流动轴线径向地延伸的蒸汽喷射开口进入混合管。

9.根据权利要求7的蒸汽喷射加热器，还包括定位为围绕混合管的至少一部分的调节元件，其中调节元件和混合管可相对彼此选择性地移动，以将所述多个蒸汽喷射开口选择性地暴露至蒸汽腔。

10.根据权利要求9的蒸汽喷射加热器，其中所述多个蒸汽喷射开口定位于多个喷射区域中，其中调节元件可移动以选择性地暴露所述多个喷射区域中的蒸汽喷射开口。

11.根据权利要求10的蒸汽喷射加热器，其中所述多个蒸汽喷射开口定位于第一喷射区域和第二喷射区域中。

12.根据权利要求11的蒸汽喷射加热器，其中调节元件包括定位于第一喷射区域的相反侧面上的第一密封元件和第二密封元件，以及包括定位于第二喷射区域的相反侧面上的第三密封元件和第四密封元件。

13.根据权利要求12的蒸汽喷射加热器，还包括在第一密封元件和第四密封元件之间形成于调节元件中的通路区域。

14.根据权利要求9的蒸汽喷射加热器，还包括可操作以在混合管和调节元件之间产生相对移动的致动器。

15.根据权利要求14的蒸汽喷射加热器，其中混合管是静止的，并且调节元件可相对于混合管移动。

16.根据权利要求14的蒸汽喷射加热器，其中致动器可操作来使调节元件和混合管相对彼此移动，以选择性地暴露或覆盖蒸汽喷射开口，从而控制蒸汽向内流入包含于混合管的开口通道内的物料流。

17.根据权利要求7的蒸汽喷射加热器，其中混合管可从加热器本体移走。

18.根据权利要求7的蒸汽喷射加热器，其中调节元件包括冲洗端口，其与形成于混合管的外壁中的所述多个喷射开口流体相通。

19.根据权利要求13的蒸汽喷射加热器，其中调节元件包括冲洗端口，其与形成于混合管的外壁中的所述多个喷射开口流体相通。

20.根据权利要求19的蒸汽喷射加热器，其中冲洗端口包括定位于第一密封元件和第二密封元件之间的第一冲洗端口，以及包括定位于第三密封元件和第四密封元件之间的第二冲洗端口。

21.一种用于加热物料流的径流蒸汽喷射加热器，其包括：

加热器本体，其具有由外壁限定的蒸汽腔，外壁具有蒸汽入口以将蒸汽供应至蒸汽腔；

静止混合管，其具有延伸穿过混合管的外壁的多个蒸汽喷射开口，其中混合管的至少一部分定位于蒸汽腔内，以使得蒸汽通过所述多个蒸汽喷射开口径向向内地流入混合管；

调节元件，其可相对于静止混合管移动，以选择性地允许蒸汽通过蒸汽喷射开口进入混合管；以及

致动器，其可操作来相对于混合管移动调节元件，以选择性地暴露或覆盖蒸汽喷射开口，从而控制蒸汽向内流入混合管。

22.根据权利要求21的蒸汽喷射加热器，其中混合管沿着流动轴线接收物料流，其中蒸汽与流动轴线横向地流入混合管。

23.根据权利要求21的蒸汽喷射加热器，还包括由夹持元件附接至加热器本体的附接接头。

24.根据权利要求23的蒸汽喷射加热器，其中混合管在附接接头从加热器本体移走时可选择性地从加热器本体移走。

25.根据权利要求21的蒸汽喷射加热器，其中混合管由塑料材料形成。

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