CN104470354B - 保持容器、分配装置和保持容器系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于取代公知的保持室的保持容器(30,40)。还提供一种系统、一种分配装置(15)和一种液体导向元件(18)。

Description

保持容器、分配装置和保持容器系统

技术领域

本发明涉及一种用于将液体保持经过预定的时间段的保持容器以及与该保持容器相关的系统。特别是，该保持容器和相关的系统适合用于食物和/或乳品处理。甚至更具体地，该保持容器适合用于使酸奶的蛋白质变性。

背景技术

当前的乳制品加工系统通常使用用于使乳品中的蛋白质变性的保持管，也称为保持室。保持室往往由不锈钢制成，并且被配置成中空的管状螺旋形以节省空间且具有针对五分钟的保持时间而设置的长度和直径。五分钟的保持时间意味着通过保持室的每个乳品单元应在保持室中度过至少五分钟以便达到合适的变性水平。温度受控的乳品流到保持室，并且接着沿着保持室的螺环继续直至五分钟之后才排出保持室。

在G Bylund的“Dairy Processing Handbook”ISBN:9163134276的第11章，特别在第261页的图11.9中可以看到用于预处理所培养的乳品制品的典型的设备设计。根据该出版物的第260页至262页，进入保持室的乳品通常将温度保持在90℃至95℃之间。在热板交换器之后且在保持室之前引入的热蒸汽可以将乳品加热至90℃至95℃之间的保持温度。该保持温度结合五分钟的保持时间使乳清蛋白(99％的β-乳球蛋白)中的约70-80％变性。β-乳球蛋白与k-酪蛋白相互作用，从而有助于使酸乳品达到稳态体。基于所述保持时间和保持温度，保持室(即262页上的图11.9中的保持管5)被配置成将乳品的性质改善至作为用于细菌培养的基质，确保酸乳品成品的凝结物将是牢固的，并且降低终端产品中的乳清分离的风险。保持室通常由不锈钢罩覆盖以防止人们在接触它时被烧伤并且还防止被辐射，如所述Bylund的出版物的第262页上的图11.10所示。进入保持室的乳品已经通过了预热阶段并且例如以使得所有致病性微生物都被杀死的方式让乳品通过板式换热器来对乳品进行巴氏灭菌。在该阶段，按照当前的法律规定必须达到72℃持续15秒的最小保持温度/保持时间，参见所述Bylund的出版物的“Some legal requirement”部分的第7章第202页。

由于保持室需要大量的不锈钢，因而其成本是非常昂贵的。此外，管状螺旋形的结构以及不锈钢罩也增加了生产成本。

与当前利用保持室的系统有关的另一个缺点是混合相阶段时间长。由于在保持室中所需的管状部分的长度，所以使用保持室的系统具有长的混合阶段，这意味着水和乳品在移动通过乳制品加工系统的管道装置时，会混合在一起通过长的距离。例如，在所有的乳品已被处理后，水和乳品在乳制品加工系统的管道装置中混合，从而水将保留在管道装置中的乳品冲向乳制品加工系统的端部。尽管水/乳品相溶液中的至少一部分纯乳品可以被提取，但这是一个繁琐的过程。因此，需要具有尽可能短的混合相的系统。

此外，由于当前保持室的长度和设计，使得大量的水、和/或浓酸或苛性碱在洗涤阶段是必需的。此外，在杀菌阶段需要大量的蒸汽。

因此，克服或至少减轻上述与当前的解决方案有关的问题的解决方案将是有利的。

发明内容

因此，本发明优选地寻求逐个地或结合地缓和、减轻或者消除上述现有技术的不足和缺点中的一或多个并通过提供如所附权利要求所述的保持容器、系统、分配装置、液体导向元件和计算机程序产品解决至少上述问题。

根据一个方面，一种用于将液体保持经过预定时间段的保持容器(holding tank)被提供。该保持容器包括用于接收液体的入口。该保持容器还包括用于允许液体排出所述保持容器的出口。此外，该保持容器包括用于均匀分配通过所述入口接收的所述液体且被布置在所述保持容器中与所述出口隔开一定距离的分配装置。

根据另一方面，一种用于将液体保持经过预定时间段的保持容器被提供。该保持容器沿着纵向中心轴线延伸。该保持容器包括用于接收液体的入口。此外，该保持容器包括用于允许液体排出所述保持容器的出口。所述出口被设置为在与所述保持容器的底面邻近的平面，在所述保持容器的壁部分中，且在位置上被布置在包括所述纵向中心轴线的平面的对面，且其中从所述入口到所述平面的最短距离等于所述入口和所述纵向中心轴线之间的最短距离。

根据另一方面，一种包括如一些实施方式所述的保持容器的系统被提供。

在又一方面中，一种通过管道装置持续进给液体的系统被提供。该系统包括至少一个与上述保持容器中任一种相应的第一保持容器和至少一个与上述保持容器中任一种相应的第二保持容器。该系统包括主入口开关阀，其被配置为在从主入口管道进给液体且前进到与所述第一保持容器的所述入口连接的第一入口管道和从主入口管道进给液体且前进到与所述第二保持容器的所述入口连接的第二入口管道之间切换。此外，该系统包括第一出口阀，其被布置在第一出口管道上，第一出口管道连接到所述第一保持容器的所述出口且连接到主出口管道。另外，该系统包括第二出口阀，其被布置在第二出口管道上，第二出口管道连接到所述第二保持容器的所述出口且能连接到所述主出口管道，使得通过操作所述第一出口阀和所述第二出口阀的状态，在所述主出口管道中维持连续的液体流。

在另一方面中，一种用于均匀分配通过被配置为将液体保持经过预定时间段的保持容器的入口接收的液体的分配装置被提供，其中所述分配装置在使用时被布置在所述保持容器中与所述保持容器的出口隔开一定距离。

在又一方面中，一种液体导向元件被提供，其被布置为与将液体保持经过预定时间段的保持容器的入口邻近。所述液体导向元件被布置成引导通过所述入口接收的液体并将所述液体在所述保持容器中均匀分配。

根据另一方面，一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品被提供。该计算机程序产品包括适于控制主入口开关阀、第一出口阀和第二出口阀的操作使得能在所述主出口管道中维持连续的液体流的软件代码。

就20000升/小时容量的系统而言，相较于使用公知保持室(holding cell)的系统，根据本发明一些实施方式的保持容器已在实验中表现出在原位清洁(CIP)和杀菌阶段中减少了64％的蒸汽消耗量。包括根据一些实施方式的保持容器的系统仅需要271千克的蒸汽，而不像在使用公知保持室的系统中那样需要747千克的蒸汽。

就20000升/小时容量的系统而言，相较于使用公知保持室的系统，根据本发明一些实施方式的保持容器已在实验中表现出CIP和杀菌阶段中减少了64％的耗水量。包括根据一些实施方式的保持容器的系统仅需要4350升的水，而不像在使用公知保持室的系统中那样需要12000升的水。

就20000升/小时容量的系统而言，相较于使用公知保持室的系统，根据本发明一些实施方式的保持容器已在实验中表现出所需浓酸和苛性碱(caustic)消耗量减少了36％。例如，包括根据一些实施方式的保持容器的系统仅需要63升的浓酸和43升的苛性碱，而不是像在使用公知保持室的系统中那样需要99升的浓酸和66升的苛性碱。

就20000升/小时容量的系统而言，根据本发明一些实施方式的保持容器已在实验中表现出相较于使用公知保持室的系统减少了83％的混合相。例如，包括根据一些实施方式的保持容器的系统仅具有27升的混合相体积，而不是像在使用公知保持室的系统中那样是167升的混合相体积。

因此，根据一些实施方式的保持容器的使用大幅度地降低了对环境的影响，同时维持了精确度，并且是低成本的。

根据一些实施方式的保持容器的优点还在于易于绝缘。

根据一些实施方式的保持容器的优点还在于可作为脱氧器使用，这消除了对沿着生产线使用单独的脱氧器的需要。

与当前的保持室相反，根据一些实施方式的保持容器的内容物允许视觉检查。

根据一些实施方式的保持容器可容易地与另一或另一些保持容器并联和/或串联，使得能够简单地通过增加或去除一或若干个保持容器实现可变的系统容量。

根据一些实施方式的保持容器被配置来使得能够简单地通过调整保持容器中的水平面实现即时地(on the fly)保持时间的变化。更具体地，通过降低保持容器的灌装水平面，保持时间也可被减少。这个的正面效应是容易调整保持时间，例如通过使用中间存储以便停止进入保持容器中的产品流。这是与螺旋形成的保持室相比明显不同，在螺旋形成的保持室中，速率必须被改变以便实现不同的保持时间。保持时间精确度可独立于罐中的水平面被维持。

附图说明

参考附图，根据对本发明的实施方式的以下描述，本发明能够实现的这些和其它方面、特征和优点将是显而易见的并得以阐明，其中

图1是根据一个实施方式显示保持容器的横截面的示意图；

图2a至2c中，每个根据实施方式示出了在保持容器的横截面中显示的理论液体通道；

图3a和3b各自根据实施方式示出了保持容器的出口相对于其入口的位置；

图4是根据另一个实施方式显示保持容器的横截面的示意图；

图5是根据一实施方式显示配置在保持容器内的分配装置的示意图；

图6a是根据一个实施方式显示分配装置的俯视图的示意图；

图6b是根据一实施方式显示配置在保持容器中的分配装置的俯视图的示意图；

图7是根据另一实施方式显示保持容器的横截面的示意图；

图8是根据一实施方式显示包括2个保持容器的系统的示意图；

图9是根据一实施方式显示包括2个保持容器的系统的示意图，其中表明了原位清洁(CIP)管线；

图10是根据一实施方式显示包括2个保持容器的系统的水循环阶段的示意图；

图11是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的、在向保持容器之一充水的阶段期间的同时向下游管道装置连续供水的示意图；

图12是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的、在向保持容器之一填充产品的阶段期间的示意图；

图13是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的、在保持容器之一填充有产品的阶段期间的示意图；

图14是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的、在该系统的上游和下游管道装置被连续地供给产品的同时保持保持容器包含充满的产品的生产阶段期间的示意图；

图15是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的示意图，该系统处于生产阶段结束时产品消耗阶段的第一阶段期间，其中向产品保持容器的产品供应被切断，并且保留在保持容器的产品被排出到下游管道装置中，同时引入水将保留的产品冲向水保持容器以便使用布置在水保持容器的上游侧的开关阀进行排放；

图16是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的示意图，该系统处于生产阶段结束时产品消耗阶段的第二阶段期间，其中不含有混合相的纯水被供给到水保持容器并填充所述水保持容器，而保留在保持容器的最后的产品被排出到下游管道装置；

图17是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的示意图，该系统处于生产阶段结束时产品消耗阶段的第三阶段期间，其中水保持容器几乎装满不含有混合相的纯水，而产品保持容器是空的，从而标记生产阶段结束；

图18是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的、在生产后水循环阶段的示意图，其中不含有混合相的纯水被连续地供给到水保持容器以及下游管道装置；以及

图19是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的示意图，其中两个保持容器可以串联连接。

具体实施方式

下面的描述聚焦于适合于用于将液体保持预定的时间段的保持容器以及与该保持容器相关联的系统的实施方式。

本发明的一种构思是提供一种能够提供精确的保持时间的保持容器，这意味着将保持容器构造成使得可以以合理的精确度确定进入保持容器的液体将直到保持时间(例如五分钟)已经过去才会排出保持容器。一种构思是，精确度的水平应该与当前使用的保持室的精确度的水平在相同的范围内。因此，保持容器可以通过以更有效和方便的方式执行相同的功能来取代对使用公知的保持室的需求。

目前，几种类型的罐用在食品加工系统中。例如，在乳制品加工系统中，如筒仓罐之类的储存罐用于收集和接收乳品。中间储存罐用于短期储存产品，然后产品沿管线继续流动。中间储存罐作为缓冲储存设施工作，消除流动的变化。中间储存罐的另一个功能是在加工临时停止的情况下供给乳品到加工系统中。混合罐用于通过搅拌器装置混合不同的产品。此外，诸如平衡罐之类的处理罐用于将产品沿管线维持在恒定的水平。

利用根据本文所公开的实施方式所述的保持容器和公知的罐(如储存罐、中间储存罐、混合罐和处理罐)的一般区别是，所述保持容器被配置成确保至少离开所述保持容器的液体已经在保持容器内持续了一定时间段，该时间段也被称为保持时间。这样，保持容器被构造为促进在其内部的层流以尽可能保证在每个单元乳品在排出保持容器之前的指定保持时间期间保持该单元乳品。

应当注意的是，在保持容器通过其入口连续地接收若干单元乳品，并且若干单元乳品通过其出口连续地排出的同时，可以实现至少在保持时间期间保持每单元乳品的效果。

在根据图1的实施方式中，提供了保持容器10。图1示出了保持容器10的横截面。保持容器10包括用于接收液体的入口11。保持容器10还包括出口12，液体可通过出口12排出保持容器10。保持容器10沿着纵向中心轴线(LA1)延伸。出口12定位在保持容器的接近保持容器的底部平面13的壁部分14中。入口11设置在保持容器的另一壁部分14。如可以从图1所观察到的，入口和出口相对于纵向中心轴线LA1被相对地布置。

通过相对于纵向中心轴线LA1并尽可能接近底部与入口11相对地布置出口12，这意味着，通过入口11进入保持容器的任何乳品单元在其通过出口12排出保持容器之前在保持容器内移动相同的距离，这在理论上是可能的，前提是每个乳品单元被视为是以线性的方式移动。这图解于图2a至2c中，其中示出了三种不同的乳品单元路径L1、L2和L3。如可从图2a至2c中所观察到的，每个乳品单元路径具有相同的长度。

应当理解，即使在现实世界中每乳品单元不一定以线性的方式移动，实验也已经表明相对于纵向中心轴线LA1在相对的侧面布置入口和出口时，保持精确度有提高。

尽管优选的是，相对于入口11，在保持容器10中出口被精确地相对地设置，即设置在离入口11有180度的径向角距离处，但本发明人已注意到，当出口设置在离入口至少±90度的径向角距离(也可称为方位角)处时，保持精确度有提高。

换句话说，出口12可设置在包含纵向中心轴线LA1的平面的另一侧，并且其中，从入口11到平面PL1的最短距离等于入口11、11a、11b和纵向中心轴线之间的最短距离。因此，虚平面将保持容器分成两半。此外，从入口11沿保持容器到虚平面的径向角距离为±90度。

图3a示出了根据一实施方式的圆筒形保持容器的顶视横截面图。如可在图3a中可观察到的，沿保持容器的在入口和虚平面PL1之间的径向角距离分别为90度和-90度。还可以观察到，出口12位于与入口11相隔±180度的径向角距离处。

图3b示出了根据一实施方式的另一保持容器的横截面图。这里，出口12设置在与入口11相隔-135度或225度的径向角距离处。

如上所述，相对于入口11，出口12被设置到越接近±180度的径向角度距离处，保持时间精确度就越可靠。

图4示意性示出了根据一实施方式的从横截面角度看到的保持容器30。保持容器30包括用于接收液体进入保持容器内的入口41和用于使液体能够排出保持容器的出口42。出口42设置在保持容器的接近保持容器的底平面的壁部分14中。保持容器30进一步包括用于均匀地分配通过入口41接收的液体的分配装置15。如可以从图4观察到的，分配装置15设置在保持容器30内离出口42一定距离处。

操作分配装置以将通过入口41接收的液体以尽可能线性或层流的方式导向出口。虽然保持容器30并不一定受限于出口相对于入口如根据图1至图3a的实施方式中所描述的那样精确定位，但类似于图2a至2c的构思操作分配装置以使得每个乳品单元在罐的入口与出口之间能移动相等的距离。

根据入口11的尺寸和在加工系统中的液体流量，进入保持容器的液体以一定的流速到达。布置分配板以便将进入的具有入口的横截面面积的液体均匀地分配或引导成与保持容器的内部的横截面基本上对应的横截面面积。在大多数情况下，入口41的横截面面积相比于保持容器的内部横截面面积是小的。当液体流率是恒定的时，增大横截面面积会降低液体的速度。降低的速度使得通过分配装置能够改进在保持容器中的层流。

分配装置15可以被配置为片材或板材。

设计分配装置时，入口41的结构和尺寸范围以及在使用中将与保持容器连接的处理系统的预期流率是相关的。例如，可以在相同的保持容器中使用两种不同设计的分配装置，具体取决于系统的流率。如果入口的尺寸是已知的，那么分配装置的结构主要取决于处理系统的流率。

保持容器30可配置成具有设置在其内部的支座组件16，支座组件16在使用中用于接纳分配装置15。

在一实施方式中，分配装置15包括多个穿孔17。穿孔充当筛子，由此使得在分配装置的顶部的所接收的液体能够以层流的方式均匀地朝向保持容器的底部降落。

穿孔的尺寸和数目根据液体进入保持容器的体积流率确定。

例如，对于每小时接收5000升的保持容器而言，穿孔的数目可以是约350至500个穿孔，具有在3至5毫米的范围内的直径。

如可以从图5a观察到的，分配装置15具有圆形横截面，并且因此适合于在具有圆形横截面的圆筒形保持容器中使用。

图5b示出了设置有支座组件16的圆筒形保持容器的内部的顶视图。在该实施方式中，支座组件16包括在四个相应的位置从保持容器的壁14的内侧向保持容器的内部突出的四个支座部16a、16b、16c、16d。分配装置15被放置在支座组件的顶部。如可以从图5b观察到的，在壁14的内侧、每个支座部以及分配装置15的外边界之间形成有空腔61，多余液体可通过空腔61流向保持容器的底部。在太多液体被引入到保持容器使得分配板不能充分处理的情况下，空腔61可以发挥安全功能。

在一实施方式中，分配装置15包括沿其周缘的突出边缘151，以便至少临时地保持一定体积的液体于分配装置15内。突出边缘改善在保持容器30中的层流，因为分配装置中所占用的该体积使得来自该体积的液体中的液体能够均匀地向保持容器底部分配。

在一实施方式中，可以设置穿孔的尺寸和位置，使得液滴能够移动穿过穿孔之前，在分配装置内要求有一定体积或液位的液体。这也使得在保持容器中的层流能够得到改善。

此外，由于产品间的差异，穿孔的数量以及穿孔的尺寸和形状可适于特定的产品。例如，不同的产品可以具有不同的表面张力性质，当为特定产品设计分配装置时应考虑表面张力性质。

移动通过穿孔的液体在其速度增大时导致压降。

在一实施方式中，保持容器30还包括液体导向元件18，液体导向元件18邻近入口11布置以引导离开入口11的液体，以便分配装置15接收。

尽管分配装置的穿孔的数目和尺寸主要是依赖于加工管线的流率，但液体导向元件可以有利地被布置为考虑进入保持容器的液体具有的速度以有效地引导液体到分配装置中。

在一实施方式中，液体导向元件形成分配装置的一部分。

根据一些实施方式的保持容器在其顶部设置有检查面板21(如帽)以方便用眼睛检查。

图6示出了根据实施方式的分配装置15。可观察到从分配板朝向保持容器的顶部延伸的突出边缘151。

图7示出了根据又一实施方式的保持容器40。除了根据图4所描述的保持容器外，保持容器40还包括连接在保持容器的顶部的第一洗涤单元191，从而在需要时能够清洗保持容器及分配装置。第一洗涤单元191可包括用于喷射清洁保持容器中的设备的喷嘴。保持容器40也可以设置第二洗涤单元192，第二洗涤单元192设在比拟用于分配装置的平面低的平面，即在使用中比分配装置较靠近出口42。第二洗涤单元192也可设置有在需要时用于喷射保持容器的内部的喷嘴。第一和/或第二洗涤单元在洗涤阶段操作，在洗涤阶段，将水引入保持容器以在清洁阶段开始之前除去任何产品残留物。产品包含于水/产品混合物(也被称为混合相)中，这是利用第一和第二洗涤单元洗涤保持容器的结果，并且在某些回收设备中可以沿加工管线回收产品。

在根据图8的实施方式中，提供了一种用于通过管道装置连续供给液体的系统。该系统包括两个保持容器10、30、40，其中至少一个设置有分配装置15。设置有分配装置的该至少一个保持容器构造成主要收纳产品，而至少一个其它的保持容器适于收纳温度保持在90℃至95℃之间的水。适合用于产品的至少一个保持容器30、40(并且为了简单起见可以称为产品保持容器)包括入口11b和出口12b。适于保持水的至少一个保持容器10、30、40(并且为了简单起见可以称为水保持容器)具有表示为11a的入口和表示为12a的出口。该系统包括主入口开关阀71，主入口开关阀71构造成用于在第一和第二状态之间进行切换的开关。在第一开关状态，液体从主入口管道701向上送入连接到水保持容器10、30、40的入口11a的第一入口管道702。在第二开关状态，液体从主入口管道701向上送入连接到产品保持容器的入口11b的第二入口管道703。第一出口阀75被布置在连接到水保持容器10、30、40的出口12a和主出口管道706的第一出口管道705上。第二出口阀73被布置在连接到产品保持容器30、40的出口12b的第二出口管道704上，并且可连接到主出口管道706。通过操作第一出口阀75和第二出口阀73的状态，在主出口管道706内维持连续的液体流，即纯产品流、产物/水混合物流或纯水流。

作为替代方案，保持容器没有分配装置，而是可以具有彼此相对放置的入口和出口，或者如上面所解释的，在保持容器具有圆形横截面的情况下，彼此隔开至少90度。此外，还如上面所解释的，选择方案是将具有所述彼此隔开放置的入口和出口这样的特征与具有分配装置这样的特征结合。

另外，具有圆筒形保持容器的优点是，相比于例如立方体保持容器，需要的材料较少。因为圆筒形保持容器没有拐角，所以圆筒形保持容器还易于清洁。

在一实施方式中，系统还设置有控制单元，控制单元被配置来操作第一出口阀75和第二出口阀73的状态。控制信号触发第一出口阀75和第二出口阀73的状态的变化。例如，当第一出口阀75相对于主出口管道706关闭并且第二出口阀73相对于主出口管道706打开时，一旦接收到控制信号，控制单元被配置成打开第一出口阀75持续第一时间段，然后关闭第二排出阀73。另一方面，当第一出口阀75相对于主出口管道706打开并且第二出口阀73相对于主出口管道706关闭时，一旦接收到控制信号，控制单元配置成打开第二出口阀73持续第二预定时间段，然后关闭第一出口阀75。

在一实施方式中，控制信号可以通过在产品保持容器中设置的液面传感器传输。例如，当检测到低的产品液面时，可以触发第一出口阀75打开，随后关闭第二出口阀73，从而确保液体在下游管道装置(如主出口管道706)中的连续流动。

由于保持容器的保持时间受液体在保持容器中的液面的影响，因此液面传感器可相应地指示保持容器的当前保持时间。

在水保持容器和主入口开关阀71之间，在第一入口管道702上，可以提供开关阀74，开关阀74用于将在主入口管道701移动的液体可切换地连接到排放口792或水保持容器10、30、40的入口11a。排放口792可以连接到回收单元，该回收单元用于从在第一入口管道702内移动的产品/水混合相回收产品。将开关阀74和水保持容器的入口11a之间的管道部分构造成仅仅收纳纯水，即不收纳混合相。传感器(未示出)可发送依赖于移动通过第一入口管道702的液体类型的控制信号，以使得一旦接收到控制信号，控制单元可控制开关74的状态，以将液体转送到排放口792或转送到水保持容器10、30、40。

图9示意性示出了一种系统，该系统除了图8所描述的系统外，还示出了洗涤或原位清洁管线781、782和相关联的洗涤阀72。如可以从图9观察到的，水经由第二入口管道703进入产品保持容器30、40，洗涤入口，然后在第二出口12b排出。然后水继续进入洗涤管线781，在这里，水进入第一和第二洗涤单元191、192(图9中未显示)，喷射包含分配装置15的保持容器的内部。

图10至18示出了根据一些实施方式操作所述系统的不同阶段或模式。

图10是根据一实施方式显示包括2个保持容器的系统的水循环阶段的示意图。这里，主入口阀71被切换使得在主入口管道701内流动的水被转移到第一入口管道702。开关阀74被切换以将水转送到水保持容器10、30、40。第一出口阀75是打开的，而第二出口阀73是关闭的，以便与主出口管道706内的液体连通。因此，在图10中用粗体线显示水的流动路径。

图11是根据一实施方式显示包括2个保持容器的系统的、在向水保持容器之一充水的阶段期间的同时向下游管道装置706连续供水的示意图。第一出口阀75是打开的，而第二出口阀73是关闭的，以便与主出口管道706内的液体连通。

图12是根据一实施方式显示包括2个保持容器的系统的、在向保持容器之一填充产品的阶段期间的示意图。如可以从图12观察到的，在产品被填充到产品储存箱30、40的同时，排放水保持容器。第一出口阀75是打开的，而第二出口阀73是关闭的，以便与主出口管道706内的液体连通。

考虑到五分钟变性作用的通用要求，因而根据一些实施方式，保持容器中的每一个的填充时间被设为五分钟。

图13是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的、在产品罐填充有产品并且因此水保持容器被清空的阶段期间的示意图。在这种情况下，打开第二出口阀73，然后关闭第一出口阀75。因此，流过主出口管道706的液体将会是从水到产品/水混合相到纯产品。第一出口阀75是打开的，而第二出口阀73是关闭的，以便与主出口管道706内的液体连通。

图14是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的、在该系统的下游706和上游管道装置701被连续地供给产品的同时保持保持容器包含充满的产品的生产阶段期间的示意图。在此阶段，进入保持容器的产品的每个单元在通过第二出口12b离开产品保持容器之前至少在其中保留五分钟。第一出口阀75是关闭的，而第二出口阀73是打开的，以便与主出口管道706内的液体连通。

图15是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的示意图，该系统处于生产阶段结束时产品消耗阶段的第一阶段期间，其中向产品保持容器的产品供应被切断。保留在产品保持容器中的产品被排出到下游管道装置704、706中，同时引入水将保留的产品从主入口管道701冲向水保持容器以在排放口792排放。因此，此时将开关阀74切换为不允许任何液体传递进入水保持容器。第一出口阀75是关闭的，而第二出口阀73是打开的，以便与主出口管道706内的液体连通。

图16是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的示意图，该系统处于生产阶段结束时产品消耗阶段的第二阶段期间，其中不含有混合相的纯水被供给到水保持容器并填充所述水保持容器，而保留在保持容器的最后的产品被排出到下游管道装置。因此，在此阶段，所有的产品水混合相被排放到排放口792，而此刻操作开关阀74以使水保持容器与第一入口管道702之间连通。第一出口阀75是关闭的，而第二出口阀73是打开的，以便与主出口管道706内的液体连通。

图17是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的示意图，该系统处于生产阶段结束时产品消耗阶段的第三阶段期间。在这种情况下，水保持容器几乎装满不含有混合相的纯水，而此刻产品保持容器是空的，从而标记生产阶段结束。仍然关闭第一出口阀75并仍然打开第二出口阀73以使与主出口管道706中的液体连通。此阶段之后，将打开第一出口阀持续一段预定的时间段，然后关闭第二出口阀73。

图18是根据一实施方式包括2个保持容器的系统的、在生产后水循环阶段期间的示意图，其中不含有混合相的纯水被连续地供给到水保持容器以及下游管道装置。此刻第一出口阀75是打开的，而第二出口阀73是关闭的，以便与主出口管道706内的液体连通。

在一个实施方式中，第二出口阀73是能被切换地分别连接到主出口管道706和排放口791的开关阀。排放口可进一步连接到用于从由排放口接收的产品/水混合相中回收产品的回收单元。

在一个实施方式中，提供了用于均匀地分配由通过被配置成将液体保持经过预定的时间段的保持容器的入口11、11a、11b接收的液体的分配装置。在使用时，该分配装置被布置在保持容器30、40内部与保持容器的出口12、12a、12b隔开一定距离。

根据一个实施方式，所接收的液体通过布置在分配装置15中的多个穿孔被均匀分配。

在一个实施方式中，分配装置15进一步包括沿其周缘的突出边缘151，以便至少临时地保持一定体积的液体于分配装置15内。

在一个实施方式中，提供了被布置成与被配置成将液体保持经过预定的时间段的保持容器10、30、40的入口11相邻的液体导向元件18。液体导向元件适于引导通过入口11接收的液体并使该液体在保持容器内部均匀分配。

在中型乳制品加工系统中使用的通用流率为约20000升/小时。考虑到保持容器具有的容量为5000升/小时，因而需要额外的15000升/小时的保持容量。在这种情况下，可以简单地添加另外三个保持容器来保持产品，其在生产阶段并联连接并在洗涤阶段和/或清洁阶段过程中切换到串联连接。

系统所需的容量可以确定合适的保持容器的尺寸。例如，具有600毫米内径的容量为5000升/小时的保持容器可以具有有100毫米的突出边缘的直径为580毫米的分配装置。这样的分配装置可以设置有约450个(如453个)直径4毫米的穿孔。从这个例子中可以得出结论，沿着分配装置的延伸部，在分配装置的外边界与保持容器的内壁14之间将有约1cm的间隙(参见图5b中的61)。

然而，应理解，其它的尺寸、容量、和/或穿孔的数目同样可能落入本发明的范围之内。

根据一些实施方式，保持容器可以被提供为圆筒形状。然而，其他形状也可以是可能的，同时仍然能获得本发明的技术效果。

分配装置使用由这样的限制产生的水平，即，当流体撞击表面，以使罐中流体干扰最小的方式均匀地分配流体至罐中。因此，根据一些实施方式，分配装置没有以特定方向推动流体，因此降低了保持容器中干扰的水平，并改善了层流。

在一个实施方式中，在生产之后，收纳在水保持容器中的热水可以用于洗涤产品保持容器以及例如巴氏灭菌器。通过使用保持容器代替公知的保持室，已被实验证明，在CIP和灭菌过程中的体积可以减少90％以上。因此，这意味着CIP时间会大幅度下降。

图19是根据一个实施方式的系统的示意图，其除了图9的系统以外，还包括第一串联连接器开关阀991和第二串联连接器开关阀992。当切换到它们各自的串联状态，经由第一出口管道705离开水保持容器的水可以利用第一串联连接器开关阀和第二串联连接器开关阀被连接到第二入口管道703。因此，来自水保持容器的热水可以直接用于洗涤产品保持容器。此外，洗涤管线781和782可以用于喷射2个保持容器。

应当指出的是，公知的保持室中的水的体积占整个处理管线中的总体积的约2/3。由于根据本文所公开的实施方式的系统能够在产品和水之间精确切换，所以系统中混合相的体积大幅度减小。因此，根据一些实施方式，在本系统中，产品主要是被保持容器后的水所冲掉的，而不是如公知的方案那样用水将产品从保持室的开始处冲向处理管线的结束处。

在一个实施方式(未示出)，分配装置被直接安装到保持容器的入口上。以这种方式，分配装置通常以与如几乎在每个浴室都可以找到的已知的淋浴喷头同样的方式起作用。

因此，分配板可以被配置为连接到保持容器的入口的封闭的壳体，并具有穿孔使得液体流出该壳体朝向保持容器的底部。然而，当分配装置被直接安装到保持容器的入口处时，不需要分配装置具有封闭的壳体。实际上，分配装置也可能被配置为具有优选朝向保持容器的顶部的开放部分的槽或类似结构。其它方案同样是可能的。

当分配装置被直接安装到保持容器的入口上时，布置第一洗涤单元和第二洗涤单元也是重要的，以使得能够充分洗涤保持容器和分配装置。例如，第二洗涤单元可进一步设置有朝向区域的下侧的喷嘴，在该区域分配装置被直接安装到保持容器的入口上。

在某些情况下，可优选具有与系统中产品保持容器数量相同的数量的水保持容器。这使得系统能高效运行，从而使产品保持容器能被填满而水罐能被排放，并且反之亦然。

在一个实施方式中，提供了用于通过管道装置连续地供应液体的系统。该系统包括至少第一保持容器，以及至少第二保持容器。第一保持容器和第二保持容器能切换地相互连接成第一并联连接状态和第二串联连接状态。如上所解释的，这样的优势是，在生产过程中，2个罐可以并联以减少混合相，以及在清洁过程中，2个罐可以串联连接以提供更有效的清洁。

在一个实施方式中，提供了存储在计算机可读介质上的计算机程序产品。该计算机程序产品包括适于控制主入口开关阀71、第一出口阀75、和第二出口阀73使得保持主出口管道706中的液体的连续流的软件代码。

在一些实施方式中，计算机程序产品可以被配置成由用于控制与根据一些实施方式的系统相关的阀或泵(未示出)中的任何一个或每一个的控制单元运行。计算机程序产品还可以包括适于基于由任何液面传感器发送的控制信号控制阀的软件代码。

虽然上述实施方式已经被起草为独立实施方式，但是本文所提到的实施方式中的任意一个之间的组合是同样可能的，由此本文所提到的实施方式的任意组合被认为落入本发明的保护范围。

虽然已经结合食品加工系统并且特别是乳制品加工系统描述了一些实施方式，但是应当理解的是，保持容器、相关的系统、分配装置以及液体导向元件可以用于需要保持液体单元持续预定时间的任何设置。

Claims (14)

1.一种通过管道装置持续进给液体的系统(700)，所述系统包括：

至少一个第一保持容器，

至少一个用于将液体保持经过预定时间段的第二保持容器，保持容器包括：

用于接收所述液体的入口(11，11a，11b)，

用于允许液体排出所述保持容器的出口(12，12a，12b)，以及

用于均匀分配通过所述入口(11，11a，11b)接收的所述液体且被布置在所述保持容器中与所述出口(12，12a，12b)隔开一定距离的分配装置(15)，

所述系统进一步包括主入口开关阀(71)，其被配置为在下列项之间切换：

从主入口管道(701)进给液体且前进到与所述第一保持容器的所述入口(11a)连接的第一入口管道(702)，和

从所述主入口管道(701)进给液体且前进到与所述第二保持容器的入口(11b)连接的第二入口管道(703)，

第一出口阀(75)，其被布置在第一出口管道(705)上，所述第一出口管道(705)连接到所述第一保持容器的所述出口(12a)且连接到主出口管道(706)，

第二出口阀(73)，其被布置在第二出口管道(704)上，所述第二出口管道(704)连接到所述第二保持容器的出口(12b)且能连接到所述主出口管道(706)，

使得通过操作所述第一出口阀(75)和所述第二出口阀(73)的状态，在所述主出口管道(706)中维持连续的液体流。

2.一种通过管道装置持续进给液体的系统(700)，所述系统包括：

至少一个第一保持容器，

至少一个用于将液体保持经过预定时间段的第二保持容器，保持容器沿着纵向中心轴线(LA1)延伸，包括：

用于接收所述液体的入口(11，11a，11b)，

用于允许液体排出所述保持容器的出口(12，12a，12b)，

其中所述出口(12，12a，12b)被设置在与所述保持容器的底面(13)邻近的平面，在所述保持容器的壁部分(14)中，且在位置上被布置在包括所述纵向中心轴线的平面的对面，且其中从所述入口(11，11a，11b)到所述平面的最短距离等于所述入口(11，11a，11b)和所述纵向中心轴线之间的最短距离，

所述系统进一步包括主入口开关阀(71)，其被配置为在下列项之间切换：

从主入口管道(701)进给液体且前进到与所述第一保持容器的所述入口(11a)连接的第一入口管道(702)，和

从所述主入口管道(701)进给液体且前进到与所述第二保持容器的入口(11b)连接的第二入口管道(703)，

第一出口阀(75)，其被布置在第一出口管道(705)上，所述第一出口管道(705)连接到所述第一保持容器的所述出口(12a)且连接到主出口管道(706)，

第二出口阀(73)，其被布置在第二出口管道(704)上，所述第二出口管道(704)连接到所述第二保持容器的出口(12b)且能连接到所述主出口管道(706)，

使得通过操作所述第一出口阀(75)和所述第二出口阀(73)的状态，在所述主出口管道(706)中维持连续的液体流。

3.根据权利要求2所述的系统(700)，所述第二保持容器进一步包括用于均匀分配通过所述入口(11，11a，11b)接收的所述液体且被布置在所述保持容器中与所述出口(12，12a，12b)隔开一定距离的分配装置(15)。

4.根据权利要求1或3所述的系统(700)，其中所述分配装置(15)包括多个穿孔(17)。

5.根据权利要求4所述的系统(700)，其中所述分配装置(15)包括沿其周缘的突出边缘(151)以至少暂时地在所述分配装置(15)中保持一定体积的液体。

6.根据权利要求1-3或5中任一项所述的系统(700)，所述第二保持容器进一步包括布置在所述保持容器的壁部分(14)的内侧上的至少一个支座组件(16)以接收所述分配装置(15)。

7.根据权利要求5所述的系统(700)，所述第二保持容器进一步包括被布置为与所述入口(11)邻近的液体导向元件(18)以将排出所述入口(11)的液体引导至所述分配装置(15)。

8.根据权利要求1-3或5中任一项所述的系统(700)，所述第二保持容器进一步包括检查面板(21)。

9.根据权利要求4所述的系统(700)，其中所述穿孔的尺寸基于进入所述保持容器的液体的体积流率确定。

10.根据权利要求5所述的系统(700)，其中所述多个穿孔具有3至5毫米范围内的尺寸。

11.根据权利要求5所述的系统(700)，其中所述多个穿孔具有4毫米的尺寸。

12.根据权利要求5或10或11所述的系统(700)，其中就每小时接收5000升液体的保持容器而言，所述多个穿孔的数量为350至500个穿孔。

13.根据权利要求1或2所述的系统，其进一步包括控制单元，所述控制单元被配置来操作所述第一出口阀(75)和所述第二出口阀(73)的状态以实现所述主出口管道中的连续的液体流，

其中所述第一出口阀(75)或所述第二出口阀(73)的状态的改变由控制信号触发，且

其中所述控制单元被配置成使得

当所述第一出口阀(75)对所述主出口管道(706)关闭而所述第二出口阀(73)对所述主出口管道(706)打开时，在接收到所述控制信号时，所述控制单元被配置为打开所述第一出口阀(75)第一时间段，然后关闭所述第二出口阀(73)，和

当所述第一出口阀(75)对所述主出口管道(706)打开而所述第二出口阀(73)对所述主出口管道(706)关闭时，在接收到所述控制信号时，所述控制单元被配置来打开所述第二出口阀(73)第二预设时间段，然后关闭所述第一出口阀(75)。

14.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述第二出口阀是开关阀，其能切换地分别连接到所述主出口管道(706)和排放口(791)。