CN106185761A - 一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，包括进液管、出液管、阀门，进液管、出液管均竖直设置，阀门设置于进液管上，进液管入口端与阀门之间的一段管体由螺旋状的石英玻璃管构成，螺旋状的石英玻璃管绕紫外线灯管设置；进液管下部连通一根向上倾斜的斜管，斜管与进液管的连通处至进液管底端具有一段距离，进液管底端敞口，且进液管底端设置有向进液管内部方向连通的单流阀；斜管远离进液管的一端连通至出液管，出液管内表面设置有若干随机分布的凸起。本发明用以解决现有技术中灌装系统容易滴落残留奶制品、且有可能造成再次污染的问题，实现减少奶制品的浪费，改善灌装系统卫生状况，同时在灌装处对奶制品进行消毒的目的。
Description
技术领域
本发明涉及奶制品生产设备领域，具体地说是涉及一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构。
背景技术
随着社会的发展，人们的生活水平逐渐提高，人们对于奶制产品的需求越来的越高。人们在日常生活中会消费更多的奶制品，特别是纯牛奶、酸奶等的需求量越来越大，所以现在的大型奶制品生产企业都使用灌装系统完成奶制品的装瓶工作。灌装系统是奶制品进入市场前的最后一道工序，即使经过了消毒杀菌的奶制品，在灌装时也要防止再次的污染。并且，目前的奶制品装机灌装系统，基本都是采用阀芯式注料，用膜片关闭，膜片关闭的同时注入奶制品的容器立即移开，容器移开后注料口时常有残留的奶制品滴落，造成浪费；同时奶制品滴落在灌装系统上，影响灌装系统的清洁与卫生。
发明内容
本发明提出一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，以解决现有技术中灌装系统容易滴落残留奶制品、且有可能造成再次污染的问题，实现减少奶制品的浪费，改善灌装系统卫生状况，同时在灌装处对奶制品进行消毒的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，包括进液管、出液管、阀门，所述进液管、出液管均竖直设置，阀门设置于进液管上，所述进液管入口端与阀门之间的一段管体由螺旋状的石英玻璃管构成，螺旋状的石英玻璃管绕紫外线灯管设置；进液管下部连通一根向上倾斜的斜管，斜管与进液管的连通处至进液管底端具有一段距离，进液管底端敞口，且进液管底端设置有向进液管内部方向连通的单流阀；所述斜管远离进液管的一端连通至出液管，所述出液管内表面设置有若干随机分布的凸起。
奶制品灌装系统的注料口时常有残留的奶制品滴落造成浪费；同时奶制品滴落在灌装系统上，影响灌装系统的清洁与卫生。针对上述问题，现有技术普遍认为是膜片或阀门的关闭时间与注入容器移走时间配合不到位而产生，或是认为是阀门或膜片关闭的滞后性而产生。因此现有的解决方式采用提前关闭阀门或膜片，或是延长容器在灌装系统上停留的时间。但是提前关闭阀门或膜片的方式容易使得注入的奶制品量偏少，对消费者不负责任；延长容器在灌装系统上停留的时间又会使得灌装效率降低，影响奶制品的生产效率。本申请针对上述问题探索后发现，现有的生产线中奶制品在运输通道中的流动属于匀速的管道流，即奶制品处于粘滞流体的层流状态，由牛顿内摩擦定律可知：层流状态下的流体质点间只存在粘滞切应力，由于管壁固定不动，因此靠近管壁的一圈流体受到最大的粘滞力，其流动速度最慢，从而导致奶制品从灌装系统内流出时总有部分液体滞后流出。因此，本发明提出一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，将进液管入口端与阀门之间的一段管体设置为螺旋状结构，奶制品在螺旋状结构内自上而下的流动，由螺旋状管道对进入进液管的奶制品进行第一次流态的破坏，使得其流态逐渐从有序变为无序。并且该段螺旋状的管体为石英玻璃管，其螺旋中心设置有紫外线灯管，石英玻璃属于透紫外线程度较高的材料，紫外线灯管设置在螺旋中心，能够对环绕的石英玻璃内部进行紫外线杀菌。同时螺旋状结构能够使该段进液管具有更长的流动通道，使奶制品经过该段管道时接受更长时间的紫外线照射，提高杀菌效果，从而确保奶制品在进行灌装前实现最后一道消毒工序，避免在灌装时产生的再次污染。
奶制品流过阀门所处位置后，进入进液管下部，首先冲击在进液管底端，由于进液管底端为向内连通的单流阀，因此奶制品无法从进液管底端流出，只能进行拐弯，流向向上倾斜的斜管内。奶制品在进入斜管时需要进行碰撞与拐弯，以此对奶制品进行第二次流态的破坏。之后奶制品在倾斜向上的斜管内进行流动，流至出液管。奶制品经出液管排出时，受出液管内表面随机分布的若干凸起干扰，其流态受到第三次破坏，形成彻底的紊流状态，紊流状态下除粘滞切应力外，还有紊流附加切应力。流体力学中早已得知，与层流流态相比较，紊流流速分布趋于均匀，靠近管壁的流体与管道中间流体间的流速差异远小于层流状态，因此处于紊流流态下流出的奶制品，不会出现层流状态下靠近管壁的奶制品严重滞后流出的情况，以此解决奶制品灌装系统容易滴落残留奶制品的问题。此外，所述斜管自进液管起倾斜向上进行设置，当注奶结束阀门关闭后，出液管内处于紊流状态的奶制品在重力作用下快速下落，而斜管内剩余的奶制品在重力作用下不会继续向前运动，即利用向上倾斜的斜管克服剩余奶制品向前运动的惯性，从而确保斜管内的奶制品不会溢出，以此配合实现减少奶制品的浪费，同时改善灌装系统卫生状况的目的。考虑到斜管向上倾斜，内部容易堆积剩余的奶制品不便清洗，因此将进液管底端设置为敞口，通过关闭所述阀门，向进液管底端敞口端通入清水，清水从单流阀通过，进入进液管内，由于进液管阀门关闭，因此清水只能进入斜管从出液管流出，从而方便的排出斜管内残留的奶制品，便于清洗，避免细菌滋生。
进一步的，所述进液管底端的敞口处连接至清水管线。通过连接清水管线，便于对斜管内的清洗，避免了每次清洗都需要连接管线的繁琐工作。
进一步的，所述斜管与进液管之间的夹角为60度。由于进液管竖直设置，所以斜管与水平面的夹角即为30度，避免了斜管斜度过大奶制品需要克服的重力势能过大，导致在出液口的流速过慢。同时也避免了斜管斜度过小，对奶制品惯性的抑制作用不够明显的情况。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，通过将进液管入口端与阀门之间的一段管体设置为螺旋状结构，奶制品在螺旋状结构内自上而下的流动，由螺旋状管道对进入进液管的奶制品进行第一次流态的破坏；奶制品流过阀门所处位置后，进入进液管下部，被进液管底端的单流阀阻挡，只能进行拐弯，流向向上倾斜的斜管内，奶制品在进入斜管时需要进行碰撞与拐弯，以此对奶制品进行第二次流态的破坏；之后奶制品在倾斜向上的斜管内进行流动，流至出液管。奶制品经出液管排出时，受出液管内表面随机分布的若干凸起干扰，其流态受到第三次破坏，形成彻底的紊流状态，与层流流态相比较，紊流流速分布趋于均匀，靠近管壁的流体与管道中间流体间的流速差异远小于层流状态，因此处于紊流流态下流出的奶制品，不会出现层流状态下靠近管壁的奶制品严重滞后流出的情况，以此解决奶制品灌装系统容易滴落残留奶制品的问题；
2、本发明一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，所述斜管自进液管起倾斜向上进行设置，当注奶结束阀门关闭后，出液管内处于紊流状态的奶制品在重力作用下快速下落，而斜管内剩余的奶制品在重力作用下不会继续向前运动，即利用向上倾斜的斜管克服剩余奶制品向前运动的惯性，从而确保斜管内的奶制品不会溢出，以此配合实现减少奶制品的浪费、改善灌装系统卫生状况的目的；
3、本发明一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，进液管入口端与阀门之间的一段螺旋状管体为石英玻璃管，其螺旋中心设置有紫外线灯管，从而对环绕的石英玻璃内部进行紫外线杀菌；同时螺旋状结构能够使该段进液管具有更长的流动通道，使奶制品经过该段管道时接受更长时间的紫外线照射，提高杀菌效果，从而确保奶制品在进行灌装前实现最后一道消毒工序，避免在灌装时产生的再次污染；
4、本发明一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，通过将进液管底端敞口，且进液管底端设置有向进液管内部方向连通的单流阀，从而便于向进液管底端敞口端通入清水，清水从单流阀通过，进入进液管内，从而方便的排出斜管内残留的奶制品，便于清洗，避免细菌滋生。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。
其中：1-进液管，2-出液管，3-阀门，4-单流阀，5-斜管，6-凸起，7-石英玻璃管，8-紫外线灯管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示的一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，包括进液管1、出液管2、阀门3，所述进液管1、出液管2均竖直设置，阀门3设置于进液管1上，所述进液管1入口端与阀门3之间的一段管体由螺旋状的石英玻璃管7构成，螺旋状的石英玻璃管7绕紫外线灯管8设置；进液管1下部连通一根向上倾斜的斜管5，斜管5与进液管1的连通处至进液管1底端具有一段距离，进液管1底端敞口，且进液管1底端设置有向进液管1内部方向连通的单流阀4；所述斜管5远离进液管1的一端连通至出液管2，所述出液管2内表面设置有若干随机分布的凸起6；所述进液管1底端的敞口处连接至清水管线；斜管5与进液管1之间的夹角为60度。
本发明将进液管1入口端与阀门3之间的一段管体设置为螺旋状结构，奶制品在螺旋状结构内自上而下的流动，由螺旋状管道对进入进液管的奶制品进行第一次流态的破坏，使得其流态逐渐从有序变为无序。并且该段螺旋状的管体为石英玻璃管7，其螺旋中心设置有紫外线灯管8，石英玻璃属于透紫外线程度较高的材料，紫外线灯管8设置在螺旋中心，能够对环绕的石英玻璃管7内部进行紫外线杀菌。同时螺旋状结构能够使该段管体具有更长的流动通道，使奶制品经过该段管道时接受更长时间的紫外线照射，提高杀菌效果，从而确保奶制品在进行灌装前实现最后一道消毒工序，避免在灌装时产生的再次污染。
奶制品流过阀门3所处位置后，进入进液管1下部，首先冲击在进液管1底端，填满进液管1底端至斜管5与进液管1的连通处的部分管道，之后流体进行拐弯，流向向上倾斜的斜管5内。奶制品在进入斜管5时需要进行碰撞与拐弯，以此对奶制品进行第二次流态的破坏。之后奶制品在倾斜向上的斜管5内进行流动，流至出液管2。奶制品经出液管2排出时，受出液管2内表面随机分布的若干凸起6干扰，其流态受到第三次破坏，形成彻底的紊流状态，紊流状态下除粘滞切应力外，还有紊流附加切应力。与层流流态相比较，紊流流速分布趋于均匀，靠近管壁的流体与管道中间流体间的流速差异远小于层流状态，因此处于紊流流态下流出的奶制品，不会出现层流状态下靠近管壁的奶制品严重滞后流出的情况，以此解决奶制品灌装系统容易滴落残留奶制品的问题。此外，所述斜管5自进液管1起倾斜向上进行设置，当注奶结束阀门3关闭后，出液管2内处于紊流状态的奶制品在重力作用下快速下落，而斜管5内剩余的奶制品在重力作用下不会继续向前运动，即利用向上倾斜的斜管5克服剩余奶制品向前运动的惯性，从而确保斜管5内的奶制品不会溢出，以此配合实现减少奶制品的浪费，同时改善灌装系统卫生状况的目的。
在需要对斜管5进行清洗时，关闭所述阀门3，向进液管1底端敞口端通入清水，清水从单流阀4通过，进入进液管1内，由于阀门3关闭，因此清水只能进入斜管5从出液管2流出，从而方便的排出斜管5内残留的奶制品，便于清洗，避免细菌滋生。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，包括进液管（1）、出液管（2）、阀门（3），其特征在于：所述进液管（1）、出液管（2）均竖直设置，阀门（3）设置于进液管（1）上，所述进液管（1）入口端与阀门（3）之间的一段管体由螺旋状的石英玻璃管（7）构成，螺旋状的石英玻璃管（7）绕紫外线灯管（8）设置；进液管（1）下部连通一根向上倾斜的斜管（5），斜管（5）与进液管（1）的连通处至进液管（1）底端具有一段距离，进液管（1）底端敞口，且进液管（1）底端设置有向进液管（1）内部方向连通的单流阀（4）；所述斜管（5）远离进液管（1）的一端连通至出液管（2），所述出液管（2）内表面设置有若干随机分布的凸起（6）。
2.根据权利要求1所述的一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，其特征在于：所述进液管（1）底端的敞口处连接至清水管线。
3.根据权利要求1或2所述的一种杀菌型奶制品灌装系统出料结构，其特征在于：斜管（5）与进液管（1）之间的夹角为60度。
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