CN106917961A - 用于uht系统的多功能进料阀组及uht系统的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于UHT系统的多功能进料阀组，仅仅通过回料管路与平衡罐连通，通过平衡罐上仅一处开孔安装，UHT系统自身CIP清洗过程中可直接清洗第一单座阀至平衡罐之间的管路，完全解决该处卫生死角问题。本发明还公开了一种UHT系统的生产方法，能回收CIP清洗液，降低生产成本；可实现UHT系统自身CIP清洗和进料管路CIP清洗同时进行，大大减少了设备前期准备过程中CIP清洗的时间；能回收生产前料顶水环节和生产结束后水顶料环节中的稀释物料，减少了产品物料的损失浪费。

Description

用于UHT系统的多功能进料阀组及UHT系统的生产方法

技术领域

本发明涉及一种用于UHT系统的多功能进料阀组及UHT系统的生产方法。

背景技术

在食品饮料、化工、制药领域UHT系统上均安装有平衡罐，进料阀功能就是给平衡罐源源不断补充产品物料，为系统尽可能减小下游流量的波动，并据此控制向平衡罐内补料量的多少。以往老工艺进料阀都是在平衡罐上单独开孔安装，这样的安装方法存在一定卫生死角，也就是进料阀与罐身接管长度段。因为在进料管路清洗时该位置清洗不到，长时间滞留物料在此管道中变质生菌，掉入平衡罐中使罐内物料受到污染。同时UHT系统生产过程中有一部分产品物料需要回流，也需要在系统平衡罐上单独开孔安装。还有UHT系统每次生产前，生产后要对设备进行自身CIP清洗，清洗结束后所有的酸碱清洗介质只能通过排放阀排放，造成清洗介质浪费。还有在生产前料顶水环节和生产结束水顶料环节中，有些物料和UHT系统内的无菌水混合产生稀释物料只能通过排放阀排放，这些稀释的物料完全可以再输送至前调配罐进行浓度再调配回收。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种用于UHT系统的多功能进料阀组，仅仅通过回料管路与平衡罐连通，能实现多种功能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于UHT系统的多功能进料阀组，UHT系统包括平衡罐、与所述平衡罐连通的加药管路、与所述平衡罐连通的补水管路、与所述平衡罐连通的出料管路、分别与所述出料管路和所述平衡罐连通的回料管路，进料阀组用于为UHT系统输送物料，所述进料阀组包括：

被所述回料管路依次连通的第一换向阀、第一单座阀；所述第一换向阀包括第一上阀腔和第一下阀腔，所述第一单座阀分别与所述第一上阀腔和所述平衡罐连通；

所述第一换向阀处于打开状态时，所述第一下阀腔连通；所述第一换向阀处于关闭状态时，所述第一上阀腔连通；

进料管路，所述进料管路依次连通第一排污阀、所述第一单座阀；

与所述第一排污阀连通的第二单座阀；

分别与所述第一换向阀和所述第二单座阀连通的第二换向阀；所述第二换向阀包括第二上阀腔和第二下阀腔，所述第二下阀腔与所述第一下阀腔连通，所述第二上阀腔与所述第二单座阀连通；

所述第二换向阀处于打开状态时，所述第二下阀腔连通；所述第二换向阀处于关闭状态时，所述第二上阀腔连通。

优选地，所述进料阀组还包括与所述第二换向阀连通的第三换向阀，所述第三换向阀包括第三上阀腔和第三下阀腔，所述第三上阀腔和所述第三下阀腔均与所述第二下阀腔连通；

所述第三换向阀处于打开状态时，所述第三下阀腔连通；所述第三换向阀处于关闭状态时，所述第三上阀腔连通。

优选地，所述进料阀组还包括设于所述第一换向阀和所述第一单座阀之间的用于防止物料向所述第一换向阀回流的单向阀。

优选地，所述进料阀组还包括设于所述进料管路上的第一观察视镜和第一取样阀。

优选地，所述进料阀组还包括设于所述第一换向阀和所述第二换向阀之间的第二观察视镜和第二取样阀。

优选地，所述进料阀组还包括设于所述回料管路上的用于控制所述加药管路中药水流量的温度检测仪和电导率检测仪。

本发明的第二个目的是提供一种采用上述用于UHT系统的多功能进料阀组来实现的UHT系统的生产方法，能回收清洗液和物料，降低生产成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种UHT系统的生产方法，包括以下步骤：

（1）进料管路单独CIP清洗：打开所述第二单座阀，关闭所述第二换向阀、所述第一单座阀，清洗液进入所述进料管路中清洗后从所述第二上阀腔流出回收；

（2）UHT系统自身CIP清洗：通过所述补水管路和所述加药管路向所述平衡罐中补水加药，关闭所述第一换向阀，打开所述第一单座阀，清洗液依次流经所述出料管路和所述回料管路，再流入所述平衡罐中，清洗结束后，打开所述第一换向阀、所述第二换向阀，清洗液从所述第二下阀腔流出排放或回收；

（3）UHT系统自身SIP热水消毒：通过所述补水管路向所述平衡罐中补水，关闭所述第一换向阀，打开所述第一单座阀，无菌水从所述出料管路中流出，在所述出料管路和所述回料管路之间设置加热机构，升温后的热水通过所述回料管路流入所述平衡罐中，保持高温无菌水循环消毒；

（4）料顶进料管路水：打开所述第一排污阀，关闭所述第一单座阀，物料进入所述进料管路中通过所述第一排污阀料顶水并排放，当物料浓度合格后，关闭所述第一排污阀，打开所述第一单座阀；

（5）料顶UHT系统水：关闭所述补水管路，打开所述第一换向阀、所述第二换向阀，物料进入所述平衡罐后依次流经所述出料管路、所述回料管路，再流入所述第二下阀腔，当物料浓度合格后，关闭所述第一换向阀，打开所述第一单座阀，物料流入所述平衡罐中，保持循环；

（6）水顶UHT系统物料：供料结束后，通过所述补水管路向所述平衡罐中补水，关闭所述第一单座阀，打开所述第一换向阀，无菌水将残留的物料送入所述第二换向阀中排放或回收。

优选地，在所述步骤（5）中，在所述出料管路和所述回料管路之间设置所述加热机构，对循环中的物料进行升温灭菌。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种用于UHT系统的多功能进料阀组，仅仅通过回料管路与平衡罐连通，通过平衡罐上仅一处开孔安装，UHT系统自身CIP清洗过程中可直接清洗第一单座阀至平衡罐之间的管路，完全解决该处卫生死角问题。本发明一种UHT系统的生产方法，能回收CIP清洗液，降低生产成本；可实现UHT系统自身CIP清洗和进料管路CIP清洗同时进行，大大减少了设备前期准备过程中CIP清洗的时间；能回收生产前料顶水环节和生产结束后水顶料环节中的稀释物料，减少了产品物料的损失浪费。

附图说明

附图1为多功能进料阀组安装在UHT系统上的结构示意图。

其中：1、平衡罐；2、加药管路；3、补水管路；4、出料管路；5、回料管路；6、第一换向阀；7、第一单座阀；8、进料管路；9、第一排污阀；10、第二单座阀；11、第二换向阀；12、第三换向阀；13、单向阀；14、第一观察视镜；15、第一取样阀；16、第二观察视镜；17、第二取样阀；18、温度检测仪；19、电导率检测仪；20、加药阀；21、补水阀；22、离心泵；23、清洗管路；24、清洗阀。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图1所示，上述一种用于UHT系统的多功能进料阀组，UHT系统包括平衡罐1、与平衡罐1连通的加药管路2、设于加药管路2上的加药阀20、与平衡罐1连通的补水管路3、设于补水管路3上的补水阀21、与平衡罐1连通的出料管路4、分别与出料管路4和平衡罐1连通的回料管路5、设于该出料管路4上的用于抽取平衡罐1中物料的离心泵22，该进料阀组用于为UHT系统输送物料。该加药管路2用于向平衡罐1输送酸碱清洗液，该补水管路3用于向平衡罐1输送去离子水。

该进料阀组包括：

被回料管路5依次连通的第一换向阀6、第一单座阀7；该第一换向阀6包括第一上阀腔和第一下阀腔，第一单座阀7的两端分别与第一上阀腔和平衡罐1连通；第一换向阀6处于打开状态时，第一下阀腔处于连通状态；第一换向阀6处于关闭状态时，第一上阀腔处于连通状态；其中第一换向阀6为LL型换向阀，第一单座阀7为T型单座阀；

进料管路8，该进料管路8依次连通第一排污阀9、第一单座阀7；

与第一排污阀9连通的第二单座阀10；其中第二单座阀10为L型单座阀；

分别与第一换向阀6和第二单座阀10连通的第二换向阀11；该第二换向阀11包括第二上阀腔和第二下阀腔，第二下阀腔与第一下阀腔连通，第二上阀腔与第二单座阀10连通；第二换向阀11处于打开状态时，第二下阀腔处于连通状态；第二换向阀11处于关闭状态时，第二上阀腔处于连通状态。其中第二换向阀11为TL型换向阀。

该进料阀组还包括与第二换向阀11连通的第三换向阀12，该第三换向阀12包括第三上阀腔和第三下阀腔，第三上阀腔和第三下阀腔均与第二下阀腔连通；

第三换向阀12处于打开状态时，第三下阀腔处于连通状态；第三换向阀12处于关闭状态时，第三上阀腔处于连通状态。其中第三换向阀12为LL型换向阀。

该进料阀组还包括设于第一换向阀6和第一单座阀7之间的单向阀13，该单向阀13用于防止物料向第一换向阀6回流。

该进料阀组还包括设于进料管路8上的第一观察视镜14和第一取样阀15。进料管路8依次经过第一观察视镜14、第一取样阀15、第一排污阀9、第一单座阀7。通过设置第一观察视镜14和第一取样阀15可以观察并检测进料管路8中的物料浓度。

该进料阀组还包括设于第一换向阀6和第二换向阀11之间的第二观察视镜16和第二取样阀17。通过设置第二观察视镜16和第二取样阀17可以观察并检测平衡罐1流入回料管路5中的物料浓度。

该进料阀组还包括设于回料管路5上的的温度检测仪18和电导率检测仪19。通过在回料管路5上安装的电导率检测仪19和温度检测仪18，能够实时检测清洗液浓度和清洗液温度，再通过PLC反馈控制加药阀20的启停来控制清洗液的浓度。

一种利用上述多功能进料阀组的开关组合来实现的UHT系统的生产方法，包括以下步骤：

（1）进料管路8单独CIP清洗：打开第二单座阀10，关闭第二换向阀11、第一单座阀7、第一排污阀9，向进料管路8中通入清洗液，清洗液经过第二单座阀10后流入第二上阀腔进行回收；

（2）UHT系统自身CIP清洗：该步骤（2）可以和步骤（1）同时进行，以减少了设备前期准备过程中CIP清洗的时间；

打开补水阀21和加药阀20，通过补水管路3和加药管路2向平衡罐1中补水加药，关闭第一换向阀6，打开第一单座阀7，通过离心泵22输送清洗液，清洗液依次流经出料管路4和回料管路5，再流入平衡罐1中，通过温度检测仪18和电导率检测仪19实时监测清洗液的清洗温度和清洗浓度，并根据检测到的清洗浓度控制加药阀20的启停；

清洗结束后，打开第一换向阀6、第二换向阀11，清洗液从第一下阀腔流入第二下阀腔中，并从第二下阀腔流入第三换向阀12中，当需要收集清洗液时，关闭第三换向阀12，从第三上阀腔中对清洗液进行回收，当需要排放时，打开第三换向阀12，使清洗液从第三下阀腔中流出排放；

（3）UHT系统自身SIP热水消毒：打开补水阀21，通过补水管路3向平衡罐1中补水，关闭第一换向阀6，打开第一单座阀7，通过离心泵22输送无菌水，使无菌水从出料管路4中流出，在出料管路4和回料管路5之间设置加热机构，升温后的热水通过回料管路5再流入平衡罐1中，保持高温无菌水循环消毒；

（4）料顶进料管路8水：打开第一排污阀9，关闭第一单座阀7，物料进入进料管路8中，流经第一观察视镜14观察产品颜色，通过第一排污阀9将物料顶出的进料管路8中残存的水排放，同时打开第一取样阀15进行取样检测产品物料浓度是否合格，当产品物料浓度合格后，关闭第一排污阀9，打开第一单座阀7，使物料通过第一单座阀7流入平衡罐1中，通过离心泵22开始输送；

（5）料顶UHT系统水：关闭补水阀21，打开第一换向阀6、第二换向阀11，物料进入平衡罐1后在离心泵22的作用下依次流经出料管路4、回料管路5，从第一下阀腔流入第二下阀腔，再流入第三换向阀12中进行排放或回收；流经第二观察视镜16观察产品颜色，同时打开第二取样阀17进行取样检测产品物料浓度是否合格，当产品物料浓度合格后，关闭第一换向阀6，打开第一单座阀7，物料从第一上阀腔流经第一单座阀7并流入平衡罐1中，保持循环；在出料管路4和回料管路5之间设置加热机构，对循环中的物料进行升温灭菌；

（6）水顶UHT系统物料：供料结束后，打开补水阀21，通过补水管路3向平衡罐1中补水，关闭第一单座阀7，打开第一换向阀6、第二换向阀11，离心泵22将残留的物料和补充的无菌水从出料管路4送入回料管路5中，并经过第一下阀腔和第二下阀腔后流入第三换向阀12中，当需要收集物料时，关闭第三换向阀12，从第三上阀腔中对清洗液进行回收，当需要排放时，打开第三换向阀12，使清洗液从第三下阀腔中流出排放；这里也可以关闭第二换向阀11，直接通过第二上阀腔对其进行回收；

（7）设置清洗管路23，所述清洗管路23依次连通清洗阀24、第二换向阀11，当回收完毕后，打开清洗阀24、关闭第二换向阀11，向清洗管路23中通入清洗液进行清洗。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于UHT系统的多功能进料阀组，UHT系统包括平衡罐、与所述平衡罐连通的加药管路、与所述平衡罐连通的补水管路、与所述平衡罐连通的出料管路、分别与所述出料管路和所述平衡罐连通的回料管路，进料阀组用于为UHT系统输送物料，其特征在于：所述进料阀组包括：

被所述回料管路依次连通的第一换向阀、第一单座阀；所述第一换向阀包括第一上阀腔和第一下阀腔，所述第一单座阀分别与所述第一上阀腔和所述平衡罐连通；

所述第一换向阀处于打开状态时，所述第一下阀腔连通；所述第一换向阀处于关闭状态时，所述第一上阀腔连通；

进料管路，所述进料管路依次连通第一排污阀、所述第一单座阀；

与所述第一排污阀连通的第二单座阀；

分别与所述第一换向阀和所述第二单座阀连通的第二换向阀；所述第二换向阀包括第二上阀腔和第二下阀腔，所述第二下阀腔与所述第一下阀腔连通，所述第二上阀腔与所述第二单座阀连通；

所述第二换向阀处于打开状态时，所述第二下阀腔连通；所述第二换向阀处于关闭状态时，所述第二上阀腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于UHT系统的多功能进料阀组，其特征在于：所述进料阀组还包括与所述第二换向阀连通的第三换向阀，所述第三换向阀包括第三上阀腔和第三下阀腔，所述第三上阀腔和所述第三下阀腔均与所述第二下阀腔连通；

所述第三换向阀处于打开状态时，所述第三下阀腔连通；所述第三换向阀处于关闭状态时，所述第三上阀腔连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于UHT系统的多功能进料阀组，其特征在于：所述进料阀组还包括设于所述第一换向阀和所述第一单座阀之间的用于防止物料向所述第一换向阀回流的单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种用于UHT系统的多功能进料阀组，其特征在于：所述进料阀组还包括设于所述进料管路上的第一观察视镜和第一取样阀。

5.根据权利要求1所述的一种用于UHT系统的多功能进料阀组，其特征在于：所述进料阀组还包括设于所述第一换向阀和所述第二换向阀之间的第二观察视镜和第二取样阀。

6.根据权利要求1所述的一种用于UHT系统的多功能进料阀组，其特征在于：所述进料阀组还包括设于所述回料管路上的用于控制所述加药管路中药水流量的温度检测仪和电导率检测仪。

7.一种UHT系统的生产方法，所述UHT系统的生产方法采用的进料阀组为权利要求1-6中任一项所述的用于UHT系统的多功能进料阀组，其特征在于：包括以下步骤：

（1）进料管路单独CIP清洗：打开所述第二单座阀，关闭所述第二换向阀、所述第一单座阀，清洗液进入所述进料管路中清洗后从所述第二上阀腔流出回收；

（2）UHT系统自身CIP清洗：通过所述补水管路和所述加药管路向所述平衡罐中补水加药，关闭所述第一换向阀，打开所述第一单座阀，清洗液依次流经所述出料管路和所述回料管路，再流入所述平衡罐中，清洗结束后，打开所述第一换向阀、所述第二换向阀，清洗液从所述第二下阀腔流出排放或回收；

（3）UHT系统自身SIP热水消毒：通过所述补水管路向所述平衡罐中补水，关闭所述第一换向阀，打开所述第一单座阀，无菌水从所述出料管路中流出，在所述出料管路和所述回料管路之间设置加热机构，升温后的热水通过所述回料管路流入所述平衡罐中，保持高温无菌水循环消毒；

（4）料顶进料管路水：打开所述第一排污阀，关闭所述第一单座阀，物料进入所述进料管路中通过所述第一排污阀料顶水并排放，当物料浓度合格后，关闭所述第一排污阀，打开所述第一单座阀；

（5）料顶UHT系统水：关闭所述补水管路，打开所述第一换向阀、所述第二换向阀，物料进入所述平衡罐后依次流经所述出料管路、所述回料管路，再流入所述第二下阀腔，当物料浓度合格后，关闭所述第一换向阀，打开所述第一单座阀，物料流入所述平衡罐中，保持循环；

（6）水顶UHT系统物料：供料结束后，通过所述补水管路向所述平衡罐中补水，关闭所述第一单座阀，打开所述第一换向阀，无菌水将残留的物料送入所述第二换向阀中排放或回收。

8.根据权利要求7所述一种UHT系统的生产方法，其特征在于：在所述步骤（5）中，在所述出料管路和所述回料管路之间设置所述加热机构，对循环中的物料进行升温灭菌。