CN111913451A - 一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统 - Google Patents

一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，特征在于，包括分离汁管道系统、控汁管道系统和汁液自动回收系统三大部分构成；所述分离汁管道系统和控汁管道系统的一端分别连接发酵罐，所述分离汁管道系统和控汁管道系统的另一端分别经由分离回收主管和控汁回收主管进入汁液自动回收系统，由汁液自动回收系统的回收罐及液泵将酒液输送至储液罐内。本发明能够多罐同时控汁，大幅缩减了控汁时间，提高了控汁效率。生产现场管理更加规范，环境更加整洁，减少了控汁耗用的人工、现场设施搬运等工作量，在现场只需有一人巡检即可，实现了整个控汁过程中的自动回收、自动控制。

Description

一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统
技术领域
本发明涉及一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，属于发酵罐技术领域。
背景技术
对于像浆果类果酒的发酵控汁（分离后的控汁阶段），目前普遍采用的是单罐控汁，具体操作方式是在发酵车间内的每个发酵罐底部对应放置一个控汁槽，待控汁结束后再通过管路将不同控汁槽内的汁液泵送至储液罐进行储存。这种操作方式一方面是需要分别对每个罐体进行控汁操作，生产效率低，现场的设施均由人工搬运连接，人工数量需求较多，人工劳动强度较大。另一方面控汁时间较长，并且控汁过程是开放的环境，控汁槽内的汁液敞口放置在发酵罐底部，暴露在外界环境中，极易遭受细菌和灰尘的侵染而导致酒体品质问题。此外，控汁过程中难免汁液喷溅到外部，卫生条件令人堪忧，生产现场混乱。
显而易见地，以上控汁操作过程已经难以适应当前企业规模化和自动化生产的需求，因此亟需改善。
发明内容
本发明旨提供一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，所述全联网管道控汁系统能够将生产现场内的多个独立的发酵罐通过管路与储液罐进行联网控制，从而实现多罐同时控汁、自动回收、自动控制，不仅省工省时省力，而且能够大幅提高现场管理水平，保障输送过程中发酵汁的品质，降低消耗，提高生产效率。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，联结于储液罐与多个发酵罐之间，用以实现多罐酒液的同步收集、汇流及输送；其特殊之处在于，包括：
分离汁管道系统，包括分离管路、配置于分离管路上的视镜一和分离管道阀门，所述分离管路的进液端与发酵罐的分离汁出液口相连，所述分离管路的出液端并入汁液自动回收系统；
控汁管道系统，包括控汁管路、配置于控汁管路上的视镜二和控汁管道阀门，所述控汁管路的进液端与发酵罐的控汁出液口相连，所述控汁管路的出液端并入汁液自动回收系统；
汁液自动回收系统，包括分离回收主管、控汁回收主管、回收罐、液泵及储液罐；所述分离回收主管通过若干进液口与相应的分离管路的出液端相连，所述分离回收主管通过一个出液口与回收罐相连通；所述控汁回收主管通过若干进液口与相应的控汁管路的出液端相连，所述控汁回收主管通过一个出液口与回收罐相连通；所述回收罐的出液端经由输送管路以及配置于输送管路上的液泵与储液罐相连通；
所述分离管路与控汁管路之间桥接有汇流管路，所述分离管路经由汇流管路及汇流阀选择性的与控汁管路连通。
沿分离汁的流经方向，所述分离管路上的分离管道阀门依次包括分离开启阀一、排气排污阀、分离排放阀和分离开启阀二，所述视镜一位于分离排放阀和分离开启阀二之间。
沿控汁的流经方向，所述控汁管路上的控汁管道阀门依次包括控汁开启阀一、控汁开启阀二、防回流截止阀和控汁开启阀三；所述视镜二位于排气阀与控汁开启阀二之间。
所述控汁管路的顶部安装有一个排气阀，所述排气阀的结构包括一个带有排气口的阀盖，以及内置于阀盖的浮球，所述浮球顶部带有气针，所述气针贯穿并适配于阀盖的排气口内；当管路内液位较高，浮球上浮带动气针与排气口紧密配合以封闭该排气口，当管路内有气体产生，液位下降时，浮球下降带动气针与排气口呈一定的开口角度，使气体自由进出，以此实现管路的防气阻功能。
所述控汁管路上配备有排污阀，所述排污阀安装于控汁开启阀二和防回流截止阀之间。
所述回收罐与液泵之间的输送管路上安装有输送阀门一，所述液泵与储液罐之间的输送管路上安装有输送阀门二。
所述分离回收主管上安装有分离管外接头；所述分离管外接头用以外接管路，实现对管路反向清洗或消毒；所述控汁回收主管上安装有控汁管外接头，所述控汁管外接头可以用于连接外循环搅拌罐、向管道内部添加酵母或其他辅料，以及实现对管路的冲洗杀菌。
在所述控汁回收主管上，对应于每一条控汁管路的前端均安装有一个截止阀，所述截止阀用于酵母等辅料添加过程中，管道反向使用时，防止酒液流入无需使用的主管路及分支管路，避免造成不必要的浪费和卫生死角。
所述汁液自动回收系统还包括电控箱，以及配置于回收罐上的呼吸管、液位超高视镜和液位传感器；所述电控箱用以对整个系统供电及实施自动化控制，所述呼吸管安装于回收罐的顶部，所述液位超高视镜安装于呼吸管上，所述呼吸管的高度高于储液罐罐顶高度，其管口弯折向下并配备有防蝇虫滤网。
在意外断电或系统故障失灵的情况下，为了防止回收罐内部的酒液经控汁管路倒流回已经控好汁的发酵罐内，所述回收罐的控汁进液口处安装有单向阀一。
当回收罐液位较低且液泵停止运行时，为了防止储液罐内的酒液经输送管路倒流至回收罐内，所述回收罐与液泵之间的输送管路上配置有单向阀二。
所述液泵与储液罐之间的输送管路上还配备有输送管外接口一和输送管外接口二，所述输送管外接口一位于罐底处，与回收罐底端外接口及液泵配合形成一套辅料添加输送系统。添加辅料时，将回收罐底端外接口连接搅拌罐底端阀门，将输送管外接口一通过外接管路连接至控汁管外接头，通过管路及液泵将辅料及酒液沿控汁管道输送入罐。输送管外接口二位于罐顶处，与回收罐底端外接口及液泵配合形成一套外循环兼辅料添加输送系统。在开放式循环和辅料添加过程中，酒液从分离管路经汇流管路流入控汁管路，再经控汁回收主管和控汁管外接头流入搅拌罐高位阀，将回收罐底端外接口连接搅拌罐底端阀门，将罐顶的输送管外接口二通过外联管道及喷淋头连接入发酵罐上人孔内，形成一套循环系统，进行酒液的开放式循环和辅料添加操作。
本发明的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，通过分别与发酵罐连接的分离汁管道系统和控汁管道系统，将发酵汁集中汇流输送至汁液自动回收系统的回收罐内，又经汁液自动回收系统中的液泵将发酵汁转送至储液罐内。实现了整个车间现场内的多罐同时控汁，相对传统单罐控制，大幅缩减了控汁时间，提高了控汁效率。发酵罐因联网管控而无须过多的人工参与，也不再需要在车间搭设任何临时的管道，不仅使整个生产现场管理更加规范，环境更加整洁，而且减少了控汁耗用的人工、现场设施搬运等工作量，在现场只需有一人巡检即可，实现了整个控汁过程中的自动回收、自动控制。酒液在控汁全流程中，避免了直接暴露在外界空气环境，保障物料输安全卫生，减少事故率，同时又降低了消耗。基于控汁过程的全流程管控以及生产需要，本申请还同时兼顾了整套设备的配套辅助功能，例如对管道内需要观察的关键点安装视镜，实现生产的可视化；在整个管道系统中采用无死角设计方案，主管路及回收罐设计有5%水平斜度，防止液体残留，使整个管道系统冲洗操作方便，确保食品安全；在容易发生气阻的控制管道上增配自动排气装置，防止气阻现象产生，提高控汁速度；以及为了减少事故率而增加了一些防意外设计。
附图说明
图1：实施例一的全联网管道控汁系统整体结构示意图；
图2：实施例二的全联网管道布局概貌图；
图3：俯视状态下的回收罐前端管路结构示意图；
图4：排气阀结构示意图；
图5：辅料添加输送系统使用状态图；
图6：外循环兼辅料添加输送系统使用状态图；
在图中，1、分离管路，11、视镜一，12、分离开启阀一，13、排气排污阀，14、分离开启阀二，15、分离排放阀，2、控汁管路，21、排污阀，22、控汁开启阀一，23、排气阀，23.1、阀盖，23.2、浮球，23.3、气针，23.4、排气口，24、视镜二，25、控汁开启阀二，26、防回流截止阀，27、控汁开启阀三，3、汇流管路，31、汇流阀，4、分离回收主管，41、分离管外接头，42、分离管主控阀，5、控汁回收主管，51、截止阀，52、控汁管外接头，53、控汁管主控阀，6、回收罐，61、呼吸管，62、液位超高视镜，63、液位传感器，64、防蝇虫滤网，7、液泵，71、输送阀门一，72、输送阀门二，73、单向阀一，74、单向阀二，75、输送管外接口一，76、输送管外接口二，77、罐底端外接口，78、输送管截止阀，8、储液罐，9、电控箱，10、搅拌罐。
具体实施方式
下面就附图对本发明作以下详细说明。
实施例一
一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，联结于储液罐与多个发酵罐之间，用以实现多罐酒液的同步收集、汇流及输送；主要由分离汁管道系统、控汁管道系统和汁液回收系统三大部分构成。所述分离汁管道系统和控汁管道系统分别根据发酵罐的数量进行配套设置，每个发酵罐同时配备有一套分离汁管道系统和一套控汁管道系统，多套分离汁管道系统和多套控汁管道系统最终并入汁液回收系统。
所述分离汁管道系统包括一端与发酵罐0的分离汁出液口相连、另一端与汁液自动回收系统相连的分离管路1，沿分离汁的流经方向，所述分离管路1上依次安装有分离开启阀一12、排气排污阀13、分离排放阀15、视镜一11和分离开启阀二14，所述排气排污阀13用于反向冲及蒸汽杀菌处理过程中的排气排污，所述视镜一11能够实时观察分离汁流量及流速。
所述控汁管道系统包括一端与发酵罐0的控汁出液口相连、另一端并入汁液自动回收系统的控汁管路2，沿控汁的流经方向，所述控汁管路2上依次安装有控汁开启阀一22、排气阀23、视镜二24、控汁开启阀二25、防回流截止阀26和控汁开启阀三27。其中的排气阀23用于防管路气阻，其结构包括一个带有排气口23.4的阀盖23.1，以及内置于阀盖的浮球23.2，所述浮球23.2顶部带有气针23.3，所述气针23.3贯穿并适配于阀盖的排气口23.4内；当管路内液位较高，浮球上浮带动气针与排气口紧密配合以封闭该排气口，当管路内有气体产生，液位下降时，浮球下降带动气针与排气口呈一定的开口角度向外排气。所述视镜二24能够实时观察控汁流量及流速。所述防回流截止阀26用于防止控汁回流在管路内形成卫生死角。所述控汁管路2上还配备有排污阀21，所述排污阀21安装于控汁开启阀二22和防回流截止阀26之间。
所述分离管路1与控汁管路2之间桥接有汇流管路3，所述分离管路1经由汇流管路3及汇流阀31选择性的与控汁管路连通。因分离汁的流量大流速快，在较短时间即可完成分离汁的大流量收集，在分离即将结束时，可以打开汇流阀31将分离管路1并入控汁管路2内。
所述汁液自动回收系统包括分离回收主管4、控汁回收主管5、回收罐6、液泵7、储液罐8、电控箱9、呼吸管61、液位超高视镜62和液位传感器63。
所述分离回收主管4用于串联各发酵罐的分离管路1，其管身开设有与分离管路1数量相适配的进液口，并通过该进液口将各管路内的分离汁集中汇流送入回收罐6的内部，所述分离回收主管4上配设有分离管主控阀42；所述控汁回收主管5用于串联各发酵罐的控汁管路2，其管身开设有与控汁管路2数量相适配的进液口，并通过该进液口将各管路内的控汁集中汇流送入回收罐6的内部，所述控汁回收主管5上配设有控汁管主控阀53。
所述回收罐6用于回收来自于分离回收主管4和控汁回收主管5的发酵汁，所述回收罐6配有两个进液端和一个出液端，所述回收罐6的两个进液端分别连接分离回收主管4和控汁回收主管5，所述回收罐6的出液端经由输送管路以及配置于输送管路上的输送阀门一71、液泵7、输送阀门二72与储液罐8相连通。所述控汁回收主管5对应于每一条控汁管路的前端均安装有一个截止阀51。所述分离回收主管4上安装有分离管外接头41；所述分离管外接头41用以外接杀菌冲洗管道，实现对管路的杀菌冲洗；所述控汁回收主管5上安装有控汁管外接头52，所述控汁管外接头52可以用于连接外循环搅拌罐、向管道内部添加酵母或其他辅料，以及实现对管路的冲洗杀菌。
所述电控箱9用以对整个系统供电及实施自动化控制，所述呼吸管61安装于回收罐6的顶部，所述液位超高视镜62安装于呼吸管61上，所述呼吸管61的高度高于储液罐8罐顶高度，其管口弯折向下并配备有防蝇虫滤网64。
在意外断电或系统故障失灵的情况下，为了防止回收罐6内部的酒液倒流回已经控好汁的发酵罐内，所述回收罐6的控汁进液口处安装有单向阀一73。
当回收罐液位较低且液泵停止运行时，为了防止储液罐内的酒液倒流至回收罐6内，所述回收罐6与液泵7之间的输送管路上配置有单向阀二74。
所述液泵7与储液罐8之间的输送管路上还配备有输送管外接口一75和输送管外接口二76。所述输送管外接口一75位于罐底处，与回收罐底端外接口77及液泵7配合形成一套辅料添加输送系统。添加辅料时，将回收罐底端外接口77连接搅拌罐底端阀门，将输送管外接口一75通过外接管路连接至控汁管外接头52，通过管路及液泵将辅料及酒液沿控汁管道输送入罐。所述输送管外接口二76位于罐顶处，与回收罐底端外接口77及液泵7配合形成一套外循环兼辅料添加输送系统。在开放式循环和辅料添加过程中，酒液从分离管路4经汇流管路3流入控汁管路2，再经控汁回收主管5和控汁管外接头52流入搅拌罐高位阀，将回收罐底端外接口77连接搅拌罐底端阀门，将罐顶的输送管外接口二76通过外联管道及喷淋头连接入发酵罐上人孔内，形成一套循环系统，可以进行酒液的开放式循环和辅料添加操作。
本发明的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其操作过程如下：
分离后控汁：按顺序依次开启分离管路1的分离开启阀一12、排气排污阀13、分离开启阀二14以及分离回收主管4的分离管主控阀42，使发酵罐0中的酒液沿分离管路1、分离回收主管4进入到回收罐6内部。按顺序依次开启回收罐6的输送阀门一71、液泵7及发酵罐顶部的主管道阀门，开启电控箱9，自动化系统通过液位传感器63的信号反馈执行相应动作：高液位时自动启动液泵7，低液位时自动停止液泵7。在液泵控制下，酒液沿输送管路进入储液罐内。
投放酵母：将控汁回收主管5的控汁管外接头52通过外接管路连接搅拌罐高位阀，将回收罐6的回收罐底端外接口77通过外接管路连接搅拌罐底阀；依次开启分离开启阀一12、排气排污阀13、汇流阀31、控汁开启阀三27、截止阀51、控汁管外接头52和搅拌罐高位阀，将酒液放入搅拌罐10中，并加入活化好的酵母搅拌均匀，静置1小时后，关闭控汁管外接头52，将控汁管外接头52与搅拌罐高位阀断开，并与输送管路的输送管外接口一75连接，关闭分离开启阀一12、排气排污阀13和汇流阀31，开启控汁管路2上的防回流截止阀26、控汁开启阀二25和控汁开启阀一22， 打开输送管外接口一75、回收罐底端外接口77和搅拌罐底阀，手动开启液泵7，使酒液经管道输送至发酵罐底部。
外循环、其他辅料添加：当发酵即将结束时，需对发酵醪进行外循环，此时将控汁回收主管5的控汁管外接头52通过外接管路连接搅拌罐高位阀，将回收罐6的回收罐底端外接口77通过外接管路连接搅拌罐的底阀；将输送管外接口二76通过外接管路及喷淋头连接至发酵罐上人孔内，形成一套外循环管路。依次打开分离开启阀一12、排气排污阀13、汇流阀31、控汁开启阀三27、截止阀51、控汁管外接头52、搅拌罐高位阀、搅拌罐底阀、回收罐底端外接口77、输送阀门二72和输送管外接口二76，手动开启液泵7即可开启外循环，通过外循环将酒液中的二氧化碳和溶解氧进行挥发，利于酵母的繁殖，进而使发酵更彻底。需要辅料添加时，待酒液放入搅拌罐10后，关闭搅拌罐高位阀，添加辅料并搅拌均匀，再手动开启液泵7将酒液从罐顶输送入罐。
清洗消毒：通过分离回收主管4上的分离管外接头41或控汁回收主管5上的控汁管外接头52连接纯净水或蒸汽，打开上述操作所或其他操作使用的管道阀门，并开启排放阀15或取下排气阀23，即可对使用管路进行反向清洗或消毒。
本发明的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，具有以下几方面的突出优势特点：
1、实现同时多罐控汁，节省控汁时间。
2、实现自动回收、自动控制，减少控汁耗用的人工、现场设施搬运等工作量，节省人工，现场操作人员仅有一人巡检即可。
3、整合生产现场，提高现场管理水平，提升企业形象。
4、增加生产过程中，输送过程中物料安全保障系统，减少事故率，降低消耗。
5、发酵汁分离、控汁可同时进行，互不干涉。
6、实现全管道化操作，杜绝现场临时管道产生。
7、对管道内需要观察的关键点安装视镜，实现生产的可视化。
8、整个系统采用无死角设计方案、冲洗操作方便，确保食品安全。
9、设计自动排气装置，防止气阻现象产生，提高控汁速度。
10、有防意外设计，减少事故率。

Claims (10)

1.一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，联结于储液罐与多个发酵罐之间，用以实现多罐酒液的同步收集、汇流及输送；其特征在于，包括：
分离汁管道系统，包括分离管路、配置于分离管路上的视镜一和分离管道阀门，所述分离管路的进液端与发酵罐的分离汁出液口相连，所述分离管路的出液端并入汁液自动回收系统；
控汁管道系统，包括控汁管路、配置于控汁管路上的视镜二和控汁管道阀门，所述控汁管路的进液端与发酵罐的控汁出液口相连，所述控汁管路的出液端并入汁液自动回收系统；
汁液自动回收系统，包括分离回收主管、控汁回收主管、回收罐、液泵及储液罐；所述分离回收主管通过若干进液口与相应的分离管路的出液端相连，所述分离回收主管通过一个出液口与回收罐相连通；所述控汁回收主管通过若干进液口与相应的控汁管路的出液端相连，所述控汁回收主管通过一个出液口与回收罐相连通；所述回收罐的出液端经由输送管路以及配置于输送管路上的输送阀门和液泵与储液罐相连通；
所述分离管路与控汁管路之间桥接有汇流管路，所述分离管路经由汇流管路及汇流阀选择性的与控汁管路连通。
2.如权利要求1所述的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其特征在于，
沿分离汁的流经方向，所述分离管路上的分离管道阀门依次包括分离开启阀一、排气排污阀、分离排放阀和分离开启阀二，分离排放阀和分离开启阀二之间；
沿控汁的流经方向，所述控汁管路上的控汁管道阀门依次包括控汁开启阀一、控汁开启阀二、防回流截止阀和控汁开启阀三；所述视镜二位于排气阀与控汁开启阀二之间。
3.如权利要求2所述的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其特征在于，
所述控汁管路的顶部安装有一个排气阀，所述排气阀的结构包括一个带有排气口的阀盖，以及内置于阀盖的浮球，所述浮球顶部带有气针，所述气针贯穿并适配于阀盖的排气口内；当管路内液位较高，浮球上浮带动气针与排气口紧密配合以封闭该排气口，当管路内有气体产生，液位下降时，浮球下降带动气针与排气口呈一定的开口角度从而使气体自由进出，进而实现管路的防气阻功能。
4.如权利要求2所述的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其特征在于，
所述控汁管路上配备有排污阀，所述排污阀安装于控汁开启阀二和防回流截止阀之间。
5.如权利要求1所述的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其特征在于，
所述分离回收主管上安装有用以外接杀菌冲洗管道，实现对管路的杀菌冲洗的分离管外接头；
所述控汁回收主管上安装有用于连接外循环搅拌罐、向管道内部添加酵母或其他辅料，以及实现对管路的冲洗杀菌的控汁管外接头。
6.如权利要求1所述的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其特征在于，
在所述控汁回收主管上，对应于每一条控汁管路的前端均安装有一个截止阀。
7.如权利要求1所述的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其特征在于，
所述汁液自动回收系统还包括电控箱，以及配置于回收罐上的呼吸管、液位超高视镜和液位传感器；所述电控箱用以对整个系统供电及实施自动化控制，所述呼吸管安装于回收罐的顶部，所述液位超高视镜安装于呼吸管上，所述呼吸管的高度高于储液罐罐顶高度，其管口弯折向下并配备有防蝇虫滤网。
8.如权利要求1所述的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其特征在于，
所述回收罐的控汁进液口处安装有用于防止回收罐内部的酒液倒流回发酵罐内的单向阀一；
所述回收罐与液泵之间的输送管路上配置有用于防止储液罐内的酒液倒流至回收罐内的单向阀二。
9.如权利要求1所述的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其特征在于，
所述回收罐与液泵之间的输送管路上安装有输送阀门一，所述液泵与储液罐之间的输送管路上安装有输送阀门二。
10.如权利要求1所述的一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统，其特征在于，
所述液泵与储液罐之间的输送管路上配备有输送管外接口一和输送管外接口二；
所述输送管外接口一位于罐底处，与回收罐底端外接口及液泵配合形成一套辅料添加输送系统；添加辅料时，将回收罐底端外接口连接搅拌罐底端阀门，将输送管外接口一通过外接管路连接至控汁管外接头，通过管路及液泵将辅料及酒液沿控汁管道输送入罐；
所述输送管外接口二位于罐顶处，与回收罐底端外接口及液泵配合形成一套外循环兼辅料添加输送系统；在开放式循环和辅料添加过程中，酒液从分离管路经汇流管路流入控汁管路，再经控汁回收主管和控汁管外接头流入搅拌罐高位阀，将回收罐底端外接口连接搅拌罐底端阀门，将罐顶的输送管外接口二通过外联管道及喷淋头连接入发酵罐上人孔内，进行酒液的开放式循环和辅料添加操作。
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