CN1971175A - 用液体制冷剂连续冷却可泵送物料的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于冷却可泵送物料的系统，该系统包括具有进料口、液体制冷剂入口和冷却产物出口的流水线连续机械混合器；适于将液体制冷剂导入液体制冷剂入口的制冷剂的传送和注入系统；以及适于将可泵送物料导入进料口的进料系统。

Description

用液体制冷剂连续冷却可泵送物料的方法和装置
相关申请的交叉参考
本申请是2005年6月16日申请的序列号11/154757的部分连续申请，并且在此将其引入作为参考。
发明背景
在精制食品、糖果、药物、保健产品、化妆品、专用化学制品以及其它高价值产品的生产中，冷却可泵送物料的方法非常重要。可以在各种类型的间接热交换器中使用冷却水、制冷剂或冷却工艺物流来完成冷却，其中间接热交换器的类型包括壳-管式、刮板式、管-管式、盘管式和多盘式。另外，还可以通过使用制冷剂例如冷水、冷气体或低温蒸发液体直接与可泵送物料接触来实现冷却。
可以使用间隙或连续工艺对可泵送物料进行冷却。在某些应用中，例如精制食品的生产，在不希望细菌有利生长的温度范围内，需要快速冷却使得冷却时间最小化。在精制食品工业中，应用蒸发制冷剂液体来快速冷却温热的中间物料和/或最终的成品食物是非常有利的。
可以利用静态的在线混合器按照混合的间歇工艺或连续工艺来实现使用蒸发制冷剂液体冷却可泵送物料。在本领域中需要改进的通过蒸发制冷剂液体进行冷却的方法，尤其是通过蒸发制冷剂进行冷却的连续工艺。通过以下描述的本发明的实施方案和以下所定义的权利要求可解决这种需要。
发明概述
本发明的一种实施方案涉及冷却可泵送物料的系统，该系统包括(a)具有进料口、液体制冷剂入口和冷却产物出口的流水线连续机械混合器；(b)适于将液体制冷剂导入液体制冷剂入口的制冷剂液体的传送和注入系统；以及(c)适于将可泵送物料导入进料口的进料系统。该系统还包括与冷却产物出口相连的产品接收器，并且适于使从冷却产物中脱离出蒸发的制冷剂，从而提供最终的冷却产物和蒸发的制冷剂。流水线连续机械混合器可选自桨式、单转子、多转子、销钉、介质剪切、高剪切、轴向流、交叉流、推进式、刮板式和涡轮式混合器。
通过电机驱动流水线连续机械混合器；电机的额定功率和流水线连续机械混合器的内部体积的特征在于功率与体积的比为0.3-2.0kW/升流水线连续机械混合器的内部体积。
液体制冷剂入口通常位于进料口附近。系统还包括至少一个设置在进料口与中间冷却产物出口之间的附加的液体制冷剂入口。制冷剂液体的储存和注入系统通常适于储存和注入选自液氮、液态二氧化碳、液氩和液态空气的液体制冷剂。
液体制冷剂入口可包括喷嘴和加热喷嘴的加热系统。流水线连续机械混合器通常包括具有壁的容器，其中所述的壁具有内表面和外表面，而且可包括加热内表面的混合器加热系统；在这种情况下，液体制冷剂入口可包括喷嘴和加热喷嘴的喷嘴加热系统。混合器加热系统可选自与容器外表面接触的循环热水夹套、在容器外表面吹蒸汽、以及容器外表面上的电阻加热器。喷嘴可包括选自铜、黄铜、青铜、铝以及这些金属的组合的导热金属，其中导热金属与混合器加热系统或容器内表面或混合器加热系统和容器的内表面之间进行热接触。
该实施方案还包括具有中间进料口和第二个冷却产物出口的附加的流水线连续机械混合器，其中(a)的流水线连续机械混合器的中间冷却产物出口与附加的流水线连续机械混合器的中间进料口相连。附加的流水线连续机械混合器可以具有一个靠近中间进料口并且与(b)的制冷剂液体的储存和注入系统相连的液体制冷剂入口。
本发明的另一种实施方案涉及一种冷却可泵送物料的方法，该方法包括：
(a)提供可混合并冷却可泵送物料的系统，该系统包括
(1)具有进料口、液体制冷剂入口和冷却产物出口的流水线连续机械混合器，；
(2)适于将液体制冷剂导入液体制冷剂入口的制冷剂液体的储存和注入系统；
(3)适于将可泵送物料导入进料口的进料系统；
(b)通过进料口将可泵送物料导入进料系统和流水线连续机械混合器；
(c)通过液体制冷剂入口将液体制冷剂导入流水线连续机械混合器；
(d)在通过流水线连续机械混合器阶段将液体制冷剂和可泵送物料相混合，从而蒸发液体制冷剂并冷却可泵送物料；然后
(e)通过冷却产物出口取出冷却产物。
该实施方案还包括提供与冷却产物出口相连的产物接收器，将冷却产物导入产物接收器中，从中间冷却产物中分离出蒸发的制冷剂，以及从产物接收器中取出最终冷却产物和蒸发的制冷剂。液体制冷剂可选自液氮、液态二氧化碳、液氩和液态空气。液体制冷剂与可泵送物料的质量流量比为0.1-2.0。
流水线连续机械混合器可以是桨式混合器，它可以在400-2000转分钟的旋转速度下运行。可泵送物料在流水线连续机械混合器中的停留时间为1-60秒。
可泵送物料可选自水包油乳状液、油包水乳状液、固液浆液、糊状物、液体以及可泵送的易流动粉末。可泵送物料可选自蛋黄酱、浇头、调味汁、汤、含乳液混合物、人造黄油、冰淇淋、布丁状物、奶油冻产物、干酪和凝乳产物、香蒜酱、酸辣酱和饮料。
在该实施方案的一个变体中，流水线连续机械混合器可以是桨式混合器，泵送物料可以是蛋黄酱，液体制冷剂可以是液氮。在这个变体中，桨式混合器以500-900转/分钟的旋转速度运行。
流水线连续机械混合器通常包括具有壁的容器，其中所述的壁具有内表面和外表面，并且包括混合器加热系统，同时液体制冷剂和可泵送物料在通过流水线连续机械混合器阶段进行混合时可以加热内表面；从而防止可泵送物料在流水线连续机械混合器的内表面上冷凝。液体制冷剂入口可包括喷嘴和用于加热喷嘴的喷嘴加热系统，同时通过液体制冷剂入口将液体制冷剂导入流水线连续机械混合器，从而防止可泵送物料在喷嘴上凝固。
附图简述
图1是本发明的一种实施方案的示意性流程图。
图2图示本发明的一种实施方案的液氮流、产物流以及冷却所需的液氮热量值之间的示例性关系。
发明详述
本发明的实施方案涉及一种通过将物料与汽化制冷剂液体或制冷剂相混合来快速冷却可泵送物料的连续方法，同时物料和制冷剂流过流水线连续机械混合器。当制冷剂蒸发时，物料被冷却并且产生蒸气。冷却的特征在于热量直接从泵送物料向制冷剂传递，其中桨热量通过制冷剂的气化潜热以及热蒸气的显热来吸收。从流水线连续机械混合器中排出的物质可流入产物接收器，以便从中间冷却产物中分离并排出蒸发的制冷剂，以提供最终的冷却产物和蒸发的制冷剂。任选的，如果需要，一些残余气体可以保留在冷却物料中以提供含有微量气体、鼓泡或多泡的产物。
将术语“冷却”定义为从可泵送物料中除去热量，其中被除去的热量可以是可泵送物料组分的显热、潜热或显热和潜热。可泵送物料中的组分在适当的冷却条件下从液相变为固相。
只要物料能够通过流水线连续机械混合器进行泵送，即只要每种物料都是可泵送物料，则宽范围的物料都可以使用本发明的实施方案进行处理。这些可泵送物料包括例如精制食品、糖果、药物、保健产品、化妆品、专用化学制品以及其它在生产工艺中需要快速直接冷却的高价值产品。可泵送物料可以是例如水包油乳状液、油包水乳状液、固-液浆液、糊状物、液体以及可泵送的易流动粉末。
本发明的实施方案提供的快速冷却在配置食品工业中具有特殊的应用。能够通过该方法有利地冷却的食品可包括例如蛋黄酱、浇头、调味汁、汤、含乳液混合物、人造黄油、冰淇淋、布丁状物、奶油冻产物、干酪和凝乳产物、香蒜酱、酸辣酱和饮料。任何可泵送食品或中间物料都可以使用本文所描述的实施方案冷却。冷却方法可用于冷冻或部分冷冻物料以制备可泵送的产品，例如冷冻糖果、调味冰、冷冻的初馏产品等。
将术语“可泵送物料”定义为任何能够流过流水线连续机械混合器的物料。可以使用任何已知的加压装置产生驱使物料流过混合器所需的驱动压力。该装置可以是本领域已知的任何类型的容积式泵，例如渐进型腔室(progressivecavity)泵、活塞泵、齿轮泵、瓣轮泵、加压泵(sugne)、隔膜泵、蠕动泵或螺旋泵。另外，增压装置可以通过重力、压缩气体、或压缩液体来提供驱动压力。
在本文中将术语“进料系统”定义为适于将可泵送物料导入流水线连续机械混合器的装置，其包括但不限于：提供以上所述的驱动压力的增压装置以及从增压装置到流水线连续机械混合器的管线。
将术语“流水线连续机械混合器”定义为具有入口和出口的容器，其中一个或多个机械混合设备设置在入口和出口之间的混合容器内，并且适于混合通过容器地可泵送物料。机械混合设备是一种旋转或移动元件，当泵送物料通过容器时其促进泵送物料的物理机械混合。旋转或移动元件可包括例如搅拌浆、栓、刮板、螺旋桨、涡轮或其它能够提供切向力来混合物料的装置。流水线连续机械混合器的示例性类型可包括例如具有一个共同轴的轴向流筒状容器，其中轴穿过容器并且与切向导向元件，例如径向叶片、栓或刮板固定一起。当泵送物料流过管状容器时，通过轴的旋转进行混合。
将液体制冷剂定义为沸点低于环境温度、尤其低于约-40℃的任何液体。术语“液体制冷剂”、“制冷剂液体”和“制冷剂”是等同的并且具有相同的含义。
为了防止可泵送物料在流水线连续机械混合器的壁上结冻，壁可以通过一些适当的装置加热，例如与混合容器的外表面接触的循环热水夹套、在容器外表面吹蒸汽和/或容器外表面上的电阻加热器。
图1的示意性流程图表示本发明实施方案的具有实用性的系统的例子。示例性的流水线连续机械混合器1包括管状容器3、同轴的混合器轴5、搅拌浆或混合元件7、电机9、可泵送物料入口11、制冷剂入口13和冷却可泵送物料出口15。电机的额定功率和和流水线连续机械混合器的内部体积的特征在于功率与体积的比为0.3-2.0kW/升流水线连续机械混合器的内部体积。待冷却的进料可以在需要时储存在进料容器17内，通过管线19流向泵21，并且通过管线23泵送到可泵送物料入口11。液体制冷剂保存在保温制冷剂储存罐或真空瓶25中，然后流经管线27、控制阀29和管线31到达制冷剂入口13。制冷剂注入喷嘴14可用于将制冷剂注入进料，如果需要可以使用多个径向定位的喷嘴。可以使用本领域已知的任何类型的保温液体制冷剂储藏罐。
另外，当在进料容器17和流水线连续机械混合器1之间具有足够的落差时，进料可通过重力流过管线19和23而不使用泵21。另外，进料还可以通过进料容器17的落差间隔内的气体或液体进行加压，加压物料流过管线19和23。
冷却的可泵送物料经过出口15和管线33离开混合器，然后流入产品接收器35，其中将蒸发的制冷剂、水以及夹带的产物(如果存在的话)可按照需要从冷却物料中分离出来。另外，冷却物料可直接从冷却可泵送物料出口15流向产物包装阶段(未示出)。制冷剂蒸气经管线37排出，而最终的冷却产物经管线39取出。制冷剂的流速可通过流量控制阀29人工控制。另外，还可以通过温度元件41测量冷却物料的温度，控制器43利用所测量的温度通过控制信号线45来控制制冷剂的流速。其它制冷剂的流动控制方法也是可能的。例如，可测定管线23内的进料的温度，然后通过流速控制阀29进行前馈控制。
为了提高操作效率和生产量，图1的系统的工艺变化也是可能的。例如可以沿管状容器3使用多个制冷剂注入点。在另一个变化中，可以串联和/联并联设置两个或多个流水线连续机械混合器。为了最佳运行，圆筒混合器可以水平、垂直或以所需的任何角度固定。如果需要，可以通过在管状容器3的入口或其附近的另一入口(末示出)引入附加成分。这些附加成分可以包括例如草药、调味料、小块葱头等等。
为了加热容器的内表面以防止泵送物料在内表面上的冷冻和粘附，管状容器3的外表面可以通过一些合适的装置(未示出)加热。加热装置可以包括例如与混合容器的外表面接触的循环热水夹套、在容器外表面吹蒸汽和/或容器外表面上的电阻加热器。还可以加热制冷剂注入喷嘴14来防止可泵送物料在喷嘴的内表面和/或外表面上的凝固和粘附。可以通过至少部分使用导热金属例如铜、黄铜、青铜、铝及其组合制造的喷嘴来实现上述功能，其中导热金属与混合容器加热系统和容器的内表面的两者或两者之一是热接触。与可泵送物料接触的喷嘴表面可由不锈钢制得，例如，如果可泵送物料是食品、药物或腐蚀性产品的话。
本发明的实施方案所用的连续混合器的一般类型可包括例如桨式、单转子、多转子、销钉、介质剪切、高剪切、轴向流、交叉流、推进式、刮板式和涡轮式混合器。图1所示的系统中使用的示例性可购买的流水线连续机械混合器包括德国AEROMIX Gmbh出售的各种轴向桨式混合器。刮板式混合器可以是刮板热交换器，例如选自Waukesha Cherry-Burrell of Delavan，WI，USA出售的Votatorline刮板热交换器、Alfa Laval出售的Contherm和ViscoLine交换器、荷兰的GMF-Gouda、德国的Schroeder Kombinator出售的Thermorotor交换器以及APV/Invensys出售的刮板热交换器。如果使用刮板热交换器，则外壁被加热而不是被冷却；可以通过一些合适的装置提供加热，例如循环热水夹套、吹蒸汽和/或容器外表面上的电阻加热器。
图1的系统可以在各种工艺条件下操作，其中工艺条件取决于需要冷却的程度、被冷却的可泵送物料的性质以及最终的冷却产物的规格。可控制的工艺变量包括例如供给每单位处理量的可泵送物料的制冷剂量、混合程度(例如桨式混合器的转速)和供给每单位处理量的可泵送物料的混合能量、可泵送物料在流水线连续机械混合器中的停留时间、被加热的混合器壁和制冷剂入口喷嘴的温度以及制冷剂的性质。常用的操作参数的范围可包括例如：液体制冷剂与可泵送物料的质量流量比为0.1-2.0、桨式混合器的旋转速度为400-2000转/分钟、可泵送物料在流水线连续机械混合器中的停留时间为约1至约60秒、电机驱动内进式混合器的功率系数消耗量为0.3-2.0kW/升流水线连续机械混合器的内部体积。
制冷剂冷却的流水线连续机械混合器可用于将气体引入最终产品中，其中引入是在冷却时通过打泡或鼓泡实现的。将打泡的产物冷却到冷冻范围来提供冷冻的打泡产品例如奶油、冰淇淋和人造黄油。制冷剂的选择可以由所需产品的规格确定。例如，由于氮气的惰性和中性，在某些情况下可能需要使用氮气。在其它应用中，当需要二氧化碳的酸性和抑制细菌生长特性时，可以使用二氧化碳冷却产物。
液氮(LIN)是一种在本发明的各种实施方案中均使用的有利制冷剂。在系统操作中需要注入LIN的量是各种变量的函数，例如：(1)提供的液氮的纯度和气化潜热，(2)需要制冷和/或冷冻的产物的热性能，(3)制冷/冷冻产物的最终温度，(4)用于制冷/冻的产物量或流速和(5)工艺和设备的热损失。
能够从LIN中得到的冷却热量值依赖于LIN的性质和热量使用效率，即释放出气体时的温度以及供应和使用LIN的设备的操作特性。例如，340kJ/kg的值可以被认为是通过汽化LIN提供的冷却标准量，其包括蒸发潜热、热蒸汽的显热以及系统损失的等效热。如果提供的LIN是过冷却并且气体部分减少，该值可能增加，例如增加到360kJ/kg。
所有的化学或食物产品都因其组分的性质而具有不同的制冷和冷却速率。例如，将一种液体从50℃冷却到5℃的冷却量与另一种液体在相同的温度范围内冷却相比，通常将需要不同的冷却量。提供的实际冷却量可以用产物的kJ/kg表示。为了将食物冷却到冷冻点，由于物质相对稳定的比热通常会相对线性的冷却速率。例如水以约4.2kJ/kg/℃的比热冷却，直到在0℃下结冰为止。对于液体食品来说，水是较大的组分，由于非水分组分的凝固点降低，稳定的冷却速率可以达到0℃以下。例如，可以观察到蛋黄酱具有约-5℃的凝固点，在该凝固点以上具有3.0kJ/kg的比热，因而从30℃冷却到-5℃就会需要75kJ/kg的冷却量。
一旦用于冷却的产物用比热和需要的工艺要求表征，就能够确定需要使用液氮冷却。图2表示LIN流、产物流、以及冷却需要的供给LIN热量值三者之间的示例性关系。其它的变量可以改变图2的LIN需求关系。这些变量可以包括例如随环境温度改变的热损失、特殊冷却产物混合热、单独的工艺需求、以及具体设备的传热和热损失特性。
以下实施例描述了本发明的实施方案，但没有将本发明限于其中所述的任何具体细节。
实施例1
将可泵送的椰菜奶油沙司从8.2℃冷却到0℃以下，使得产物的稠性变为浆状并且部分结冻，从而使得冷却的沙司适于形成沙司片。冷却工艺使用图1所示的系统。进料容器17是用于储存沙司的900升过渡罐(transitank)。泵21是具有150-1500m3/小时的生产量和0.98kW电机的12级渐进型腔室Seepex泵。
流水线连续机械混合器1是具有外部循环热水夹套的动力搅拌器。混合器具有与流过管线31的LIN入口相连的1/4″接头，混合器的圆简直径大约为120mm圆筒长度大约为500mm。驱动电机9的功率为1.1kW。产物入口和出口接头是DN 40。搅拌轴具有约15mm的直径并且具有5个扇区，其中每个扇区具有3个叶片。RTD温度探针安装在混合器的入口和出口。液体流量计、温度探针和压力传送装置安装在泵的出口(图1中未示出)。
混合器与一个1/4″气态氮(GAN)入口固定在一起，并且具有在4巴供给压力下供应GAN和LIN的2-off Harsco 600升的小型罐(图1中未示出GAN供给)。提供具有调节器的三通球阀(未示出)，用于在LIN供给和GAN净化供给之间进行选择。LIN控制阀是Cv为4.0的Badger阀，并且通过产物出口温度或设定为固定开度来进行控制。在控制阀的后面安装Witt热减压阀。
控制面板装配有Siemens OP 17 HMI、C7634P PLC和泵的换流器以及搅拌器搅拌速度控制器(图1中未示出)。
将椰菜奶油沙司在约8℃的温度下储存在900升的过渡罐(进料容器17)中，深度大约1.5米。罐的出口与泵21的入口通过管线19相连，其中管线19是柔软的乳品适用软管，使得沙司能够通过重力进入泵21。通过渐进型腔室泵将沙司经过管线23输送到连续动力搅拌器1，其中管线23装配有液体流量计、压力传送装置和温度探针。
位于混合器的产物入口附近的1/4″接头与LIN/GAN阀进料系统相连接。LIN(用于冷却)或GAN(用于净化)的传送受到启动的三通球阀定位的影响。
通过连接在搅拌器出口的11/2″直径的90°弯头，将冷却产物导入产物接收器35中。搅拌器出口装有用于出口温度测量的RTD温度探针和自动控制装置(未示出)。然而，更多的最终产品温度测量装置被制成具有插入到产品接收器35内的冷却产物中的手握(handheld)温度探针。
由于混合器的出口排出液态和气态氮，所以在良好通风区进行实验，并且人工氧气报警通过所有参与实验的人维持。
在这个实施例中，可以由使用者设定的工艺参数包括：(1)可泵送物料流过装置的流速，因此使用者可设定HMI上的泵速，通过控制变换器的频率来控制产量；(2)LIN阀百分开度设定；以及(3)通过阀的状态估计LIN的消耗量以及供应液氮的传送压力。
使用上述系统进行三次冷却实验，结果概括在下表1中。
表1
实施例1的测试结果
    进料流   混合速度，RPM   LIN流速，kg/hr              温度，℃  LIN消耗量，kg/kg进料
  1/hr   kg/hr   入口   出口   降低
  1400   1400   600   1500   8.2   -2.0   10.2   1.1
  1120   1120   600   1980   8.2   -2.4   10.6   1.8
  840*   840*   600   1500   0   -4.5   4.5   1.8
*沙司在实验中循环通过混合器。
通过实验结果可以看出，沙司通过设备的流速和LIN流速随在线的冷却设备的冷却时间——温度关系改变而变化。
第一个实验在相对高的沙司流速和中间LIN控制阀设定的情况下进行。实验显示在1400升/小时进料速度下在桨式混合器中的停留时间太短以至于不能得到充分冷却。沙司从8.2℃冷却到-2℃，因而没有满足最终产物需要的约-5℃。而且，获得的产物没有充分浆化(可塑化)而形成小片。
随后，在第二个实验中进料流速降低，从而增加了有效的冷却时间。将LIN控制阀的设定点设定为99％，增加了对设备的冷却。该设置稍微降低了产物的最终温度，但是由于产物是部分冷冻，LIN制冷剂大部分被产物冷却的潜热所消耗。并没有得到所需要的最终温度-5℃。然而，在该较低的进料速度下，被冷却的沙司的质量并没有变质，沙司不是粒状的并且未显示出大的冰晶迹象。
可以推测，需要串联两个在线的冷却器来获得需要的最终温度-5℃。为了模拟两个所述串联的在线的冷却系统而进行另外一个实验，在实验中将沙司两次通过混合器。尽管应注意到实验中使用的产物的初始温度是～0℃，但仍然出现了更加令人振奋的结果，这是液压头的不足而导致传送罐不再提供稳定的沙司流速。因此，需要使用在先前实验中已经被冷却、而在间隔时期被加热的沙司。
在该实验中，沙司第一次通过冷却元件时的温度冷却到-2.6℃，并且仍然很好地在产物的潜在冷却区内。已处理了部分以上所述的沙司后，断开泵的送料斗，排干并重新连接，从而使得重新批量冷却处理沙司。将-2.6℃的沙司用于充满进料斗并且用与第一次冷却步骤相同的操作条件进一步冷却。
在第二次通过时处理的预冷却沙司具有可塑性的粘稠度，并且冷却到-4.5℃。可以得出结论，使用两个串联的在线的冷却元件能够生产出需要的温度-5℃下的部分冷凝产物。然而，必须谨慎地控制用于整个生产的系统以避免糊状物在混合器中完全冷冻，并且在该应用中将需要较高功率的混合器。
实施例2
实施例1中描述的装置由更高功率的混合器电机(1.5kw)带动运行，将蛋黄酱从40℃冷却到～5℃。对两种不同类型的蛋黄酱进行6次测试实验，结果概括在下表2中。
表2
实施例2的测试结果类别
   蛋黄酱进料流  类别  混合速度，RPM   LIN流速，kg/hr        温度，℃  LIN消耗量，kg/kg进料
  1/hr   1/hr  入口  入口  降低
  1000   920   1   600   250   36   3   33   0.3
  1000   920   1   600   250   37   3   34   0.3
  2750   2530   1   700   898   40.5   6   34.5     0.4
  1500   1380   1   500*   1540   49   10   39     1.1
  1000   900   2   600   250   37.5   6   31.5     0.3
  1000   900   2   600   200   37.5   4.5   33     0.2
*代表没有充分混合。
结果表明用于快速并且有效冷却蛋黄酱的装置的效率。对于高效的系统操作来说，混合程度最关键。尤其对于粘性产物如蛋黄酱。通过测试实验表明在测试实验中混合速度可降到500RPM。在该实验中达到充分冷却，但是由于LIN和蛋黄酱未充分混合，LIN的使用效率明显下降。未充分混合导致通过混合器产生活塞流，以至于冷却气体从混合器中排出，从而浪费了由LIN提供的一部分制冷作用。一旦混合是以上某一速率，则LIN/蛋黄酱的接触足以非常有效地直接传热。

Claims (28)

1、一种用于冷却可泵送物料的系统，该系统包括：
(a)具有进料口、液体制冷剂入口和冷却产物出口的流水线连续机械混合器；
(b)适于将液体制冷剂导入液体制冷剂入口的冷却液体的传送和注入系统；
(c)适于将可泵送物料导入进料口的进料系统。
2、权利要求1的系统，其还包括与被冷却产物出口相连的产物接收器，用于将蒸发的制冷剂从冷却产物中分离以提供最终冷却产物和被蒸发的制冷剂。
3、权利要求1的系统，其中流水线连续机械混合器选自桨式、单转子、多转子、销钉、介质剪切、高剪切、轴向流、交叉流、推进器、刮板式和涡轮式混合器。
4、权利要求1的系统，其中流水线连续机械混合器由电机驱动。
5、权利要求4的系统，其中电动机的额定功率和流水线连续机械混合器的内部体积的特征在于功率与体积的比为0.3-2.0kW/升流水线连续机械混合器的内部体积。
6、权利要求1的系统，其中液体制冷剂入口设置在进料口附近。
7、权利要求6的系统，其还包括至少一个设置在进料口与中间冷却产物出口之间的附加液体制冷剂入口。
8、权利要求1的系统，其中制冷剂液体的储存和注入系统用于储存和注入液体制冷剂，所述的液体制冷剂选自液氮、液态二氧化碳、液氩和液态空气。
9、权利要求1的系统，其中液体制冷剂入口包括喷嘴和用于加热喷嘴的加热系统。
10、权利要求1的系统，其中流水线连续机械混合器包括具有壁的容器，所述的壁具有内表面和外表面，而且包括用于加热内表面的混合器加热系统。
11、权利要求10的系统，其中液体制冷剂入口包括喷嘴和用于加热喷嘴的加热系统。
12、权利要求11的系统，其中混合器加热系统选自与容器外表面接触的循环热水夹套、在容器外表面吹的蒸汽和/或容器外表面上的电阻加热器。
13、权利要求12的系统，其中喷嘴包括选自铜、黄铜、青铜、铝、以及这些金属的组合的导热金属，其中导热金属与混合器加热系统、或容器内表面、或混合器加热系统以及容器的内表面之间是热接触。
14、权利要求1的系统，其还包括具有中间物料进料口和第二个冷却产物出口的附加的流水线连续机械混合器，其中(a)的流水线连续机械混合器的中间冷却产物出口与附加的流水线连续机械混合器的中间进料口相连。
15、权利要求15的系统，其中附加的流水线连续机械混合器具有靠近中间物料进料口并且与(b)的冷却液体储存和注入系统相连的液体制冷剂入口。
16、一种冷却可泵送物料的方法，该方法包括：
(a)提供一种用于混合与冷却可泵送物料的系统，该系统包括
(1)具有进料口、液体制冷剂入口和冷却产物出口的流水线连续机械混合器；
(2)适于将液体制冷剂导入液体制冷剂入口的冷却液体的储存和注入系统；
(3)适于将可泵送物料导入进料口的进料系统；
(b)通过进料口将可泵送物料导入进料系统和流水线连续机械混合器；
(c)通过液体制冷剂入口将液体制冷剂导入流水线连续机械混合器；
(d)在通过流水线连续机械混合器的阶段将液体制冷剂和可泵送物料相混合，从而蒸发液体制冷剂并冷却可泵送物料；以及
(e)通过冷却产物出口取出冷却产物。
17、权利要求16的方法，其还包括提供与被冷却产物出口相连的产物接收器，将冷却产物导入产物接收器中，从中间冷却产物中分离出蒸发的制冷剂，以及从产物接收器中取出最终的冷却产物和蒸发的制冷剂。
18、权利要求16的方法，其中液体制冷剂选自液氮、液态二氧化碳、液氩和液态空气。
19、权利要求16的方法，其中液体制冷剂与可泵送物料的质量流量比为0.1-2.0。
20、权利要求16的方法，其中流水线连续机械混合器是桨式混合器。
21、权利要求20的方法，其中桨式混合器以400-2000转/分钟的旋转速度运行。
22、权利要求16的方法，其中可泵送物料在流水线连续机械混合器中的停留时间为1-60秒。
23、权利要求16的方法，其中可泵送物料选自水包油乳状液、油包水乳状液、固液浆、糊状物、液体以及可泵送的易流动粉末。
24、权利要求16的方法，其中可泵送物料选自蛋黄酱、初馏产品、调味汁、汤、含乳液混合物、人造黄油、冰淇淋、布丁状物、奶油冻产物、干酪和凝乳产物、香蒜酱、酸辣酱和饮料。
25、权利要求16的方法，其中流水线连续机械混合器是桨式混合器，可泵送物料是蛋黄酱，液体制冷剂是液氮。
26、权利要求25的方法，其中桨式混合器以500-900转/分钟的旋转速度运行。
27、权利要求16的方法，其中流水线连续机械混合器包括具有壁的容器，所述的壁具有内表面和外表面，而且包括混合器加热系统，用于混合液体制冷剂和可泵送物料在通过流水线连续机械混合器期间加热内表面，从而防止可泵送物料在流水线连续机械混合器的内表面上冷凝。
28、权利要求27的方法，其中液体制冷剂入口包括喷嘴和喷嘴加热系统，当通过液体制冷剂入口将液体制冷剂导入流水线连续机械混合器时，加热喷嘴，从而防止泵送物料在喷嘴上的冷凝。
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