EA014813B1 - Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах - Google Patents
Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах Download PDFInfo
- Publication number
- EA014813B1 EA014813B1 EA201001054A EA201001054A EA014813B1 EA 014813 B1 EA014813 B1 EA 014813B1 EA 201001054 A EA201001054 A EA 201001054A EA 201001054 A EA201001054 A EA 201001054A EA 014813 B1 EA014813 B1 EA 014813B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- gas
- container
- tank
- supplying
- channel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Devices For Dispensing Beverages (AREA)
- Soy Sauces And Products Related Thereto (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных процессов и может быть использовано для проведения процессов диспергирования газа в жидкости, с сопутствующими массообменными процессами, например, для проведения газожидкостных реакций, абсорбции в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение устойчивого содержания газа в конечном продукте и повышение производительности работы устройства при карбонизации жидкостей, способных к пенообразованию. Аппарат включает средство для подачи компонентов в емкость (7) под давлением, содержащее механизм герметичного разъемного подсоединения к нему горловины емкости (7) и узел для диспергирования компонентов в емкости (7), блок управления подачей компонентов в емкость (7), который связан со средством для подачи компонентов в емкость (7) под давлением и каналом (29, или 35, или 37) стравливания газа из емкости (7) в атмосферу через регулируемый дроссельный вентиль (9) и выполнен с возможностью подключения к трубопроводу (4) подачи газа под давлением или трубопроводу (6) подачи жидкости под давлением и с возможностью подачи к средству для подачи компонентов в емкость (7) или газа под давлением, или жидкости под давлением с одновременным обеспечением стравливания газа из наполняемой емкости (7), или перекрытия трубопроводов (4 и 6) подачи газа под давлением и подачи жидкости под давлением соответственно.
Description
Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных процессов и может быть использовано для проведения процессов диспергирования газа в жидкости, с сопутствующими массообменными процессами, например для проведения газожидкостных реакций, абсорбции в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известно, что жидкости, например вода, напитки, насыщенные углекислым газом или кислородом, отличаются своеобразным приятным вкусом, освежающими свойствами и так называемой игристостью (интенсивное и продолжительное выделение пузырьков газа). Кислород обладает лечебнопрофилактическими свойствами при гипоксии организма. Углекислый газ обладает консервирующим свойством, благодаря чему повышается стойкость напитков при хранении. Газирование производится механическим введением и растворением в жидкости углекислого газа (фруктовые и минеральные воды, газированные, или шипучие, вина и вода) или естественным насыщением напитка углекислым газом, выделяющимся при брожении (бутылочное и акратофорное шампанское, игристые вина, сидр, пиво, хлебный квас). Первым способом напитки газируются в специальных аппаратах - сатураторах, акратофорах или металлических танках под давлением, с предварительным охлаждением жидкости и отводом из нее воздуха. Степень насыщения напитков углекислым газом или кислородом до 5-10 г/л. Осветленное пиво в некоторых случаях подвергают принудительной карбонизации - насыщению углекислым газом. В процессе принудительной карбонизации через заключенное в герметичную емкость пиво прогоняют под давлением пищевой углекислый газ. Точно такой же принцип лежал в основе советских сифонов для домашнего приготовления газированных напитков. В силу того, что принудительная карбонизация прекрасно подходит для фильтрованного пива, а также благодаря большей технологичности, именно этот вид насыщения пива углекислотой применяется на большинстве современных пивных заводов.
Известны различные способы насыщения жидкости газом. Один из способов состоит в напуске в объем воды углекислого газа. При этом в воде создаются пузырьки углекислого газа, которые поднимаются вверх, при этом газ растворяется в воде. Этот способ широко используется в устройствах (автоматических сатураторах) для газирования воды и применим для получения газированной воды в относительно небольших объемах: один стакан. Сатуратор содержит сатурационную камеру, устройство для частичного заполнения сатурационной камеры водой до заданного уровня, устройство для впуска в сатурационную камеру углекислого газа, устройство для перемешивания воды с целью насыщения этой воды углекислым газом, установленное внутри сатурационной камеры, устройство для стравливания из сатурационной камеры избыточного давления газа, устройство для дозированного розлива газированной воды. Устройство для стравливания избыточного давления газа выполнено в виде газового выпускного клапана, соединенного с сатурационной камерой, и содержит устройство для снижения шума выпускаемого газа, соединенного с этим газовым выпускным клапаном (\УО 2002/081067, МПК В01Р 3/04, опубл. 17.10.2002 г.).
Основной недостаток этого устройства состоит в том, что при увеличении объема жидкости, подвергаемой газированию, значительно увеличивается время карбонизации в камере, требуются дополнительные перемешивающие средства, а также устройство не позволяет фасовать готовый продукт в тару для отпуска потребителю и/или хранения (транспортировки) в объеме 0,5-3 л, например в пластиковые ПЭТ-бутылки.
Другой способ заключается в разбрызгивании или распылении воды в атмосфере углекислого газа. В этом способе сатурационная камера сначала заполняется углекислым газом, а затем в эту камеру впрыскивается вода. Углекислый газ растворяется в капельках воды и эти капли приносят растворенный в них углекислый газ в накапливающийся объем воды. Сатуратор содержит последовательно установленные колонны деаэрации, насыщения и стабилизации, каждая из которых имеет газовую и воздушную полости, линию отвода воздуха из колонны деаэрации, линии подачи воды в колонны деаэрации и насыщения, узел насыщения воды углекислым газом, устройство смешивания газированной воды с сиропом, соединительные линии, линии подачи углекислого газа в узел насыщения, колонны насыщения и стабилизации, линию отвода готового напитка и установленные в упомянутых линиях клапаны (патент РФ № 2163081, МПК Л23Ь 2/54, В01Р 3/04, опубл. 20.02.2001 г.). Сатуратор снабжен по меньшей мере одной дополнительной линией подачи углекислого газа для дополнительного перемешивания с установленным в ней насосом, соединяющей жидкостную и газовую полости колонны насыщения и/или стабилизации, при этом вход насоса соединен с газовой полостью соответствующей колонны, а клапан, установленный на линии отвода готового напитка, выполнен в виде регулятора давления.
Однако такое устройство имеет сложную конструкцию, требует отдельного цеха для получения газированной жидкости, а также устройство не предусматривает сразу фасовать готовый продукт в объеме 0,5-3,0 л в тару для продажи потребителю и/или хранения (транспортировки), например в пластиковые ПЭТ-бутылки.
Известно устройство для приготовления и выдачи газожидкостного коктейля, например кислородного, содержащее корпус с резервуаром для пенообразующей жидкости, вспениватель, систему подачи с клапаном подачи газа, дозирующим насосом и размещенной в резервуаре мешалкой с электроприводом (патент РФ № 2059401, МПК Л471 43/12, опубл. 10.05.1996 г.). При этом резервуар и вспениватель размещены на корпусе, формующий насос соединен всасывающим отверстием с резервуаром, а нагнета
- 1 014813 тельным отверстием - с вспенивателем, устройство имеет подпружиненный рычаг, установленный с возможностью взаимодействия со штоком дозирующего насоса и клапаном подачи газа.
Однако такое устройство имеет сложную конструкцию, а также устройство не предусматривает сразу фасовать готовый продукт в объеме 0,5-3,0 л в тару для продажи потребителю и/или хранения (транспортировки), например в пластиковые ПЭТ-бутылки.
Известно устройство для приготовления газированной воды (патент РФ № 2008773, МПК Л23Ь 2/00, опубл. 15.03.1994 г.), содержащее замкнутую цилиндрическую емкость с плоскими днищами и патрубками для подачи воды, диоксида углерода и отбора газированной воды, установленные на патрубках запорно-регулирующие клапаны, укрепленный на патрубке для подачи диоксида углерода распределительный элемент и приспособления для подачи воды и диоксида углерода под давлением и выдачи газированной воды, сообщенные с соответствующими патрубками. С целью повышения степени насыщения воды диоксидом углерода устройство снабжено приспособлением для предотвращения образования газовой фазы, смонтированным в цилиндрической емкости и включающим камеру, боковые стенки которой выполнены эластичными и имеют складки аккордионного типа, а торцевые - жесткими, и элемент полного сжатия камеры до нулевого объема, выполненный в виде спиральной пружины, закрепленной на одном из днищ емкости и соединенной с одной из торцевых стенок камеры для сжатия боковых ее стенок путем перемещения одной торцевой стенки к другой, при этом последняя укреплена на противоположном элементу сжатия днище емкости, патрубки для подачи воды, диоксида углерода и отбора газированной воды смонтированы в этой торцевой стенке камеры, а приспособление для подачи воды под давлением выполнено так, что обеспечивает давление, достаточное для преодоления усилий спиральной пружины и расширения камеры до объема подаваемой воды. Устройство позволяет разливать газированный напиток в емкости с завинчивающимися крышками.
Однако поскольку устройство предназначено для приготовления газированной воды в условиях невесомости, то оно содержит элементы (гофрированная камера с пружиной, эластичный мешок в емкости для напитка и т. п.), которые усложняют конструкцию устройства, массообменные процессы протекают недостаточно интенсивно, а узел крепления горловины емкости к сливному каналу не позволяет быстро соединять и разъединять заполняемую емкость с сатуратором.
Известно устройство (бытовой сатуратор) для насыщения находящейся в емкости жидкости газом, снабженное колпаком для емкости, в котором выполнен инжекционный канал, закрытый одноходовым обратным клапаном в комбинации с деталью с приспособлением для установки баллона со сжатым газом. Деталь содержит регулятор расхода газа при давлении подачи. В детали размещен редуктор, в который поступает газ из баллона. С колпаком или деталью связано уплотнение, герметизирующее стык между выходом и инжекционным каналом в колпаке (патент США № 49991400, МПК А23Ь 2/00, опубл. 12.03.91 г.).
Известно другое устройство для газирования жидкости (аппарат для карбонизации путем ввода СО2 в емкость), находящейся в емкости, включающее навинчиваемый на горловину емкости укупорочный колпачок, форсунку для подачи газа, проходящую сквозь отверстие в укупорочном колпачке и соединенную через запорное устройство с газовым баллоном, при этом место ввода форсунки в укупорочный колпачок герметично уплотнено (патент США № 4927569, МПК В01Р 3/04, опубл. 22.03.1990 г.).
Недостатки таких устройств состоят в том, что в них массообменные процессы протекают недостаточно интенсивно. Это не позволяет значительно повысить содержание газа в жидкости. Узел крепления горловины емкости к устройству не обеспечивает быстрое соединение и разъединение ее, что снижает производительность таких сатураторов.
Известно устройство для газирования и укупорки жидкости, находящейся в емкости, включающей стакан, в котором расположен укупорочный колпачок, форсунку для подачи газа, установленную в стакане и соединенную через запорное средство с газовым баллоном, отличающееся тем, что стакан выполнен эластичным и насажан на укупорочный колпачок, который навинчен на горлышко емкости с образованием зазора между торцом горлышка емкости и дном колпачка для прохода через него газа внутрь емкости (патент РФ № 2065281, МПК А23Ь 2/00, 20.08.1996 г.). Эластичный стакан снабжен уплотнительным кольцом. На внутренней поверхности укупорочного колпачка поперечно виткам резьбы выполнены прорези для прохода газа.
Недостатком выше приведенного устройства является то, что оно не обеспечивает необходимой производительности при получении газированного жидкого продукта и надежности укупорки при газировании больших партий емкостей с жидкостью. Массообменные процессы в таком сатураторе протекают недостаточно интенсивно, так как газ вводится в объем жидкости при атмосферном давлении. Это не позволяет значительно повысить содержание газа в жидкости.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство для газирования и укупорки жидкости, находящейся в емкости, включающее стакан, в котором расположен укупорочный колпачок, уплотнительное кольцо, канал для подачи газа и запорное устройство (патент РФ № 2167560, МПК А23Ь 2/00, опубл. 27.05.2001 г.). Стакан снабжен накидной гайкой, фиксирующей уплотнительное кольцо, и подвижным штоком с насадкой для захвата укупорочного колпачка. Стакан снабжен манжетой, установленной между срезом стакана и уплотнительным кольцом. Запорное устройство выполнено в виде клапана,
- 2 014813 установленного с возможностью взаимодействия с подвижным штоком. Канал для подачи газа подведен к стакану через патрубок, на котором установлена втулка с возможностью вращения вокруг патрубка.
Недостатком устройства является то, что конструкция сатуратора предусматривает введение газа в емкость, уже заполненную жидкостью, что снижает возможность введения в нее значительного количества газа, так как в результате контакта газообразной и жидкой фаз образуется малая поверхность их соприкосновения. Образующаяся при этом газированная вода или другие, смешанные с СО2 или О2 напитки во многих отношениях неудовлетворительны, неустойчивы при хранении, а СО2 относительно быстро выходит из смеси газа и воды, так что при медленном способе питья большая часть налитой смеси газа и воды больше не содержит газа. При карбонизации таких напитков, как пиво, которое содержит уже углекислый газ, значительно снизится производительность работы данного устройства из-за пенообразования при предварительном заполнении емкости пивом, а также в процессе введения газа в напиток.
Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение устойчивого содержания газа в конечном продукте и повышение производительности работы устройства при карбонизации жидкостей, способных к пенообразованию.
Указанный технический результат достигается тем, что в аппарате для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах, характеризующемся тем, что он включает средство для подачи компонентов в емкость под давлением, содержащее механизм герметичного разъемного подсоединения к нему горловины емкости и узел для диспергирования компонентов в емкости, блок управления подачей компонентов в емкость, который связан со средством для подачи компонентов в емкость под давлением и каналом стравливания газа из емкости в атмосферу через регулируемый дроссельный вентиль и выполнен с возможностью подключения к трубопроводу подачи газа под давлением или трубопроводу подачи жидкости под давлением и с возможностью подачи к средству для подачи компонентов в емкость или газа под давлением, или жидкости под давлением с одновременным обеспечением стравливания газа из наполняемой емкости, или перекрытия трубопроводов подачи газа под давлением и подачи жидкости под давлением.
Блок управления подачей компонентов в емкость может быть выполнен в виде трехходового дискового крана-картриджа с ручным управлением, подключенного входными каналами к трубопроводам подачи газа и жидкости и выходным каналом соединен через сливной канал с емкостью.
Блок управления подачей компонентов в емкость может быть выполнен в виде двух вентилей с ручным управлением, подключенных входными каналами соответственно к трубопроводам подачи газа и жидкости и выходными каналами соединенных через сливной канал с емкостью.
Механизм герметичного разъемного подсоединения горловины емкости к аппарату содержит кольцевую упругоэластичную прокладку, прикрепленную соосно вокруг выходного отверстия сливного канала и ложку с ручкой и пазом, соответствующим размеру горловины бутылки, причем цилиндрическая часть ложки расположена вокруг сливного канала с возможностью поворота и возвратнопоступательного перемещения и имеет в его стенке сквозной винтовой паз, в котором установлен ролик, прикрепленный штифтом к стенке цилиндрической части ложки.
Механизм герметичного разъемного подсоединения горловины емкости к аппарату может содержать кольцевую упругоэластичную прокладку, прикрепленную соосно вокруг отверстия сливного канала и ложку с ручкой и пазом, соответствующим размеру горловины бутылки, причем цилиндрическая часть ложки расположена вокруг сливного канала и кинематически связана с его стенкой посредством резьбового соединения с возможностью поворота и возвратно-поступательного перемещения.
Узел для диспергирования компонентов в емкости представляет собой насадок со сквозным осевым каналом стравливания газа из емкости в атмосферу, соединенным с входным каналом дроссельного вентиля, и с винтовой канавкой на боковой цилиндрической поверхности, установленный на выходе сливного канала.
Узел для диспергирования компонентов в емкости выполнен в виде изогнутой в сторону внутренней поверхности стенок емкости трубки, установленной на конце сливного канала и канала для стравливания газа из емкости в атмосферу, соединенного с входным каналом дроссельного вентиля и расположенного вдоль сливного канала.
Узел для диспергирования компонентов в емкости представляет собой трубку с кольцевым буртиком на ее конце со стороны внешней поверхности, установленную на выходе сливного канала и с зазором относительно его стенок, осевой канал которой предназначен для стравливания газа в атмосферу и соединен с входным каналом дроссельного вентиля.
Конструкция аппарата (сатуратора) позволяет вначале подавать газ под давлением в емкость, а затем подавать, стравливая в атмосферу газ, в емкость под давлением жидкость в диспергированном виде, представляющем собой пленку, стекающую по ее стенке, что значительно увеличивает поверхность контакта жидкости и газа, интенсивнее растворяет газ в жидкости. При этом обеспечивается устранение пенообразования за счет создания давление газа в аппарате и над поверхностью жидкости в емкости, которое превышает давление насыщения растворенного в напитке газа и не позволяет жидкости вскипать. Узел для диспергирования компонентов обеспечивает подачу напитка в виде пленки на стенки емкости, что снижает пенообразование.
- 3 014813
Механизм герметичного разъемного подсоединения горловины емкости к аппарату позволяет быстро и надежно подсоединять и разъединять емкость, что повышает производительность работы аппаратасатуратора.
Устройство поясняется следующими графическими материалами. На фиг. 1 изображена схема аппарата для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах с блоком управления, выполненным в виде двух вентилей. На фиг. 2 приведена схема аппарата для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах с блоком управления, выполненным в виде трехходового дискового крана-картриджа и узлом диспергирования, выполненном в виде винта. На фиг. 3 приведена схема аппарата для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах с блоком управления, выполненным в виде трехходового дискового крана-картриджа и узлом диспергирования, выполненным в виде трубки с буртиком, отклоняющим струю жидкости к стенке емкости. На фиг. 4 приведена схема аппарата для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах с блоком управления, выполненным в виде трехходового дискового крана-картриджа и узлом диспергирования, выполненным в виде изогнутого трубчатого элемента, отклоняющего струю жидкости к стенке емкости. На фиг. 5 приведен разрез А-А фиг. 1, где представлен разрез механизма герметичного разъемного подсоединения горловины емкости к аппарату. На фиг. 6 приведен разрез по Б-Б фиг. 1, где представлен дополнительный разрез механизма герметичного разъемного подсоединения горловины емкости к аппарату.
Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах включает корпус 1, имеющий сливной канал 2, канал 3, соединенный с трубопроводом 4 подачи газа из газового баллона, канал 5, соединенный с трубопроводом 6 подачи напитка из изобарической емкости, средство для подачи компонентов в емкость 7 под давлением, содержащее механизм герметичного разъемного подсоединения к выходному отверстию сливного канала 2 аппарата, размещенный на корпусе 1 вокруг боковой стенки 8 сливного канала 2 горловины емкости 7, узел для диспергирования компонентов в указанной емкости 7 и дроссельный вентиль 9 с выходным отверстием 10, установленный в корпусе 1. Узел для диспергирования компонентов в емкости 7 размещен в сливном канале 2. В первом варианте выполнения блока управления подачей компонентов в емкость 7 (фиг. 1) каналы 3 и 5, подсоединенные соответственно к трубопроводам 4 и 6 подачи газа и напитка, соединены со сливным каналом 2 через отдельные вентили 11 и 12, установленные в полости 13 корпуса 1 аппарата. Причем, например, канал 3 соединен с полостью 13 через вентиль 11, а канал 5 соединен с полостью 13 через вентиль 12 (фиг. 1).
Во втором варианте выполнения блока управления подачей компонентов в емкость 7 (фиг. 2) каналы 3 и 5, подсоединенные соответственно к трубопроводам 4 и 6 подачи газа и напитка, соединены со сливным каналом 2 через трехходовой дисковый кран-картридж 14, установленный в корпусе 1 аппарата. Трехходовой кран 14 содержит рукоятку 15 ручного управления, соединенную с его верхним подвижным диском 16. Причем, например, канал 3 подсоединен к подводящему отверстию 17 крана 14, канал 5 подсоединен к подводящему отверстию 18 этого крана, а сливной канал 2 подсоединен к отводящему отверстию (на чертежах не показан) крана 14 (фиг. 2).
Механизм герметичного разъемного подсоединения горловины емкости 7 к аппарату (фиг. 1 и 2) содержит кольцевую упругоэластичную прокладку 19, прикрепленную соосно вокруг выходного отверстия сливного канала 2, и ложку 20 с ручкой управления 21 и пазом 22, соответствующим размеру горловины емкости 7, причем цилиндрическая часть 23 ложки расположена вокруг боковой стенки 8 сливного канала 2 с возможностью поворота и возвратно-поступательного перемещения и имеет в этой стенке глухой винтовой паз 24, в котором установлен ролик 25, прикрепленный штифтом 26 к стенке цилиндрической части 23 ложки 20. Паз 22 ложки расположен перед выходным отверстием сливного канала 2 (фиг. 5 и 6). Во втором варианте выполнения механизма (фиг. 3) цилиндрическая часть 23 ложки 20 расположена вокруг боковой стенки 8 сливного канала 2 и кинематически связана с указанной стенкой 8 посредством резьбы 27.
Узел для диспергирования компонентов в емкости 7 (фиг. 1 и 2) представляет собой насадок 28 со сквозным осевым каналом 29 стравливания газа из емкости 7 в атмосферу, соединенным с входным каналом 30 дроссельного вентиля 9, имеет винтовую канавку 31 на боковой цилиндрической поверхности и установлен на выходе сливного канала 2.
В другом варианте выполнения (фиг. 3) узел для диспергирования компонентов в емкости 7 представляет собой трубку 32 с кольцевым буртиком 33 на ее конце со стороны внешней поверхности, установленную на выходе сливного канала и с зазором 34 относительно его стенок, осевой канал 35 которой предназначен для стравливания газа в атмосферу и соединен с входным каналом 30 дроссельного вентиля 9.
В третьем варианте выполнения (фиг. 4) узел для диспергирования компонентов в емкости 7 выполнен в виде изогнутой в сторону внутренней поверхности стенок емкости 7 трубки 36, установленной на конце сливного канала 2 и канала 37 для стравливания газа из емкости 7 в атмосферу, соединенного с входным каналом 30 дроссельного вентиля 9 и расположенного вдоль сливного канала 2.
Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах работает следующим образом.
Емкость 7 вставляют в паз 22 ложки 20 механизма герметичного разъемного подсоединения горло
- 4 014813 вины емкости 7 к аппарату и поворотом ручки 21 герметично состыковывают с торцом сливного канала 2 за счет эластичного кольцевой прокладки 19. При этом дроссель 9 закрыт. Вентили 11 и 12 первого варианта выполнения средства для подачи компонентов в емкость 7 под давлением (фиг. 1) и рукоятка 15 трехходового крана 14 второго варианта выполнения средства для подачи компонентов в емкость 7 под давлением (фиг. 2) находятся в закрытом положении. Затем открывают вентиль 11 (фиг. 1) для сообщения трубопровода 4 подачи газа через канал 3, полость 13, сливной канал 2 и винтовую канавку 31 с внутренним объемом емкости 7 или поворачивают рукоятку 15 вместе с верхним диском 16 трехходового крана 14 (фиг. 2) на 45° (против часовой стрелки) для сообщения трубопровода 4 с газом через канал 3, подводящее отверстие 17, отводящее отверстие крана 14, сливной канал 2, винтовую канавку 31 с внутренним объемом емкости 7. При этом газ (например, СО2 или О2) поступает в емкость 7, давление в которой выравнивается до давления в изобарической емкости (на чертежах не показана). Далее, закрывают вентиль 11 и открывают вентиль 12 (фиг. 1) для сообщения трубопровода 6 с жидкостью через канал 5, полость 13, сливной канал 2, винтовую канавку 31 с внутренним объемом емкости 7 или поворачивают рукоятку 15 вместе с верхним диском 16 трехходового крана 14 (фиг. 2) на 90° в обратном направлении (против часовой стрелки) для сообщения трубопровода 6 с напитком через канал 5, подводящее отверстие 18, отводящее отверстие крана 14, сливной канал 2, винтовую канавку 31 с внутренним объемом емкости 7. Поскольку давление в емкости 7 и изобарической емкости одинаково, то поступления жидкости в указанную емкость 7 нет. При открытии дросселя 9 газ (СО2 или О2) через осевой канал 29 стравливания газа (фиг. 1 и 2), или осевой канал 35 стравливания газа (фиг. 3), или канал 37 стравливания газа (фиг. 4) и отверстие 10 дросселя 9 вытесняется из емкости 7 в атмосферу. Создается перепад давления в изобарической емкости и емкости 7 за счет чего жидкость подается в емкость 7, заполняя последнюю. Проходя через винтовую канавку 31 насадка 28 (фиг. 1 и 2) жидкость под действием центробежных сил подается в виде пленки конической формы на стенки горловины емкости 7, или отклоняется кольцевым буртиком 33 (фиг. 3), или отклоняется изогнутой трубкой 36 (фиг. 4) в сторону внутренней поверхности емкости 7 и далее плавно стекает по ее стенкам, насыщаясь газом без пенообразования. Устранение пенообразования обеспечивается также за счет создания давление газа в системе розлива и над поверхностью жидкости в емкости 7 (порядка 1,5-3,5 атм), которое превышает давление насыщения растворенного в напитке газа. После заполнения емкости 7 жидкостью с растворенным в ней газом для прекращения ее дальнейшего поступления вентиль 12 закрывают (фиг. 1) или поворачивают рукоятку 15 вместе с верхним диском 16 трехходового крана 14 (фиг. 2) на 45° (против часовой стрелки) в исходное положение. Остаток газа в горловине емкости 7 удаляют в атмосферу через осевой канал 29 насадка 28, входной канал 30 и выходное отверстие 10 дросселя 9 (фиг. 1 и 2), или через осевой канал 35 для стравливания газа, входной канал 30 и выходное отверстие 10 дросселя 9 (фиг. 3), или через канал 37 для стравливания газа, входной канал 30 и выходное отверстие 10 дросселя 9. После выравнивания давления в емкости 7 до атмосферного вращают рукоятку 21 в обратном направлении, отсоединяя торец сливного канала 2 от горловины емкости 7, которую вынимают из аппарата (сатуратора), закрывают пробкой и отпускают потребителю или отправляют на хранение. Степень насыщения жидкости газом составляет 69 г/л. Так получают кислородные коктейли, газированные напитки, газированные минеральную и простую воды, пиво, обогащенное углекислотой.
Таким образом, изобретение позволяет достичь технического результата, а именно повысить устойчивое содержание газа в конечном жидком продукте за счет создания в емкости 7 условий сатурации под более высоким давлением (равным 1,5-3,5 технической атмосферы), чем в прототипе, а жидкость, подаваемая в емкость 7 с газом в виде пленки, стекающей по внутренней поверхности емкости 7 посредством узла диспергирования компонентов, значительно увеличивает поверхность ее контакта с газовой фазой, интенсивнее растворяет газ в жидкости. Производительность работы аппарата при карбонизации жидкостей, способных к пенообразованию, повышается вследствие устранения ценообразования за счет создания давления газа в аппарате и над поверхностью жидкости в емкости, которое превышает давление насыщения растворенного в напитке газа и не позволяет жидкости вскипать. Механизм герметичного разъемного подсоединения горловины емкости к аппарату позволяет быстро и надежно подсоединять и разъединять емкость, что также повышает производительность работы аппарата-сатуратора.
Claims (8)
1. Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах, включающий средство для подачи компонентов в емкость (7) под давлением, содержащее механизм герметичного разъемного подсоединения к нему горловины емкости (7) и узел для диспергирования компонентов в емкости (7), блок управления подачей компонентов в емкость (7), который связан со средством для подачи компонентов в емкость (7) под давлением и каналом (29, 35, 37) стравливания газа из емкости (7) в атмосферу через регулируемый дроссельный вентиль (9) и выполнен с возможностью подключения к трубопроводу (4) подачи газа под давлением или трубопроводу (6) подачи жидкости под давлением и с возможностью подачи к средству для подачи компонентов в емкость (7) или газа под давлением, или жидкости под давлением с одновременным обеспечением стравливания газа из наполняемой емкости (7), или перекры
2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что блок управления подачей компонентов в емкость (7) выполнен в виде трехходового дискового крана-картриджа (14) с ручкой (15) управления, подключенного входными каналами (3 и 5) к трубопроводам (4 и 6) подачи газа и жидкости соответственно и выходным каналом соединен через сливной канал (2) с емкостью (7).
3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что блок управления подачей компонентов в емкость (7) выполнен в виде двух вентилей (11 и 12) с ручками управления, подключенных входными каналами (3 и 5) соответственно к трубопроводам (4 и 6) подачи газа и жидкости и выходными каналами соединенных через полость (13) корпуса (1) и сливной канал (2) с емкостью (7).
4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что механизм герметичного разъемного подсоединения горловины емкости (7) к аппарату содержит кольцевую упругоэластичную прокладку (19), прикрепленную соосно вокруг выходного отверстия сливного канала (2) в его стенку (8), и ложку (20) с ручкой (21) и пазом (22), соответствующим размеру горловины емкости (7), причем цилиндрическая часть (23) ложки (20) расположена вокруг сливного канала (2) с возможностью поворота и возвратно-поступательного перемещения и имеет в его стенке (8) глухой винтовой паз (24), в котором установлен ролик (25), прикрепленный штифтом (26) к стенке цилиндрической части (23) ложки (20).
5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что механизм герметичного разъемного подсоединения горловины емкости (7) к аппарату содержит кольцевую упругоэластичную прокладку (19), прикрепленную соосно вокруг отверстия сливного канала (2), и ложку (20) с ручкой (21) и пазом (20), соответствующим размеру горловины емкости (7), причем цилиндрическая часть (23) ложки расположена вокруг сливного канала (2) и кинематически связана с его стенкой (8) посредством резьбового соединения (27) с возможностью поворота и возвратно-поступательного перемещения.
- 5 014813 тия трубопроводов (4 и 6) подачи газа под давлением и подачи жидкости под давлением соответственно.
6. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что узел для диспергирования компонентов в емкости (7) представляет собой насадок (28) со сквозным осевым каналом (29) стравливания газа из емкости (7) в атмосферу, соединенным с входным каналом (30) дроссельного вентиля (9), и с винтовой канавкой (31) на боковой цилиндрической поверхности, установленной на выходе сливного канала (2).
7. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что узел для диспергирования компонентов в емкости (7) выполнен в виде изогнутой в сторону внутренней поверхности стенок емкости трубки (36), установленной на конце сливного канала (2) и канала (37) для стравливания газа из емкости (7) в атмосферу, соединенного с входным каналом (30) дроссельного вентиля (9) и расположенного вдоль сливного канала (2).
8. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что узел для диспергирования компонентов в емкости (7) представляет собой трубку (32) с кольцевым буртиком (33) на ее конце со стороны внешней поверхности, установленную на выходе сливного канала (2) с зазором (34) относительно его стенок, осевой канал (35) которой предназначен для стравливания газа в атмосферу и соединен с входным каналом (30) дроссельного вентиля (9).
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201001054A EA014813B1 (ru) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах |
| UAA201102204A UA100761C2 (ru) | 2010-07-12 | 2011-02-25 | Аппарат для проведения массообменных процессов гетерогенных системах |
| CN2011101853879A CN102371128A (zh) | 2010-07-12 | 2011-07-04 | 用于在多相体系中执行物质交换过程的设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201001054A EA014813B1 (ru) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201001054A1 EA201001054A1 (ru) | 2011-02-28 |
| EA014813B1 true EA014813B1 (ru) | 2011-02-28 |
Family
ID=43778131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201001054A EA014813B1 (ru) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102371128A (ru) |
| EA (1) | EA014813B1 (ru) |
| UA (1) | UA100761C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2694494C2 (ru) * | 2017-09-11 | 2019-07-15 | Закрытое Акционерное Общество "Ленпродмаш" | Сатуратор активизированный |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4927569A (en) * | 1989-03-01 | 1990-05-22 | Robinson Bruce R | Carbonation apparatus with CO2 injection into serving vessel |
| RU2065281C1 (ru) * | 1994-10-10 | 1996-08-20 | Сергей Дмитриевич Филиппов | Устройство для газирования и укупорки жидкости, находящейся в емкости |
| RU2167560C1 (ru) * | 2000-01-18 | 2001-05-27 | Филиппов Сергей Дмитриевич | Устройство для газирования и укупорки жидкости, находящейся в емкости |
| JP2009039717A (ja) * | 2001-04-06 | 2009-02-26 | Scott Nicol | 炭酸化システム及び方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1092507A (en) * | 1976-10-25 | 1980-12-30 | Peter F. Haythornthwaite | Carbonating apparatus |
| US4917831A (en) * | 1989-03-29 | 1990-04-17 | The Coca-Cola Company | Buoyant tank carbonator pump control for post-mix beverage apparatus |
| CA2241868A1 (en) * | 1996-01-04 | 1997-07-17 | International Home Beverage Supply Co., Inc. | Carbonated beverage making apparatus and method |
| EP0935993A1 (de) * | 1998-02-10 | 1999-08-18 | Kautz, Peter | Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen |
| DE19825559C2 (de) * | 1998-06-08 | 2001-03-08 | Privatbrauerei M C Wieninger G | Verfahren zur Anreicherung einer Flüssigkeit mit zwei Gasen und Vorrichtung zum Abfüllen von mit Gasen behandelten Flüssigkeiten |
| FR2799137B1 (fr) * | 1999-10-05 | 2001-11-09 | Air Liquide | Procede, equipement et installation pour la production d'un liquide carbonate |
| DE10028676A1 (de) * | 2000-06-09 | 2002-06-20 | Khs Masch & Anlagenbau Ag | Verfahren zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter mit einem flüssigen Füllgut sowie Füllmaschine |
-
2010
- 2010-07-12 EA EA201001054A patent/EA014813B1/ru not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-02-25 UA UAA201102204A patent/UA100761C2/ru unknown
- 2011-07-04 CN CN2011101853879A patent/CN102371128A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4927569A (en) * | 1989-03-01 | 1990-05-22 | Robinson Bruce R | Carbonation apparatus with CO2 injection into serving vessel |
| RU2065281C1 (ru) * | 1994-10-10 | 1996-08-20 | Сергей Дмитриевич Филиппов | Устройство для газирования и укупорки жидкости, находящейся в емкости |
| RU2167560C1 (ru) * | 2000-01-18 | 2001-05-27 | Филиппов Сергей Дмитриевич | Устройство для газирования и укупорки жидкости, находящейся в емкости |
| JP2009039717A (ja) * | 2001-04-06 | 2009-02-26 | Scott Nicol | 炭酸化システム及び方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2694494C2 (ru) * | 2017-09-11 | 2019-07-15 | Закрытое Акционерное Общество "Ленпродмаш" | Сатуратор активизированный |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201001054A1 (ru) | 2011-02-28 |
| CN102371128A (zh) | 2012-03-14 |
| UA100761C2 (ru) | 2013-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10106392B2 (en) | Beverage dispenser and method for mixing one or more beverage components with at least one carbonated liquid | |
| RU2391878C2 (ru) | Способ и устройство для приготовления и розлива обогащенных кислородом жидкостей | |
| US20140262899A1 (en) | Recharging cap for beverage container | |
| US10477883B2 (en) | Gas injection assemblies for batch beverages having spargers | |
| US3991219A (en) | Method for mixing a carbonated beverage | |
| RU2381174C1 (ru) | Устройство для ручного розлива пенящихся и/или газированных напитков | |
| US20070164058A1 (en) | Pouring apparatus for carbonated beverages in bottles | |
| CN108675250B (zh) | 一种液体充气自动灌装设备及其灌装方法 | |
| EP0272906A2 (en) | Improvements in and relating to taps for pressurised casks and bottles | |
| KR200473166Y1 (ko) | 여러가지 거품 음료 및/또는 탄산 음료의 가압 수동 분배를 위한 장치 | |
| EA014813B1 (ru) | Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах | |
| RU2378185C1 (ru) | Механизм крепления горловины пластиковой бутылки к сливному каналу устройства для ручного розлива пенящихся и/или газированных напитков | |
| RU2337053C2 (ru) | Устройство для ручного розлива пенящихся и/или газированных напитков "пегас-м" | |
| WO1999003774A1 (en) | Machine and method for filling containers, in particular bottles | |
| RU93789U1 (ru) | Устройство для ручного розлива пенящихся напитков под давлением | |
| JP6713228B2 (ja) | 液体注出装置 | |
| US11952256B2 (en) | Beverage distribution assembly | |
| US20110262615A1 (en) | Apparatus for the Production of a Sparkling Beverage | |
| CN208234526U (zh) | 一种液体充气灌装设备 | |
| JP3215825U (ja) | Ｃｏ２導入用のバルブを有する、ガスを含有する液体を供するための装置 | |
| RU106240U1 (ru) | Устройство для ручного розлива пенящихся и/или газированных напитков | |
| US11807513B2 (en) | Apparatus, system and method for mixing liquid in a beverage container | |
| RU80835U1 (ru) | Устройство для ручного розлива пенящихся и/или газированных напитков "пегас-о" | |
| RU160755U1 (ru) | Аппарат для ручного двухпотокового розлива пенящихся напитков | |
| WO2018191136A1 (en) | Beverage distribution assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM |