阅读说明：本技术 一种双uht系统饮料生产线 (Beverage production line with double UHT systems ) 是由 茅嘉惠 杨亚军 于 2020-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双UHT系统饮料生产线,包括第一UHT系统、第二UHT系统、脱气单元、均质单元、灌装单元、构成组合阀组的第一切换阀组和第二切换阀组；组合阀组处于第一工作状态时：脱气单元、均质单元、灌装单元均与第一UHT系统连通,且均与第二UHT系统断开；第二UHT系统通过组合阀组形成CIP清洗内循环；组合阀组处于第二工作状态时：脱气单元、均质单元、灌装单元均与第二UHT系统连通,且均与第一UHT系统断开；第一UHT系统通过组合阀组形成CIP清洗内循环。本发明一种双UHT系统饮料生产线,两套UHT系统共用脱气单元和均质单元,成本较低；两套UHT系统一备一用,一套UHT系统的CIP清洗和另一套UHT系统的生产同时进行且互不干扰；能够保持对饮料的无缝热处理。(The invention discloses a double UHT system beverage production line, which comprises a first UHT system, a second UHT system, a degassing unit, a homogenizing unit, a filling unit, a first switching valve bank and a second switching valve bank, wherein the first switching valve bank and the second switching valve bank form a combined valve bank; when the combined valve group is in a first working state: the degassing unit, the homogenizing unit and the filling unit are all communicated with the first UHT system and are all disconnected with the second UHT system; the second UHT system forms CIP cleaning internal circulation through a combined valve bank; when the combined valve group is in a second working state: the degassing unit, the homogenizing unit and the filling unit are all communicated with the second UHT system and are all disconnected with the first UHT system; the first UHT system forms a CIP cleaning inner loop through a combination valve bank. According to the double UHT system beverage production line, two sets of UHT systems share the degassing unit and the homogenizing unit, so that the cost is low; one of the two sets of UHT systems is used, and the CIP cleaning of one set of UHT system and the production of the other set of UHT system are carried out simultaneously and do not interfere with each other; seamless heat treatment of the beverage can be maintained.)

一种双UHT系统饮料生产线

技术领域

本发明涉及饮料生产技术领域，特别涉及一种双UHT系统饮料生产线。

背景技术

几乎所有的饮品都采用热处理方式灭菌，灭菌温度达100-140℃或以上。常规的热处理设备是UHT系统，根据产品特性可以选择板式UHT或管式UHT。两者的主要区别是加热换热器类型不同，一者采用板式换热器，另一者则采用管式换热器，但是两者的杀菌工艺相同，均是通过蒸汽热源对饮料进行直接加热或间接加热。无论选择哪种换热器加热都无法避免生产时换热器内表面的结垢问题，当UHT系统结垢严重后就需要对设备停机进行清洗。

对于果蔬原浆、果酱、豆奶、番茄汁、高蛋白乳品等，其浓缩汁含量或蛋白含量偏高。在通过UHT热处理灭菌生产过程中，在很短的时间内在换热器内表面就会形成结垢层，出现结垢层后整体换热效率下降，只能不断提高换热介质的温度来弥补。随着物料和换热介质温差越来越大，贴近换热器金属表面的结垢层还会出现焦糊化，并造成结垢层加剧形成。结垢层逐渐加厚后就出现脱落现象，严重时掉落的结垢块状物和焦糊黑色颗粒物就会随着物料一起进入后端的灌装设备中进行灌装，影响产品品质。为了避免UHT热处理后出现的结垢块状物和焦糊黑色颗粒物混入成品中，生产线只能定期停产，对UHT设备进行复杂的CIP清洗，再进行SIP消毒后重新投入使用，在这个过程中其他设备只能停机等待，浪费大量时间和待机能源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种双UHT系统饮料生产线，两套UHT系统共用脱气单元和均质单元，且能够做到一备一用，一套UHT系统的CIP清洗和另一套UHT系统的正常生产同时进行且互不干扰。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种双UHT系统饮料生产线，包括第一UHT系统、第二UHT系统、脱气单元、均质单元和灌装单元；所述生产线还包括第一切换阀组和第二切换阀组；

所述第一切换阀组用于连接所述脱气单元与所述第一UHT系统、所述第二UHT系统；所述第一切换阀组还用于连接所述均质单元与所述第一UHT系统、所述第二UHT系统；所述第二切换阀组用于连接所述灌装单元与所述第一UHT系统、所述第二UHT系统；

所述第一切换阀组和所述第二切换阀组构成的组合阀组具有第一工作状态和第二工作状态：

所述组合阀组处于所述第一工作状态时，所述脱气单元、所述均质单元、所述灌装单元均与所述第一UHT系统连通，且均与所述第二UHT系统断开；所述第二UHT系统通过所述组合阀组形成CIP清洗内循环；

所述组合阀组处于所述第二工作状态时，所述脱气单元、所述均质单元、所述灌装单元均与所述第二UHT系统连通，且均与所述第一UHT系统断开；所述第一UHT系统通过所述组合阀组形成CIP清洗内循环。

优选地，所述第一UHT系统包括第一脱气出口、第一脱气入口、第一均质出口、第一均质入口、第一物料出口、第一物料入口；所述第二UHT系统包括第二脱气出口、第二脱气入口、第二均质出口、第二均质入口、第二物料出口、第二物料入口；所述脱气单元包括第一出口和第一入口；所述均质单元包括第二出口和第二入口；所述灌装单元包括进料口和回料口；

所述第一UHT系统还包括设于所述第一均质入口和所述第一物料出口之间的第一升温杀菌段和第一降温段、设于所述第一物料入口和所述第一脱气出口之间的第一平衡罐；所述第二UHT系统还包括设于所述第二均质入口和所述第二物料出口之间的第二升温杀菌段和第二降温段、设于所述第二物料入口和所述第二脱气出口之间的第二平衡罐。

更优选地，所述第一切换阀组包括分别与所述第一入口连通第一换向阀和第二换向阀、分别与所述第一出口连通的第三换向阀和第四换向阀、连接在所述第一换向阀和所述第三换向阀之间的第一截断阀、连接在所述第二换向阀和所述第四换向阀之间的第二截断阀、分别与所述第二入口连通的第五换向阀和第六换向阀、分别与所述第二出口连通的第七换向阀和第八换向阀、连接在所述第五换向阀和所述第七换向阀之间的第三截断阀、连接在所述第六换向阀和所述第八换向阀之间的第四截断阀；

所述第一换向阀与所述第一脱气出口连通，所述第二换向阀与所述第二脱气出口连通，所述第三换向阀与所述第一脱气入口连通，所述第四换向阀与所述第二脱气入口连通，所述第五换向阀与所述第一均质出口连通，所述第六换向阀与所述第二均质出口连通，所述第七换向阀与所述第一均质入口连通，所述第八换向阀与所述第二均质入口连通。

更进一步优选地，所述组合阀组处于所述第一工作状态时：

所述第一换向阀、所述第三换向阀、所述第五换向阀和所述第七换向阀均处于打开状态，其上阀腔与下阀腔连通；所述第一截断阀和所述第三截断阀处于关闭状态；

所述第二换向阀、所述第四换向阀、所述第六换向阀和所述第八换向阀均处于关闭状态，其上阀腔与下阀腔隔断；所述第二截断阀和所述第四截断阀处于打开状态。

更进一步优选地，所述组合阀组处于所述第二工作状态时：

所述第一换向阀、所述第三换向阀、所述第五换向阀和所述第七换向阀均处于关闭状态，其上阀腔与下阀腔隔断；所述第一截断阀和所述第三截断阀处于打开状态；

所述第二换向阀、所述第四换向阀、所述第六换向阀和所述第八换向阀均处于打开状态，其上阀腔与下阀腔连通；所述第二截断阀和所述第四截断阀处于关闭状态。

更优选地，所述第二切换阀组包括分别与所述进料口连通的第九换向阀和第十换向阀、分别与所述回料口连通的第十一换向阀和第十二换向阀、连接在所述第九换向阀和所述第十一换向阀之间的第五截断阀、连接在所述第十换向阀和所述第十二换向阀之间的第六截断阀；

所述第九换向阀与所述第二物料出口连通，所述第十换向阀与所述第一物料出口连通，所述第十一换向阀与所述第二物料入口连通，所述第十二换向阀与所述第一物料入口连通。

更进一步优选地，所述组合阀组处于所述第一工作状态时：

所述第十换向阀、所述第十二换向阀均处于打开状态，其上阀腔与下阀腔连通；所述第六截断阀处于关闭状态；

所述第九换向阀、所述第十一换向阀均处于关闭状态，其上阀腔与下阀腔隔断；所述第五截断阀处于打开状态。

更进一步优选地，所述组合阀组处于所述第二工作状态时：

所述第十换向阀、所述第十二换向阀均处于关闭状态，其上阀腔与下阀腔隔断；所述第六截断阀处于打开状态；

所述第九换向阀、所述第十一换向阀均处于打开状态，其上阀腔与下阀腔连通；所述第五截断阀处于关闭状态。

更优选地，所述第一UHT系统还包括设于所述第一脱气入口和所述第一升温杀菌段之间的第一支路；所述第二UHT系统还包括设于所述第二脱气入口和所述第二升温杀菌段之间的第二支路。

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：本发明一种双UHT系统饮料生产线，两套UHT系统共用脱气单元和均质单元，设备成本较低；通过设置第一切换阀组和第二切换阀组，两套UHT系统能够做到一备一用，一套UHT系统的CIP清洗和另一套UHT系统的正常生产同时进行且互不干扰；两套UHT系统即能够保持对饮料的无缝热处理。

附图说明

附图1为本发明装置的结构示意图。

其中：1、第一UHT系统；2、第二UHT系统；3、脱气单元；4、均质单元；5、灌装单元；6、第一切换阀组；7、第二切换阀组；8、第一脱气出口；9、第一脱气入口；10、第一均质出口；11、第一均质入口；12、第一物料出口；13、第一物料入口；14、第二脱气出口；15、第二脱气入口；16、第二均质出口；17、第二均质入口；18、第二物料出口；19、第二物料入口；20、第一出口；21、第一入口；22、第二出口；23、第二入口；24、进料口；25、回料口；26、第一升温杀菌段；27、第一降温段；28、第一平衡罐；29、第二升温杀菌段；30、第二降温段；31、第二平衡罐；32、第一换向阀；33第二换向阀；34、第三换向阀；35、第四换向阀；36、第一截断阀；37、第二截断阀；38、第五换向阀；39、第六换向阀；40、第七换向阀；41、第八换向阀；42、第三截断阀；43、第四截断阀；44、第九换向阀；45、第十换向阀；46、第十一换向阀；47、第十二换向阀；48、第五截断阀；49、第六截断阀；50、第一支路；51、第二支路；52、第一脱气/均质升温段换热器；53、第一杀菌段换热器；54、第一保持管；55、第一蒸汽段换热器；56、第一热回收段换热器；57、第一塔水降温换热器；58、第一热水罐；59、第一加药系统；60、第二脱气/均质升温段换热器；61、第二杀菌段换热器；62、第二保持管；63、第二蒸汽段换热器；64、第二热回收段换热器；65、第二塔水降温换热器；66、第二热水罐；67、第二加药系统。

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，上述一种双UHT系统饮料生产线，包括第一UHT系统1、第二UHT系统2、脱气单元3、均质单元4、灌装单元5、第一切换阀组6和第二切换阀组7。

上述第一UHT系统1包括依次连通的第一平衡罐28、第一脱气/均质升温段换热器52、第一脱气出口8、第一脱气入口9、第一均质出口10、第一均质入口11、第一杀菌段换热器53、第一保持管54、第一热回收段换热器56、第一塔水降温换热器57。其中，第一杀菌段换热器53、第一保持管54组成第一升温杀菌段26；第一热回收段换热器56、第一塔水降温换热器57组成第一降温段27；第一物料入口13与第一平衡罐28连通，第一物料出口12与第一塔水降温换热器57连通。通过第一热水罐58和第一蒸汽段换热器55为第一脱气/均质升温段换热器52、第一杀菌段换热器53、第一热回收段换热器56进行换热。进行CIP清洗时，通过第一加药系统59对第一平衡罐28进行加药。

上述第二UHT系统2包括依次连通的第二平衡罐31、第二脱气/均质升温段换热器60、第二脱气出口14、第二脱气入口15、第二均质出口16、第二均质入口17、第二杀菌段换热器61、第二保持管62、第二热回收段换热器64、第二塔水降温换热器65。其中，第二杀菌段换热器61、第二保持管62组成第二升温杀菌段29；第二热回收段换热器64、第二塔水降温换热器65组成第二降温段30；第二物料入口19与第二平衡罐31连通，第二物料出口18与第二塔水降温换热器65连通。通过第二热水罐66和第二蒸汽段换热器63为第二脱气/均质升温段换热器60、第二杀菌段换热器61、第二热回收段换热器64进行换热。进行CIP清洗时，通过第二加药系统67对第二平衡罐31进行加药。

上述脱气单元3包括第一出口20和第一入口21；上述均质单元4包括第二出口22和第二入口23；上述灌装单元5包括进料口24和回料口25。

上述第一切换阀组6用于连接脱气单元3与第一UHT系统1、第二UHT系统2；上述第一切换阀组6还用于连接均质单元4与第一UHT系统1、第二UHT系统2；上述第二切换阀组7用于连接灌装单元5与第一UHT系统1、第二UHT系统2。

上述第一切换阀组6和第二切换阀组7构成的组合阀组具有第一工作状态和第二工作状态：

组合阀组处于第一工作状态时，脱气单元3、均质单元4、灌装单元5均与第一UHT系统1连通，且均与第二UHT系统2断开；第二UHT系统2通过组合阀组形成CIP清洗内循环；

组合阀组处于第二工作状态时，脱气单元3、均质单元4、灌装单元5均与第二UHT系统2连通，且均与第一UHT系统1断开；第一UHT系统1通过组合阀组形成CIP清洗内循环。

上述第一切换阀组6包括分别与第一入口21连通第一换向阀32和第二换向阀33、分别与第一出口20连通的第三换向阀34和第四换向阀35、连接在第一换向阀32和第三换向阀34之间的第一截断阀36、连接在第二换向阀33和第四换向阀35之间的第二截断阀37、分别与第二入口23连通的第五换向阀38和第六换向阀39、分别与第二出口22连通的第七换向阀40和第八换向阀41、连接在第五换向阀38和第七换向阀40之间的第三截断阀42、连接在第六换向阀39和第八换向阀41之间的第四截断阀43。

第一换向阀32与第一脱气出口8连通，第二换向阀33与第二脱气出口14连通，第三换向阀34与第一脱气入口9连通，第四换向阀35与第二脱气入口15连通，第五换向阀38与第一均质出口10连通，第六换向阀39与第二均质出口16连通，第七换向阀40与第一均质入口11连通，第八换向阀41与第二均质入口17连通。

上述第二切换阀组7包括分别与进料口24连通的第九换向阀44和第十换向阀45、分别与回料口25连通的第十一换向阀46和第十二换向阀47、连接在第九换向阀44和第十一换向阀46之间的第五截断阀48、连接在第十换向阀45和第十二换向阀47之间的第六截断阀49；

第九换向阀44与第二物料出口18连通，第十换向阀45与第一物料出口12连通，第十一换向阀46与第二物料入口19连通，第十二换向阀47与第一物料入口13连通。

组合阀组处于第一工作状态时：

第一换向阀32、第三换向阀34、第五换向阀38和第七换向阀40均处于打开状态，其上阀腔与下阀腔连通；第一截断阀36和第三截断阀42处于关闭状态；

第二换向阀33、第四换向阀35、第六换向阀39和第八换向阀41均处于关闭状态，其上阀腔与下阀腔隔断；第二截断阀37和第四截断阀43处于打开状态。

第十换向阀45、第十二换向阀47均处于打开状态，其上阀腔与下阀腔连通；第六截断阀49处于关闭状态；

第九换向阀44、第十一换向阀46均处于关闭状态，其上阀腔与下阀腔隔断；第五截断阀48处于打开状态。

对于第一UHT系统1：

具体的，由于第一截断阀36处于关闭状态起到完全截断作用，第一平衡罐28中的物料只能通过处于打开状态的第一切换阀，进入脱气单元3中，再通过处于打开状态的第三切换阀，进入第一脱气入口9；由于第一UHT系统1还包括设于第一脱气入口9和第一升温杀菌段26之间的第一支路50，根据工艺需要选择直接从第一支路50进入第一升温杀菌段26还是进入与第一脱气入口9连通的第一均质出口10中，在本实施例中，物料需要进行均质处理。

由于第三截断阀42处于关闭状态起到完全截断作用，物料只能通过处于打开状态的第五切换阀，进入均质单元4中，再通过处于打开状态的第七换向阀40，进入第一均质入口11。

物料依次经过第一升温杀菌段26和第一降温段27后，从第一物料出口12输出，由于第六截断阀49处于关闭状态起到完全截断作用，物料只能通过处于打开状态的第十切换阀，进入灌装单元5中；当灌装设备出现故障时，物料通过处于打开状态的第十二换向阀47，回流至第一平衡罐28中。

对于第二UHT系统2：

具体的，通过第二加药系统67对第二平衡罐31进行加药，由于第二截断阀37处于打开状态起到完全连通作用，CIP清洗液只能通过处于关闭状态的第二换向阀33的上阀腔，进入处于关闭状态的第四换向阀35的上阀腔，进入第二脱气入口15。

由于第四截断阀43处于打开状态起到完全连通作用，CIP清洗液只能通过处于关闭状态的第六换向阀39的上阀腔，进入处于关闭状态的第八换向阀41的上阀腔，进入第二均质入口17。

清洗液依次经过第二升温杀菌段29和第二降温段30后，从第二物料出口18输出，由于第五截断阀48处于打开状态起到完全连通作用，CIP清洗液只能通过处于关闭状态的第九切换阀的上阀腔，进入处于关闭状态的第十一换向阀46的上阀腔，回流至第二平衡罐31中。

组合阀组处于第二工作状态时：

第一换向阀32、第三换向阀34、第五换向阀38和第七换向阀40均处于关闭状态，其上阀腔与下阀腔隔断；第一截断阀36和第三截断阀42处于打开状态；

第二换向阀33、第四换向阀35、第六换向阀39和第八换向阀41均处于打开状态，其上阀腔与下阀腔连通；第二截断阀37和第四截断阀43处于关闭状态。

第十换向阀45、第十二换向阀47均处于关闭状态，其上阀腔与下阀腔隔断；第六截断阀49处于打开状态；

第九换向阀44、第十一换向阀46均处于打开状态，其上阀腔与下阀腔连通；第五截断阀48处于关闭状态。

对于第二UHT系统2：

具体的，由于第二截断阀37处于关闭状态起到完全截断作用，第二平衡罐31中的物料只能通过处于打开状态的第二切换阀，进入脱气单元3中，再通过处于打开状态的第四切换阀，进入第二脱气入口15；由于第二UHT系统2还包括设于第二脱气入口15和第二升温杀菌段29之间的第二支路51，根据工艺需要选择直接从第二支路51进入第二升温杀菌段29还是进入与第二脱气入口15连通的第二均质出口16中，在本实施例中，物料需要进行均质处理。

由于第四截断阀43处于关闭状态起到完全截断作用，物料只能通过处于打开状态的第六切换阀，进入均质单元4中，再通过处于打开状态的第八换向阀41，进入第二均质入口17。

物料依次经过第二升温杀菌段29和第二降温段30后，从第二物料出口18输出，由于第五截断阀48处于关闭状态起到完全截断作用，物料只能通过处于打开状态的第九切换阀，进入灌装单元5中；当灌装设备出现故障时，物料通过处于打开状态的第十一换向阀46，回流至第二平衡罐31中。

对于第一UHT系统1：

具体的，通过第一加药系统59对第一平衡罐28进行加药，由于第一截断阀36处于打开状态起到完全连通作用，CIP清洗液只能通过处于关闭状态的第一换向阀32的上阀腔，进入处于关闭状态的第三换向阀34的上阀腔，进入第一脱气入口9。

由于第三截断阀42处于打开状态起到完全连通作用，CIP清洗液只能通过处于关闭状态的第五换向阀38的上阀腔，进入处于关闭状态的第七换向阀40的上阀腔，进入第一均质入口11。

清洗液依次经过第一升温杀菌段26和第一降温段27后，从第一物料出口12输出，由于第六截断阀49处于打开状态起到完全连通作用，CIP清洗液只能通过处于关闭状态的第十切换阀的上阀腔，进入处于关闭状态的第十二换向阀47的上阀腔，回流至第一平衡罐28中。

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。