一种无菌果粒饮料混合系统
阅读说明：本技术 一种无菌果粒饮料混合系统 (Sterile fruit grain beverage mixing system ) 是由 李前勇 许健 陆健锋 滕杰 于 2020-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无菌果粒饮料混合系统,包括：第一管路、设于第一管路上的第一气动调节阀；一端与第一管路连通的第二管路、依次设于第二管路上的第一气动无菌T型阀、第二气动调节阀、第二气动无菌T型阀；第三管路、分别与第三管路连通的第四管路和第五管路；依次设于第四管路上的第一气动换向阀、与第二管路连接的第一气动T型阀、第二气动换向阀、与第二气动无菌T型阀的第二气动T型阀；依次设于第五管路上的与第一气动无菌T型阀连接的第三气动T型阀、与第二气动换向阀连接的第三气动换向阀。本发明一种无菌果粒饮料混合系统,不但能保证物料与果粒在无菌条件下的输送,而且能保证无菌物料与果粒混合时阀门切换过程中的无菌性。(The invention discloses a sterile fruit grain beverage mixing system, which comprises: the pneumatic control system comprises a first pipeline and a first pneumatic regulating valve arranged on the first pipeline; the first pipeline is communicated with the second pipeline at one end, and the first pneumatic sterile T-shaped valve, the second pneumatic regulating valve and the second pneumatic sterile T-shaped valve are sequentially arranged on the second pipeline; the third pipeline, the fourth pipeline and the fifth pipeline are respectively communicated with the third pipeline; the first pneumatic reversing valve, the first pneumatic T-shaped valve, the second pneumatic reversing valve and the second pneumatic T-shaped valve are sequentially arranged on the fourth pipeline; and the third pneumatic T-shaped valve is connected with the first pneumatic sterile T-shaped valve and the third pneumatic reversing valve is connected with the second pneumatic reversing valve, and the third pneumatic sterile T-shaped valve and the third pneumatic reversing valve are sequentially arranged on the fifth pipeline. The sterile fruit grain beverage mixing system not only can ensure the conveying of materials and fruit grains under the sterile condition, but also can ensure the sterility in the valve switching process when the sterile materials and the fruit grains are mixed.)
技术领域
本发明涉及饮料生产技术领域，特别涉及一种无菌果粒饮料混合系统。
背景技术
目前在无菌条件下使物料与果粒进行混合输送还很难满足要求，尤其是无菌物料与果粒混合阀门切换过程中，受到微生物污染而导致产品污染的现象时有发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种无菌果粒饮料混合系统，不但能保证物料与果粒在无菌条件下的输送，而且能保证无菌物料与果粒混合时阀门切换过程中的无菌性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种无菌果粒饮料混合系统，包括物料输送单元、果粒输送单元、蒸汽屏蔽单元；
所述物料输送单元包括第一管路、设于所述第一管路上的第一气动调节阀；
所述果粒输送单元包括一端与所述第一管路连通的第二管路、沿靠近连通处的方向依次设于所述第二管路上的第一气动无菌T型阀、第二气动调节阀、第二气动无菌T型阀；
所述蒸汽屏蔽单元包括一端用于通入SIP蒸汽或屏蔽蒸汽的第三管路、分别与所述第三管路的另一端连通的第四管路和第五管路；
所述蒸汽屏蔽单元还包括沿远离所述连通处的方向依次设于所述第四管路上的第一气动换向阀、第一气动T型阀、第二气动换向阀、第二气动T型阀；所述第一气动T型阀通过第六管路与所述第二管路连接，连接处设于所述第一气动无菌T型阀和所述第二气动调节阀之间；所述第二气动T型阀通过第七管路与所述第二气动无菌T型阀连接；
所述蒸汽屏蔽单元还包括沿远离所述连通处的方向依次设于所述第五管路上的第三气动T型阀、第三气动换向阀；所述第三气动T型阀通过第八管路与所述第一气动无菌T型阀连接；所述第三气动换向阀通过第九管路与所述第二气动换向阀连接。
优选地，所述混合系统还包括设于所述第一管路上的且用于调节所述第一气动调节阀开度的第一流量计、设于所述第二管路上的且用于调节所述第二气动调节阀开度的第二流量计。
优选地，所述混合系统还包括设于所述第四管路上的第一温度传感器、设于所述第五管路上的第二温度传感器。
优选地，所述混合系统还包括与所述第三管路一端连通的第十管路和第十一管路、设于所述第十管路上的第一气动阀、设于所述第十一管路上的第二气动阀。
优选地，所述混合系统还包括与所述第四管路连通的第十二管路和第十三管路、设于所述第十二管路上的第三气动阀和第一手动阀、设于所述第十三管路上的第四气动阀和缠绕管，连通处位于所述第二气动T型阀远离所述第二气动换向阀的一侧。
优选地，所述混合系统还包括与所述第五管路连通的第十四管路和第十五管路、设于所述第十四管路上的疏水阀、设于所述第十五管路上的第五气动阀，连通处位于所述第三气动换向阀远离所述第三气动T型阀的一侧。
优选地，所述混合系统还包括设于所述第四管路上的且位于所述第一气动T型阀远离所述第一气动换向阀一侧的第六气动阀、设于所述第四管路上的且位于所述第二气动T型阀远离所述第二气动换向阀一侧的第七气动阀、设于所述第五管路上的且位于所述第三气动T型阀远离所述第三气动换向阀一侧的第八气动阀。
优选地，所述混合系统还包括与所述第一气动换向阀连接的第十六管路，设于所述第十六管路上的第二手动阀和第一单向阀。
优选地，所述混合系统还包括与所述第九管路连通的第十七管路、设于所述第九管路上的第三手动阀和第二单向阀。
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：本发明一种无菌果粒饮料混合系统，通过独特的阀组设计（包括第一气动无菌T型阀、第二气动无菌T型阀、第一气动换向阀、第一气动T型阀、第二气动换向阀、第二气动T型阀、第三气动T型阀、第三气动换向阀），不但能保证物料与果粒在无菌条件下的输送，而且能保证无菌物料与果粒混合时阀门切换过程中的无菌性，大幅降低此环节中由于微生物污染而导致产品污染的可能。
通过该独特的阀组设计，还具有以下优点：
可以实现不同工况条件下的CIP清洗工艺，可实现更高效的CIP清洗（各管路清洗互不干扰），同时可以避免清洗死角出现，尤其是果粒残留现象，提高CIP清洗效率；
管路得到充分的CIP清洗后，采用蒸汽SIP灭菌，通过蒸汽屏蔽，实现更可靠的无菌条件。
附图说明
附图1为本发明装置的结构示意图。
其中：1、第一管路；2、第一气动调节阀；3、第二管路；4、第一气动无菌T型阀；5、第二气动调节阀；6、第二气动无菌T型阀；7、第三管路；8、第四管路；9、第五管路；10、第一气动换向阀；11、第一气动T型阀；12、第二气动换向阀；13、第二气动T型阀；14、第六管路；15、第七管路；16、第三气动T型阀；17、第三气动换向阀；18、第八管路；19、第九管路；20、第一流量计；21、第二流量计；22、第一温度传感器；23、第二温度传感器；24、第十管路；25、第十一管路；26、第一气动阀；27、第二气动阀；28、第十二管路；29、第十三管路；30、第三气动阀；31、第一手动阀；32、第四气动阀；33、缠绕管；34、第十四管路；35、第十五管路；36、疏水阀；37、第五气动阀；38、第六气动阀；39、第七气动阀；40、第八气动阀；41、第十六管路；42、第二手动阀；43、第一单向阀；44、第十七管路；45、第三手动阀；46、第二单向阀。
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，上述一种无菌果粒饮料混合系统，包括物料输送单元、果粒输送单元、蒸汽屏蔽单元。
上述物料输送单元包括第一管路1、设于第一管路1上的第一气动调节阀2。在本实施例中，混合系统还包括设于第一管路1上的且用于调节第一气动调节阀2开度的第一流量计20。第一流量计20对第一管路1中的介质流量实时监控，并根据需要直接调节第一气动调节阀2的开度，以使得第一管路1中的介质流量满足要求。
上述果粒输送单元包括一端与第一管路1连通的第二管路3、沿靠近连通处的方向依次设于第二管路3上的第一气动无菌T型阀4、第二气动调节阀5、第二气动无菌T型阀6。在本实施例中，混合系统还包括设于第二管路3上的且用于调节第二气动调节阀5开度的第二流量计21。第二流量计21对第二管路3中的介质流量实时监控，并根据需要直接调节第二气动调节阀5的开度，以使得第二管路3中的介质流量满足要求。
上述蒸汽屏蔽单元包括一端用于通入SIP蒸汽或屏蔽蒸汽的第三管路7、分别与第三管路7的另一端连通的第四管路8和第五管路9。
在本实施例中，上述混合系统还包括与第三管路7一端连通的第十管路24和第十一管路25、设于第十管路24上的第一气动阀26、设于第十一管路25上的第二气动阀27。第十管路24用于通入SIP蒸汽，第十一管路25则用于通入屏蔽蒸汽。
上述蒸汽屏蔽单元还包括沿远离连通处的方向依次设于第四管路8上的第一气动换向阀10、第一气动T型阀11、第二气动换向阀12、第二气动T型阀13。第一气动T型阀11通过第六管路14与第二管路3连接，连接处设于第一气动无菌T型阀4和第二气动调节阀5之间。第二气动T型阀13通过第七管路15与第二气动无菌T型阀6连接。
上述蒸汽屏蔽单元还包括沿远离连通处的方向依次设于第五管路9上的第三气动T型阀16、第三气动换向阀17。第三气动T型阀16通过第八管路18与第一气动无菌T型阀4连接；第三气动换向阀17通过第九管路19与第二气动换向阀12连接。
上述混合系统还包括设于第四管路8上的第一温度传感器22、设于第五管路9上的第二温度传感器23。通过设置温度传感器，具有以下优点：
在蒸汽SIP杀菌时，当第一温度传感器22和第二温度传感器23以及物料管路后端温度传感器同时达到设定杀菌温度时，SIP杀菌计时开始。在蒸汽SIP杀菌过程中，无论哪一个温度传感器检测到温度低于设定值一定差值时，则系统停止计时，直到所有温度传感器检测到温度达到设定值，系统重新开始计时，直到杀菌时间达到设定时间；
在蒸汽屏蔽过程中，当第一温度传感器22和第二温度传感器23以及物料管路后端温度传感器中，任一温度传感器检测到屏蔽温度低于设定值时，则系统发出报警，当持续时间大于设定时间时，则系统发出无菌破坏信号，整个系统需要重新进行蒸汽SIP杀菌。
在本实施例中，上述混合系统还包括与第四管路8连通的第十二管路28和第十三管路29、设于第十二管路28上的第三气动阀30和第一手动阀31、设于第十三管路29上的第四气动阀32和缠绕管33，连通处位于第二气动T型阀13远离第二气动换向阀12的一侧。通过设置缠绕管33，具有以下优点：
在CIP清洗过程中，能够将管道中残留的果粒排除干净；
在做SIP以及蒸汽屏蔽时，环形的缠绕管33起到类似疏水阀36的作用，从而避免此处采用常规的疏水阀36时，出现果粒堵塞的现象。
上述混合系统还包括与第五管路9连通的第十四管路34和第十五管路35、设于第十四管路34上的疏水阀36、设于第十五管路35上的第五气动阀37，连通处位于第三气动换向阀17远离第三气动T型阀16的一侧。
上述混合系统还包括设于第四管路8上的且位于第一气动T型阀11远离第一气动换向阀10一侧的第六气动阀38、设于第四管路8上的且位于第二气动T型阀13远离第二气动换向阀12一侧的第七气动阀39、设于第五管路9上的且位于第三气动T型阀16远离第三气动换向阀17一侧的第八气动阀40。
上述混合系统还包括与第一气动换向阀10连接的第十六管路41，设于第十六管路41上的第二手动阀42和第一单向阀43。
上述混合系统还包括与第九管路19连通的第十七管路44、设于第九管路19上的第三手动阀45和第二单向阀46。
上述T型阀均具有上阀腔和下阀腔，在不同的工艺过程中，具有不同的连通状态。上述换向阀则用于实现对应管道中介质的换向。
在本实施例中，第一气动无菌T型阀4和第三气动T型阀16之间距离要求最短，第二气动无菌T型阀6和第二气动T型阀13之间距离要求最短，第二气动无菌T型阀6与第一管路1之间距离要求最短，第一气动T型阀11与第二管路3之间距离要求最短。以使得：减少物料在管道内的残留，尤其是果粒的残留；保证管道CIP清洗干净，防止因残留而可能导致滋染细菌的问题；保证SIP蒸汽杀菌的彻底性。
以下具体阐述下本实施例的工作过程：
a、CIP清洗：
（1）颗粒管路、物料主管路同时进行CIP清洗；
物料主管路清洗情况：B进-第一流量计20-第一气动调节阀2-A回；
CIP清洗液从B进入物料管路，此时，第一气动调节阀2通电打开，当第一流量计20检测到CIP清洗流量达到设定值时，CIP清洗计时开始，直到清洗计时结束，物料主管路CIP清洗完成。
果粒管路清洗情况：
一路沿着C进-第一气动无菌T型阀4-第二气动调节阀5-第二流量计21-第二气动无菌T型阀6-第二气动T型阀13-第二气动换向阀12-第二单向阀46-G回；
另一路沿着C进-第一气动无菌T型阀4-第三气动T型阀16-第三气动换向阀17-第三手动阀45-G回。此路第三气动T型阀16间歇性开启。
清洗液从C进入颗粒管路，此时第一气动无菌T型阀4通电打开，第三气动T型阀16通电打开（间歇性开启），第二气动T型阀13通电打开,第二气动调节阀5通电打开，第二气动换向阀12和第三气动换向阀17通电切换到CIP清洗位置。
果粒管路CIP清洗的过程中，当CIP清洗计时开始时，第七气动阀39间歇性开启，当第七气动阀39开启时，第四气动阀32同时开启，此时对该段管路进行CIP间隔清洗，通过缠绕管33进行排放。
（2物料主管路先进行CIP清洗；
第一路沿着B进-第一流量计20-第一气动调节阀2-A回；
第二路沿着B进-第二气动无菌T型阀6-第二气动T型阀13-第二气动换向阀12-第六气动阀38-第一气动T型阀11-第一气动换向阀10-第二手动阀42-第一单向阀43-F回；
第三路沿着B进-第二气动无菌T型阀6-第二流量计21-第二气动调节阀5-第一气动T型阀11，此时第一气动T型阀11间歇性打开。
在此清洗过程中，第七气动阀39间歇性开启，当第七气动阀39开启时，第四气动阀32同时开启，此时对该段管路进行CIP间隔清洗，通过缠绕管33进行排放。
（3）果粒管路先进行CIP清洗；
一路沿着C进-第一气动无菌T型阀4-第二气动调节阀5-第二流量计21-第二气动无菌T型阀6-第二气动T型阀13-第二气动换向阀12-第二单向阀46-G回；
另一路沿着C进-第一气动无菌T型阀4-第三气动T型阀16-第三气动换向阀17-第三手动阀45-G回。此路第三气动T型阀16间歇性开启。
在此清洗过程中，第七气动阀39间歇性开启，当第七气动阀39开启时，第四气动阀32同时开启，此时对该段管路进行CIP间隔清洗，通过缠绕管33进行排放。
b、蒸汽SIP杀菌：
蒸汽SIP杀菌分为三路同时进行：
（1）物料管路蒸汽SIP杀菌：
A进-第一气动调节阀2-第一流量计20-B出；此过程中第二气动无菌T型阀6保持开启。
（2）果粒管路蒸汽SIP杀菌：
C进-第一气动无菌T型阀4-第二气动调节阀5-第二流量计21-第二气动无菌T型阀6-第二气动T型阀13-第七气动阀39-第一温度传感器22-第四气动阀32-缠绕管33；此过程中第四气动阀32间歇性开启，进行蒸汽冷凝水的排放。
（3）蒸汽屏蔽管路SIP杀菌：
第一路沿D进-第一气动阀26-第一气动换向阀10-第一气动T型阀11-第六气动阀38-第二气动换向阀12-第二气动T型阀13-第七气动阀39-第一温度传感器22-第四气动阀32-缠绕管33；
另一路沿D进-第一气动阀26-第八气动阀40-第三气动T型阀16-第二温度传感器23-第三气动换向阀17-第五气动阀37（疏水阀36）。
此过程中第三气动T型阀16保持通电开启，第五气动阀37间歇性开启，进行蒸汽冷凝水的排放。
c、蒸汽屏蔽：
当蒸汽SIP杀菌结束后，蒸汽屏蔽立即开启，蒸汽屏蔽分为两路：
第一路沿E进-第二气动阀27 –第一气动换向阀10-第一气动T型阀11-第六气动阀38-第二气动换向阀12-第二气动T型阀13-第七气动阀39-第一温度传感器22-第三气动阀30；此过程中，第一气动T型阀11、第二气动T型阀13为常闭状态。第三气动阀30间歇性开启，进行蒸汽冷凝水的排放。
第二路沿E进-第二气动阀27-第八气动阀40-第三气动T型阀16-第二温度传感器23-第三气动换向阀17-第五气动阀37（疏水阀36）；此过程中，第三气动T型阀16为常闭状态。第五气动阀37间歇性开启，进行蒸汽冷凝水的排放。
d、正常生产流程：
当系统发出生产信号时，系统进入生产状态：
物料管路：A进-第一气动调节阀2-第一流量计20-B出。
果粒管路：C进-第一气动无菌T型阀4-第二气动调节阀5-第二流量计21-第二气动无菌T型阀6-B出。
此过程中，第二气动T型阀13、第一气动T型阀11、第三气动T型阀16均处于常闭状态；第一气动无菌T型阀4、第二气动无菌T型阀6均处于常开状态。
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。
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