[发明专利]具有减少产品损失和水消耗的次级子系统的液体处理系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及液体处理领域。更具体地说，本发明涉及一种具有若干个分别连接到所述液体处理系统的子系统的次级子系统，使得可以观察和准确预测产品损失和水消耗。

背景技术

液体处理生产线包括前后相互排列设置的多个机器单元。例如，奶制品处理生产线可以包括：例如，分离器，其用于从牛奶中分离诸如灰尘之类的较致密的颗粒；热交换器，其用于通过加热牛奶减少有害微生物的量；以及均化器，其用于使牛奶中的脂肪均匀地分布。

当从一种产品转换到另一种产品时，当启动清洁处理时，或以任何其它方式停止产品处理时，确保尽可能多的收集生产线中的产品是很重要的。因此，当停止产品处理时，用干净的水冲洗系统是常见的。当干净的水与产品混合时，形成了所谓的混合相。只要在这种混合相中的产品含量高于特定的阈值，则将该产品反馈进入生产线，并且当在这种混合相中的产品含量低于该阈值时，则将该混合相输出到排放口。

因此，为了减少产品损失和水消耗，应尽可能很好地定义混合相，即应尽可能缩短从最大产品浓度到只有水的时间。为了实现这个目的，已经提出了不同种类的技术。例如，已经建议使用冰和水的混合物从水中分离出产品，通常被称为冰清管(ice pigging)。此外，已经建议使用诸如橡胶球之类的机械元件保持产品远离水。另一个提出的技术是在用水冲洗之前利用空气把产品吹出。

在某些情况下，例如，当从处理牛奶转换到处理巧克力奶时，可以使用该巧克力奶将该牛奶清扫出处理生产线。之所以这是可能的是因为如果在处理生产线中有残留的牛奶并不破坏巧克力奶。因此，上述提出的用于保持产品与水分离的相同的技术也可以用于保持两种产品分离。

总而言之，停止处理生产线会造成产品损失以及大量的水消耗。已经研发了用于减少这些缺点的不同的技术。然而，问题仍然存在，并且意味着处理产品的成本高，同时由于产品损失和水消耗而产生相当大的负面的环境影响。

发明内容

本发明人已经意识到，可以将液体处理系统划分成若干个子系统，并使相应的次级子系统分别连接到这些子系统，并为这些次级子系统中的每一个测量产品损失和/或水消耗。这种方法的好处是，可以单独优化每个次级子系统，并且可以识别出具有大量水消耗和产品损失的子系统。这种方法的进一步的优点在于，更容易制造可靠的模型并因此预测水消耗和产品损失。

例如，在建立食品处理系统之前，在次级子系统是原位清洗(CIP)子系统的情况下，可以以提高的精确度计算出产品损失和水消耗的量。进一步，当建立食品处理系统时，可以以提高的精确度验证产品损失和水消耗的量。因此，这种模块化的方法使得产品损失更少并减少了水消耗，进而导致占有的总成本降低，还使得与没有使用这种模块化的方法的食品处理系统相比，有可能能够以高精确度预测将要建立的食品处理系统的产品损失和水消耗。

在这个背景下，应广义地解释措辞“液体处理系统”。液体处理系统可以是完整的生产线，该生产线包括一起形成从原料摄入到包装填充的系统的不同的设备。然而，也可以将液体处理系统理解为诸如热交换器之类的单台设备。将单台设备划分成若干个子系统的原因可能是一个部件需要大清洗，而另一个部件需要不大的清洗。

此外，应广义地解释措词“子系统”为该系统的部分。两个子系统可以有重叠的局部。例如，需要大清洗的部分可能属于两个子系统的局部，使得比起没有由两个子系统重叠的其它部分，可以更频繁地清洁这个部分。

根据第一方面，提供了液体处理系统。该液体处理系统包括若干个处理液体产品的子系统，在所述液体产品的处理期间，所述液体产品在所述子系统之间转移。该液体处理系统进一步包括分别能连接到所述子系统的若干个次级子系统，每个次级子系统具有相关联的测量装置，使得由与该液体处理系统的相应的子系统连接的至少一个次级子系统所导致的产品损失或水消耗对于每个次级子系统能够各自测量。

根据进一步方面，提供了液体处理系统。该液体处理系统包括若干个以连续的顺序处理液体产品的子系统，所述液体产品经由管道在所述子系统之间转移，其中若干个次级子系统分别连接到所述子系统，每个次级子系统具有相关联的测量装置，使得可以为每个次级子系统单独测量产品损失和水消耗。

每个次级子系统可以包括一个入口和一个出口。

进一步地，液体处理系统可以包括控制装置，该控制装置设置来控制至少一个所述次级子系统，使得可以最小化所述至少一个所述次级子系统的产品损失和水消耗。