專利名稱：：用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置的制作方法
技術領域：
：本實用新型是關于一種用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置。
背景技術：
：在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要將顆粒型物料與液態(tài)物料混合，例如，在生產(chǎn)含有可提供咀嚼口感的顆粒(如谷物顆粒、果蔬顆粒等)的液態(tài)飲料或液態(tài)乳的過程中，或是在生產(chǎn)果肉果凍的過程中，一般是將配料量的顆粒型物料與液態(tài)物料混合后再灌裝到單位包裝中。其中，顆粒型物料和液態(tài)物料的混合均勻程度將直接影響每個單位包裝內顆粒含量的均勻性。目前的生產(chǎn)技術中，混合顆粒型物料和液態(tài)物料的操作通常是在一混合裝置如配料罐(配料缸)中進行，如圖1所示，將待添加顆粒的液態(tài)物料置于一設有攪拌裝置1的配料罐2中，添加顆粒型物料，開啟攪拌，使顆粒型物料和液態(tài)物料混合，混合后的物料再經(jīng)配料罐底部設置的混合物料出口3被引出配料罐輸送去灌裝系統(tǒng)灌裝到單位包裝中(或經(jīng)殺菌后再灌裝)。利用上述混合裝置對顆粒型物料和液態(tài)物料進行混合，在生產(chǎn)狀態(tài)下，攪拌裝置1需要始終開啟，以使顆粒借助于攪拌的作用分散到整個配料體系中，力求出料的均勻性，從而保證單位包裝產(chǎn)品中顆粒含量的均勻度。影響顆粒在配料罐內物料體系中的分散均勻性的因素，除了配料罐2內攪拌裝置1的設計和選用外，主要還包括配料罐2的大小以及顆粒本身的特性。實際生產(chǎn)中由于產(chǎn)品中的顆粒含量相比于液態(tài)物料較少，且在大型生產(chǎn)中配料罐2內的配料量一般會達到1030噸，通過一個攪拌裝置1混合顆粒會存在混合不均勻現(xiàn)象，或需要較長的攪拌時間和較大的強度，同時需要考慮攪拌裝置對顆粒完整度的影響，且隨著出料的進行攪拌情況也將變得復雜；另外，由于不同的顆粒物性不同，即使采用相同的攪拌設備和工藝參數(shù)，顆粒在料液中的分散效果也可能不同，尤其對于一些密度差異比較大的顆粒與液態(tài)物料，很難實現(xiàn)顆粒在液態(tài)物料中的懸浮以達到均勻混合?？傊?，上述混合裝置適用范圍窄，且難以使顆粒型物料與液態(tài)物料達到均勻混合，而影響單位包裝產(chǎn)品中顆粒含量均勻度，生產(chǎn)質量不是很穩(wěn)定。因此，需要研發(fā)一種新的混合裝置，以使顆粒型物料與液態(tài)物料的混合更均勻，從而保證灌裝單位包裝內顆粒含量的均勻性。
實用新型內容本實用新型的主要目的在于提供一種混合裝置，以使顆粒型物料與液態(tài)物料的混合更均勻，從而為實現(xiàn)單位包裝內顆粒含量的均勻性提供保證。為達上述目的，本實用新型提供了一種用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，該混合裝置主要包括-容器本體，該容器本體內設置有一進料管，在容器本體內、進料管管壁外形成液態(tài)物料容置空間；所述容器本體設置有將液態(tài)物料引入所述液態(tài)物料容置空間的液態(tài)物料進口；所述進料管與豎直方向呈045°夾角設置，進料管的上端口為顆粒型物料進口，下端口與容器本體的底面密封接觸，在進料管管壁上設置有供液態(tài)物料容置空間內的液態(tài)物料進入進料管內的開孔；且在進料管的下端面所對應的容器本體的底面上設置有混合物料出口。利用本實用新型的混合裝置對顆粒型物料和液態(tài)物料進行混合時，可使待添加顆粒的液態(tài)物料從液態(tài)物料進口進入容器本體的液態(tài)物料容置空間后，從所述進料管管壁上設置的開孔進入進料管內，并與從進料管上端口進入的顆粒型物料在進料管內實現(xiàn)混合，形成含顆粒的混合物料，實現(xiàn)混合后的該含顆粒的混合物料可從進料管的下端面所對應的容器本體的底面上設置的混合物料出口被引出進料管。利用本實用新型的混合裝置，可將顆粒型物料按產(chǎn)品配方比例連續(xù)地、均勻穩(wěn)定地添加到連續(xù)流動的液態(tài)物料中，通過該動態(tài)的在線混合過程，可達到良好的均勻混合效果，從而可為后續(xù)灌裝步驟實現(xiàn)單位包裝內顆粒含量的灌裝均勻性提供保證。根據(jù)本實用新型的具體實施方案，所述容器本體可為基本的槽、罐、缸、桶等容器結構(可直接利用生產(chǎn)線中如殺菌機、灌裝機前的平衡槽設備，加裝所述的進料管，而形成本實用新型的混合裝置)。容器本體上端可為開口端，以作為液態(tài)物料進口；具體生產(chǎn)中優(yōu)選將所述液態(tài)物料進口設置在容器本體的下部(包括底部)。本實用新型的混合裝置還可包括將混合物料引出進料管的物料泵，該物料泵與所述容器本體的底面上設置的混合物料出口相連，用以輸送含顆粒的混合物料，并為顆粒和液態(tài)物料在進料管內的在線混合提供部分動力。所述物料泵具體可為容積泵，優(yōu)選為螺桿泵或轉子泵，有助于在輸送含顆粒的混合物料時保護顆粒的完整性。根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施方案，所述混合物料出口設置在容器本體底面的中心位置，即，所述進料管的下端面基本上是設置在所述容器本體底面的中心部位且與容器本體的底面密封接觸。根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施方案，所述進料管與豎直方向呈015°夾角設置，最優(yōu)選為呈O。夾角設置。根據(jù)本實用新型的具體實施方案，所述進料管管壁上的在容器本體內液態(tài)物料最低液位以下20厘米內的高度位置設置有所述開孔。所述進料管管壁上的開孔可包含一組或多組，優(yōu)選地，每組開孔在進料管管壁上的水平方向對稱設置(在進料管管壁上同一水平高度設置的開孔稱為一組，對稱設置的每組開孔包含兩個以上開孔)。所述進料管管壁上的開孔總面積優(yōu)選為容器本體底面上的混合物料出口面積的0.91.5倍，更優(yōu)選為1~1.3倍，可使進料管內的進料量和出料量達到平衡，使連續(xù)混合過程中進料管內的液面與進料管外容器本體內的液面基本持平，不會出現(xiàn)進料管內液態(tài)物料被抽空的現(xiàn)象，同時又能保證進料管內一定的流量或流速，保證進料管內物料的連續(xù)流動和均勻混合。本實用新型的混合裝置，適合用于各種顆粒型物料與液態(tài)物料的混合。所述顆粒型物料可以為純固態(tài)的顆粒物質，如谷物顆粒等，也可以為大量固態(tài)顆粒懸浮在少量溶液或溶膠中的物料，如果肉果醬等；所述液態(tài)物料為可連續(xù)流動的液相，例如溶液或乳濁液，可以懸浮有一定的小顆粒(小顆粒粒徑應小于本實用新型中所述進料管管壁開孔孔徑，以避免堵塞)。具體實施時，所述進料管的具體直徑可以根據(jù)其內物料被抽走的流量以及所混合顆粒型物料中的顆粒大小而具體確定，以達到良好的使顆粒型物料與液態(tài)料液實現(xiàn)在線混合的效果。例如，在生產(chǎn)含有咀嚼顆粒的液態(tài)飲料或液態(tài)乳或果肉果凍時，通常所需要混合顆粒的大小為l~30mm，本實用新型的混合裝置中進料管直徑通?？稍O為40200mm，優(yōu)選60120mm;同時可控制混合物料從進料管中被抽走的流量》1噸/小時，在大型工業(yè)化生產(chǎn)中，可控制進料管內混合物料的流量為110噸/小時，優(yōu)選4~8噸/小時，為顆粒型物料與液態(tài)物料的均勻混合提供動力和保障?？梢岳斫?，管壁的厚度對混合效果基本不產(chǎn)生影響，本實用新型中所述直徑為內徑；而容器本體內、進料管管壁外的液態(tài)物料容置空間的大小對混合效果影響也不重要，可根據(jù)具體配料量或流量而定；另，進料管的顆粒型物料進口應高于液態(tài)物料液面位置，混合物料出口應大于顆粒粒徑。綜上所述可以看出，本實用新型的混合裝置具有以下有益效果可使顆粒型物料和液態(tài)物料按照所需比例在進料管的空間內實現(xiàn)在線混合，由于是動態(tài)混合過程，可達到良好的均勻混合效果，從而為生產(chǎn)得到的單位包裝產(chǎn)品內顆粒含量均勻性提供保證；顆粒型物料與液態(tài)物料的混合均勻度不受混合量大小以及容器本體大小影響，且顆粒型物料本身的特性對混合均勻度影響不大，適用范圍廣；能避免傳統(tǒng)的攪拌混合裝置對顆粒完整度的影響，減少混合過程對顆粒的破碎；并且，本實用新型裝置結構簡單合理，可適應大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)要求。圖1為顯示傳統(tǒng)的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置的結構示意圖。圖2為顯示本實用新型的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置的基本結構的示意圖。圖3為顯示利用本實用新型的混合裝置混合顆粒型物料和液態(tài)物料的生產(chǎn)工藝過程的示意圖。具體實施方式以下通過具體實施例詳細說明本實用新型的裝置的特點，旨在幫助閱讀者更好地理解本實用新型的技術實質和所帶來的有益效果，不能理解為對本實用新型實施范圍的任何限定。實施例l請參見圖2所示，本實用新型的混合裝置主要包括-容器本體10，該容器本體10基本為槽體，其內設置有一進料管20，在容器本體內10、進料管20管壁外形成液態(tài)物料容置空間A，該容置空間A環(huán)繞在進料管20外；容器本體10設有將液態(tài)物料引入所述液態(tài)物料容置空間A的液態(tài)物料進口101(圖中所示液態(tài)物料采用下進料方式以避免液態(tài)物料進料時產(chǎn)生泡沫，也可從容置空間A上部進料)。進料管20基本豎立設置在容器本體10內，用于顆粒型物料和液態(tài)物料的在線混合和顆粒平衡，進料管20上端口為顆粒型物料進口201(為方便進料，該進口201設置為呈漏斗狀)，進料管20下部為直筒部，筒壁上設置有供液態(tài)物料容置空間A內的液態(tài)物料進入進料管20內的開孔202(本實用新型中對該開孔202的形狀不做特別要求，圖中所示為常見的基本圓形)，進料管20的下端口與容器本體10的底面密封接觸(液態(tài)物料不會從進料管與容器本體底面的接觸縫隙中進入進料管內)，該接觸可采用密封墊來達到密封效果，也可采用平行硬接觸的形式，以方便拆卸清洗；且在進料管20的下端面所對應的容器本體10的底面上，圖中所示基本位于容器本體10底面的中心位置處，設置有混合物料出口102，與進料管20內的空間連通。本實施例的混合裝置還包括容積泵(螺桿泵或轉子泵)30(請參見圖3所示)，該容積泵30與混合物料出口102相連，用以輸送含顆粒的混合物料，將其連續(xù)地引出進料管20后向后續(xù)生產(chǎn)管路輸料，同時還可為顆粒和液相的在線混合提供動力。利用本實施例的混合裝置混合顆粒型物料和液態(tài)物料時，請參考圖3所示，可利用料液輸送泵40將液態(tài)物料從儲罐50引出，通過本實用新型的混合裝置的液態(tài)物料進口101輸送到容器本體10中，并通過進料管20壁上的開孔202進入進料管20內，到達一定液位的時候，啟動容積泵(螺桿泵或轉子泵)30，并利用顆粒型物料輸送器60將顆粒型物料從顆粒型物料進口201定量添加到進料管20中，與液態(tài)物料在進料管20內混合而形成含顆粒的混合物料，隨著容積泵30的抽料，進料管20內含顆粒的混合物料被連續(xù)抽出，送入后續(xù)灌裝步驟(或先殺菌再灌裝)，實現(xiàn)顆粒型物料與液態(tài)物料的在線均勻混合。實際生產(chǎn)中，為了保證顆粒與液態(tài)物料的良好混合并適應生產(chǎn)中容器本體內在一定范圍內變化的液面高度，可在容器本體最低液面高度位置至以下20厘米內設有開孔202，同時可控制容器本體內料液的液面高度變化在30厘米以內。生產(chǎn)過程中如果液位太高，可能會出現(xiàn)顆粒型物料在進料管內不能被及時抽走；如果液位低于最高一組或幾組開孔，高出液位的幵孔失去作用，有可能發(fā)生進料管內料液被抽走，容器本體內料液不能及時補充到進料管中，導致進料管內料液被抽空。另，優(yōu)選控制浸泡在容器本體內料液液面以下的幵孔202總面積等于混合物料出口102橫截面積的0.9-1.5倍，更優(yōu)選1~1.3倍，這樣進料管20的進料量和出料量可達到平衡，使進料管20內與容器本體10內、進料管20外的液面在工作過程中基本持平，不會出現(xiàn)進料管內液體抽空現(xiàn)象。應用實例1利用實施例1的混合裝置生產(chǎn)一種含粳米顆粒的調味乳，所述調味乳的原料配方如下(以1000kg計)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>請結合參見圖3所示，利用實施例1的混合裝置生產(chǎn)上述含粳米顆粒的調味乳的工藝主要如下1、配制待添加谷物顆粒的奶液基料按照常規(guī)調味乳生產(chǎn)技術將配方中除谷物顆粒外的其他配料配置成奶液基料，置于儲罐50中暫存；2、奶液基料與谷物顆粒的混合利用泵40將奶液基料從儲罐50中泵入容器本體10中；該生產(chǎn)工藝中，可利用殺菌機平衡槽(設置在殺菌前段，主要用于向殺菌機管路供料的料液暫存和平衡裝置)作為容器本體10，加裝一個進料管20而形成本實用新型的混合裝置；利用顆粒型物料輸送器60將谷物顆粒按配方量添加到進料管20中，并開啟容積泵30，隨著容積泵30的抽料，容器本體10內的奶液基料通過開孔202進入進料管20內，從進料管20上端口加入的谷物顆粒與奶液料在進料管20內實現(xiàn)混合；本實例中，所述進料管20(浸入料液液面下的部分)內徑80mm，管壁上的開孔202共28個，每組4個幵孔，每組開孔在進料管壁上的同一水平高度對稱分布，最高組幵孔在容器本體(平衡槽)最低液位以下約5厘米處，相鄰組開孔的高度距離約5cm，進料管壁上的開孔202總面積基本等于容器本體底面含顆粒的混合物料出口102的面積。生產(chǎn)過程中，控制奶液基料迸入容器本體10的流量基本為5.4噸/小時，谷物顆粒進入進料管20的速度基本為10kg/分鐘，并控制容器本體內液面高度變化在30mm以內；3、殺菌灌裝-在進料管20內實現(xiàn)混合后的含顆粒的物料被容積泵30連續(xù)地抽出進料管20后，被連續(xù)地輸送到殺菌機進行137匸139'C/4S殺菌，隨后冷卻至《25"C無菌灌裝，得到含谷物顆粒的調味乳產(chǎn)品。其中是使混合后的含顆粒的物料不再經(jīng)過緩存過程而是連續(xù)地被灌裝到單位包裝內，實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，可避免混合后的含顆粒的物料在緩存過程中顆粒的沉降。對比例1利用傳統(tǒng)的含顆粒飲品的生產(chǎn)方法及混合裝置生產(chǎn)一種含谷物顆粒的調味乳，以作為上述應用實例1的對比例，該對比例的調味乳的原料配方與實例1相同。其生產(chǎn)工藝流程具體過程包括1、奶液基料的配料工藝與實施例1中相同，得到配好的奶液基料，置于一配料罐(配料量5噸)中；2、奶液基料與谷物顆粒的混合按照配方量將處理好的顆粒加入上述步驟1置有奶液基料的配料罐中，配料罐內設有攪拌裝置，采用攪拌效果較好的側攪拌方式，攪拌速度為960轉/分，攪拌時間在20分鐘以上，以盡量使顆粒在料液中分散均勻；3、超高溫滅菌及灌裝工序基本同實例l，具體是上述步驟2中混合后的含顆粒的物料被容積泵以約6噸/小時的流量輸送(在輸送過程中容置含顆粒的物料的配料罐的攪拌裝置一直開啟)到殺菌機進行137139'C/4S殺菌，之后冷卻至《25'C無菌灌裝，得到本對比例的含谷物顆粒的調味乳產(chǎn)品。單位包裝內顆粒含量檢測在應用實例1的生產(chǎn)線上每隔5分鐘取一個包裝的產(chǎn)品作為樣品，在對比例1的生產(chǎn)線上每隔約1分鐘取一個包裝的產(chǎn)品作為樣品(對比例1中，為盡量使顆粒型物料與奶液基料混合均勻，配料量較少，連續(xù)生產(chǎn)時間短)，每條生產(chǎn)線各取50包產(chǎn)品樣品，檢測樣品單位包裝中的顆粒含量。顆粒含量檢測方法將每單位包裝的產(chǎn)品依次過50目分離篩，并瀝水2分鐘后，稱出所濾出的顆粒重量，計算單位包裝內產(chǎn)品的顆粒含量，結果記錄于下表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從上表結果可以看出對比例1中采用傳統(tǒng)混合裝置使顆粒型物料和液態(tài)物料混合，存在顆粒與料液之間的攪拌混合不均勻，所得產(chǎn)品單位包裝內的顆粒偏離平均值可達204%，且所測樣品中有80%以上的樣品顆粒含量都超出平均值上下20%的范圍，產(chǎn)品質量不穩(wěn)定，且檢測顆粒完整度只有約70%;而采用本實用新型的混合裝置使顆粒型物料和液態(tài)物料混合，應用實例1中顆粒偏離平均值最大的偏離率為18%，其它檢測樣品中顆粒含量數(shù)據(jù)都在此范圍以內，產(chǎn)品中顆粒含量相對比較穩(wěn)定，且顆粒完整度在卯％以上。權利要求1、一種用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，該混合裝置包括容器本體，該容器本體內設置有一進料管，在容器本體內、進料管管壁外形成液態(tài)物料容置空間；所述容器本體設置有將液態(tài)物料引入所述液態(tài)物料容置空間的液態(tài)物料進口；所述進料管與豎直方向呈0～45°夾角設置，進料管的上端口為顆粒型物料進口，下端口與容器本體的底面密封接觸，在進料管管壁上設置有供液態(tài)物料容置空間內的液態(tài)物料進入進料管內的開孔；且在進料管的下端面所對應的容器本體的底面上設置有混合物料出口。2、根據(jù)權利要求1所述的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，所述液態(tài)物料進口設置在容器本體的下部。3、根據(jù)權利要求1所述的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，該混合裝置還包括-將混合物料引出進料管的物料泵，該物料泵與所述容器本體的底面上設置的混合物料出口相連。4、根據(jù)權利要求3所述的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，所述物料泵為螺桿泵或轉子泵。5、根據(jù)權利要求1所述的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，所述混合物料出口設置在容器本體底面的中心位置。6、根據(jù)權利要求1所述的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，所述進料管與豎直方向呈015。夾角設置。7、根據(jù)權利要求1所述的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，所述進料管管壁上的在容器本體內液態(tài)物料最低液位以下20厘米內的高度位置設置有所述開孔。8、根據(jù)權利要求1所述的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，所述進料管管壁上的開孔包含一組或多組，每組開孔在進料管管壁上的水平方向對稱設置。9、根據(jù)權利要求1所述的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，所述進料管管壁上的開孔總面積為容器本體底面上的混合物料出口面積的0.9-1.5倍。10、根據(jù)權利要求1所述的用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，其特征在于，所述進料管的直徑為40-200毫米。專利摘要本實用新型提供了一種用于混合顆粒型物料和液態(tài)物料的混合裝置，該混合裝置包括容器本體，該容器本體內設置有一進料管，在容器本體內、進料管管壁外形成液態(tài)物料容置空間；所述容器本體設置有將液態(tài)物料引入所述液態(tài)物料容置空間的液態(tài)物料進口；所述進料管與豎直方向呈0～45°夾角設置，進料管的上端口為顆粒型物料進口，下端口與容器本體的底面密封接觸，在進料管管壁上設置有供液態(tài)物料進入進料管內的開孔；且在進料管的下端面所對應的容器本體的底面上設置有混合物料出口。利用本實用新型的裝置，可實現(xiàn)顆粒型物料與液態(tài)物料的在線均勻混合。文檔編號B01F3/12GK201244452SQ20082013007公開日2009年5月27日申請日期2008年8月11日優(yōu)先權日2008年8月11日發(fā)明者付永剛,超孫,樊啟程,蘇桄宇申請人:內蒙古伊利實業(yè)集團股份有限公司