气液混合灌装系统的制作方法

1.本实用新型涉及用于气液混合充装的气液混合灌装系统，特别涉及灌制起泡液，如汽水、大香槟等的装置，


背景技术：

2.制酒及制备饮料的行业中，在制备含气的酒类或饮料时，常需将二氧化碳等气体充装入液体中，使液体在一定的压力和温度下溶解充足的气体或气，产生气酒或气水。专利号为96232730.1、名称为二氧化碳混合罐装机的中国实用新型专利，公开了一种气体混合灌装机，它包括储备二氧化碳的储气钢瓶、安装在储气钢瓶口的减压阀、二氧化碳的进气管、连接储气钢瓶和进气管的高压皮管， 流动液体并混合高压二氧化碳的混合管，使液体分流扩散 并便于高压二氧化碳溶解于流动液体中的玻璃球，法兰盘、灌装头、瓶口密封头、托瓶座和防护门，瓶中的酒液流入混合管内，经玻璃球分流扩散， 与管内的高压二氧化碳接触，促使高压二氧化碳溶解在流动的酒液中，再流入空瓶内，待空瓶灌满混合二氧化碳的酒液(即起泡酒)后，关闭灌装头上端的阀门和瓶口密封头的阀门，送入冷却容器中冷却完成气液混合和充装。采用上述结构的气液充装设备，采用玻璃球对液体进行分流扩散，使管内的高压气体与水充分接触，促进气水混合，需要酒液的流速很快才能与玻璃球间产生分流扩散，且分流扩散的能力有限，充装含气量大的酒或饮料时，使气体的量不足，产生的气泡不丰富，另外充装的气体量和液体量没有定量，使含气体量不稳定，口感不统一。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术气液混合灌装系统，溶气量不足的缺陷，提供一种气液混合灌装系统。
4.本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：
5.一种气液混合灌装系统, 包括混气罐、溶气装置、进气装置及气液循环装置，混气罐与供液装置连通，所述进气装置至少包括进气装置一，所述进气装置一包括进气管路一和位于进气管路一上的气体减压阀a、气体截至阀a、气体单向阀一，由气体减压阀a直接与供气装置的出气口连通，所述溶气装置至少包括溶气装置一，所述溶气装置一包括溶气管和微孔曝气器，所述微孔曝气器位于溶气管内，溶气管为封闭的容器，溶气装置一的进液口位于溶气管的底部与溶气管内腔连通，并通过进液循环管路一与混气罐的底部连通，微孔曝气器的进气口位于溶气管下端一侧位于溶气管上或位于溶气管外，微孔曝气器的进气口通过进气管路一与供气装置连通，溶气装置一的出液口位于溶气管的上部，并通过气液循环管路二与混气罐内腔上部连通，由微孔曝气器向溶气管内曝气，气液混合管路一上设置有高压液体输送装置，由高压输送装置向溶气管输送高压液体，由气体截止阀a控制进气管路一的启闭，由截止阀截止阀c控制气液循环管路一的通断；
6.所述进气装置还包括进气装置二，所述进气装置二包括备压管，备压管的一端通过气体减压阀b连通供气装置，另一端与混气罐的罐体内腔的上部连通，向混气罐内充装备
压气体，在备压管上设置有气体减压阀b、气体截止阀b、气体单向阀二；
7.所述气液混合管路一上还设置有用于接供液装置的分管路一，在分管路一上设置有截止阀 d，分管路一的一端与气液混合管路一连通，另一端接供液装置，在供液装置与混合管路一上设置所述截止阀d,通过截止阀d控制接入的液体的通断，分管路一位于高压输送装置与截止阀c间；
8.所述的高压液体输送装置为高压隔膜泵或高压离心泵；
9.所述的气液混合管路一上还设置有液体流量计，截止阀c、高压气体输送装置、气体流量计自混气罐的混合液出液口到溶气装置一的进液口间依次设置，所述溶气装置一的出液口位于溶气管的上端；
10.还包括溶气装置二，所述溶气装置二包括螺旋喷头，螺旋喷头设置在气液混合管路二的位于混气罐内的一端，在气液混合管路二上设置有液体单向阀；
11.在混气罐的罐体的顶部设置有手动排气阀，安全阀和监测罐体内的压力情况的电接点压力表，电接点压力表将监测的压力反馈给控压系统；
12.在罐体上设置液位计，监测罐体内的液位情况；
13.在罐体上设置监测罐体内温度情况的温度传感器t，并将监测到的温度反馈给控温系统；
14.还设置有冷冻装置，所述冷冻装置包括循环水箱和冷冻循环泵，在混气罐的罐体上设置有夹层，在夹层内设置有冷却液，夹层与循环水箱通过冷却管路连通，在冷却管路上设置有冷冻循环泵，由冷冻循环泵循环夹层内的冷却液和循环水箱内的液体。
15.本实用新型具有以下有益效果：
16.采用本实用新型结构的气液混合灌装系统可以通过控制气体和液体的温度和压力来控制溶气量，使溶气量可控，可以对起泡情况进行控制，得到一致的口感，同时，由于采用微孔曝气器将气体打散，使气体分散进入到溶气管内，气体从微孔曝气器中出来遇到液体后产生大量微小气泡，有效地增大气液接触面积，液体对气体的溶解能力有了相当的提高，使溶解气体的能力提高的同时也提高了溶气效率，可以生产含气量大的香槟酒等气泡酒和饮料。
附图说明
17.图1是本实用新型气液混合灌装系统实施例结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例结构中溶气装置一实施例结构示意图。
19.附图标记说明
20.101、进气装置一； 1011、气体减压阀a；1012、气体截至阀a；1013、气体流量计一；1014、气体单向阀一；1015进气管路一；
21.102、进气装置二；1021、气体减压阀b；1022、气体截至阀b；1023、备压管；1024、气体单向阀二；
22.103、溶气装置一；1031、微孔曝气器；1032、溶气管； 1033、进气口；1034、进液口；1035、气液混合出口；
23.104、溶气装置二；1041、螺旋喷头；
24.105、气液循环装置；1051、进液循环管路一；1052、截止阀c ；1053、截止阀 d；
1054、高压隔膜泵； 1055、液体流量计；1056、液体单向阀；1057、气液循环管路二；
25.106、安全阀；107、手动排气阀；108、电接点压力表；109、混气罐；1091、罐体；1092、电接点压力表；1093、手动排气阀；1094安全阀；1095温度传感器t；110、液位计
26.200、等压灌装装置；2011、灌装管； 2013、截止阀a ；2014、截止阀b;
27.300、冷冻装置；3011、制冷机循环水箱；3012、冷冻循环泵；
具体实施方式
28.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
29.本实用新型实施例结构的气液混合灌装装置，包括混气罐109、进气装置、溶气装置、气液循环装置105、灌装装置200及冷冻装置300，混气罐109的罐体1091上设置有混合液进液口、备压气体进气口、混合液出液口和溶气液体充装口，混气罐的罐体最好设置成双层夹层，夹层内设置有冷却液，冷却液通过管路与制冷机循环水箱302连通，由冷却液循环泵3012对冷却液进行循环制冷。
30.溶气装置至少包括溶气装置一103，溶气装置一103包括微孔曝气器1031和溶气管1032，微孔曝气器设置在溶气管内，溶气管上设置有通孔供微孔曝气器的进气管穿过，微孔曝气器的进气管的进气口1033位于溶气管外，溶气管上的通孔与微孔曝气器的进气管间密封连接，进液口1034和气液混合出口1035均设置在溶气管上与溶气管内腔连通，进液口位于溶气管的侧下端，气液混合口位于溶气管的上端最好位于其顶端，微孔曝气器通过其上设置的微孔与溶气管内腔连通。
31.进气装置包括进气装置一101和进气装置二102。进气装置一用于向溶气装置一内输送气体，进气装置二用于向混气罐109内充入备压气体。其中进气装置一101包括进气管路一1015，进气管路一的一端通过气体减压阀a1011连通供气装置（在图中未示出），另一端与微孔曝气器的进气口1033连通，在供气装置与溶气装置一间依次设置有气体减压阀a1011、气体截止阀a1012、气体流量计一1013、气体单向阀一1014；进气装置二包括备压管1023，备压管的一端通过气体减压阀b1021连通供气装置（在图中未示出），另一端与混气罐的罐体内腔连通，向混气罐内充装备压气体，在备压管上自供气装置到混气罐的罐体依次设置有气体减压阀b1021、气体截止阀b1022、气体单向阀二1024。
32.气液循环装置105包括气液循环管路一1051和气液循环管路二1057，气液循环管路一1051的一端连接溶气装置一的进液口1034，另一端连接混气罐的混合液出液口，与溶气装置一内腔连通，在气液循环管路一1051上自混气罐的混合液出液口到溶气装置一103间依次设置有截止阀c1052、截止阀 d1053、作为高压液体输送装置的高压隔膜泵1054、液体流量计1055；气液循环管路二1057的一端连接溶气装置一的气液混合出口1035，另一端连接混气罐的混合液进液口，与罐体顶部内腔连通，在气液循环管路二1057上设置有液体单向阀1056。其中，截止阀 d1053通过分管路一与气液混合管路一连通，分管路一为连接液体的管路，通过截止阀 d1053控制液体通断，可以连接用于清洗的清洗液入口，也可以连接灌装的液体入口。
33.本实用新型中，气体单向阀一1014、气体单向阀二1024分别准许气体流向混气罐，液体单向阀1056准许液体流向混气罐。气体流量计一1013和液体流量计1055分别记录气体和液体的流量，并据混合的气体在溶液中的溶解度的情况进行流量调节。除高压隔膜泵外
还可采用卫生级高压离心泵做为高压液体输送装置，克服溶气管的内压力进行液体输送和循环，通过气体减压阀a1011使经过溶气管的液体压力维持在设定值。
34.在混气罐的罐体的顶部设置有手动排气阀107，安全阀106、和电接点压力表108，监测罐体内的压力情况，电接点压力表将监测的压力反馈给控压系统。在罐体上设置液位计，监测罐体内的液位情况，温度传感器t1095监测罐体内的温度情况并将监测到的温度反馈给控温系统。
35.本发明的气体混合灌装装置不仅适用于含气的酒类液体的混气如香槟酒、啤酒的灌装，且适用于如气体饮料的混气灌装，如汽水等含气饮料。灌装时采用等压灌装装置200，等压灌装装置200包括灌装管2011和截止阀a2013和截止阀b 2014，罐装管的一端连接灌装出液口，另一端上设置有截止阀a2013，在灌装管2011和截止阀a2013间的管路上设置有分管路，在分管路上设置有截止阀b 2014。
36.下面以向15l罐体内充入二氧化碳气体和酒液混合液为例进行说明,电接点压力表ps为1mpa,安全阀的压力为0.7 mpa。使用时，按下列步骤进行气液混合，
37.1、用纯净水充洗混气罐罐体内腔。 d截止阀接纯净水，打开位于混气罐罐体顶部的手动排气阀107，启动高压隔膜泵1054向混气罐109内注纯净水，当手动排气阀107有液体流出时，说明混气罐内已充满纯净水，关闭高压隔膜泵，停止充入纯净水。
38.2 、向混气罐的罐体内充入待混合的co2气体将充洗液排出。打开气体减压阀b1021，调节压力至0.01mpa，打开气体截止阀b1022向混气罐内充入co2气体，打开截止阀b2014，用co2气体将纯净水顶出罐体内，排出罐体内的纯净水，水排出时，罐体内充满co2气体。水被排净后关闭所有阀门。
39.3、向混气罐内充装待充装的液体。截止阀d接需添加co2气体的液体，打开手动排气阀107，开启高压隔膜泵1054添加液体，当液体达到5l后停止向混气罐内泵入液体，关闭手动排气阀107。开启制冷机制冷，使混气罐罐体内的液体降温至4℃。
40.4、 混气罐罐体内的液体温度到达4℃后，开启高压隔膜泵向溶气管送入液体，同时开启截止阀c1052，打开气体减压阀a1011，调整co2压力至0.3mpa，开启气体截止阀a1012向微孔曝气器内充气，气体经曝气器进入到溶气管内，在溶气管内进行溶解，经曝气溶气的液体称为溶气液体经由气液循环管路二1057进入到罐体1091内，在混气罐体内与预先充入的液体和气体再次进行溶解混合，然后从罐体底部进入到气液循环管路一1051内由高压隔膜泵送入溶气管内与微孔曝气器曝出的气体再次混合，混合后再进入到混气罐内，如上循环进行充气混气，当罐体内压力与气体减压阀a出口压力相等也就是0.3 mpa时，关闭高压隔膜泵、气体截止阀a1011,完成混气。
41.5、 取样检测co2溶解度，如溶解度未达到目标值适当向上调整气体减压阀a 增大压力，再重复第4步骤，直到液体溶解气体浓度达到所需浓度为止，当液体溶解气体浓度达到所需浓度时，关闭所有已打开的阀门，开启截止阀a2013进行灌装。
42.最好，设置溶气装置二，其包括螺旋喷头1041，螺旋喷头设置在气液循环管路二1057位于混气罐罐体内的一端。经螺旋喷头喷出的溶气液体被螺旋喷头雾化，进一步增加了溶解气体能力，溶解位于混气罐体内的气体，进行第二次溶解气体，增加了气体的溶解浓度。螺旋喷头在市场上可购得，为喷雾器用喷头。
43.本实用新型中，微孔曝气器采用在气液循环管路上设置由微孔曝气器和溶气管组
成的溶气装置一进行第一次溶气，微孔曝气器设置在溶气管内，微孔曝气器上设置有微米级的出水孔，密集地分布在微孔曝气器上，气体经微孔曝气器喷出后可以把气体很均匀地散开，达到微粒状，被微孔曝气器周周流经的高压液体带走，快速与流经的高压液体混合，达到快速溶气的作用，增加了溶气效率，同样气体压力和流速下在15.5
°
c的温度下将溶气效率从原来的2.5倍增加到了3.5-4倍。
44.最好采用陶瓷曝气头作为微孔曝气器，微孔曝气器可以是管状的，也可以是球状的，采用管状微孔曝气器时，微孔曝气器与溶气管同轴设置，并最好占据溶气管长度的四分之三以上。
45.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制。