一种使管道系统中在第一材料和第二材料之间的过渡期间的材料混合最小化的方法，包括在第一管道段中提供多个管道猪，所述多个管道猪足以基本上填充所述第一管道段的横截面并限定具有前缘和后缘的塞子，使得前缘与第一材料接触，并且后缘与第二材料接触。每个管道猪具有小于第一管道段的有效直径的标称尺寸。通过移动第二材料来使塞子穿过管道系统移动。有利地，第一材料和第二材料的混合被塞子抑制。第一材料和第二材料的混合被塞子抑制。第一材料和第二材料的混合被塞子抑制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使材料处理系统中过渡期间的材料混合最小化的方法
[0001]本公开涉及用于使材料处理系统中过渡期间的材料混合最小化的方法和系统。
技术介绍
[0002]在诸如食品处理系统的材料处理系统中，期望提高处理产量并减少从当前被处理的材料过渡为不同的待处理的材料所需的时间。当材料处理系统经受频繁的生产变化时，这些期望是特别重要的。此外，希望使与过渡期间材料的混合相关的废料流的环境影响最小化。
[0003]在解决伴随更频繁的生产变化的增加的消费者多样化所决定的更小的批量的同时，增加了对成本和利润率的压力，驱动食品制造商提高处理产量。
[0004]从人工生产方法发展而来的许多类型的食品生产现在采用高度自动化，因此，诸如甜点、即食食品、调味品、乳制品和果汁制品等食品以及许多其他食品的生产涉及在制造期间沿着管道网络传递物料和成品直到它们到达包装站。取决于制造现场的物理布局，这种管道工程中的一些路径可以是相当长的，具有数百米的长度并不少见。
[0005]此外，在许多情况下，管道系统可以包括系统中的弯曲、流体连接的管道的有效直径的改变、以及具有多个管或流动通道的设备(诸如热交换器或类似类型的装置)的存在。
[0006]在生产批次的末期，当材料处理系统必须切换到另一产品时或在生产运行结束进行清洁之前，系统将通常包含正在处理的材料，其通常具有切实的经济价值和不受欢迎的清洁(就地清洁，CIP：clean
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place)挑战。
[0007]在大多数情况下回收该材料可以是在经济或环境上希望的。物料的单位成本可能是小的；但是，如果在系统中潜在地损失了1000升，并且每天可能有四个或更多的产品变化，则要回收的产品的价值开始表现为显著的成本。对于边际产品，即使是小的成本节省和产量增加也具有实质影响利润率的潜力。
[0008]因此，需要一种能够缩短第一材料和第二材料的过渡之间的时间的方法以及一种最小化或抑制过渡期间第一材料和第二材料的混合的方法，该方法将对第一材料和第二材料被浪费的量产生影响。
技术实现思路
[0009]根据本公开的一个方面，提供了一种方法，以抑制或最小化管道系统中在第一材料和第二材料之间的过渡期间的材料的混合。管道系统可以用于处理材料，或者可以用作用于处理材料的设备或系统的一部分或子系统。
[0010]在一个方面，管道系统用于处理食品材料。食品材料可以是固体、半固体或液体。在一个实施例中，管道系统用于处理果汁，诸如橙汁、葡萄柚汁、柠檬汁、苹果汁等。
[0011]由于系统需要处理与当前正在处理的材料不同的材料而需要定期清洁，或者由于一些其他原因，可能发生材料的过渡。在任何情况下，管道系统可包含第一材料，并且期望从管道系统移除第一材料并用第二材料替换第一材料。技术人员将理解，一种示例性过渡
发生在系统正在处理第一材料以及需要清洁管道系统时。在这种情况下，第二材料可以包括清洁流体。为了使被废的第一材料的量最小化，期望使第一材料和第二材料(例如，清洁流体)之间的混合的量最小化。同时，希望在不被第一材料稀释的情况下提供最大实际浓度的清洁流体。
[0012]如上所述，第一材料可以是固体、半固体、流体(气体或液体)、浆料、粉末或可被输送的任何物质。另外，第二材料可以是固体、半固体、流体(气体或液体)、浆料、粉末或可被输送的任何物质。在某些实施例中，第一材料和第二材料是同一类型，例如两者都是液体。
[0013]管道系统可具有多个连接的管道，它们可包括或不包括从管道系统的一端向另一端的弯曲或其它过渡。过渡的示例是从较小直径的管道到较大直径的管道，反之亦然。
[0014]管道系统可包括具有第一有效直径的第一管道和与第一管道流体连接并具有与第一管道的有效直径相同或不同的第二有效直径的第二管道。
[0015]如在本申请中所使用的，术语“管道”是指被构造以输送可流动的物质(流体(液体和气体)、浆料、粉末或寻求输送的其他物质)的结构。此外，在本申请中使用的术语“管道”包括开放结构(诸如槽)以及闭合结构(诸如圆柱形管)。无论如何，术语“管道”是指具有适于输送可流动的物质的任何形状的结构。
[0016]如在本申请中所使用的，“流体连接”或“流体地连接”是指以一方式连接的管道，该方式使得如果流体存在于管道中，则流体能够穿过管道移动。本领域技术人员将理解，如果材料是固体并且其穿过流体连接的管道移动，则固体将穿越形成管道系统的管道。
[0017]术语“有效直径”是指使得非圆形横截面管的面积与圆形横截面管的面积大致相同的量度。技术人员将理解，“有效直径”通常适用于管具有非圆形横截面的情况。此外，技术人员将理解，如果管道具有圆形横截面，则“有效直径”等于管道的直径。
[0018]管道系统还可以包括包含多个流动通道的部分。在一些情况下，这些部分可以流体连接到入口歧管，该入口歧管与多个流动通道流体连通，该多个流动通道终止于出口歧管，该出口歧管具有流体连接到管道系统的其他部分的单个出口。这样的示例可以是热交换器、巴氏灭菌器或膜过滤系统。热交换器或巴氏灭菌器可以是单程、双程或多程，并且还可以是直通设计或U形管设计，或者某种诸如板和框架热交换器的其他类型的设计。本领域技术人员将理解，一个或多个热交换器、巴氏灭菌器、膜过滤系统或其它处理设备可设置在管道系统中。
[0019]如在本申请中所使用的，术语“流动通道”或“多个流动通道”是指多个被构造以输送可流动的物质(流体(液体和气体)、浆料、粉末或寻求输送的其他物质)的结构的布置。流动通道的非限制性实例是存在于壳体和管型交换器中的管，其中流动通道是壳体和管型交换器的单个管。
[0020]在一个方面，第一管道包括多个流动通道。另一方面，第二管道包括多个流动通道。在又一方面，第一管道和第二管道都包括多个流动通道。通常，每个流动通道具有基本相同的有效直径。每个流动通道的有效直径可以小于、基本上等于或大于第一有效直径和/或第二有效直径。在一个实施例中，每个流动通道的有效直径小于第一有效直径和第二有效直径。
[0021]所述方法包括在第一管道中提供多个管道猪(pipe pig)。在一个实施例中，每个管道猪具有小于第一有效直径的标称尺寸。管道塞子可以具有与管道系统中的管道的形状
一致的任何合适的形状。在一个实施例中，管道猪大体上是球形的。管道猪可以具有小于流动通道的有效直径、基本上与流动通道的有效直径尺寸相同或略大于流动通道的有效直径的标称尺寸(即，直径)。有利地，管道猪被构造成使得每个流动通道由至少一个管道猪通过。
[0022]在一些实施例中，管道猪可以是可压缩的，使得当管道猪通过流动通道时，管道猪将被稍微压缩。在其它实施例中，管道猪是流体不可渗透或流体可渗透的。在另一些实施方案中，每个管道猪在第一材料、第二材料或两种材料中具有中性浮力。中性浮力是指管道猪的平均密度基本上等于浸没管道猪的流体的密度的情况。
[0023]提供的多个管道猪将足以基本上填充第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使管道系统中在第一材料和第二材料之间的过渡期间的材料混合最小化的方法，所述管道系统包括具有第一有效直径的第一管道，所述方法包括：在所述第一管道中提供多个管道猪，所述多个管道猪足以基本上填充所述第一管道的横截面并限定具有前缘和后缘的塞子，使得所述前缘与所述第一材料接触，其中每个管道猪具有小于所述第一有效直径的标称尺寸；以及通过提供所述第二材料并与所述塞子的所述后缘接触来使所述塞子穿过所述管道系统移动，其中所述第一材料和所述第二材料的混合被所述塞子抑制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括第二管道，所述第二管道具有第二有效直径并且与所述第一管道流体连通，其中所述第一有效直径和所述第二有效直径基本相同。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一有效直径和所述第二有效直径是不同的。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二有效直径小于所述第一有效直径。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二有效直径大于所述第一有效直径。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一管道还包括多个流动通道，并且其中每个流动通道由至少一个管道猪通过。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一管道、所述第二管道或所述第一管道和所述第二管道两者进一步包括多个流动通道，并且其中每个流动通道由至少一个管道猪通过。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，每个流动通道由多于一个猪通过。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，每个流动通道具有基本相同的有效直径。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述流动通道的有效直径小于所述第一有效直径。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，每个管道猪的标称尺寸与每个流动通道的有效直径基本相同。12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，每个管道猪的标称尺寸小于每个流动通道的有效直径。13.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，每个管道猪的标称尺寸大于每个流动通道的有效直径。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，每个管道猪是可压缩的。15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，每个管道猪是不可压缩的。16.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里，
申请(专利权)人：热带产品公司，
类型：发明
国别省市：
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