均化的方法 【技术领域】
本发明涉及一种加压液态乳液的均化方法，其中，使液体通过至少两个同心放置的均化间隙。
背景技术
均化是一种已被使用很长时间的工业方法，其目的是例如，在诸如牛奶的脂肪乳液中，将最大的脂肪球剪切或分裂成较小的脂肪球，并通过这种方法使脂肪乳液稳定。例如，用于牛奶，这就意味着防止奶油凝块，现在，绝大多数消费的牛奶是均化的。
通常利用机械加工来进行均化，以使在高横切压力下的脂肪乳液，高速通过一个非常狭窄的间隙，其中，由高速发生地湍流并借助于在液体中爆聚的汽蚀汽泡使脂肪乳液的脂肪球分裂。该方法在非常短的时间内进行，在这瞬时间里发生的是，在压力下降的同时，通道上的脂肪乳液的速度增加，这就导致液体开始沸腾。
均化器基本上是由产生高压的大活塞泵、适当地进行均化的反压装置组成。反压装置均化器阀又由加压的弹性阀锥、阀座和包裹阀锥与阀座的阀套组成。阀锥和阀座通常是轴对称的，并被设置为使得在这些部件之间，形成构成均化间隙的径向节流阀。所述间隙的高、宽和长度，确定了进行均化的体积。为获得有效的均化，该体积必须尽可能小。在升高待均化液体的压力时，要降低该间隙的高度，同时，加大流量时，要求增加该间隙的高度。
现在通常需要的是对液体使用低压，同时达到增加流量体积的目的。这就意味着需要较长的均化间隙。从专利文献上看，已公知有各种拉长均化间隙的方法。瑞典专利申请SE 9701504-4公开了一种均化阀，在该阀中许多均化间隙是同心配置的，由此得到均化间隙增加的长度。
在大多数情况下，为得到尽可能有效的均化，例如将牛奶中的所有脂肪球剪切或分裂成小脂肪球以得到稳定乳液，仅通过延长均化间隙是不够的。这个问题已经更—般地通过在几个阶段实施该均化方法而得到了解决。
USPS5,482,369公开了获得有效均化的另—种方法。该方法的出发点是，使例如都处于压力下的如水和脂肪的乳液的组成部分或相，通过两个对置喷嘴，以使两股射流在高速下会合。这两个喷嘴是固定的并具有非常狭窄的、两股液体所要通过的间隙。最初已经由混合的、不稳定的、可能含有自然生成的颗粒的脂肪乳液组成的牛奶，在这种均化器中，可能会迅速阻塞喷嘴的狭窄间隙，致使该方法不稳定。
发明目的
本发明的一个目的是实现最佳设计的、对所需流量和压力是可控制的均化间隙，同时利用液体通过均化间隙的速度，获得更有效的、改进的均化。解决方案
根据本发明已经实现了上述以及其它目的，通过介绍的所述类型的均化方法所给出的特征是，以高速并在有限的空间内从一个均化间隙流出时的液体，与从一个或多个其它均化间隙流出的液体会合。
本发明的优选实施方案，已进一步给出如附加的从属权利要求中所述的特征。
附图的简要说明
本发明的一个优选的实施方案将特别参照附图，在下面更详细地阐述，其中：
图1所示为常规均化阀的局部剖面图；和
图2所示为根据本发明的方法付诸实践所采用的均化阀的一部分的局部剖面图。
附图只显示出对理解本发明所必要的那些细节和部件，省略了本领域熟练技术人员所熟知的、在整个均化器中均化阀的放置位置。优选实施方案的说明
图1中示出了常规型均化阀20，均化阀20基本上是由配有为待均化的液体设置的进口22和出口23的阀套21、及活动的阀锥1和固定阀座2组成。
根据本发明的方法可付诸实践所采用的类型的均化阀20的一部分，在图2中示出。在优选实施方案中，阀座2是轴对称的，并具有为待均化液体设置的中心直流通道4。直流通道4构成了均化阀20的进口22的延长部分。从中心面起，将阀座2设计成其在中心面的两侧是相同的，这样，阀座2在阀套21中是双向的，这就意味着赋予阀座2双倍的使用寿命。
除中心直流通道4之外，阀座2还有为待均化液体设置的直流通道5。沿着它的伸展方向，直流通道5有许多狭窄的、将阀座2两个同心部分结合起来的联接桥6。
通常是通过液压或气动活塞24，对也是轴对称的阀锥1加压，但是可以用更简单的方式、利用经弹簧起作用的无头螺钉加压。为缓冲待均化液体中产生的急流的变化，例如，借助于气缸中的油，阀锥1也是活动的。为控制活塞泵中自然产生的流量变化，弹生是必不可少的。
在优选实施方案中，阀锥1设计成，其面对阀座2的低部部位由单独的部件7组成，该部件7被固定在阀锥1的中心部件8上。从中心面起，将部件7设计成其在中心面的两侧是相同的，这样，部件7是双向的，这就意味着赋予阀锥1的部件7双倍的使用寿命。
在阀锥1的低部部件7中，配置一个直流通道3。沿着它伸展的方向，该直流通道3有许多狭窄的、将阀锥1部件7的两个同心部分结合起来的联接桥9。
在阀座2上，至少有两个狭窄的、分别构成均化间隙12、13一侧的平面表面10和11。另外的均化间隙12、13也可以成对地出现并同心放置，但是带有多于4个均化间隙12、13的均化阀20可能会难于生产。
在阀锥1上，同样地有两个狭窄的、分别构成均化间隙12和13另一侧的平面表面14、15。所述表面10、11、14、15分别相互对齐放置并彼此隔开，这就确定了间隙的高度，通常为50-200μm。间隙高度可以随变化的压力和流量而变化，是因为阀锥1可以移动得离阀座2更近或更远。
两个均化间隙12和13之间的距离，与直流通道3的宽度相同。直流通道3可以有设置在阀座2中的微小的延长部分16。可选择地，阀锥1有一个由表面10和11及它们的延长部分组成的、完全是直的边。为更好地引导液体通过均化间隙12和13，均化间隙12和13的表面10、14和11、15，分别应是完全直的。
将通常为牛奶的待均化的液体，引入均化器，并在约10-25Mpa下加压。通常牛奶的脂肪含量为0.5-3.5％，温度为55-80℃。
将液体通过均化阀20的进口引入，当它到达阀座2时，液体被分配成一部分通过中心直流通道4，一部分通过通道5。此后，液体通过各自相应的均化间隙12和13，进行首次均化。在通道中，获得降到0Mpa的非常迅速的压降，同时，液体的速度增加，这就导致液体开始沸腾。
当来自两个均化间隙12和13的液体从间隙12和13离开时，它们会在高速下会合。这就促使在很大程度上改进均化。一旦这两股流体汇集在一起，速度就会下降，压力会再次升高。液体停止沸腾并在液体爆聚时产生汽泡。整个过程在几分之一秒内进行，在这激烈的过程中，在高速和两股流体彼此汇集之处，产生湍流和气穴现象，将会发现液体中的脂肪球被剪切或分裂成很小的颗粒或球。
该过程在有限的空间里即在两个均化间隙12、13的出口之间进行，并部分在直流通道3及其延长部分16中进行。此后，均化好的液体从直流通道3流出，并通过均化阀20的出口23从均化阀20流出。
在均化间隙12、13的间隙高度可以变化的前提下，在清洗均化阀20时，就可能增加阀锥1和阀座2之间的距离，由此得到容易清洗的表面。如果阀座2和阀锥1的部件7在贴着阀套21和阀锥1的部件8之处有卫生的密封，就会得到满足食品工业需要的、可用常规设备清洗的、卫生的均化阀20。
从上述描述中可明显地看出，可以实现将常规均化与逆向流动相结合的、显著改进均化过程的均化方法。因为是均化间隙产生了逆向流动，在牛奶均化方面，就避免了需要固定喷嘴的问题。
不应认为本发明是局限于上述内容和附图中所显示的内容，许多可以想象出的修改，都不脱离所附的权利要求书的范围。