本實(shí)用新型涉及啤酒生產(chǎn)設(shè)備，特別是酒花添加設(shè)備，更具體地，涉及一種渦輪液體粉碎添加器以及采用該添加器的在線無菌添加設(shè)備。

背景技術(shù)：

酒花的添加是啤酒生產(chǎn)過程中重要的工藝之一。現(xiàn)有技術(shù)中，酒花的添加一般采用以下兩種方式：

第一種是從發(fā)酵罐的入孔門直接添加的方式。在生產(chǎn)的過程中，當(dāng)添加酒花時(shí)，將酒花從入孔門直接導(dǎo)入設(shè)備內(nèi)。然而在添加的過程中，氧氣會(huì)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部與高溫的麥汁接觸，使得麥汁容易產(chǎn)生氧化。

為了解決上述問題，人們采用第二種添加方式，第二種是采用酒花添加罐并配置相應(yīng)的管路、閥門、泵等的方式。將酒花放在酒花添加罐中，當(dāng)需要添加時(shí)，再將閥門打開，讓酒花落入到流動(dòng)有麥汁的管道，在麥汁的流動(dòng)下，將酒花帶進(jìn)煮沸鍋里。

然而這兩種的添加方式都不能在酒花添加時(shí)有效地將酒花進(jìn)行粉碎并更好地分散于麥汁之中。另外，雖然第二種酒花添加方式解決了氧氣直接進(jìn)入發(fā)酵罐內(nèi)的問題，但在酒花加入酒花添加罐時(shí)，氧氣也會(huì)進(jìn)入酒花添加罐內(nèi)，并隨著酒花進(jìn)入到管道中，造成麥汁的氧化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種渦輪液體粉碎添加器。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種渦輪液體粉碎添加器，包括添加器主體、置于添加器主體內(nèi)部的篩網(wǎng)、攪拌葉、葉輪、連接軸；所述篩網(wǎng)置于添加器主體的上部，所述葉輪位于篩網(wǎng)的下方，所述添加器主體的頂部設(shè)有供物料進(jìn)入的進(jìn)料口，所述篩網(wǎng)設(shè)有篩孔，物料經(jīng)所述篩孔進(jìn)入葉輪所在處；所述添加器主體的側(cè)壁分別設(shè)有與流體管線連接的流體入口和流體出口，所述流體入口和流體出口與所述葉輪相對(duì)應(yīng)，通過流體的流動(dòng)以驅(qū)動(dòng)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述攪拌葉置于所述篩網(wǎng)內(nèi)，所述攪拌葉通過連接軸與葉輪連接，通過所述葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)攪拌葉的轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)將所述渦輪液體粉碎添加器應(yīng)用于酒花添加系統(tǒng)時(shí)，所述進(jìn)料口與酒花添加罐的罐體連接，所述流體入口和流體出口與流動(dòng)有麥汁的管道相連接，麥汁的流動(dòng)驅(qū)動(dòng)著葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪帶動(dòng)攪拌葉轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)麥汁充滿所述添加器主體的內(nèi)部。酒花從所述罐體進(jìn)入到添加器主體內(nèi)，在攪拌葉處進(jìn)行粉碎、分散于麥汁中，然后經(jīng)所述篩孔流出篩網(wǎng)，進(jìn)入葉輪所在處，并得到進(jìn)一步分散，隨后隨著麥汁的流動(dòng)從所述流體出口流出所述添加器主體，進(jìn)入下一道生產(chǎn)工藝，即完成了酒花的粉碎與添加。

所述渦輪液體粉碎添加器巧妙地利用流體的動(dòng)能，將流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有效地將酒花進(jìn)行粉碎和分散于麥汁中。另外，所述渦輪液體粉碎添加器不限于應(yīng)用在上述酒花添加領(lǐng)域，可根據(jù)實(shí)際需要應(yīng)用于其他相類似的領(lǐng)域。

進(jìn)一步地，所述葉輪包括轉(zhuǎn)軸和多片葉片；所述葉片包括與轉(zhuǎn)軸連接的第一葉片、與第一葉片連接的第二葉片；所述第二葉片與所述流體入口相對(duì)。

為了更好地利用流體的流動(dòng)以驅(qū)動(dòng)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，更進(jìn)一步地，所述流體入口與所述流體出口相對(duì)。

進(jìn)一步地，所述流體入口的截面面積比所述流體出口的截面面積小。

進(jìn)一步地，所述第二葉片具有弧面，以增大與流體的接觸面積。更進(jìn)一步地，所述弧面為圓弧面。

進(jìn)一步地，所述葉片的數(shù)量為4~10片，優(yōu)選為8片。

進(jìn)一步地，所述攪拌葉的數(shù)量為2~6片，優(yōu)選為4片。

進(jìn)一步地，所述篩孔位于所述篩網(wǎng)的側(cè)壁上。

進(jìn)一步地，所述篩孔呈長孔狀。所述篩孔的尺寸大小可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，在本實(shí)用新型中，酒花的粉碎速度與酒花顆粒的大小與所述篩孔的尺寸有關(guān)。為了優(yōu)化酒花的粉碎速度與顆粒的大小，所述篩孔的長（a）為14~16mm，寬（b）為1~3mm，優(yōu)選為長為15 mm，寬為2 mm。

進(jìn)一步地，所述篩孔縱向交錯(cuò)排列。所述篩孔之間的間距（c）為2~4mm，優(yōu)選為3mm。

一種渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備，包括罐體、與罐體連接的加料裝置、用于給罐體充放惰性氣體的惰性氣體充放裝置、控制器、流體管線、上述的渦輪液體粉碎添加器；

所述流體管線包括第一管道和第二管道；所述添加器設(shè)置于所述第一管道上，所述添加器主體的流體入口和流體出口分別與所述第一管道連接；

所述第二管道的一端和所述第一管道與流體入口相連的一端相連接，所述第二管道的另一端與所述罐體的上部連通；所述第二管道上設(shè)有離心泵和第一控制閥；

所述罐體的底部與所述添加器主體的進(jìn)料口相連接，且在所述連接處設(shè)有第二控制閥；

所述控制器分別與所述離心泵、第一控制閥、第二控制閥、加料裝置、惰性氣體充放裝置連接。

所述渦輪液體粉碎添加器的工作原理與上述情況一樣，所述第一管道中的流體，以麥汁為例，經(jīng)所述流體入口進(jìn)入所述添加器主體，并驅(qū)動(dòng)所述葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)所述渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備用于添加酒花時(shí)，首先所述控制器啟動(dòng)惰性氣體充放裝置，此時(shí)第二控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，所述惰性氣體充放裝置向罐體充入惰性氣體（優(yōu)選為二氧化碳）同時(shí)排出罐體里的空氣，使罐體充滿惰性氣體，然后所述加料裝置將酒花加入到罐體內(nèi)，由于罐體內(nèi)的惰性氣體比空氣重，因此能夠防止空氣隨著酒花進(jìn)入罐體內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)酒花的無菌無氧添加。在酒花加入罐體后，打開所述第二控制閥，所述第一管道中的流體（麥汁）經(jīng)所述添加器主體的進(jìn)料口進(jìn)入到罐體內(nèi)，麥汁與酒花接觸，并逐漸充滿整個(gè)罐體，同時(shí)罐體中的惰性氣體也逐漸排出。之后打開第一控制閥和離心泵，麥汁從第二管道進(jìn)入罐體，在所述第二管道的麥汁的影響下，罐體內(nèi)麥汁和酒花向所述渦輪液體粉碎添加器流動(dòng)，酒花進(jìn)入所述添加器主體內(nèi)，并在所述攪拌葉和葉輪的作用下，酒花得到粉碎并分散于麥汁中，并經(jīng)所述流體出口流出所述渦輪液體粉碎添加器，完成了酒花的粉碎與添加。

進(jìn)一步地，所述加料裝置包括與罐體連接的加料斗、和設(shè)置于加料斗與罐體之間的第三控制閥；所述第三控制閥與所述控制器連接。

進(jìn)一步地，所述惰性氣體充放裝置包括惰性氣體存儲(chǔ)器、分別與惰性氣體存儲(chǔ)器和罐體連接的充氣管、與所述罐體連接的排氣管、設(shè)置于排氣管上的第四控制閥、設(shè)置于充氣管上的第五控制閥；所述第四控制閥和第五控制閥分別與所述控制器連接，以控制惰性氣體的充放。

進(jìn)一步地，所述充氣管與罐體的頂部相連。

更進(jìn)一步地，所述控制器為可編程邏輯控制器（PLC控制器）。所述PLC控制器分別與所述離心泵、第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥和第五控制閥連接。通過所述PLC控制器以實(shí)現(xiàn)所述渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備的自動(dòng)化。

進(jìn)一步地，所述渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備還包括液位感應(yīng)裝置，所述液位感應(yīng)裝置包括設(shè)置于所述罐體上部的高液位感應(yīng)器、設(shè)置于所述罐體底部的低液位感應(yīng)器；所述高液位感應(yīng)器和低液位感應(yīng)器分別與所述控制器連接。所述高液位感應(yīng)器和低液位感應(yīng)器可根據(jù)罐體內(nèi)的液位情況，向控制器發(fā)出不同的信號(hào)。通過設(shè)置所述液位感應(yīng)裝置，可進(jìn)一步提高設(shè)備的自動(dòng)化。

進(jìn)一步地，所述罐體內(nèi)設(shè)有洗球，所述洗球與所述第二管道連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型所述的渦輪液體粉碎添加器巧妙地利用流體的動(dòng)能，將流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有效地將物料進(jìn)行粉碎并均勻分散于流體中。在此基礎(chǔ)之上，本實(shí)用新型進(jìn)一步提供一種渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備，所述渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)物料的無菌無氧添加和粉碎，特別適合應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)中的酒花添加。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1所述渦輪液體粉碎添加器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例1所述篩孔的示意圖。

圖3為實(shí)施例1所述添加器主體的側(cè)面示意圖。

圖4為實(shí)施例1所述添加器主體與葉輪的截面示意圖（俯視）。

圖5為實(shí)施例1所述攪拌葉的截面示意圖（俯視）。

圖6為實(shí)施例2所述渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對(duì)本專利的限制；為了更好地說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際物品的尺寸；對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

實(shí)施例1

如圖1~5所示，一種渦輪液體粉碎添加器1，包括添加器主體11、設(shè)置于添加器主體11內(nèi)部的篩網(wǎng)12、攪拌葉13、葉輪14、連接軸15。

篩網(wǎng)12設(shè)置于添加器主體11的上部，葉輪14位于篩網(wǎng)12的下方，添加器主體11的頂部設(shè)有供物料進(jìn)入的進(jìn)料口111，篩網(wǎng)12設(shè)有篩孔121，物料經(jīng)篩孔121進(jìn)入葉輪14所在處。

篩孔121位于篩網(wǎng)12的側(cè)壁上。篩孔121形狀和尺寸大小可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，在本實(shí)施例中，篩孔121呈長孔狀，篩孔121的長度a為14~16mm，寬度b為1~3mm，優(yōu)選長度a為15 mm，寬度b為2 mm。篩孔121縱向交錯(cuò)排列，篩孔121之間的間距c為2~4mm。

添加器主體11的側(cè)壁分別設(shè)有與流體管線連接的流體入口112和流體出口113，流體入口112與流體出口113相對(duì)，流體入口的截面面積比流體出口的截面面積小，流體入口112和流體出口113與葉輪14相對(duì)應(yīng)，通過流體的流動(dòng)以驅(qū)動(dòng)葉輪14的轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪14包括轉(zhuǎn)軸141和8片葉片142，葉片142包括與轉(zhuǎn)軸141連接的第一葉片1421、與第一葉片連接的第二葉片1422，第二葉片1422與流體入口112相對(duì)。第二葉片1422具有可增大與流體接觸面積的弧面。

攪拌葉13置于所述篩網(wǎng)內(nèi)，攪拌葉13通過連接軸15與葉輪14連接，通過葉輪14的轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)攪拌葉13的轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌葉13的數(shù)量為4片。

當(dāng)將渦輪液體粉碎添加器應(yīng)用于酒花添加系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)料口111與酒花添加罐的罐體連接，流體入口112和流體出口113與流動(dòng)有麥汁的管道相連接，麥汁的流動(dòng)驅(qū)動(dòng)著葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪14帶動(dòng)攪拌葉13轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)麥汁充滿添加器主體11的內(nèi)部。酒花從罐體進(jìn)入到添加器主體內(nèi)，在攪拌葉13處進(jìn)行粉碎、分散于麥汁中，然后經(jīng)篩孔121流出篩網(wǎng)，進(jìn)入葉輪14所在處，并得到進(jìn)一步分散，隨后隨著麥汁的流動(dòng)從流體出口流出添加器主體11，進(jìn)入下一道生產(chǎn)工藝，即完成了酒花的粉碎與添加。

實(shí)施例2

如圖6所示，一種渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備，包括實(shí)施例1所述的渦輪液體粉碎添加器1、罐體2、與罐體2連接的加料裝置3、用于給罐體2充放惰性氣體的惰性氣體充放裝置4、控制器5、流體管線6、液位感應(yīng)裝置。

流體管線6包括第一管道61和第二管道62，渦輪液體粉碎添加器1設(shè)置于第一管道61上，添加器主體11的流體入口112和流體出口113分別與第一管道61連通，流體從第一管道61流入渦輪液體粉碎添加器1（圖6中的箭頭為流體流動(dòng)的方向）。第二管道62的一端和第一管道61與流體入口112相連的一端相連通，第二管道62的另一端與罐體2的上部連通；第二管道上62設(shè)有離心泵8和第一控制閥9。

罐體2的底部與添加器主體11的進(jìn)料口111相連接，且在連接處設(shè)有第二控制閥10。罐體2內(nèi)設(shè)有洗球21，洗球21與第二管道62連接。

加料裝置3包括與罐體2連接的加料斗31、和設(shè)置于加料斗31與罐體之間的第三控制閥32。

惰性氣體充放裝置4包括惰性氣體存儲(chǔ)器（圖中未示出）、分別與惰性氣體存儲(chǔ)器和罐體連接的充氣管41、與罐體連接的排氣管42、設(shè)置于排氣管上的第四控制閥43、設(shè)置于充氣管上的第五控制閥44。

液位感應(yīng)裝置包括高液位感應(yīng)器71和低液位感應(yīng)器72，高液位感應(yīng)器71設(shè)置在罐體的上部，低液位感應(yīng)器72設(shè)置在罐體的底部。

控制器5為可編程邏輯控制器（PLC控制器）?？刂破?分別與離心泵8、第一控制閥9、第二控制閥10、第三控制閥32、第四控制閥43和第五控制閥44、高液位感應(yīng)器71和低液位感應(yīng)器72連接，通過PLC控制器以實(shí)現(xiàn)渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備的自動(dòng)化。

當(dāng)渦輪液體粉碎在線無菌添加設(shè)備用于添加酒花時(shí)，首先控制器打開第四控制閥和第五控制閥，此時(shí)第二控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，二氧化碳從充氣管向罐體充入二氧化碳，同時(shí)罐體內(nèi)經(jīng)排氣管排出罐體，使罐體充滿惰性氣體，然后打開第三控制閥，從加料斗將酒花加入到罐體內(nèi)，由于罐體內(nèi)的二氧化碳比空氣重，因此能夠防止空氣隨著酒花進(jìn)入罐體內(nèi)。在酒花加入罐體后，打開第二控制閥，第一管道中的流體（麥汁）經(jīng)添加器主體的進(jìn)料口進(jìn)入到罐體內(nèi)，麥汁與酒花接觸，并逐漸充滿整個(gè)罐體，同時(shí)罐體中的二氧化碳也逐漸排出，之后打開第一控制閥和離心泵，麥汁從第二管道進(jìn)入罐體，在第二管道的麥汁的影響下，罐體內(nèi)麥汁和酒花向渦輪液體粉碎添加器流動(dòng)，酒花進(jìn)入添加器主體內(nèi)，并在攪拌葉和葉輪的作用下，酒花得到粉碎并分散于麥汁中，并經(jīng)流體出口流出渦輪液體粉碎添加器，完成了酒花的粉碎和添加。

顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。