Сатурационный канал для смешивания газа и напитка и способ сатурации - RU2018115165A

Код документа: RU2018115165A

Формула

1. Сатурационный канал (1) для смешивания газа и напитка, включающий:

трубчатый элемент (12), окружающий компрессионный элемент (13), при этом компрессионный элемент (13) расположен продольно внутри трубчатого элемента (12) и определяет траекторию (14) потока напитка вдоль сатурационного канала (1),

при этом компрессионный элемент (13) имеет наружные диаметры (P, C, G), последовательно определяющие наличие участка (8) схождения, участка (19) смешивания и участка (17) замедления вдоль сатурационного канала (1),

при этом на участке (8) схождения сатурационный канал (1) включает узел (9) впуска газа, предназначенный для введения газа в траекторию (14), и

в трубчатом элементе (12) имеется турбулизатор (10), определяющий диаметр (F) смешивания сатурационного канала (1).

2. Сатурационный канал (1) по п. 1, в котором трубчатый элемент (12) на большей части своей длины имеет проточный диаметр (К), который больше диаметра (F) смешивания сатурационного канала (1).

3. Сатурационный канал (1) по п. 1 или 2, в котором на участке (8) схождения сатурационного канала (1) имеется узел (5) впуска напитка, характеризующийся углом (А) отклонения и предназначенный для подачи напитка, при этом угол (А) отклонения образован компрессионным элементом (13) и измеряется от внутренней оси (Х) компрессионного элемента (13) до поверхности компрессионного элемента (13), ограничивающей траекторию (14).

4. Сатурационный канал (1) по пп. 1-3, в котором турбулизатор (10) определяет угол (В) схождения потока напитка, при этом угол (В) схождения измеряют от внутренней оси (Х) компрессионного элемента (13) до поверхности турбулизатора (10), ограничивающей траекторию (14).

5. Сатурационный канал (1) по пп. 1-4, в котором турбулизатор (10) включает завихрительную стенку (27), при этом завихрительная стенка (27) имеет вогнутую поверхность.

6. Сатурационный канал (1) по пп. 1-5, в котором участок (17) замедления характеризуется углом (D) расхождения между трубчатым элементом (12) и компрессионным элементом (13).

7. Сатурационный канал (1) по пп. 1-6, в котором на участке (17) замедления, начиная от плоскости (18) сочленения, площадь траектории (14) постепенно увеличивается.

8. Сатурационный канал (1) по пп. 1-7, в котором на участке (19) смешивания площадь траектории (14) постоянна.

9. Сатурационный канал (1) по пп. 1-8, в котором угол (А) отклонения лежит в диапазоне от 5° до 10°.

10. Сатурационный канал (1) по пп. 1-9, в котором угол (В) схождения лежит в диапазоне от 8° до 15°.

11. Сатурационный канал (1) по пп. 1-10, в котором отношение между диаметром (С) участка смешивания и диаметром (F) смешивания лежит в диапазоне от 0,65 до 0,75.

12. Сатурационный канал (1) по пп. 1-11, в котором угол (D) расхождения лежит в диапазоне от 4,5° до 9°.

13. Сатурационный канал (1) по пп. 1-12, в котором длина (L1) участка (8) схождения равна проточному диаметру (К) трубчатого элемента.

14. Сатурационный канал (1) по пп. 1-13, в котором узел (9) впуска газа расположен вблизи траектории (14), в области сатурационного канала (1) с наименьшей площадью траектории (14).

15. Сатурационный канал (1) по пп. 1-14, в котором завихрительная стенка (27) предназначена для создания на участке (19) смешивания турбулентного движения газа и напитка.

16. Сатурационный канал (1) по пп. 1-15, в котором глубина (Н) завихрительной стенки составляет от 0,5 мм до 2,0 мм, радиус (R₁) завихрительной стенки составляет от 2,0 мм до 7,0 мм.

17. Сатурационный канал (1) по пп. 1-16, в котором максимальный диаметр (Р) составляет 0,85 величины проточного диаметра (К).

18. Способ сатурации для смешивания газа и напитка при помощи сатурационного канала (1) по предшествующим пп. 1-17, при этом сатурационный канал (1) соединен с сатурационным котлом (21), при этом в сатурационный котел (21) поступает с некоторым расходом газ из источника газа через регулирующий клапан СО₂ (32), и в сатурационный канал (1) поступает с некоторым расходом газ из сатурационного котла (21) через клапан (31) плавного регулирования, в сатурационном канале (1) газ смешивается с напитком с образованием раствора посредством завихрительной стенки (27) турбулизатора (10), после чего раствор поступает в сатурационный котел (21), при этом способ включает стадии:

определения скорректированного давления (Р_С) способа сатурации, при этом скорректированное давление (Р_С) отражает объем газа, который должен быть смешан с напитком,

измерения давления (P_R) в сатурационном котле, при этом давление (P_R) в сатурационном котле отражает давление, измеряемое внутри сатурационного котла (21).

19. Способ по п. 18, который дополнительно включает стадию:

уравнивания величины скорректированного давления (Р_С) с величиной давления (P_R) в сатурационном котле путем регулирования расхода газа, который подают в сатурационный котел (21), и путем регулирования расхода газа, который подают в сатурационный канал (1).

20. Способ по п. 18 или 19, в котором стадию уравнивания величины скорректированного давления (Р_С) с величиной давления (P_R) в сатурационном котле осуществляют, уменьшая расхода газа, подаваемого в сатурационный канал (1), путем уменьшения степени открытия клапана (31) плавного регулирования, если величина измеренного давления (P_R) в сатурационном котле больше величины скорректированного давления (Р_С).

21. Способ по пп. 18-20, в котором стадию уравнивания величины скорректированного давления (Р_С) с величиной давления (P_R) в сатурационном котле осуществляют, подавая газ в сатурационный котел (21) путем увеличения степени открытия регулировочного клапана СО₂ (32), если величина измеренного давления (P_R) в сатурационном котле меньше величины скорректированного давления (Р_С).

22. Способ по пп. 18-21, дополнительно включающий стадию, на которой клапан плавного регулирования оставляют открытым на 80%, а регулировочный клапан СО₂ (32) оставляют закрытым, когда величина скорректированного давления (Р_С) уравнена с величиной давления (P_R) в сатурационном котле, при этом, такая степень открытия является оптимальными рабочим состоянием для регулировочного клапана СО₂ (32) и для клапана (32) плавного регулирования.

23. Способ по пп. 18-22, дополнительно включающий стадию:

постепенного увеличения степени открытия регулировочного клапана СО₂ (32) относительно оптимального для него рабочего состояния, когда величина измеренного давления (P_R) в сатурационном котле становится меньше величины скорректированного давления (Р_С).

24. Способ по пп. 18-23, дополнительно включающий стадию:

постепенного уменьшения степени открытия клапана (31) плавного регулирования, когда величина измеренного давления (P_R) в сатурационном котле становится больше величины скорректированного давления (Р_С).

25. Способ по пп. 18-24, дополнительно включающий стадию, на которой перед подачей раствора в сатурационный котел (21) пропускают раствор по траектории (14) сатурационного канала (1), при этом на траектории (14) имеется участок (19) смешивания и участок (17) замедления, при этом на участке (19) смешивания площадь траектории (14) постоянна, а на участке (17) замедления площадь траектории (14) постепенно увеличивается, начиная от плоскости (18) сочленения.

26. Способ по пп. 18-25, который дополнительно включает стадию, на которой газ с некоторым расходом подают в сатурационный канал (1) через узел (9) впуска газа, при этом узел впуска газа расположен вблизи траектории (14), в области сатурационного канала (1) с наименьшей площадью траектории (14).

27. Способ по пп. 18-26, дополнительно включающий стадию:

повторной подачи раствора в сатурационный котел (21) посредством разбрызгивателя (40) с целью увеличения или уменьшения объема газа в напитке.

28. Способ сатурации по п. 18-27, дополнительно включающий стадию, на которой клапан (35) Вентури располагают в точке, находящейся на 90% высоты сатурационного котла (21), при этом клапан (35) Вентури располагают между клапаном (31) плавного регулирования и сатурационным котлом (21).

29. Способ по пп. 18-28, в котором раствор подают в сатурационный котел (21) посредством регулировочного клапана (34), при этом способ дополнительно включает стадию, на которой прекращают подачу раствора в сатурационный котел (21) путем закрытия регулировочного клапана (34), если уровень раствора в сатурационном котле (21) достигает точки, на которой расположен клапан (35) Вентури.

30. Способ по пп. 18-29, который дополнительно включает стадию, на которой на участке (19) смешивания сатурационного канала (1) создают турбулентное движение газа и напитка при помощи вогнутой поверхности завихрительной стенки (27).