專利名稱：一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)與飲料制造系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到電力、蒸汽或熱水形式的熱、冷卻的二氧化碳以及其他產(chǎn)物的協(xié)同生產(chǎn)(cogeneration)系統(tǒng)。具體地說，本發(fā)明涉及到協(xié)同生產(chǎn)用于飲料制造中的種種產(chǎn)物的系統(tǒng)。
背景技術：
飲料制造設備，包括用于生產(chǎn)充碳酸飲料的充氣設備，在這種設備運轉和這類飲料生產(chǎn)過程中，消耗著大量的二氧化碳、電力、熱與其他資源。二氧化碳，通常是液體的二氧化碳，用來給飲料充碳酸氣。在充碳酸氣飲料的生產(chǎn)設備中，需用大量的二氧化碳。電力則用來給灌裝飲料中涉及的許多步驟提供動力，包括給馬達供電和提供冷卻與加熱。取蒸汽或熱水或是這兩者形式的熱，用于充氣飲料生產(chǎn)中例如溶解甜味劑和洗瓶等工序中。清潔的水構成了充氣飲料本身的一部分。飲料在其制造過程中也要用冷水冷卻。
在工業(yè)發(fā)達國家中，上述用來支持充氣飲料灌裝設備的產(chǎn)物常能從外部來源獲得，并能有充分的數(shù)量來滿足充碳酸氣飲料的生產(chǎn)要求。但是，仍然還需要有大量的二氧化碳，而現(xiàn)有的系統(tǒng)與各種形式的能源不僅價格昂貴還常常沒有足夠的系統(tǒng)來生產(chǎn)它們。在發(fā)展中的國家，甚至是工業(yè)發(fā)達國家的邊遠地區(qū)，上述用于支持充碳酸氣飲料灌裝設備所必須的產(chǎn)物，則不是可以從可靠的來源或是以合適的價格立即得到的。在許多發(fā)展中國家和發(fā)達國家的邊遠地區(qū)，可靠的電力源和液體二氧化碳源是極難求得的。除此，充碳酸氣飲料灌裝設備用到的各種裝置以及用來產(chǎn)生電力、液體二氧化碳、熱、冷的能量和其他產(chǎn)物，在發(fā)展中國家也是不可以迅速獲得的。
再有，傳統(tǒng)的飲料生產(chǎn)與灌裝設備要用大量的材料來構建制造系統(tǒng)。因此，在發(fā)展中國家、其他的邊遠地區(qū)，甚至是在工業(yè)國家中，都有需要在灌瓶設備的現(xiàn)場，生產(chǎn)為灌裝各類充氣和不充氣飲料所需的電力、液體二氧化碳以及其他能量與產(chǎn)物。為此，需要有高效的制能系統(tǒng)，用來在現(xiàn)場生產(chǎn)充氣飲料灌裝系統(tǒng)所要的能量與其他產(chǎn)物。還需要有一種能夠建設在種種地區(qū)的用于飲料制造設備的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)。此外要有能較快和廉價建成并投產(chǎn)的飲料制造設備。
發(fā)明概述本發(fā)明通過提供一體化協(xié)同生產(chǎn)(廢熱發(fā)電)系統(tǒng)來滿足上述需要，此系統(tǒng)在飲料生產(chǎn)設備現(xiàn)場為制造和罐裝材料提供包括電力在內所需的能量、熱水、蒸汽和冷水、液體二氧化碳以及其他產(chǎn)物。本發(fā)明提供了為在灌裝作業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)上述能量與產(chǎn)物的系統(tǒng)。本發(fā)明的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)易于運送到和安裝在任何可能的地點。本發(fā)明的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)當與飲料生產(chǎn)設備相組合時，部分是由于它的一體化設計，能有很好的效率和節(jié)約成本。
具體地說，本發(fā)明提供的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)包括內燃機發(fā)電裝置、燃燒驅動的熱水鍋爐、與此內燃機發(fā)電裝置和熱水鍋爐相連接的二氧化碳回收裝置，得以從此內燃機發(fā)電裝置和熱水鍋爐接收廢氣而從這些廢氣中回收二氧化碳，同時此系統(tǒng)還包括有壓縮機用來從上述二氧化碳回收裝置接收所回收的二氧化碳并將其液化。本發(fā)明還包括便攜式的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)以及用來在遠距離處進行這種協(xié)同生產(chǎn)的方法。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了包括上述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)在內的充碳酸氣飲料的灌裝系統(tǒng)。但應指出，本發(fā)明的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還能用來提供不充碳酸氣飲料的生產(chǎn)以及生產(chǎn)充碳酸氣和不充碳酸氣兩種飲料的系統(tǒng)。
本發(fā)明的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)能產(chǎn)生出為生產(chǎn)充氣飲料所需的相當大量的二氧化碳。這種協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)是通過從內燃機發(fā)電裝置和燃燒驅動的熱水鍋爐之一最好是兩者回收二氧化碳來產(chǎn)生上述大量的二氧化碳的。所述二氧化碳回收裝置從內燃機發(fā)電裝置和熱水鍋爐兩者之一而最好是從這兩者，將電力與熱用于二氧化碳的回收之中。此外，當所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)位于飲料生產(chǎn)設備所在地時，此系統(tǒng)除提供二氧化碳外，還為驅動各個裝置提供電力與熱。這種取蒸汽或熱水或這兩種的形式的熱，特別適用于在飲料生產(chǎn)過程溶解甜味劑。
本發(fā)明的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)最好還包括蒸汽驅動的發(fā)電機，它由鍋爐產(chǎn)生的蒸汽驅動，再另外提供用于此系統(tǒng)的各部分以及飲料灌裝設備所需的電力。
更具體地說，本發(fā)明的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)包括有為所述內燃機發(fā)電裝置驅動的冷卻系統(tǒng)。這種冷卻系統(tǒng)則有助于提供較好能量平衡和高效的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)。此較好平衡和高效的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)包括的這種冷卻系統(tǒng)，利用內燃機和發(fā)電裝置燃燒驅動的熱水鍋爐所產(chǎn)生的剩余能量，使得此內燃機發(fā)電裝置和燃燒驅動的熱水鍋爐即使是當飲料灌裝設備和此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的其他部件對熱量的要求很低或不穩(wěn)定時，也能高效地運轉。這種協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)最好能夠以內燃機發(fā)電裝置和燃燒驅動的熱水鍋爐在接近最佳水平的水平下運轉。這樣的冷卻系統(tǒng)，特別是在用于飲料灌裝設備時，會消耗很多的能量。這種冷卻系統(tǒng)以冷卻液例如水或乙二醇形式儲存此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的過剩能量，當此冷卻系統(tǒng)包括有熱泵時，過剩的能量就能以加熱了的液體例如熱水或蒸汽儲存。這樣，此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)可以提供以激冷的水的形式用于大量生產(chǎn)的充氣飲料過程中的飲料冷卻。此種激冷的水特別適于用在飲料已被加熱來溶解甜味劑之后但在飲料充氣和灌裝之前。
再更具體地說，本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)適合對此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的各個部件進行冷卻，例如對二氧化碳壓縮機和飲料灌裝設備的各種部件如灌裝設備結構用的空調裝置進行冷卻。此外，所述內燃機發(fā)電裝置，作為選擇，還有汽輪機發(fā)電裝置，都可以用來驅動此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的各個部件如二氧化碳壓縮機和灌瓶裝置的各個部件。
根據(jù)本發(fā)明一實施例，所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)包括有廢水處理裝置，用來將廢水變換為能用于生產(chǎn)瓶裝充氣材料的清潔水。此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的冷卻裝置則能為執(zhí)行廢水處理方法時提供所需的冷卻。
更具體地說，本發(fā)明的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括氮回收裝置，能在從廢氣中分離出二氧化碳后從二氧化碳回收裝置中接收所排出的廢氣。這種廢氣中的氮氣則特別適用于非碳酸氣飲料，可充填到包裝件的頭部空隙內。這樣的非充碳酸氣的飲料可以由利用了本發(fā)明的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的飲料生產(chǎn)設備生產(chǎn)。
如前所述，本發(fā)明還包括便攜式的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)。這種便攜式的系統(tǒng)可以包括模件式的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中的內燃機發(fā)電裝置、燃燒驅動的熱水鍋爐、二氧化碳回收裝置以及壓縮機，適合以一批離散的模件形式運送，且適合在它們運送后組裝成一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)。這種組合件是以多個離散的模件形式從可以獲得它們的第一個地方運送到第二個地方，例如遠距此第一個地方的發(fā)展中國家，然后在該遠距離地方組裝。
這樣的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)可以設定到合適位置、進行試驗且適合便易地組裝，因而易于在可靠的地點工作，同時也能用在任何地點。這類協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)也可以拆卸而運送到第三個地點再重新組裝，或再又到另一個地點，等等。根據(jù)一特定的實施例，內燃機發(fā)電裝置作為所述這批離散模件中的第一種輸送、燃燒驅動熱水鍋爐作為所述這批離散模件中的第二種輸送，而二氧化碳回收裝置與壓縮機則作為所述這批離散模件中的第三種來輸送。這一協(xié)同生產(chǎn)組合件的部件可以按種種模件布置形式運送。此種模件式的可運送的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)能夠經(jīng)濟地運送到并應用于包括邊遠地區(qū)的任何地點，與使用傳統(tǒng)的用來支持飲料生產(chǎn)的供應源相比，能夠節(jié)省飲料生產(chǎn)的費用。
為此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種改進了的飲料生產(chǎn)系統(tǒng)，包括改進了的碳酸氣飲料生產(chǎn)系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種改進了的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個目的在于提供這樣一種有效的系統(tǒng)，用于協(xié)同地生產(chǎn)包括電力、蒸汽或熱水形式的熱、包括冷水形式的致冷效應以及二氧化碳在內的種種產(chǎn)物。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種有效的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，用來提供支持充碳酸氣飲料灌裝設備的能量與產(chǎn)物。
本發(fā)明的又另一個目的在于提供一種有效和相對平衡的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，它可用于任何地點，包括發(fā)展中國家和其他邊遠地區(qū)，來支持充碳酸氣飲料的罐裝設備。
本發(fā)明的其他目的、特點與優(yōu)點可以從下面有關實施例、附圖和權利要求書的描述中獲得理解。


圖1是包括有依據(jù)本發(fā)明一實施例所制的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的飲料生產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖。
圖2是構成圖1所示系統(tǒng)一部分的飲料生產(chǎn)與灌裝設備的示意圖。
圖3是構成圖1所示系統(tǒng)一部分的二氧化碳回收裝置的示意圖。
發(fā)明詳述在如上面所概述的，本發(fā)明包括一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)、于飲料生產(chǎn)點提供這種協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，以及這種協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)在飲料生產(chǎn)系統(tǒng)中的應用。依據(jù)本發(fā)明一實施例制的包括有一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的飲料生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)詳述于下。
圖1中示明了依據(jù)本發(fā)明一實施例的飲料生產(chǎn)系統(tǒng)10，它包括一直接為相鄰協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14支持的充碳酸氣飲料的生產(chǎn)與灌裝設備(以后稱作飲料灌裝設備)12。協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14提供了為灌裝設備12所用的種種產(chǎn)物。
充碳酸氣飲料灌裝設備和其他類型的飲料生產(chǎn)設備是周知的。充碳酸氣飲料灌裝設備12的部件示明于圖2中。此飲料灌裝設備12是用于生產(chǎn)充碳酸氣飲料的典型的灌裝設備。但應認識到，雖然此灌裝設備12是作為充碳酸氣飲料灌裝設備而示明的，但此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14到可以用來為非充碳酸氣飲料灌裝設備和生產(chǎn)充碳酸氣與非充碳酸氣飲料兩者的設備提供供應。例如，協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14可以用來為生產(chǎn)軟飲料、咖啡、茶、水菓與蔬菜汁濃縮和/或、飲料等滲壓飲料和非等滲壓飲料提供供應。
圖2所示的灌裝設備12特別適用于以充碳酸氣飲料灌裝玻璃瓶或PET瓶，但是也可采用其他的飲料容器，包括鋁、鋼或其他合適金屬制的罐頭盒以及小袋、紙盒與紙?zhí)住⑾渲写饺萜?、凈化式或近凈化式包裝件、筒、罐、袋、槽和其他的飲料容器與包裝件。
一般地說，灌裝設備12包括卸瓶器16和開瓶機18，用來卸下瓶子進行灌裝；洗瓶機20，用來以熱水洗滌瓶子；飲料混合站22，用來將通過管道23輸送來的調味濃縮劑、水與甜味劑混合，同時加熱此飲料來溶解甜味劑；飲料冷卻器24，用來冷卻加熱了的飲料；充碳酸氣裝置26，用來給冷卻了的飲料充碳酸氣；瓶罐灌裝與加蓋器30，用來灌裝飲料并將其密封于瓶內；下投打包機23與盤裝機34，用于包裝已灌裝和已密封好的瓶罐。此灌裝設備12還包括箱洗滌器36，用來在把箱子再次用于裝載已灌裝和密封好的瓶罐之前洗滌瓶子用箱；以及許多檢查站38，用來確保質量控制。上述這些功能裝置封裝于一最好是可加熱和空調的建筑物內。如以下所述，此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14提供了用來運轉灌裝設備中各個部件的電力、用來洗滌瓶子與箱子的熱水、用來加熱飲料混合物和溶解甜味劑的蒸汽、用來在充碳酸氣之前冷卻此加熱了的飲料的冷水。此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還為灌裝設備建筑物提供了加熱與冷卻。
協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14是一體化的模件式系統(tǒng)，可以按標準尺寸的集裝箱輸送并在輸送到協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)內后裝配。因此，協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14的部件可以在一處制造、試驗或集中，適合作為一批離散部件運送，再在從第一個地點運送到遠處的第二地點后進行組裝，而不要求對此系統(tǒng)進行大量的或長時間的試驗工作。例如，協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14的部件可以在一個地點制造或集中，以離散的模件形式運送到第二個地點，然后在此遠距的第二地點組裝成與飲料生產(chǎn)和灌裝設備相結合的功能性協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)。此外，協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14繼后也可在此第二地點拆開，運送到第三位置并于該處重新組裝。這種拆卸與重組過程可以根據(jù)需要繼續(xù)下去。例如，協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14可以在世界上極其不同的部分從一個灌裝設備移送到另一個灌裝設備處或是這兩者的中間處。
由于協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14是一體化的和模件式的，此系統(tǒng)實際上易于運送和安裝到任何位置處的飲料生產(chǎn)設備12上，而在裝配到飲料生產(chǎn)設備中時是有效的和節(jié)省費用的。
一般地說，協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14包括內燃機發(fā)電裝置模件46、熱水鍋爐模件48、二氧化碳回收與存儲模件54以及氮回收模件56。但應認識到，協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14的部件可以按種種模件構型布置。協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14的模件性經(jīng)設計成能將各有關部件遠送到遠處并在該處組裝。這類模件最好排列成并將尺寸選定成能按標準尺寸集裝箱輸送，同時能以最小的組織或結構形式組裝。例如，各個這類部件可以定位于一混凝土帶狀件上。
協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14共同地生產(chǎn)出電力、蒸汽或熱水形式的熱、二氧化碳、包括冷水與冷空氣的冷卻物質、來自廢水的清潔水，以及作為選擇的氮氣。所有這類產(chǎn)物都是用于充碳酸氣飲料灌裝設備中的。這樣的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)特別適用于不具有可靠的電力系統(tǒng)或足夠的液體二氧化碳源的發(fā)展中國家。
協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14的內燃機發(fā)電模件46包括一或多個內燃機發(fā)電裝置，它們用作飲料生產(chǎn)設備12的基本電力源。最好采用柴油驅動的發(fā)電裝置，但也可采用燃料驅動的其他內燃機發(fā)電裝置，這些燃料例如有燃油、汽油、天然氣和其他的礦油。內燃機發(fā)電模件46所產(chǎn)生的電力經(jīng)線路58直接供應給飲料生產(chǎn)設備12，它起動上述灌裝設備內的功能單元，同時用來直接對此灌裝設備內的各系統(tǒng)進行加熱與空調。此外，此內燃機發(fā)電模件46可按需要將電力供給于此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14的其他模件。內燃機發(fā)電模件46經(jīng)線路60給冷卻模件供電，經(jīng)線路62給二氧化碳回收與存儲模件供電，以及給生產(chǎn)系統(tǒng)10的任何其他步驟與裝置供給所需的電。要是規(guī)格合適，此內燃機發(fā)電模件46可以驅動充碳酸氣飲料生產(chǎn)系統(tǒng)10而不需要外部的電力例如來自地區(qū)機構的，而在某些情形下可以將過剩的電力提供給公用商業(yè)網(wǎng)。
熱水鍋爐模件48包括燃燒驅動的開水鍋爐，用來通過管線63和64給飲料生產(chǎn)設備12，必要時給協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的其他模件，分別提供熱水或蒸汽或此兩者。例如，鍋爐模件48通過管線63給洗瓶機20與洗箱機36供應熱水，通過管線64給混合與加熱裝置供應蒸汽，通過管線65給二氧化碳回收模件50供應熱水或蒸汽或此兩者。此鍋爐可以燒種種礦物燃料，包括燃油、天然氣、煤油、柴油、煤，等等。
鍋爐模件48還通過管線66將蒸汽供給汽輪機發(fā)電裝置68，使后者通過管線70給飲料生產(chǎn)設備12同時通過管線72給冷卻模件52另供電力，或在必要時給充碳酸氣飲料灌裝瓶系統(tǒng)10的其他部件另供電力。
內燃機發(fā)電裝置模件46以及熱水鍋爐模件48分別經(jīng)管線74與76將含二氧化碳的廢氣供給二氧化碳回收與儲存模件50。此二氧化碳回收與儲存模件50，如圖3所示，包括二氧化碳分離塔78、二氧化碳汽提塔80以及冷凝管82，用來從廢氣中回收二氧化碳。這些與二氧化碳有關的裝置都是本項技術中周知的。典型的一種回收裝置是胺溶液裝置。分離塔78中的胺溶液從廢氣中吸收二氧化碳。然后將此載有二氧化碳的胺溶液通過管線84導引到汽提塔80，在此通過加熱從胺溶液中分離出二氧化碳，經(jīng)管線86導引到冷凝管82中。此冷凝器82從回收的二氧化碳中除去水蒸汽。再使此干燥的回收的二氧化碳通過過濾器88，如活性碳過濾器，然后于壓縮機90中液化并儲存，此回收的液體二氧化碳經(jīng)管線92在需要時供給灌裝設備12的充碳酸氣裝置。
冷卻模件52最好包括熱泵來提供加熱與冷卻。但應認識到，其他冷卻裝置如致冷劑壓縮機也可用于冷卻目的。冷卻模件52中的熱泵或其他冷卻裝置由內燃機發(fā)電裝置模件46與汽輪機發(fā)電裝置68的電力驅動。冷卻模件52通過管線94與96分別給灌裝設備12與廢水模件54提供冷卻。冷卻模件52給灌裝設備12的各工序提供冷卻，例如在飲料冷卻站24冷卻飲料，同時對安放此灌裝設備的建筑物提供空調。為了在冷卻站24冷卻已加熱了的飲料，需要進行大量的冷卻，在生產(chǎn)水菓汁濃縮物和飲料時，可以用冷卻模件52來冷卻這種濃縮物與飲料。
冷卻模件52中的熱泵產(chǎn)生出能用于灌裝設備12或協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14的其他模件的熱。冷卻模件52通過管線98給為壓縮機90液化的回收的二氧化碳提供冷卻。二氧化碳壓縮時產(chǎn)生的熱為冷卻模件52的冷卻效應所抵消。
廢水處理模件54最好包括廢水處理裝置。用來清潔廢水并通過管線100將清潔水提供給灌裝設備120從管線101返回的廢水在廢水處理模件54中處理并凈化。這方面的一種方法是周知的廢水處理冰凍法，也稱之為冰凍/融化廢水處理法。因此，廢水處理的冰凍法在此不再詳述。一般地說，廢水處理的冰凍法包括冷凝廢水，直至其中約70％的水結冰。余剩的廢水丟棄，將冰融化而產(chǎn)生高純的水。其他的已知的廢水處理方法都可用于此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)。
氮回收模件56從二氧化碳回收與存儲模件50中通過管線102接收已分離出二氧化碳的廢氣。分離出二氧化碳的廢氣中的絕大部分是氮和氧化亞氮，可加以回收利用，例如用來充填非碳酸氣瓶裝飲料的頭部空隙。氮回收模件56可以與生產(chǎn)充碳酸氣和非碳酸氣的瓶裝飲料的灌裝設備結合使用。圖1中，管線104從氮回收模件56將氮氣供給所述灌裝設備。
冷卻模件52中的熱泵最好由內燃機發(fā)電裝置模件46和汽輪機發(fā)電裝置68提供的電力驅動，但也能通過與內燃機發(fā)電裝置模件中的內燃機發(fā)電裝置之間作直接的機械連接而給熱泵提供動力。為此，可將內燃機發(fā)電裝置的驅動軸與熱泵的驅動軸直接連接。
協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14是節(jié)能的，這是因為它從內燃機發(fā)電裝置46和燃燒驅動的熱水鍋爐48兩者回收二氧化碳，而由于冷卻模具52要耗用大量的能，此內燃機發(fā)電裝置模件與鍋爐就能夠在接近最佳能耗水平的水平下工作。冷卻模件52利用內燃機發(fā)電裝置模件46或熱水鍋爐48所產(chǎn)生的過剩能量。例如當灌裝設備12要求的熱水、蒸汽或電力較少時，此內燃機發(fā)電裝置模件46和熱水鍋爐模件48就能繼續(xù)以接近最佳能耗水平下工作，同時給冷卻模件52提供電力。這種將不同組件一體化構成協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14的做法提供了能量相對平衡化的系統(tǒng)。
此外，當協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)14用來支持交替地生產(chǎn)充碳酸氣和不充碳酸氣飲料的灌裝設備時，在進行生產(chǎn)不充碳酸氣飲料時，所產(chǎn)生的二氧化碳可以儲存而用在生產(chǎn)充碳酸氣飲料中。這樣能使二氧化碳回收系統(tǒng)連續(xù)和更有效地工作。
應知以上所述涉及的是本發(fā)明的一些具體實施例，而在不脫離下述權利要求書所明確的本發(fā)明的范圍內，是可以作出種種變更型式的。
權利要求
1.一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括內燃機發(fā)電裝置，它排放出包括二氧化碳的廢氣；燃燒驅動的熱水鍋爐，它排放出包括二氧化碳的廢氣；與上述內燃機發(fā)電裝置和鍋爐連接的二氧化碳回收裝置，它能從此內燃機發(fā)電裝置與鍋爐接收廢氣而由此廢氣中回收二氧化碳；以及壓縮機，用來從此二氧化碳回收裝置接收所回收的二氧化碳并液化所回收的二氧化碳。
2.權利要求1所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，它還包括由所述鍋爐產(chǎn)生的蒸汽驅動的汽輪機發(fā)電裝置。
3.權利要求1所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，它還包括由所述內燃機發(fā)電裝置驅動的冷卻裝置。
4.權利要求2所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，它還包括由所述內燃機發(fā)電裝置與汽輪機發(fā)電裝置驅動的冷卻系統(tǒng)。
5.權利要求1所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，其中所述內燃機發(fā)電裝置可用于驅動二氧化碳壓縮機。
6.權利要求3所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，其中所述裝置可用來冷卻為所述壓縮機冷卻的二氧化碳。
7.權利要求3所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，其中所述冷卻裝置包括空調裝置。
8.權利要求1所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，它還包括有氮回收裝置，用來在已由廢氣中分離出二氧化碳后從所述二氧化碳回收裝置接收廢氣，同時從此廢氣中回收氮與氧化亞氮。
9.權利要求3所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，其中所述冷卻裝置包括熱泵，而所述內燃機發(fā)電裝置可通過其與此內燃機發(fā)電裝置間有效設置的機械連接裝置驅動此熱泵。
10.權利要求3所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，其中所述內燃機發(fā)電裝置可驅動此二氧化碳壓縮機，而所述冷卻裝置可冷卻為此壓縮機液化的二氧化碳。
11.權利要求10所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，它還包括由所述鍋爐產(chǎn)生的蒸汽驅動的汽輪機發(fā)電裝置，而后者可用來驅動所述冷卻裝置。
12.權利要求11所述的一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，其中所述冷卻裝置包括空調裝置。
13.便攜式模件型一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，此組合件包括內燃機發(fā)電裝置，它當工作時排放出包括二氧化碳的廢氣；燃燒驅動的熱水鍋爐，它當工作時排放出包括二氧化碳的廢氣；適合與上述內燃機發(fā)電裝置和鍋爐連接的二氧化碳回收裝置，能從此內燃機發(fā)電裝置與鍋爐接收廢氣以由此廢氣中回收二氧化碳；以及壓縮機，可用來從此二氧化碳回收裝置接收所回收的二氧化碳并液化此回收的二氧化碳，其中此內燃機發(fā)電裝置、燃燒驅動的熱水鍋爐、二氧化碳回收裝置以及壓縮機適合以一批離散的模件形式運送并在運送到目的地后組裝成所述的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)。
14.權利要求13所述的便攜式模件型一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中所述內燃機發(fā)電裝置可作為所述這批離散模件中的第一組運送，所述燃燒驅動的熱水鍋爐可作為所述這批離散模件中的第二組運送，而所述二氧化碳回收裝置與壓縮機則可作為所述這批離散模件中的第三組運送。
15.權利要求13所述的便攜式模件型一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中包括汽輪機發(fā)電裝置，它適合為所述鍋爐產(chǎn)生的蒸汽驅動，且可作為這批離散模件之一運送，并在運送之后組裝到所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)內。
16.權利要求13所述的便攜式模件型一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中還包括冷卻裝置，它適于由所述內燃機發(fā)電裝置驅動，并可作為這批離散模件之一輸送，并在輸送之后，組裝到此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)之內。
17.權利要求16所述的便攜式模件型一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中所述冷卻裝置也適于由所述汽輪機發(fā)電裝置驅動。
18.權利要求13所述的便攜式模件型一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中所述內燃機發(fā)電裝置可用來驅動所述二氧化碳壓縮機。
19.權利要求16所述的便攜式模件型一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中所述冷卻裝置可來冷卻由所述壓縮機液化的二氧化碳。
20.權利要求16所述的便攜式模件型一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中所述冷卻裝置包括空調裝置。
21.權利要求13所述的便攜式模件型一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中還包括氮回收裝置，用來在已由廢氣中分離出二氧化碳后從所述二氧化碳回收裝置接收廢氣，同時從此廢氣中回收氮與氧化亞氮。
22.于遠距離處提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，此方法包括將一批取離散模件形式的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件從第一位置運送到遠距此第一位置的第二位置，此組合件包括內燃機發(fā)電裝置，它當工作時排放出包括二氧化碳的廢氣；燃燒驅動的熱水鍋爐，它當工作時排放出包括二氧化碳的廢氣；適合與上述內燃機發(fā)電裝置和鍋爐連接的二氧化碳回收裝置，能從此內燃機發(fā)電裝置和鍋爐接收廢氣以由此廢氣中回收二氧化碳；以及壓縮機，可用來從此二氧化碳回收裝置接收所回收的二氧化碳并液化此回收的二氧化碳，然后在所述第二位置將這批離散模件組裝到所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)內。
23.權利要求22所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述第二位置是在飲料的生產(chǎn)與灌裝設備鄰近。
24.權利要求22所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述第二位置是在充碳酸氣飲料的生產(chǎn)與罐裝設備鄰近。
25.權利要求22所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組合件，其中還包括下述步驟在所述第二位置處拆卸這批離散模件；將這批離散模件運送到第三位置；在此第三位置將這批離散模件重新組裝到該協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)內。
26.權利要求22所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述這批離散模件所取尺寸符合標準尺寸的集裝箱。
27.權利要求22所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述內燃機發(fā)電裝置可作為這批離散模件中的第一組運送，所述燃燒驅動的熱水鍋爐可作為這批離散模件中的第二組運送，而所述二氧化碳回收裝置與壓縮機則可作為這批離散模件中的第三組運送。
28.權利要求22所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括適合為所述鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽驅動的汽輪機發(fā)電裝置。
29.權利要求22所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括適合為所述內燃機發(fā)電裝置驅動的冷卻系統(tǒng)。
30.權利要求29所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述冷卻裝置適合為所述汽輪機發(fā)電裝置驅動。
31.權利要求22所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述內燃機發(fā)電裝置適合驅動所述二氧化碳壓縮機。
32.權利要求29所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述冷卻裝置可用來冷卻由壓縮機液化的二氧化碳。
33.權利要求29所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述冷卻裝置包括空調裝置。
34.權利要求29所述的提供協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)的方法，其中所述冷卻裝置包括熱泵，而所述內燃機發(fā)電裝置在該協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)組裝好后可通過機械連接裝置驅動所述熱泵。
35.用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括飲料生產(chǎn)與灌裝設備以及協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)，而此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)包括內燃機發(fā)電裝置，它排出包括二氧化碳的廢氣并給所述飲料生產(chǎn)與灌裝設備提供電力；燃燒驅動熱水鍋爐，它排出包括二氧化碳的廢氣并給所述飲料生產(chǎn)與灌裝設備提供熱；與上述內燃機發(fā)電裝置和鍋爐連接的二氧化碳回收裝置，以從此內燃機發(fā)電裝置與鍋爐接收廢氣而由此廢氣中回收二氧化碳；壓縮機，用來從此二氧化碳回收裝置接收所回收的二氧化碳并液化所回收的二氧化碳；以及二氧化碳輸送裝置，用來將回收的二氧化碳輸送給所述的飲料生產(chǎn)與灌裝設備。
36.權利要求35所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述內燃機發(fā)電裝置、燃燒驅動的熱水鍋爐、二氧化碳回收裝置以及壓縮機，它們適合以一批離散模件形式運送，并在運送到目的地后組裝到所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)內。
37.權利要求35所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述飲料生產(chǎn)與灌裝設備可以在無外部電力下運轉。
38.權利要求35所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述飲料生產(chǎn)與灌裝設備生產(chǎn)充碳酸氣飲料。
39.權利要求35所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述飲料生產(chǎn)與灌裝設備生產(chǎn)充碳酸氣與不充碳酸氣的飲料。
40.權利要求35所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述飲料生產(chǎn)與灌裝設備包括洗容器機、飲料混合機與用于溶解飲料中甜味素的加熱器、以及灌裝機和密封機以用于由飲料灌裝容器和密封已灌裝好的容器，而所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)可用來給上述洗容器機與飲料混合物和加熱器提供熱量。
41.權利要求35所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括所述鍋爐產(chǎn)生的蒸汽驅動的汽輪機發(fā)電裝置。
42.權利要求35所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體休系統(tǒng)，其中所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括由所述內燃機發(fā)電裝置驅動的冷卻裝置。
43.權利要求40所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述飲料生產(chǎn)與灌裝系統(tǒng)還包括可在飲料加熱后來冷卻它的冷卻器，而所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括由所述內燃機發(fā)電裝置驅動的且可用于冷卻上述冷卻器的冷卻裝置。
44.權利要求43所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述飲料生產(chǎn)與灌裝設備還包括可在飲料已冷卻后用來給此飲料充碳酸氣的充碳酸氣裝置，而所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還給此充碳酸氣裝置提供二氧化碳。
45.權利要求41所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括由前述內燃機發(fā)電裝置與汽輪機發(fā)電裝置兩者驅動的冷卻裝置。
46.權利要求35所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述內燃機發(fā)電裝置可用于驅動前述二氧化碳壓縮機。
47.權利要求42所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述冷卻裝置可用來冷卻由壓縮機液化的二氧化碳。
48.權利要求42所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述冷卻裝置包括用于冷卻充碳酸氣飲料灌裝設備的空調裝置。
49.權利要求42所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述冷卻裝置包括有熱泵，而所述內燃機發(fā)電裝置可通過能動地設于此內燃機發(fā)電裝置與熱泵之間的機械連接裝置來驅動熱泵。
50.權利要求42所述的用于生產(chǎn)密封到容器中的飲料的一體化系統(tǒng)，其中所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括氮回收裝置，用來在已由廢氣中分離出二氧化碳后從所述二氧化碳回收裝置接收廢氣，同時從此廢氣中回收氮與氧化亞氮。
51.用于生產(chǎn)密封到容器內的飲料的方法，此方法包括于飲料生產(chǎn)與灌裝設備中生產(chǎn)密封到容器內的飲料；以及由與上述飲料生產(chǎn)與灌裝設備相鄰近的協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)給此設備提供電力、熱與二氧化碳，其中所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)包括內燃機發(fā)電裝置，它排放出包括二氧化碳的廢氣并給此飲料生產(chǎn)與灌裝設備提供電力；燃燒驅動的熱水鍋爐，它排放出包括二氧化碳的廢氣并給此飲料生產(chǎn)與灌裝設備供熱；與上述內燃機發(fā)電裝置和鍋爐連接的二氧化碳回收裝置，以從此內燃機發(fā)電裝置與鍋爐接收廢氣而由此廢氣中回收二氧化碳；壓縮機，用來從此二氧化碳回收裝置接收所回收的二氧化碳并液化所回收的二氧化碳；以及二氧化碳輸送裝置，用來將回收的二氧化碳輸送給所述的飲料生產(chǎn)與灌裝設備。
52.權利要求51所述的方法，其中所述協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括由所述內燃機發(fā)電裝置驅動的冷卻裝置，而所述方法還包括由此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)給上述飲料生產(chǎn)與灌裝設備提供冷卻。
全文摘要
一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng),它包括:內燃機發(fā)電裝置(46)、燃燒驅動的熱水鍋爐(48)、從此內燃機發(fā)電裝置(46)與熱水鍋爐(48)回收廢氣并從此廢氣回收二氧化碳的二氧化碳回收裝置(50)、以及用來從二氧化碳回收裝置接收回收的二氧化碳并使其液化的壓縮機(90)。此協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)還包括由內燃機發(fā)電裝置(46)驅動的加熱或冷卻裝置(52)。這種一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)最好是模件式的,用于以離散的模件形式運送且能在遙遠處所組裝。此一體化協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)能用于支持生產(chǎn)密封瓶裝飲料。
文檔編號F01K13/00GK1278316SQ9881072
公開日2000年12月27日 申請日期1998年10月20日 優(yōu)先權日1997年11月7日
發(fā)明者尼古拉斯·約翰·希夫 申請人:可口可樂公司