專利名稱：殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采用殺菌釜進行殺菌的方法，尤其是涉及一種殺菌釜殺菌降溫階
段的壓力控制方法。
背景技術：
殺菌釜以有一定的壓力的蒸氣為熱源，具有受熱面積大，熱效率高、加熱均勻、液
料沸騰時間短、加熱溫度容易控制等特點，通常由高位的高溫高壓儲水罐、儲水罐下方的殺
菌罐、殺菌罐蓋、軌道、滅菌筐及若干管口等組成，配有壓力表和安全閥，外型美觀、安裝容
易、操作方便、安全可靠，在金屬罐頭、玻璃包裝食品、塑料軟包裝食品領域應用廣泛。 殺菌過程包括升溫階段、恒溫階段、降溫階段。其中降溫階段除了需要對溫度進行
控制以外，還需要對殺菌管內的壓力來進行控制。殺菌釜殺菌溫度一般為iio°c 12rc，
壓力在O. 09 0. 25MPa之間，在降溫階段冷卻水進水、循環(huán)泵開啟兩個瞬間，殺菌罐內蒸汽
大量冷凝，導致罐內氣體體積大幅縮小、壓力大幅度降低，尤其是采用上部噴淋進水方式降
溫，因此上述降溫階段的壓力控制一直是一個技術和操作難題。對于如鋁膜包裝食品等塑
料軟包裝食品，壓力的大幅降低容易導致包裝突角、爆袋、松袋等現(xiàn)象，上述壓力控制尤其關鍵。 目前解決的辦法通常為通入高壓空氣，補足殺菌罐內的壓力，防止殺菌罐內壓力大幅降低，通常主要包括如下步驟l)開啟空壓開關通入高壓空氣至殺菌罐內，直至殺菌罐內壓力達到初始值；2)通入冷卻水至殺菌罐內，直至殺菌罐內水位達到設定值；3)開啟循環(huán)泵，冷卻水經循環(huán)泵由殺菌罐抽出，經外部熱交換冷卻后再次送入殺菌罐內；在冷卻水循環(huán)過程中，若罐內壓力下降至臨界值，關閉循環(huán)泵，打開空壓氣體開關通入高壓氣體使得罐內壓力上升至設定值，關閉空壓開關并重新開啟循環(huán)泵；4)降溫完成，排空冷卻水，降低殺菌罐內壓力至大氣壓力。 在通常的殺菌工藝中，上述步驟l)的初始值、設定值一般為0. 25 0. 30MPa，臨界值一般為0. 20MPa，通過在空壓開關、循環(huán)泵的交替開啟實現(xiàn)殺菌罐內壓力的穩(wěn)定，直至降溫階段結束。但由于空壓開關、循環(huán)泵的交替開啟，因此殺菌罐內壓力在臨界值、設定值之間波動，雖然通過自動控制系統(tǒng)的采用能夠較好的控制上述波動的范圍。但在循環(huán)泵開啟的一瞬間，由于氣、液之間溫差增大，熱交換面積增大，換熱效率大幅增加，殺菌罐內壓力瞬間壓降大，可從0. 25MPa降低到0. 13MPa，因此無論采用手動、半自動、自動控制方法通過在循環(huán)泵開啟前通入高壓空氣補足殺菌罐內的壓力的方法都無法補償在循環(huán)泵開啟一瞬間所形成的壓降，塑料軟包裝產品爆袋率較大，因此現(xiàn)有的殺菌釜適應的產品系列狹窄，嚴重限制了其在塑料軟包裝食品領域的應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種冷卻水進水開啟的一瞬間以及降溫過程中壓力波動小的殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法，包括如下步驟1)開啟空壓開關通入高壓空氣至殺菌罐內，直至殺菌罐內壓力達到初始值；2)通入冷卻水至殺菌罐內，直至殺菌罐內水位達到設定值；3)開啟空壓開關連續(xù)通入壓縮空氣至殺菌罐內；循環(huán)泵根據(jù)殺菌罐內壓力間隙開啟，罐內壓力大于設定值時開啟循環(huán)泵，小于設定值時停止循環(huán)泵；4)降溫完成，排空冷卻水，降低殺菌罐內壓力至大氣壓力。 本發(fā)明的有益效果是通過空壓開關的連續(xù)開啟保證了對殺菌罐內壓力的連續(xù)補償；循環(huán)泵根據(jù)殺菌罐內的壓力間隙開啟，因此是在保證殺菌罐內壓力的前提下實施降溫操作。與現(xiàn)有在保證降溫的前提下進行穩(wěn)壓操作的壓力控制方法，即循環(huán)泵、空壓開關交替開啟的壓力控制方法相比，雖然延長了降溫時間，但殺菌罐內壓力溫度，能夠有效避免在冷卻水進水開啟的一瞬間以及降溫過程中出現(xiàn)大的壓降，保證了產品包裝的完整，外觀的統(tǒng)一，產品良品率高，因此單位產品的降溫時間變化不大，甚至略有縮短，單位產品的成本、能耗降低。由于壓力的穩(wěn)定，使得殺菌釜能夠適用于更多的軟包裝食品的消毒，如火腿腸等，擴展了殺菌釜的應用領域，克服了目前業(yè)內認為的殺菌釜無法用于如火腿腸等軟包裝食品殺菌的技術偏見。 作為一種優(yōu)選方案，為了減小在循環(huán)泵開啟是氣、液之間的熱交換界面面積，所述殺菌罐的冷卻水進水口位于殺菌罐底部。 為了保證進水口位于底部時冷卻水的循環(huán)，水溫的均勻分布，相應的，所述殺菌罐的冷卻水進、出水口分別位于殺菌罐底部軸向兩端。
具體實施例方式
本發(fā)明的殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法，包括如下步驟1)開啟空壓開關通入高壓空氣至殺菌罐內，直至殺菌罐內壓力達到初始值；2)通入冷卻水至殺菌罐內，直至殺菌罐內水位達到設定值；3)開啟空壓開關連續(xù)通入壓縮空氣至殺菌罐內；循環(huán)泵根據(jù)殺菌罐內壓力間隙開啟，罐內壓力大于設定值時開啟循環(huán)泵，小于設定值時停止循環(huán)泵；4)降溫完成，排空冷卻水，降低殺菌罐內壓力至大氣壓力。 通過空壓開關的連續(xù)開啟保證了對殺菌罐內壓力的連續(xù)補償；循環(huán)泵根據(jù)殺菌罐
內的壓力間隙開啟，因此是在保證殺菌罐內壓力的前提下實施降溫操作。與現(xiàn)有在保證降
溫的前提下進行穩(wěn)壓操作的壓力控制方法，即循環(huán)泵、空壓開關交替開啟的壓力控制方法
相比，雖然延長了降溫時間，但殺菌罐內壓力溫度，能夠有效避免在冷卻水進水開啟的一瞬
間以及降溫過程中出現(xiàn)大的壓降，保證了產品包裝的完整，外觀的統(tǒng)一，產品良品率高，因
此單位產品的降溫時間變化不大，甚至略有縮短，單位產品的成本、能耗降低。由于壓力的
穩(wěn)定，使得殺菌釜能夠適用于更多的軟包裝食品的消毒，如火腿腸等，擴展了殺菌釜的應用
領域，克服了目前業(yè)內認為的殺菌釜無法用于如火腿腸等軟包裝食品殺菌的技術偏見。 進一步的，為了減小在循環(huán)泵開啟是氣、液之間的熱交換界面面積，所述殺菌罐的
冷卻水進水口位于殺菌罐底部。為了保證進水口位于底部時冷卻水的循環(huán)，水溫的均勻分
布，相應的，所述殺菌罐的冷卻水進、出水口分別位于殺菌罐底部軸向兩端。 因此，在進水過程中、循環(huán)過程中，冷卻水進入罐內后都通過其上層的水與罐內上
部的氣體隔離，新進入的低溫冷卻水主要通過與原來罐內的高溫冷卻水之間進行混合，實現(xiàn)罐內的緩慢降溫。因此氣、液之間的熱交換界面面積小、熱交換溫差小、降溫幅度小，因此能夠有效的減小罐內壓降的幅度，保證罐內壓力的穩(wěn)定。 在上述步驟2)中可以采用連續(xù)進氣間隙進水的方式、也可以采用采用連續(xù)進水間隙進氣的方式、或者交替進水、進氣等方式實現(xiàn)罐內壓力的穩(wěn)定。 但由于采用了上述底部進水的方式，壓降小，同時通過冷卻水對產品浸入，有效降低產品對罐內壓力變化的敏感性，因此為一次性進水提供了可能。因此，最好的在保證壓力穩(wěn)定的前提下，進一步的提高生產效率，所述步驟2)進水過程中空壓開關關閉，通過一次性的將冷卻水通入到位，當然此時還需要保證進水前罐內壓力的初始值應該足夠大，即初始值應當滿足在進水完成后罐內的實際壓力應與設定值接近。 為了保證生產的安全，所述步驟3)空壓開關在殺菌罐內壓力大于罐體限壓時關閉，在罐內壓力降至設定值時重新開啟。 為了保證控制的精確性，最好的，所述空壓開關、循環(huán)泵通過自動控制系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器的信號控制。通過工程試驗，在采用自動控制系統(tǒng)進行控制的情況下，罐內的壓力波動范圍能夠控制在0. 02MPa范圍內。
權利要求
殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法，包括如下步驟1)開啟空壓開關通入高壓空氣至殺菌罐內，直至殺菌罐內壓力達到初始值；2)通入冷卻水至殺菌罐內，直至殺菌罐內水位達到設定值；3)開啟空壓開關連續(xù)通入壓縮空氣至殺菌罐內；循環(huán)泵根據(jù)殺菌罐內壓力間隙開啟，罐內壓力大于設定值時開啟循環(huán)泵，小于設定值時停止循環(huán)泵；4)降溫完成，排空冷卻水，降低殺菌罐內壓力至大氣壓力。
2. 如權利要求1所述的殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法，其特征是所述殺菌罐的冷卻水進水口位于殺菌罐底部。
3. 如權利要求2所述的殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法，其特征是所述殺菌罐的冷卻水進、出水口分別位于殺菌罐底部軸向兩端。
4. 如權利要求3所述的殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法，其特征是所述步驟2)進水過程中空壓開關關閉。
5. 如權利要求1、2、3或4所述的殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法，其特征是所述步驟3)空壓開關在殺菌罐內壓力大于罐體限壓時關閉，在罐內壓力降至設定值時重新開啟。
6. 如權利要求4所述的殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法，其特征是所述空壓開關、循環(huán)泵通過自動控制系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器的信號控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用殺菌釜進行殺菌的方法，尤其是涉及一種殺菌釜殺菌降溫階段的壓力控制方法，包括如下步驟通入高壓空氣至殺菌罐內，直至殺菌罐內壓力達到初始值；通入冷卻水至殺菌罐內，直至殺菌罐內水位達到設定值；連續(xù)通入壓縮空氣至殺菌罐內，循環(huán)泵根據(jù)殺菌罐內壓力間隙開啟，罐內壓力大于設定值時開啟循環(huán)泵，小于設定值時停止循環(huán)泵；降溫完成，排空冷卻水，降低殺菌罐內壓力至大氣壓。通過連續(xù)進氣開啟保證了對殺菌罐內壓力的連續(xù)補償；循環(huán)泵根據(jù)罐內壓力間隙開啟，在保證罐內壓力的前提下實施降溫操作，能夠有效避免在冷卻水進水開啟的一瞬間以及降溫過程中出現(xiàn)大的壓降，適用于罐頭、軟包裝等各類包裝食品的殺菌操作。
文檔編號A23L3/02GK101756339SQ201010300458
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權日2010年1月20日
發(fā)明者周再勇, 唐春, 尹蓉學, 李琴 申請人:成都希望食品有限公司