一種節(jié)能型連續(xù)滅菌系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種消毒殺菌裝置，具體地說是一種節(jié)能型連續(xù)滅菌系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在生物制藥、食品工程、生物化工等行業(yè)常常需要對液態(tài)原料或制成品進行加熱滅菌，以避免微生物的污染?，F(xiàn)有技術中，滅菌的方法有很多種，常用的有發(fā)酵罐原位實罐滅菌與罐外連續(xù)流動滅菌兩種方法。前者是在發(fā)酵罐內對物料進行滅菌，因此不需要專一的滅菌設備，操作簡單。但是卻存在如下缺點:加熱和冷卻耗時長，物料營養(yǎng)成分損失較大；發(fā)酵罐周轉率低，降低作業(yè)產率；難以實現(xiàn)自動化，造成滅菌質量波動；引起蒸汽壓力的較大波動，影響其他工序使用蒸汽的作業(yè)；加熱蒸汽和冷卻用水的消耗量大，熱能難以回收利用。后者是采用專一的滅菌設備，一般使用管道或板式換熱器在發(fā)酵罐外進行加熱、保溫維持與冷卻，以及使用調節(jié)閥來控制滅菌溫度。與前者相比，后者具有物料受熱時間短，營養(yǎng)損失少，發(fā)酵罐利用率高，便于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，但是其同樣存在熱能消耗大、余熱難以回收、滅菌成本高等問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的就是提供一種節(jié)能型連續(xù)滅菌系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的罐外連續(xù)流動滅菌設備存在熱能消耗大、余熱難以回收及滅菌成本高等的問題。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種節(jié)能型連續(xù)滅菌系統(tǒng)，包括:
[0005]配料罐，與輸料栗相接，用于盛放待滅菌的物料；
[0006]輸料栗，分別與所述配料罐和預熱冷卻器相接，用于將所述配料罐內的物料輸出至所述預熱冷卻器；
[0007]預熱冷卻器，其內設有兩個螺旋式通道，每一通道均有進口和出口 ；將兩個通道分別記為第一通道和第二通道，其中，第一通道的進口與輸料栗相接，第一通道的出口與加熱混合器相接；第二通道的進口與恒溫滅菌器的出口相接，第二通道的出口與背壓補償器相接;
[0008]加熱混合器，分別與所述預熱冷卻器和恒溫滅菌器相接，用于對由所述預熱冷卻器中第一通道出口輸出的物料進行加熱，并輸出至恒溫滅菌器；
[0009]恒溫滅菌器，分別與所述加熱混合器和所述預熱冷卻器中第二通道的進口相接，用于對由所述加熱混合器輸出的物料在恒溫狀態(tài)下進行滅菌，并將滅菌后的物料輸出至第二通道；
[0010]背壓補償器，與所述預熱冷卻器中第二通道的出口相接，用于對由所述第二通道出口輸出的滅菌后物料的壓力進行調節(jié)；
[0011]流量調節(jié)閥，與控制系統(tǒng)相接，設置在所述輸料栗與所述預熱冷卻器之間的管路上，用于調節(jié)輸料栗輸出物料的流量；
[0012]流量計，與控制系統(tǒng)相接，設置在所述輸料栗與所述預熱冷卻器之間的管路上，用于測量輸料栗輸出物料的流量；以及
[0013]控制系統(tǒng)，分別與所述流量調節(jié)閥和所述流量計相接，用于對所述流量調節(jié)閥進行控制。
[0014]本實用新型還包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一壓力傳感器；
[0015]所述第一溫度傳感器設置在所述加熱混合器的進口管路上，用于測量加熱混合器進口管路上的溫度；
[0016]所述第二溫度傳感器設置在所述加熱混合器的出口管路上，用于測量加熱混合器出口管路上的溫度；
[0017]所述第一壓力傳感器設置在所述加熱混合器的進口管路上，用于測量加熱混合器進口管路上的壓力；
[0018]所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器和所述第一壓力傳感器均與所述控制系統(tǒng)相接。
[0019]本實用新型還包括第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器設置在與所述預熱冷卻器中第二通道出口相接的管路上，所述第二壓力傳感器與所述背壓補償器相接。
[0020]本實用新型還包括設置在所述配料罐與所述輸料栗之間管路上的過濾器。
[0021]所述加熱混合器為噴射式加熱混合器。
[0022]所述噴射式加熱混合器為文丘里式加熱混合器。
[0023]所述控制系統(tǒng)為可編程邏輯控制器或分布式控制系統(tǒng)。
[0024]本實用新型中預熱冷卻器是由兩個完全隔離的螺旋式通道構成，即利用兩通道完全隔離的新型螺旋板式換熱器作為物料的預熱與冷卻單元設備；以噴射式加熱混合器或普通螺旋板式換熱器作為加熱單元設備，以新型雙通道螺旋板式恒溫滅菌器作為滅菌單元設備；借助PLC (可編程邏輯控制器，Programmable Logic Controller)或工控計算機的控制系統(tǒng)實施由料液溫度和蒸汽壓力反饋調控物料流量，實現(xiàn)滅菌溫度和時間的自動調節(jié)與穩(wěn)態(tài)控制，從而達到全自動化連續(xù)滅菌，穩(wěn)定和提高滅菌質量的目的。
[0025]本實用新型通過在輸料栗的出口管路上安裝流量調節(jié)閥和流量計來控制物料流量，使滅菌溫度和時間的控制更加精確、穩(wěn)定和可靠。由于作為預熱和冷卻用的新型螺旋板式換熱器的兩個流體通道完全隔離，使得滅菌后的熱料預熱滅菌前的冷料，同時利用滅菌前的冷料冷卻滅菌后的熱料，使熱料預熱冷料、冷料冷卻熱料的熱能綜合利用與回收操作成為可能，不用擔心由冷、熱料串料造成的滅菌后物料的污染，從而達到更加顯著的節(jié)能、節(jié)水效果，可有效降低滅菌成本。
[0026]通過在預熱冷卻器中第二通道的出口管路上設置背壓補償器，對管路上滅菌后物料的壓力進行調節(jié)，以補償因發(fā)酵罐內料位變化而造成的壓力差，解決系統(tǒng)工作狀況不穩(wěn)定的問題。
[0027]本實用新型還方便對在高溫下會發(fā)生相互作用以致營養(yǎng)變性或破壞的物料成分分開滅菌，只需按先后順序進行，而不需要另外增加設備。
【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0029]圖中:實線箭頭表示滅菌前物料流動的方向，虛線箭頭表示滅菌后物料的流動方向，空心箭頭表示蒸汽的流動方向；實線連接線表示管路連接，虛線連接線表示電連接。
[0030]其中:1、配料罐，2、過濾器，3、輸料栗，4、流量調節(jié)閥，5、流量計，6、預熱冷卻器，7、恒溫滅菌器，8、第一壓力傳感器，9、加熱混合器，10、第二溫度傳感器，11、控制系統(tǒng)，12、背壓補償器，13、第一溫度傳感器，14、第二壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0031]如圖1所示，本實用新型包括配料罐1、過濾器2、輸料栗3、流量調節(jié)閥4、流量計
5、預熱冷卻器6、加熱混合器9、恒溫滅菌器7、背壓補償器12、控制系統(tǒng)11、第一溫度傳感器13、第二溫度傳感器10、第一壓力傳感器8和第二壓力傳感器14。
[0032]配料罐I內盛放有待滅菌的物料，配料罐I的底部出口通過過濾器2與輸料栗3相接。由配料罐I底部出口出來的物料首先經過濾器2后濾除物料中可能存在的大顆粒以及麻繩等雜物，輸料栗3將經過濾器2濾除雜物后的物料通過栗的壓力輸出至預熱冷卻器6。流量調節(jié)閥4和流量計5均設置在輸料栗3與預熱冷卻器6之間的管路上，通過流量調節(jié)閥4可對輸料栗3輸出的物料的流量大小進行調節(jié)，通過流量計5可實時檢測輸料栗3輸出的物料的流量。由流量調節(jié)閥4對管路上物料的流量大小進行調節(jié)，相比采用變頻器控制輸料栗3的轉速來調控物料的流量，實際調控效果要好得多。
[0033]預熱冷卻器6是由兩個螺旋式通道構成，每一個螺旋式通道可以是一個螺旋板式換熱器，每一個通道均有相應的進口和出口，經過這兩個通道的物料是要進行熱量交換的。將這兩個通道分別記為第一通道和第二通道；其中，第一通道的進口通過流量計5和流量調節(jié)閥4與輸料栗3相接，第一通道的出口與加熱混合器9的進口相接；第二通道的進口通過恒溫滅菌器與加熱混合器9的出口相接，第二通道的出口與背壓補償器12相接。
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