CN103637351A - 一种高温节能饮料瞬时灭菌装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温节能饮料瞬时灭菌装置及方法，将全密封灭菌器与冷却器、预热器串接；所述预热器上端设有料液进口，下端设置有料液出口管，料液进口接入预热器内设置的料液管，料液管接入料液出口管，料液出口管接入灭菌器，预热器端上接有热水管，热水管接入储水槽，储水槽接输送管并接入冷却器；所述灭菌器上设有蒸汽进口和料液出口管，料液出口管接入冷却器；所述冷却器上端设有热水管并接入预热器，冷却器内设置料液管，料液管接料液出口。本发明将循环热水送至预热器内，料液经循环热水预热达到70℃以上输送至灭菌器，预热器内循环热水送至储水槽冷却至25℃以下再进入冷却器，冷却水反复循环使用，达到节能效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体制剂灌装前的灭菌装置，特别是涉及一种利用高温灭菌过程中产生热量、冷却转换热量反复循环使用热水的高温节能饮料瞬时灭菌装置及方法。
背景技术
随着食品工业发展，节能已成为突出的问题。对于饮料加工业，生产过程每一环节的节能降低能耗、降低成本是加工工艺必须考虑的问题，如液体制剂如饮料罐装前需要进行灭菌处理环节，现有的技术灭菌过程中需要的预热、加热、冷却各段分开进行，即相同的直径管道内分别经加热管、保温管、冷却管，再进行罐装，但灭菌方法中存在着能源蒸汽和水的浪费这一较大问题。
从目前研究饮料的灭菌方式和灭菌效果方面，涉及关于饮料灭菌的能耗节能问题，有研究提出改进方法，通过有利用预热的饮料灭菌装置，即利用加热过程中被加热流体的冷量和冷却过程中被冷却流体的热量，通过同一根管道分别完成预热、加热、冷却过程，还是存在没有将热量充分利用的问题。因此，通过重新改进添加辅助设备，改进热量置换循环使用热量的方法解决能耗，高温节能瞬时灭菌，降低饮料生产中灭菌工艺的能耗是有需要的解决问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术的问题，提供一种高温节能饮料瞬时灭菌装置及方法，通过对传统灭菌器设备工艺的改进，将灭菌器与冷却器、预热器串联，使饮料高温灭菌热量冷却置换成热水反复循环利用，节能降低成本。
本发明所采用的技术方案是：一种高温节能饮料瞬时灭菌装置，主要是全密封灭菌器接入冷却器，冷却器接入预热器，预热器接入灭菌器；所述预热器上端设有料液进口，下端设置有料液出口管，料液进口接入预热器内设置的料液管，料液管接入料液出口管，料液出口管接入灭菌器，预热器上端接有热水管，热水管接入储水槽，储水槽接输送管并接入冷却器；
所述灭菌器上设有蒸汽进口和料液出口管，灭菌器内设置的料液管，料液出口管接入料液管，料液管接料液出口管，料液出口管接入冷却器；
所述冷却器上端设有热水管并接入预热器，冷却器内设置的料液管，输送管接入料液管，料液管接料液出口。
所述料液管为多根细管纵向均布并联在预热器内。
所述料液管为多根细管纵向均布并联在灭菌器内。
所述料液管为多根细管纵向均布并联在冷却器内。
所述储水槽接出的输送管接有加压泵再接入冷却器。
一种高温节能饮料瞬时灭菌方法，其步骤如下：
1）灭菌段，料液从预热器通过料液出口管进入全密封灭菌器的料液管，并向灭菌器通入蒸汽和热水，料液管外充满循环热水，使料液达到预期设定灭菌温度与灭菌时间，料液高温灭菌，完成灭菌；
2）冷却段，灭菌料液从料液出口管进入冷却器内的料液管，冷却水从储水槽输送至冷却器，料液管外充满冷却水，冷却水循环将料液冷却到额定温度，灭菌料液从料液出口输出，灭菌料液可进行灌装，冷却水在循环冷却过程中被灭菌料液高温置换成热，水温升高至80-90℃以上的循环热水通过热水管输送至预热器，冷却水反复循环使用；
3）预热段，循环热水通过热水管从冷却器输送至预热器内，料液进入预热器内的料液管，料液管外充满循环热水，预热器内料液经循环热水预热达到70℃以上输送至灭菌器，预热器内循环热水经热水管输送至储水槽冷却至25℃以下，冷却水再从储水槽通过加压泵进入冷却器。
本发明的上述技术方案，具有以下优点：
1、本发明采用高温节能饮料瞬时灭菌装置，通过灭菌器改装添加串联冷却器、预热器及储水罐，料液从预热器通过液料出口管进入全密封灭菌器，并向灭菌器通入蒸汽，使料液达到预期设定灭菌温度与灭菌时间，料液高温灭菌，完成灭菌；料液高温灭菌，再进入冷却器内的料液管，冷却水从储水槽输送至冷却器，灭菌料液经冷却从料液出口输出，冷却水被灭菌料液高温置换热量成热水，水温升高至80-90℃以上的循环热水通过热水管输送至预热器，冷却水反复循环使用，充分利用冷却水循环反复使用，达到节能环保的效果。
2、本发明采用高温节能饮料瞬时灭菌方法，由于冷却器串接了预热器，灭菌料液从料液出口管进入冷却器，冷却水被灭菌料液高温置换热量热水进入预热器，预热器内料液经循环热水预热达到70℃以上输送至灭菌器，所以灭菌器内的料液在70℃以上，继续通入蒸汽加热即可达灭菌温度，充分利用循环热水的热量，达到安全、高效、节能效果。
3、本发明采用高温节能饮料瞬时灭菌装置，由于在预热器、灭菌器、冷却器内分别设置的料液管为多根细管纵向均布并列设置，通过料液管纵向细管，加速通过料液管料液的流量，快速料液的升温和降温，使得循环水的充分利用，热量使高温灭菌料液进入冷却器内料液管，料液管外充满25℃以下的冷却水，冷却水被灭菌料液高温置换热量成热水，在预热器内设置的料液管，料液在进入预热器内置的料液管中，料液管外充分满80-90℃以上的循环热水，将料液预热，充分利用循环热水的热量，达到节约水资源的效果。
附图说明
图1是本发明的一种高温节能饮料瞬时灭菌装置结构示意图。
图2是本发明的一种高温节能饮料瞬时灭菌方法工艺流程示意图。
预热器（1）、料液进口（2）、料液出口管（3）、灭菌器（4）、蒸汽进口（5）、料液出口管（6）、冷却器（7）、料液管（8）、料液出口（9）、输送管（10）、加压泵（11）、储水槽（12）、热水管（13）、热水管（14）、料液管（15）、料液管（16）。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进一步详细说明。
如图1、2所示，一种高温节能饮料瞬时灭菌装置，将灭菌器4配备预热器1和冷却器7，并分别串接，灭菌器4接入冷却器7，冷却器7接入预热器1，预热器1接入灭菌器4。
预热器1内做成管筒，预热器1上端设有料液进口2，预热器1下端设置有料液出口管3，预热器1内设置有料液管15，料液管15装在管筒内，料液进口2接入料液管15，料液管15可以做成为细管，较多根料液管15细管纵向均布并联在预热器1内，管筒内与料液管15外之间间隙充满循环热水，料液管15接入料液出口管3，料液出口管3接入灭菌器4，预热器1上接有热水管13，热水管13接入储水槽12，储水槽12接输送管10，输送管10接有加压泵11再接入冷却器7。
将灭菌器4做成全密封，灭菌器4上设有蒸汽进口5和灭菌料液出口管6，灭菌器内设置料液管16，料液出口管3接入料液管16，料液管16可以做成为细管，较多根料液管16细管纵向均布并联在灭菌器4内，料液管16接料液出口管6，管筒内与料液管16外之间间隙充满循环热水，料液出口管6口接有温度计，再接入冷却器7。
冷却器7内做成管筒，冷却器7上端设有热水管14并接入预热器1，冷却器7内设置料液管8，料液管8装在管筒内，料液管8可以做成为细管，较多根料液管8细管纵向均布并联在冷却器7内，管筒内与料液管8外之间间隙充满冷却水，料液管8接料液出口9。
一种高温节能饮料瞬时灭菌方法，料液进入预热器料液温度可升高达70℃，料液从预热器通过料液出口管进入全密封灭菌器，打开灭菌器的蒸汽阀门，接通蒸汽，使物料温度达到预期设定灭菌温度与灭菌时间，料液高温灭菌，完成灭菌；灭菌料液从料液出口管进入冷却器内的料液管，打开冷却水阀门，冷却水从储水槽输送至冷却器，料液管外充满冷却水，冷却水循环将料液冷却到额定温度，打开料液出口阀门，灭菌料液可进行灌装，冷却水在循环冷却过程中被灭菌料液高温置换成热，水温升高至80-90℃以上的循环热水通过热水管输送至预热器，冷却水反复循环使用；料液进入预热器内的料液管，料液管外充满循环热水，预热器内料液经循环热水预热达到70℃以上输送至灭菌器，预热器内循环热水经热水管输送至储水槽冷却至25℃以下，冷却水再从储水槽通过加压泵进入冷却器，如此循环操作和使用。
上述实施例用于说明本发明，并不是对本发明的限定。
Claims (6)
1.一种高温节能饮料瞬时灭菌装置，其特征在于：全密封灭菌器（4）接入冷却器（7），冷却器（7）接入预热器（1），预热器（1）接入灭菌器（4）；
所述预热器（1）上端设有料液进口（2），下端设置有料液出口管（3），料液进口（2）接入预热器（1）内设置的料液管（15），料液管（15）接入料液出口管（3），料液出口管（3）接入灭菌器（4），预热器（1）上端接有热水管（13），热水管（13）接入储水槽（12），储水槽（12）接输送管（10）并接入冷却器（7）；
所述灭菌器（4）上设有蒸汽进口（5）和料液出口管（6），灭菌器（4）内设置料液管（16），料液出口管（3）接入料液管（16），料液管（16）接料液出口管（6），料液出口管（6）接入冷却器（7）；
所述冷却器（7）上端设有热水管（14）并接入预热器（1），冷却器（7）内设置料液管（8），输送管（10）接入料液管（8），料液管（8）接料液出口（9）。
2.根据权利要求1所述一种高温节能饮料瞬时灭菌装置，其特征在于：所述料液管（15）为多根细管纵向均布并联在预热器（1）内。
3.根据权利要求1所述一种高温节能饮料瞬时灭菌装置，其特征在于：所述料液管（16）为多根细管纵向均布并联在灭菌器（4）内。
4.根据权利要求1所述一种高温节能饮料瞬时灭菌装置，其特征在于：所述料液管（8）为多根细管纵向均布并联在冷却器（7）内。
5.根据权利要求1所述一种高温节能饮料瞬时灭菌装置，其特征在于：所述储水槽（12）接出的输送管（10）接有加压泵（11）再接入冷却器（7）。
6.根据权利要求1所述一种高温节能饮料瞬时灭菌方法，其步骤如下：
1）灭菌段，料液从预热器通过料液出口管进入全密封灭菌器的料液管，并向灭菌器通入蒸汽和热水，料液管外充满循环热水，使料液达到预期设定瞬时灭菌温度与灭菌时间，料液高温瞬时灭菌，完成灭菌；
2）冷却段，灭菌料液从料液出口管进入冷却器内的料液管，冷却水从储水槽输送至冷却器，料液管外充满冷却水，冷却水循环将料液冷却到额定温度，灭菌料液从料液出口输出，灭菌料液可进行灌装，冷却水在循环冷却过程中被灭菌料液高温置换成热，水温升高至80-90℃以上的循环热水通过热水管输送至预热器，冷却水反复循环使用；
3）预热段，循环热水通过热水管从冷却器输送至预热器内，料液进入预热器内的料液管，料液管外充满循环热水，预热器内料液经循环热水预热达到70℃以上输送至灭菌器，预热器内循环热水经热水管输送至储水槽冷却至25℃以下，冷却水再从储水槽通过加压泵进入冷却器。
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