CN109704424A - 一种在线检测、灭菌的水分配系统及供水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线检测、灭菌的水分配系统，包括注射水罐，所述注射水罐连有检测灭菌系统，所述注射水罐通过第一管路连有呼吸过滤器，所述呼吸过滤器连有过滤器灭菌系统；所述过滤器灭菌系统包括蒸汽供应阀，所述呼吸过滤器通过第二管路与蒸汽供应阀相连，所述蒸汽供应阀设有蒸汽入口；所述呼吸过滤器通过第三管路连有第一过滤器排出阀，所述第一管路上设有第一呼吸器阀门，所述第一呼吸器阀门与呼吸过滤器之间连有第四管路，所述第四管路上设有第二过滤器排出阀。能够对呼吸过滤器和检测灭菌系统分别灭菌，灭菌效果好，操作方便。本发明应用于供水设备领域。

Description

一种在线检测、灭菌的水分配系统及供水方法

技术领域

本发明属于供水设备领域，尤其涉及一种在线检测、灭菌的水分配系统及供水方法。

背景技术

冻干机以及隔离器系统在生产结束后均需要进行CIP在线清洗，为了保证清洗水量以及清洗压力，达到良好的清洗效果，一般会配置CIP站做为储水站。储水站上设有呼吸过滤器，对于呼吸过滤器和储水站的灭菌一般都是一起进行的，不能单独灭菌，灭菌效果也不好。

CN201720308903.5揭露了一种自带过热水灭菌装置的注射用水存储分配系统，包括储罐1，通过出水管路连接储罐1的水泵2，与水泵2通过管路连接的用点U型弯7，与用点U型弯7连接的换热器9，换热器9通过回水管路25与储罐1连接，其中储罐1设置有液位变送器26，水泵2与用点U型弯7之间管路设置供水压力表5，水泵2与供水压力表5之间管路设置供水取样阀4，回水管路25中设置流量变送器14，还依次设置有电导率仪11、换热器后温度变送器12、TOC检测仪13、回水压力表15。储罐1上设有呼吸器19，呼吸器19所连管路上设有用于呼吸器灭菌的温度变送器18。

CN201510745965.8揭露了一种CIP站全自动在线清洗灭菌控制方法，先对系统进行清洗：清空系统内的存水与压缩空气后，进行喷淋清洗，在到达一定液位时，排出清洗液，并以排出时间为标准判断是否清洗干净，清洗完成后排空液体；再对系统进行灭菌：先对呼吸器升温，延时一段时间后对罐体升温，升温过程中将用于升温的液体排出，温度达到预设温度后，停止排水只打开疏水，当全部设备到达一定温度压力后，保持该状态一段时间，再进行排水排气，完成灭菌。

上述对比文件在灭菌时，不能分开单独灭菌，灭菌效果不好。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种在线检测、灭菌的水分配系统及供水方法，能够对呼吸过滤器和检测灭菌系统分别灭菌，灭菌效果好，操作方便。

为实现上述目的，本发明提出了一种在线检测、灭菌的水分配系统，包括注射水罐，所述注射水罐连有检测灭菌系统，所述注射水罐通过第一管路连有呼吸过滤器，所述呼吸过滤器连有过滤器灭菌系统；

所述过滤器灭菌系统包括蒸汽供应阀，所述呼吸过滤器通过第二管路与蒸汽供应阀相连，所述蒸汽供应阀设有蒸汽入口；

所述呼吸过滤器通过第三管路连有第一过滤器排出阀，所述第一管路上设有第一呼吸器阀门，所述第一呼吸器阀门与呼吸过滤器之间连有第四管路，所述第四管路上设有第二过滤器排出阀。

进一步改进的，所述第四管路的另一端连在第三管路上；

所述过滤器灭菌系统还包括依次设于第一过滤器排出阀下游的过滤器温度探头、疏水阀组，所述疏水阀组包括并联设置的疏水阀和旁通阀。

进一步改进的，所述呼吸过滤器上还设有第二呼吸器阀门。

进一步改进的，所述注射水罐上设有注水入口；

所述检测灭菌系统包括第五管路和沿流通方向第五管路依次设置的增压泵、第一压力传感器、换热模块、第一水温检测探头、有机碳检测仪、电导率仪、流量计，所述注射水罐通过第五管路连通形成循环管路系统，所述第五管路上还设有出水管、若干排放阀和若干循环阀。

进一步改进的，所述注射水罐上还设有水罐温度探头、第二压力传感器、高压安全阀、液位传感器，所述第五管路的一端连接在注射水罐的底端，所述第五管路的另一端从注射水罐的顶端延伸至注射水罐内，所述延伸至注射水罐内的第五管路端部设有喷淋球，所述第五管路的流通方向为由注射水罐底端至注射水罐顶端。

进一步改进的，所述排放阀包括罐底排放阀、增压泵排放阀、第一排放阀、第二排放阀，所述罐底排放阀设在注射水罐底部，所述增压泵排放阀设在增压泵上，所述第一排放阀设在第一压力传感器和换热模块之间，所述第二排放阀设在流量计和注射水罐之间；

所述循环阀包括第一循环阀和第二循环阀，所述第一循环阀设在第一排放阀和第一压力传感器之间，所述第二循环阀设在第二排放阀和注射水罐之间；

所述出水管连接在第一循环阀和第一压力传感器之间，所述出水管上设有出水阀，所述注水入口设有进水阀；

所述有机碳检测仪和第五管路之间连有手阀。

本发明还公开了一种水分配系统的供水方法，其采用的技术方案如下：

一种上述的水分配系统的供水方法，包括以下步骤：

S1：所述呼吸过滤器通过过滤器灭菌系统在线灭菌，具体包括以下步骤：

A1：蒸汽在蒸汽供应阀注入，经第三管路传输至呼吸过滤器；

A2：通过过滤器温度探头对第三管路中蒸汽检测；

当检测的蒸汽温度大于90℃时，关闭旁通阀；

当检测的蒸汽温度大于121℃时，灭菌计时开始；

A3：当灭菌时间达到灭菌设定时间后，在线灭菌完成；

S2：注射水罐及检测灭菌系统在线灭菌；

S3：水分配系统在线检测及供给。

进一步改进的，步骤S2具体包括以下步骤：

B1：水从注水入口注入循环管路系统；

B2：在水循环的过程中，通过流量计检测到的流量值与设定流量值比较，通过增压泵对水循环的流量调节；

B3：通过换热模块对第五管路中循环的水加热，通过水罐温度探头、第一水温检测探头对水进行检测，当其检测均达到标准后灭菌计时开始；

B4：灭菌达到设定时间后，将循环管路系统中的水排放出去。

进一步改进的，步骤S3具体包括以下步骤：

C1：注水，水从注水入口注入循环管路系统；

C2：检测，经步骤C1注水完成后，对循环管路系统中的水进行水质检测，检测合格后，开始C3步骤；

C2：通过换热模块对水加热或冷却，并通过第一水温检测探头对水温检测，水温达到供水要求后执行C4步骤；

C4：将注射水罐中的水供应给其他设备。

进一步改进的，步骤C2中，当检测到的有机碳含量超过有机碳设定值或检测到的电导率值大于电导率设定值时，则循环管路系统中的水为不合格，将循环管路系统中的水排净后重复开始C1步骤；

当检测到的有机碳含量没有超过有机碳设定值且检测到的电导率值小于电导率设定值，则循环管路系统中的水为合格。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：

1、在注射水罐供水之前，通过呼吸过滤器灭菌系统对呼吸过滤器进行灭菌，注射水罐通过检测灭菌系统在线灭菌。由于呼吸过滤器灭菌系统是单独设置的，因此，呼吸过滤器的灭菌可以单独进行，灭菌效果好，能够提高注水水罐供水的水质。

2、用于灭菌的蒸汽从蒸汽供应阀进入第三管路，经过第三管路进入呼吸过滤器，灭菌前，通过过滤器温度探头对第三管路的蒸汽进行检测，低于90℃的蒸汽从旁通阀排出，当蒸汽的温度高于90℃时，准备灭菌。当蒸汽温度高于121℃时，灭菌计时开始。呼吸过滤器在灭菌时，灭菌的蒸汽从第三管路和第四管路排出。通过设置的第四管路，使呼吸过滤器从第一管路排出的蒸汽不会积压。能够对呼吸过滤器进行单独灭菌，保证了呼吸过滤器的有效灭菌时间。

3、注射水罐及检测灭菌系统在线灭菌时，通过将注入注射水罐及检测灭菌系统水加热，当水加热到一定稳定时，开始灭菌计时，灭菌达到一定时间后，将水排出去。灭菌时不会对注射水罐及检测灭菌系统造成二次污染，灭菌效果好。

4、本发明的呼吸过滤器、注射水罐及检测灭菌系统灭菌均完成后，还需对水质进行检测。当检测到水质合格时才能将水供给其他设备，如果水质不合格则一直检测，直至水质合格，在供水给其他设备时，可以根据其他设备的要求，通过换热模块控制供水温度，通过增压泵可以调节供水压力，调节供水速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为呼吸过滤器灭菌流程图；

图3为本发明供水方法流程图；

图4为注射水罐在线灭菌流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个以上，例如三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1至图4所示，一种在线检测、灭菌的水分配系统，包括注射水罐1，注射水罐1连有检测灭菌系统，注射水罐1通过第一管路3连有呼吸过滤器32，呼吸过滤器32连有过滤器灭菌系统；

过滤器灭菌系统包括蒸汽供应阀41，蒸汽供应阀41为控制蒸汽进入的阀门，如闸阀。呼吸过滤器32通过第二管路4与蒸汽供应阀41相连，蒸汽供应阀41设有蒸汽入口，蒸汽从蒸汽入口进入蒸汽供应阀41内；呼吸过滤器32通过第三管路5连有第一过滤器排出阀51，第一管路3上设有第一呼吸器阀门31，第一呼吸器阀门31与呼吸过滤器32之间连有第四管路6，第四管路6的另一端连在第三管路5上；第四管路6上设有第二过滤器排出阀61。第一过滤器排出阀51、第二过滤器排出阀61为具有通断功能的阀门，如闸阀。

过滤器灭菌系统还包括依次设于第一过滤器排出阀51下游的过滤器温度探头52、疏水阀组，疏水阀组包括并联设置的疏水阀53和旁通阀54。旁通阀54为具有通断功能的阀门，如闸阀。过滤器温度探头52为温度传感器，用于检测温度。优选的，呼吸过滤器32上还设有第二呼吸器阀门33。

注射水罐1上设有注水入口11；检测灭菌系统包括第五管路2和沿流通方向第五管路2依次设置的增压泵21、第一压力传感器22、换热模块23、第一水温检测探头24、有机碳检测仪25、电导率仪26、流量计27，注射水罐1通过第五管路2连通形成循环管路系统，第五管路2上还设有出水管28、若干排放阀和若干循环阀。第一压力传感器22用于检测第五管路2中水的压力，换热模块22包括箱体，箱体设有换热介质入口231和换热介质出口232，换热介质为水。第五管路2穿过换箱体，换热介质与第五管路2内部的水无接触，不会对其造成污染。有机碳检测仪25用于检测第五管路2中水的碳含量。检测和灭菌完成后，第五管路2和注射水罐1中的水通过出水管28排出。

注射水罐1上还设有水罐温度探头12、第二压力传感器13、高压安全阀14、液位传感器15，第五管路2的一端连接在注射水罐1的底端，第五管路2的另一端从注射水罐1的顶端延伸至注射水罐1内，延伸至注射水罐1内的第五管路2端部设有喷淋球16，第五管路2的流通方向为由注射水罐1底端至注射水罐1顶端。水罐温度探头12为温度传感器，用于检测注射水罐1内水的温度。喷淋球16用于将第五管路2中水喷洒至注射水罐1中。液位传感器15用于检测注射水罐1内水的液位。高压安全阀14是设于注射水罐1上的安全保护阀门，防止注射水罐1内温度过高时产生的高压强而导致注射水罐1爆裂。

排放阀包括罐底排放阀17、增压泵排放阀211、第一排放阀282、第二排放阀283，罐底排放阀17、增压泵排放阀211均为具有通断功能的阀，如闸阀。第一排放阀282、第二排放阀283为三通阀，其中两通连接在第五管路2中，当打开第一排放阀282、第二排放阀283时，能够将第五管路2中水排出去。罐底排放阀17设在注射水罐1底部，增压泵排放阀211设在增压泵21上，第一排放阀282设在第一压力传感器22和换热模块23之间，第二排放阀283设在流量计27和注射水罐1之间；流量计27用于检测第五管路2中水的流量。

循环阀包括第一循环阀291和第二循环阀292，第一循环阀291设在第一排放阀282和第一压力传感器22之间，第二循环阀292设在第二排放阀283和注射水罐1之间；循环阀为具有通断功能的阀，如闸阀。

出水管28连接在第一循环阀291和第一压力传感器22之间，出水管28上设有出水阀281，注水入口11设有进水阀111；进水阀111、出水阀281为具有通断功能的阀，如闸阀。

有机碳检测仪25和第五管路2之间连有手阀251，手阀251为具有通断功能的阀，如闸阀。

本实施例还公开了一种水分配系统的供水方法，其采用的技术方案如下：

一种上述的水分配系统的供水方法，包括以下步骤：

S1：呼吸过滤器32通过过滤器灭菌系统在线灭菌，具体包括以下步骤：

A1：蒸汽在蒸汽供应阀41注入，经第三管路5传输至呼吸过滤器32；具体操作为：关闭第一呼吸器阀门31、第二呼吸器阀门33，打开蒸汽供应阀41、第一过滤器排出阀51、第二过滤器排出阀61、旁通阀54；

A2：通过过滤器温度探头52对第三管路5中蒸汽检测；

当检测的蒸汽温度大于90℃时，关闭旁通阀54；

当检测的蒸汽温度大于121℃时，灭菌计时开始；

A3：当灭菌时间达到灭菌设定时间后，打开旁通阀54泄压，保持泄压一分钟，确保完全泄压，在线灭菌完成；

S2：注射水罐1及检测灭菌系统在线灭菌；

S3：水分配系统在线检测及供给。

步骤S2具体包括以下步骤：

B1：水从注水入口11注入循环管路系统；具体操作为：打开进水阀111，使水流入循环管路系统，当液位传感器15检测到液位达到设定液位时，关闭进水阀111。

B2：关闭第一呼吸器阀门31、手阀251，打开罐底排放阀17、第一循环阀291、第二循环阀292，启动增压泵21，在水循环的过程中，通过流量计27检测到的流量值与设定流量值比较，通过增压泵21对水循环的流量调节；

B3：通过换热模块23对第五管路2中循环的水加热，通过水罐温度探头12、第一水温检测探头24对水进行检测，当其检测均达到标准后灭菌计时开始；

B4：灭菌达到设定时间后，关闭增压泵21，打开增压泵排放阀211、第一排放阀282、第二排放阀283将水排放出去。

步骤S3具体包括以下步骤：

C1：注水，水从注水入口11注入循环管路系统；具体操作为：打开进水阀111，水从注水入口11流入循环管路系统；然后打开第一呼吸器阀门31、第二呼吸器阀门33，当液位传感器15检测到液位达到设定液位时，关闭进水阀111。

C2：检测，经步骤C1注水完成后，打开罐底排放阀17、第一循环阀291、第二循环阀292，启动增压泵21，使注射水罐1和第一管路2之间形成水流回路，打开手阀251使有机碳检测仪25检测第一管路2中水的有机碳，通过电导率仪26检测第一管路2中水的电导率，若被检测水中的电导率和有机碳均合格，检测合格后，开始C3步骤；

C3：通过换热模块23对水加热或冷却，并通过第一水温检测探头24对水温检测，水温达到供水要求后执行C4步骤；

C4：关闭第一循环阀291、第二循环阀292，打开出水阀281对其他设备供水。

步骤C2中，当检测到的有机碳含量超过有机碳设定值或检测到的电导率值大于电导率设定值时，则循环管路系统中的水为不合格，将循环管路系统中的水排净后重复开始C1步骤；

当检测到的有机碳含量没有超过有机碳设定值且检测到的电导率值小于电导率设定值，则循环管路系统中的水为合格。

本实施例具有启闭功能的阀门默认为关闭状态，当需要使用时才打开或关闭。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种在线检测、灭菌的水分配系统，其特征在于，包括注射水罐(1)，所述注射水罐(1)连有检测灭菌系统，所述注射水罐(1)通过第一管路(3)连有呼吸过滤器(32)，所述呼吸过滤器(32)连有过滤器灭菌系统；

所述过滤器灭菌系统包括蒸汽供应阀(41)，所述呼吸过滤器(32)通过第二管路(4)与蒸汽供应阀(41)相连，所述蒸汽供应阀(41)设有蒸汽入口；

所述呼吸过滤器(32)通过第三管路(5)连有第一过滤器排出阀(51)，所述第一管路(3)上设有第一呼吸器阀门(31)，所述第一呼吸器阀门(31)与呼吸过滤器(32)之间连有第四管路(6)，所述第四管路(6)上设有第二过滤器排出阀(61)。

2.根据权利要求1所述的水分配系统，其特征在于，所述第四管路(6)的另一端连在第三管路(5)上；

所述过滤器灭菌系统还包括依次设于第一过滤器排出阀(51)下游的过滤器温度探头(52)、疏水阀组，所述疏水阀组包括并联设置的疏水阀(53)和旁通阀(54)。

3.根据权利要求1所述的水分配系统，其特征在于，所述呼吸过滤器(32)上还设有第二呼吸器阀门(33)。

4.根据权利要求1所述的水分配系统，其特征在于，所述注射水罐(1)上设有注水入口(11)；

所述检测灭菌系统包括第五管路(2)和沿流通方向第五管路(2)依次设置的增压泵(21)、第一压力传感器(22)、换热模块(23)、第一水温检测探头(24)、有机碳检测仪(25)、电导率仪(26)、流量计(27)，所述注射水罐(1)通过第五管路(2)连通形成循环管路系统，所述第五管路(2)上还设有出水管(28)、若干排放阀和若干循环阀。

5.根据权利要求4所述的水分配系统，其特征在于，所述注射水罐(1)上还设有水罐温度探头(12)、第二压力传感器(13)、高压安全阀(14)、液位传感器(15)，所述第五管路(2)的一端连接在注射水罐(1)的底端，所述第五管路(2)的另一端从注射水罐(1)的顶端延伸至注射水罐(1)内，所述延伸至注射水罐(1)内的第五管路(2)端部设有喷淋球(16)，所述第五管路(2)的流通方向为由注射水罐(1)底端至注射水罐(1)顶端。

6.根据权利要求4所述的水分配系统，其特征在于，所述排放阀包括罐底排放阀(17)、增压泵排放阀(211)、第一排放阀(282)、第二排放阀(283)，所述罐底排放阀(17)设在注射水罐(1)底部，所述增压泵排放阀(211)设在增压泵(21)上，所述第一排放阀(282)设在第一压力传感器(22)和换热模块(23)之间，所述第二排放阀(283)设在流量计(27)和注射水罐(1)之间；

所述循环阀包括第一循环阀(291)和第二循环阀(292)，所述第一循环阀(291)设在第一排放阀(282)和第一压力传感器(22)之间，所述第二循环阀(292)设在第二排放阀(283)和注射水罐(1)之间；

所述出水管(28)连接在第一循环阀(291)和第一压力传感器(22)之间，所述出水管(28)上设有出水阀(281)，所述注水入口(11)设有进水阀(111)；

所述有机碳检测仪(25)和第五管路(2)之间连有手阀(251)。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的水分配系统的供水方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：所述呼吸过滤器(32)通过过滤器灭菌系统在线灭菌，具体包括以下步骤：

A1：蒸汽在蒸汽供应阀(41)注入，经第三管路(5)传输至呼吸过滤器(32)；

A2：通过过滤器温度探头(52)对第三管路(5)中蒸汽检测；

当检测的蒸汽温度大于90℃时，关闭旁通阀(54)；

当检测的蒸汽温度大于121℃时，灭菌计时开始；

A3：当灭菌时间达到灭菌设定时间后，在线灭菌完成；

S2：注射水罐(1)及检测灭菌系统在线灭菌；

S3：水分配系统在线检测及供给。

8.根据权利要求1所述的供水方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

B1：水从注水入口(11)注入循环管路系统；

B2：在水循环的过程中，通过流量计(27)检测到的流量值与设定流量值比较，通过增压泵(21)对水循环的流量调节；

B3：通过换热模块(23)对第五管路(2)中循环的水加热，通过水罐温度探头(12)、第一水温检测探头(24)对水进行检测，当其检测均达到标准后灭菌计时开始；

B4：灭菌达到设定时间后，将循环管路系统中的水排放出去。

9.根据权利要求1所述的供水方法，其特征在于，步骤S3具体包括以下步骤：

C1：注水，水从注水入口(11)注入循环管路系统；

C2：检测，经步骤C1注水完成后，对循环管路系统中的水进行水质检测，检测合格后，开始C3步骤；

C3：通过换热模块(23)对水加热或冷却，并通过第一水温检测探头(24)对水温检测，水温达到供水要求后执行C4步骤；

C4：将注射水罐(1)中的水供应给其他设备。

10.根据权利要求9所述的供水方法，其特征在于，步骤C2中，当检测到的有机碳含量超过有机碳设定值或检测到的电导率值大于电导率设定值时，则循环管路系统中的水为不合格，将循环管路系统中的水排净后重复开始C1步骤；

当检测到的有机碳含量没有超过有机碳设定值且检测到的电导率值小于电导率设定值，则循环管路系统中的水为合格。