CN109771673A - 一种高温连续灭菌器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灭菌设备加工技术领域，尤其涉及一种高温连续灭菌器，机主要由物料斗、预热器、进料缓冲仓、灭菌器、物料输送机、中间缓冲仓、冷却器、出料缓冲仓八部分组成，物料斗的出料端与预热器的入料端连接，预热器的出料端与进料缓冲仓的入料端连接，进料缓冲仓的出料端与灭菌器的入料端连接，灭菌器的出料端与中间缓冲仓的入料端连接，中间缓冲仓的出料端与冷却器的入料端连接，冷却器的出料端与出料缓冲仓的入料端连接，出料缓冲仓的出料端连接有沥水风干输送机，预热器、灭菌器、冷却器和物料输送机均设有内置物料推进器、传动系统、压力表、温度计、安全阀、压力表温度计安全阀和压力平衡器，灭菌器连接有热水加热系统和热水循环系统。

Description

一种高温连续灭菌器

技术领域

本发明涉及灭菌设备加工技术领域，尤其涉及一种高温连续灭菌器。

背景技术

传统灭菌锅（也叫杀菌釜）是由锅体、灭菌笼、热水系统、热水储存罐、管路阀门及电器系统组成。灭菌过程是间歇式灭菌，工作原理是预包装产品分批装入灭菌笼内，然后进入灭菌锅内灭菌，灭菌后在锅内冷却降温，冷却后批量出锅。这种灭菌设备的缺点是工作效率底，耗能高，锅内温度不均匀，灭菌产品质量稳定性差，加之配套的附属设较多，设备投资大。针对以上背景设计发明一种高温连续灭菌器。

发明内容

针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种高温连续灭菌器。为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高温连续灭菌器，机主要由物料斗、预热器、进料缓冲仓、灭菌器、物料输送机、中间缓冲仓、冷却器、出料缓冲仓八部分组成，所述物料斗的出料端与预热器的入料端连接，所述预热器的出料端与进料缓冲仓的入料端连接，所述进料缓冲仓的出料端与灭菌器的入料端连接，所述灭菌器的出料端与中间缓冲仓的入料端连接，所述中间缓冲仓的出料端与冷却器的入料端连接，所述冷却器的出料端与出料缓冲仓的入料端连接，所述出料缓冲仓的出料端连接有沥水风干输送机，所述预热器、灭菌器、冷却器和物料输送机均设有内置物料推进器、传动系统、压力表、温度计、安全阀、压力表温度计安全阀和压力平衡器，所述灭菌器连接有热水加热系统和热水循环系统，所述灭菌器连接有加水器，所述冷却器连接有冷却水系统。

作为本发明的一种优选方案，所述物料推进器可为无轴螺旋桨、有轴螺旋桨、刮板、链条、皮带或料斗中的一种或多种形式。

作为本发明的一种优选方案，物料推进器为气流推动或液流推动。

作为本发明的一种优选方案，所述进料缓冲仓、中间缓冲仓和出料缓冲仓的结构相同、且均设有进料控制阀、进料阀、出料阀和压力平衡器。

作为本发明的一种优选方案，所述进料缓冲仓，中间缓冲仓和出料缓冲仓为单仓或双仓组成。

作为本发明的一种优选方案，所述热水循环系统设有热水阀和热水泵，所述冷却水系统设有冷却水进水控制阀、冷却水恒压泵和冷却水控制阀。

作为本发明的一种优选方案，所述热水加热系统为蒸汽加热、电加热或外循环加热的一种。

作为本发明的一种优选方案，所述预热器、灭菌器、冷却器和物料输送机的外形结构均为圆柱体两端配法兰封头结构。

作为本发明的一种优选方案，所述物料输送机根据需要选择性的安装在预热器的出料端与进料缓冲仓的入料端之间、灭菌器的出料端与中间缓冲仓的入料端之间和冷却器的出料端与出料缓冲仓的入料端之间。

本发明的灭菌工艺参数为：

A.常压灭菌工艺参数：预热50-80℃/3-30min，灭菌80-95℃/3-30min，冷却30-35℃/3-30min。

B.高温灭菌工艺参数：预热50-95℃/3-30min，灭菌100-150℃/3-30min，冷却30-35℃/3-30min。

本发明的灭菌操作过程为：

A1，常压连续灭菌操作过程：物料（预包装产品）→物料斗→进料缓冲仓（进料阀/出料阀常开）→预热器（螺旋推动物料（预包装产品），同时喷淋预热，预热温度70-80℃）→灭菌器（螺旋推动物料，设定灭菌温度/时间，80-95℃/3-30min）→物料输送→中间缓冲仓（进料阀/出料阀常开）→冷却器冷却（设定冷却水流量、压力）→出料→沥水→风干输送。

A2，高温连续灭菌操作过程：物料（预包装产品）→物料斗→进料缓冲仓（进料阀/出料阀交替开闭）→预热器（螺旋推动物料，同时喷淋预热，预热温度80-90℃）→灭菌器（螺旋推动物料，设定灭菌温度/时间，100-150℃/3-30min）→物料输送→中间缓冲仓（进料阀/出料阀交替开闭）→冷却器冷却（设定冷却水流量、压力）→出料→沥水→风干输送。

本发明各个组成部分的主要功能为：

1.灭菌系统：灭菌器有加热装置，通过加热器加热的热水（包括高温水）对物料（预包装产品）进行灭菌，同时灭菌器和预热器是一个循环系统，灭菌器的余热水给进入到预热器的物料（预包装产品）进行喷淋预热。整个系统中的预热温度、预热时间、杀菌温度和杀菌时间按工艺要求设定；

2.物料输送：物料（预包装产品）从物料斗进入预热器，预热的物料（预包装产品）通过物料缓冲仓进入灭菌器，在灭菌器内完成灭菌后由物料输送机输送到中间缓冲仓，由中间缓冲仓进入到冷却器冷却降温，冷却后通过出料缓冲仓出料；

3.冷却系统：对进入冷却器的物料（预包装产品）进行冷却降温，冷却器装有压力平衡器，自动调节冷却器内的压力，保持系统平衡。随产品流出的冷却水通过沥水器排出，产品表面附着的水由风干机吹干；

4.传动系统：预热器、灭菌器、冷却器传动系统减速机转速和物料输送机传动系统减速机转速采用变频控制。

5.压力系统：该连续灭菌器设有6个压力平衡器，根据各段工艺要求分别设定压力，由压力平衡器自动调整压力，保持压力平衡。

6.控制系统：整个工艺过程为全自动控制，人机界面操作，并有安全保护装置。

7.设备制作：主要部件均采用SUS304不锈钢制作，预热器、灭菌器、冷却器、物料输送机和3个缓冲仓按压力容器要求制作，执行压力容器相关标准，整体设备按企业标准验收。

本发明的有益效果：

1、高温连续灭菌器设计方案是针对灭菌锅的缺点设计的，该连续灭菌器从进料到出料是在一个系统中连续完成的，物料（预包装产品）在常压动态下预热，在高温动态下灭菌，在降压动态下冷却降温；

2.进料斗和预热器是一个常压系统（也可是压力系统），对进来的物料（预包装产品）进行喷淋预热，从进料缓冲仓到出料缓冲仓是一个密闭系统，这个系统由进料缓冲仓、杀菌器、物料输送机、中间缓冲仓、冷却器和出料缓冲仓组成，这两段可是相同压力，也可是不同压力；

3.物料（预包装产品）在系统中预热、灭菌、输送、冷却及出料都是连续的，温度、压力、灭菌时间及安全保护均是程序控制。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种高温连续灭菌器的第一种实施例的结构示意图；

图2为本发明一种高温连续灭菌器的第二种实施例的结构示意图；

图3为本发明一种高温连续灭菌器的第三种实施例的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

01物料斗、02进料控制阀、03进料阀、04进料缓冲仓、05进料缓冲仓出料阀、06预热器、07压力表温度计安全阀、08传动系统、09物料推进器、10热水阀、11灭菌器、12热水加热系统、13热水循环泵、14加水器、15物料输送机、17中间缓冲仓、19冷却水进水控制阀、20冷却水恒压泵、21冷却器、23冷却水排水控制阀、25出料缓冲仓、28压力平衡器、33沥水风干机。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本发明的一种高温连续灭菌器，机主要由物料斗01、预热器06、进料缓冲仓04、灭菌器11、物料输送机15、中间缓冲仓17、冷却器21、出料缓冲仓25八部分组成，物料斗01的出料端与预热器06的入料端连接，预热器06的出料端与进料缓冲仓04的入料端连接，进料缓冲仓04的出料端与灭菌器11的入料端连接，灭菌器11的出料端与中间缓冲仓17的入料端连接，中间缓冲仓17的出料端与冷却器21的入料端连接，冷却器21的出料端与出料缓冲仓25的入料端连接，出料缓冲仓25的出料端连接有沥水风干输送机33，预热器06、灭菌器11、冷却器21和物料输送机15均设有内置物料推进器09、传动系统08、压力表、温度计、安全阀、压力表温度计安全阀07和压力平衡器28，灭菌器11连接有热水加热系统12和热水循环系统，灭菌器11连接有加水器14，冷却器21连接有冷却水系统。

优选物料推进器09可为无轴螺旋桨、有轴螺旋桨、刮板、链条、皮带或料斗中的一种或多种形式。

优选物料推进器09为气流推动或液流推动。

优选进料缓冲仓04、中间缓冲仓17和出料缓冲仓25的结构相同、且均设有进料控制阀02、进料阀03、出料阀05和压力平衡器28。

优选进料缓冲仓04，中间缓冲仓17和出料缓冲仓25为单仓或双仓组成。

优选热水循环系统设有热水阀10和热水泵13，冷却水系统设有冷却水进水控制阀19、冷却水恒压泵20和冷却水控制阀23

优选热水加热系统12为蒸汽加热、电加热或外循环加热的一种。

优选预热器06、灭菌器11、冷却器21和物料输送机15的外形结构均为圆柱体两端配法兰封头结构。

优选物料输送机15根据需要选择性的安装在预热器06的出料端与进料缓冲仓04的入料端之间、灭菌器11的出料端与中间缓冲仓17的入料端之间和冷却器21的出料端与出料缓冲仓25的入料端之间。

常压连续灭菌的操作步骤：

1.检查设备水、电、汽、气供应和设备安全情况；

2.设定工艺参数：预热器06的传动系统减速机转速、灭菌器11的传动系统减速机转速、物料输送机15的传动系统减速机转速和冷却器21的传动系统减速机转速分别设定为3r/min；预热器06预热温度设定为70℃；进料缓冲仓04压力设定为常压；灭菌器11压力设定为常压；杀菌温度设定为92℃；杀菌时间设定为10min；中间缓冲仓17压力设定为常压；冷却器21压力设定为常压；冷却水流量设定为5t/h；冷却水压力设定为0.25Mpa；出料温度设定为35℃；出料缓冲25仓压力设定为常压；安全保护设定为超温超压报警；

3.通过加水器14给灭菌器11加入2/3的纯净水，起动热水加热系统12给水加热，打开热水阀10，起动热水泵13，预热器06和灭菌器11形成循环系统。

4.起动预热器06的传动系统08，循环水温度达到70℃时给物料斗01供料，物料预包装产品在预热器06的物料推进器09推动下进入进料缓冲仓04，同时打开进料缓冲仓04的控制阀02、进料缓冲仓04的进料阀03、进料缓冲仓04的出料阀05，物料预包装产品通过进料缓冲仓04进入到灭菌器11。

5.起动灭菌11的传动系统08，物料预包装产品在杀菌器11的物料推进器09推动下进入物料输送机15。

6.起动物料输送机15的传动系统08，同时打开中间缓冲仓17的物料控制阀02、中间缓冲仓17的进料阀03和中间缓冲仓17的出料阀05，物料预包装产品在物料输送机物15的料推进器09推动下进入冷却器21。

7.起动冷却器的传动系统08，关闭出料缓冲仓25的出料阀05，打开出料缓冲仓25的物料控制阀02和出料缓冲仓25的进料阀03，同时打开冷却水进水控制阀19、冷却水恒压泵20、冷却水排水控制阀23，当出料缓冲仓25进料2/3时关闭出料缓冲仓的物料控制阀02和出料缓冲仓的进料阀03，打开出料缓冲仓的出料阀05出料。物料预包装产品出料到沥水风干输送机33干燥和输送。

8.连续供料，第七步循环操作，完成连续灭菌过程。

高温连续灭菌的操作步骤：

1.检查设备水、电、汽、气供应和设备安全情况。

2.设定工艺参数：预热器06的传动系统减速机转速、灭菌器11的传动系统减速机转速、物料输送机15的传动系统减速机转速和冷却器21的传动系统减速机转速分别设定为2r/min；预热器06预热温度设定为85℃；进料缓冲仓04压力设定为0.23Mpa；灭菌器11压力设定为0.23Mpa；杀菌温度设定为121℃；杀菌时间设定为8min；中间缓冲仓17压力设定为0.23Mpa；冷却器压力设定为0.12Mpa；冷却水流量设定为8t/h；冷却水压力设定为0.35Mpa；出料温度设定为35℃；出料缓冲仓25压力设定为0.05Mpa；安全保护设定为超温超压报警。

3. 通过加水器14给灭菌器11加入2/3的纯净水，起动加热系统12给水加热，打开热水阀10，起动热水泵13。预热器06和灭菌器11形成循环系统。

4.起动预热器的传动系统08，关闭进料缓冲仓04的出料阀05，循环水温度达到85℃时打开进料缓冲仓04的控制阀02和进料缓冲仓04的进料阀03，由物料斗01给预热器06供料，物料预包装产品在预热器06的物料推进器09推动下进入进料缓冲仓04。

5.起动灭菌器11的的传动系统，关闭进料缓冲仓04的出料阀05，打开进料缓冲仓04的进料控制阀02和进料缓冲仓04的进料阀03，当进料缓冲仓04物料预包装产品达到2/3时关闭进料缓冲仓04的控制阀02和物料缓冲仓04的进料阀03，同时打开物料缓冲仓04的出料阀05，并打开压力平衡器28的供气阀，物料预包装产品进入杀菌器11，在杀菌器11的物料推进器09推动下物料预包装产品进入物料输送机15。

6.起动物料输送机15的传动系统08，物料预包装产品在物料输送机15的物料推进器09推动下进入中间缓冲仓17。

7.起动冷却器的传动系统08，，关闭中间缓冲仓17的出料阀05，打开中间缓冲仓17的物料控制阀03和中间缓冲仓17的进料阀02，当中间缓冲仓17进料2/3时关闭中间缓冲仓的物料控制阀03和中间缓冲仓17的进料阀02，同时打开中间缓冲仓17的出料阀05 ，并打开压力平衡器28的进气阀，物料预包装产品进入冷却器21，在冷却器21的物料推进器09的推动下物料进入出料缓冲仓25。

8.起动冷却器的传动系统08，关闭出料缓冲仓25的出料阀05，打开出料缓冲仓25的物料控制阀02和出料缓冲仓25的进料阀03，同时打开冷却水进水控制阀19、冷却水恒压泵20、冷却水排水控制阀23，并打开压力平衡器28的进气阀，当出料缓冲仓25进料2/3时关闭出料缓冲仓的物料控制阀02和出料缓冲仓的进料阀03，打开出料缓冲仓的出料阀05出料，并打开压力平衡器28的进气阀，物料预包装产品出料到沥水风干输送机33干燥和输送。

9.连续供料，第四至第八步循环操作，完成连续灭菌过程。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种高温连续灭菌器，其特征在于：机主要由物料斗（01）、预热器（06）、进料缓冲仓（04）、灭菌器（11）、物料输送机（15）、中间缓冲仓（17）、冷却器（21）、出料缓冲仓（25）八部分组成，所述物料斗（01）的出料端与预热器（06）的入料端连接，所述预热器（06）的出料端与进料缓冲仓（04）的入料端连接，所述进料缓冲仓（04）的出料端与灭菌器（11）的入料端连接，所述灭菌器（11）的出料端与中间缓冲仓（17）的入料端连接，所述中间缓冲仓（17）的出料端与冷却器（21）的入料端连接，所述冷却器（21）的出料端与出料缓冲仓（25）的入料端连接，所述出料缓冲仓（25）的出料端连接有沥水风干输送机（33），所述预热器（06）、灭菌器（11）、冷却器（21）和物料输送机（15）均设有内置物料推进器（09）、传动系统（08）、压力表、温度计、安全阀、压力表温度计安全阀（07）和压力平衡器（28），所述灭菌器（11）连接有热水加热系统（12）和热水循环系统，所述灭菌器（11）连接有加水器（14），所述冷却器（21）连接有冷却水系统。

2.根据权利要求1所述的一种高温连续灭菌器，其特征在于：所述物料推进器（09）可为无轴螺旋桨、有轴螺旋桨、刮板、链条、皮带或料斗中的一种或多种形式。

3.根据权利要求1所述的一种高温连续灭菌器，其特征在于：物料推进器（09）为气流推动或液流推动。

4.根据权利要求1所述的一种高温连续灭菌器，其特征在于：所述进料缓冲仓（04）、中间缓冲仓（17）和出料缓冲仓（25）的结构相同、且均设有进料控制阀（02）、进料阀（03）、出料阀（05）和压力平衡器（28）。

5.根据权利要求4所述的一种高温连续灭菌器，其特征在于：所述进料缓冲仓（04），中间缓冲仓（17）和出料缓冲仓（25）为单仓或双仓组成。

6.根据权利要求1所述的一种高温连续灭菌器，其特征在于：所述热水循环系统设有热水阀（10）和热水泵（13），所述冷却水系统设有冷却水进水控制阀（19）、冷却水恒压泵（20）和冷却水控制阀（23）。

7.根据权利要求1所述的一种高温连续灭菌器，其特征在于：所述热水加热系统（12）为蒸汽加热、电加热或外循环加热的一种。

8.根据权利要求1所述的一种高温连续灭菌器，其特征在于：所述预热器（06）、灭菌器（11）、冷却器（21）和物料输送机（15）的外形结构均为圆柱体两端配法兰封头结构。

9.根据权利要求1所述的一种高温连续灭菌器，其特征在于：所述物料输送机（15）根据需要选择性的安装在预热器（06）的出料端与进料缓冲仓（04）的入料端之间、灭菌器（11）的出料端与中间缓冲仓（17）的入料端之间和冷却器（21）的出料端与出料缓冲仓（25）的入料端之间。

10.根据权利要求1所述的一种高温连续灭菌的操作步骤，其特征在于：包括以下步骤：

1、检查设备水、电、汽、气供应和设备安全情况；

2、设定工艺参数：预热器06的传动系统减速机转速、灭菌器11的传动系统减速机转速、物料输送机15的传动系统减速机转速和冷却器21的传动系统减速机转速分别设定为2r/min；预热器06预热温度设定为85℃；进料缓冲仓04压力设定为0.23Mpa；灭菌器11压力设定为0.23Mpa；杀菌温度设定为121℃；杀菌时间设定为8min；中间缓冲仓17压力设定为0.23Mpa；冷却器压力设定为0.12Mpa；冷却水流量设定为8t/h；冷却水压力设定为0.35Mpa；出料温度设定为35℃；出料缓冲仓25压力设定为0.05Mpa；安全保护设定为超温超压报警；

3、 通过加水器14给灭菌器11加入2/3的纯净水，起动加热系统12给水加热，打开热水阀10，起动热水泵13。预热器06和灭菌器11形成循环系统；

4、起动预热器的传动系统08，关闭进料缓冲仓04的出料阀05，循环水温度达到85℃时打开进料缓冲仓04的控制阀02和进料缓冲仓04的进料阀03，由物料斗01给预热器06供料，物料预包装产品在预热器06的物料推进器09推动下进入进料缓冲仓04；

5、起动灭菌器11的的传动系统，关闭进料缓冲仓04的出料阀05，打开进料缓冲仓04的进料控制阀02和进料缓冲仓04的进料阀03，当进料缓冲仓04物料预包装产品达到2/3时关闭进料缓冲仓04的控制阀02和物料缓冲仓04的进料阀03，同时打开物料缓冲仓04的出料阀05，并打开压力平衡器28的供气阀，物料预包装产品进入杀菌器11，在杀菌器11的物料推进器09推动下物料预包装产品进入物料输送机15；

6、起动物料输送机15的传动系统08，物料预包装产品在物料输送机15的物料推进器09推动下进入中间缓冲仓17；

7、起动冷却器的传动系统08，，关闭中间缓冲仓17的出料阀05，打开中间缓冲仓17的物料控制阀03和中间缓冲仓17的进料阀02，当中间缓冲仓17进料2/3时关闭中间缓冲仓的物料控制阀03和中间缓冲仓17的进料阀02，同时打开中间缓冲仓17的出料阀05 ，并打开压力平衡器28的进气阀，物料预包装产品进入冷却器21，在冷却器21的物料推进器09的推动下物料进入出料缓冲仓25；

8、起动冷却器的传动系统08，关闭出料缓冲仓25的出料阀05，打开出料缓冲仓25的物料控制阀02和出料缓冲仓25的进料阀03，同时打开冷却水进水控制阀19、冷却水恒压泵20、冷却水排水控制阀23，并打开压力平衡器28的进气阀，当出料缓冲仓25进料2/3时关闭出料缓冲仓的物料控制阀02和出料缓冲仓的进料阀03，打开出料缓冲仓的出料阀05出料，并打开压力平衡器28的进气阀，物料预包装产品出料到沥水风干输送机33干燥和输送；

9、连续供料，第四至第八步循环操作，完成连续灭菌过程。