CN110712809A - 一种能防止断电后料液汽化的uht灭菌机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，包括：平衡罐，平衡罐上的输送管上设置主泵、杀菌段换热器、热回收段换热器、冷却段换热器，冷却段换热器输出端的输送管上设置有第一换向阀，第一换向阀分别与输出管和回流管连接，第一换向阀能切换至使得冷却段换热器输出端的输送管与输出管相连通或与回流管相连通，回流管上的回流换向阀与平衡罐之间连接有第一分支回流管，回流换向阀通过第二分支回流管与压力罐连接，压力罐上设置有带进气阀的压缩气体输入管，杀菌段换热器与主泵之间的输送管上设置有单向阀。本发明的优点是：十分可靠地解决了UHT灭菌机断电后料液汽化而损坏设备的技术问题，从而能有效延长UHT灭菌机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及饮料无菌灌装设备技术领域，具体涉及UHT灭菌机。
背景技术
饮料无菌灌装生产中，物料灌装前需要经超高温瞬时灭菌（UHT），超高温瞬时灭菌机，简称UHT灭菌机。目前的UHT灭菌机主要包括：平衡罐，平衡罐上连接有进水管和输送管，输送管上顺着物料的输出方向依次设置泵、杀菌段换热器、热回收段换热器、冷却段换热器，冷却段换热器的输出端的输送管通过第一换向阀分别与将输出管和回流管连接，回流管连接至平衡罐，第一换向阀能切换至使得冷却段换热器输出端的输送管与输出管相连通、或与回流管相连通。
在UHT灭菌机正常运转时泵运转，从而不断将料液经输出管向外输送或不断经回流管进行自循环。料液在杀菌段换热器中升温，通常会升温至137℃左右，从而实现高温灭菌，灭菌后的高温料液再进入热回收段换热器中与热回收段换热器中的换热介质进行热交换后初步降温，初步降温后的料液再进入冷却段换热器中进一步降温。
但一旦突发断电，泵则停止工作，管路内就会失压，由于杀菌段换热器管段以及热回收段换热器管段中料液均处于高温状态，高温料液则会汽化，料液在管路内汽化使得整个管路上的设备——各换热器、各阀等发生振动，从而导致设备损坏。通常可以通过配置UPS，来应对突发的停电状况，但配置UPS的成本较高。对于一些频繁断电的国家和地区，则需要考虑在尽量控制成本的前提下如何防止断电后料液汽化的现象发生。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：提供一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，包括：平衡罐，平衡罐上连接有输送管，输送管上顺着料液的输出方向依次设置主泵、杀菌段换热器、热回收段换热器、冷却段换热器，冷却段换热器输出端的输送管上设置有第一换向阀，第一换向阀分别与输出管和回流管连接，第一换向阀能切换至使得冷却段换热器输出端的输送管与输出管相连通或与回流管相连通，回流管上设置有回流换向阀，回流换向阀与平衡罐之间连接有第一分支回流管，回流换向阀通过第二分支回流管与压力罐连接，压力罐上设置有带进气阀的压缩气体输入管，杀菌段换热器与主泵之间的输送管上设置有单向阀，单向阀使得料液只能从单向阀向杀菌段换热器方向流动。
进一步地，前述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其中，主泵与杀菌段换热器之间的输送管上顺着料液的输出方向依次设置有预热段换热器和增压泵，所述的单向阀设置在增压泵与杀菌段换热器之间。
进一步地，前述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其中，平衡罐上设置有平衡罐排放管，平衡罐排放管上设置有第一排放阀。
进一步地，前述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其中，第一分支回流管上还设置有回流背压阀，输出管上设置有输出背压阀，回流背压阀、输出背压阀以及压力罐的背压相同、且均大于料液汽化压力。
进一步地，前述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其中，压力罐上设置有压力检测器。
进一步地，前述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其中，压力罐的底部设置有压力罐排出管，压力罐排出管上设置有第二排放阀。
本发明的优点是：结构巧妙，十分可靠地解决了UHT灭菌机断电后料液汽化而损坏设备的技术问题，这为UHT灭菌机在频繁断电的国家或地区使用，提供了可靠地保障，从而能有效延长UHT灭菌机的使用寿命，进而降低生产成本。
附图说明
图1是本发明所述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，包括：平衡罐1，平衡罐1上设置有排放管15，排放管15上设置有第一排放阀151。
平衡罐1上连接有输送管11，输送管11上顺着料液的输出方向依次设置主泵2、杀菌段换热器3、热回收段换热器4、冷却段换热器5，冷却段换热器5输出端的输送管11上设置有第一换向阀6。第一换向阀6分别与输出管7和回流管8连接，第一换向阀6能切换至使得冷却段换热器5输出端的输送管11与输出管7相连通或与回流管8相连通。
回流管8上设置有回流换向阀9，回流换向阀9与平衡罐1之间连接有第一分支回流管81，回流换向阀9通过第二分支回流管82与压力罐10连接，压力罐10上设置有压力检测器103。压力罐10的底部设置有压力罐排出管104，压力罐排出管104上设置有第二排放阀105。
压力罐10上设置有带进气阀101的压缩气体输入管102。杀菌段换热器3与主泵2之间的输送管11上设置有单向阀111，单向阀111确保料液只能从单向阀111向杀菌段换热器3方向流动。本实施例中，主泵2与杀菌段换热器3之间的输送管11上顺着料液的输出方向依次设置有预热段换热器112和增压泵113，所述的单向阀111设置在增压泵113与杀菌段换热器3之间。
本实施例中，第一分支回流管81上还设置有回流背压阀811，输出管7上设置有输出背压阀71，所述的回流背压阀811、输出背压阀71以及压力罐10的背压均相同、且均大于料液汽化压力。回流背压阀811、输出背压阀71以及压力罐10的背压均相同还有一个作用则是：避免换向阀切换时引起压力变化，从而避免切换时产生水锤现象而导致设备受损。
工作原理如下：料液输出时：第一换向阀6处于使得冷却段换热器5输出端的输送管11与输出管7相连通的状态。在主泵2的泵送，平衡罐1内的料液先进入预热段换热器112中预热，预热后的料液经增压泵113增压后进入杀菌段换热器3中，杀菌段换热器3内的温度高达137℃，料液在杀菌段换热器3内高温灭菌。杀菌段换热器3内灭菌后的高温料液进入至热回收段换热器4中，高温料液在热回收段换热器4中释放热量。设置热回收段换热器4的目的在于：对灭菌后的高温料液进行降温，并回收热量，从而有效避免热能浪费。热回收段换热器4输出的料液再进入经冷却段换热器5中进一步冷却后，冷却后的料液从输出管11依次经第一换向阀6、输出背压阀71后从输出管7向外输出。
料液自循环回流时：第一换向阀6切换至使得冷却段换热器5输出端的输送管11与回流管8相连通，回流换向阀9处于使得回流管8与第一回流支管81相连通的状态。在主泵2的泵送，平衡罐依次经预热段换热器112、增压泵113杀菌段换热器3、热回收段换热器4、冷却段换热器5、第一换向阀6、回流管8、第一分支回流管81，回流至平衡罐1中，以此不断自循环。
当突发停电时，主泵2和增压泵113都停止工作，此时第一换向阀6切换至使得冷却段换热器5输出端的输送管11与回流管8相连通的状态、回流换向阀9切换至使得回流管8与第二分支回流管82相连通的状态。此状态下，单向阀111、杀菌段换热器3、热回收段换热器4、冷却段换热器5、第一换向阀6、回流换向阀9、压力罐10以及相互之间的管路就形成了一个密闭的防汽化系统。压力罐4内的背压使得整个防汽化系统内的压力始终大于料液137℃汽化压力，这样整个防汽化系统内的料液就不会发生汽化，从而也就避免了料液汽化而损坏设备的情况发生。
恢复供电后，平衡罐1内的料液以及输送管11内的料液都先经回流管8、第二分支回流管82流入至压力罐10内排空后，料液再向外输出或进行自循环。压力罐10内的料液经压力罐排出管104排出。
本发明的优点在于：结构简单却巧妙，十分可靠地解决了UHT灭菌机断电后料液汽化而损坏设备的技术问题，这为UHT灭菌机在频繁断电的国家或地区使用，提供了可靠地保障，从而能有效延长UHT灭菌机的使用寿命，进而降低生产成本。
Claims (6)
1.一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，包括：平衡罐，平衡罐上连接有输送管，输送管上顺着料液的输出方向依次设置主泵、杀菌段换热器、热回收段换热器、冷却段换热器，冷却段换热器输出端的输送管上设置有第一换向阀，第一换向阀分别与输出管和回流管连接，第一换向阀能切换至使得冷却段换热器输出端的输送管与输出管相连通或与回流管相连通，其特征在于：回流管上设置有回流换向阀，回流换向阀与平衡罐之间连接有第一分支回流管，回流换向阀通过第二分支回流管与压力罐连接，压力罐上设置有带进气阀的压缩气体输入管，杀菌段换热器与主泵之间的输送管上设置有单向阀，单向阀使得料液只能从单向阀向杀菌段换热器方向流动。
2.根据权利要求1所述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其特征在于：主泵与杀菌段换热器之间的输送管上顺着料液的输出方向依次设置有预热段换热器和增压泵，所述的单向阀设置在增压泵与杀菌段换热器之间。
3.根据权利要求2所述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其特征在于：平衡罐上设置有平衡罐排放管，平衡罐排放管上设置有第一排放阀。
4.根据权利要求2所述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其特征在于：第一分支回流管上还设置有回流背压阀，输出管上设置有输出背压阀，回流背压阀、输出背压阀以及压力罐的背压相同、且均大于料液汽化压力。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其特征在于：压力罐上设置有压力检测器。
6.根据权利要求1或2所述的一种能防止断电后料液汽化的UHT灭菌机，其特征在于：压力罐的底部设置有压力罐排出管，压力罐排出管上设置有第二排放阀。
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