CN111174632A - 一种uht系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种UHT系统包括物料侧和热水侧，其中，物料侧包括物料进口、进出料控制阀组、物料平衡罐；热水侧包括脱气均质段换热器、脱气及均质单元、灭菌段换热器、高温保持管、热回收降温换热管、热水罐、出口冷却换热单元、以及产品出口；物料侧包括单向阀和第一换向阀，设置在产品回口和进出料控制阀组之间；热水侧包括第二换向阀和截止阀，设置在进出料控制阀组和热水罐之间。本发明提供的UHT系统，通过设置在产品回口和进出料控制阀组之间单向阀和第一换向阀以及设置在进出料控制阀组和热水罐之间的第二换向阀和截止阀，直接将物料侧在清洗时，将物料侧的清洗液直接引入到热水侧，实现物料侧和热水侧同时清洗。

Description

一种UHT系统

技术领域

本发明涉及一种UHT系统领域，进一步涉及一种物料侧和热水侧同时清洗的UHT系统。

背景技术

食品饮料、化工、医药等行业，用于UHT系统(Ultra High Temperature treated超高温瞬时处理)上的管道、阀门、换热器等进行CIP(Clean in place在线清洗)清洗的场合，除了物料管道换热器管程侧清洗以外，系统换热媒介的热水管道和换热器壳程，在长期运行后换热介质侧出现积垢现象。对热水侧管道换热器壳程通过多种化学品及特殊温度条件下，进行多种清洗步骤，同时CIP清洗液经过循环流动达到清洗的目的。

UHT系统标准清洗工艺就是利用CIP液代替设备生产物料，清洗介质主要通过产品的输送管道正向对管道、阀门、换热器进行清洗。

然而，现有的UHT热水系统是不能进行单独清洗或同物料管道同时清洗，只能通过人工临时改造管道，往热系统中添加化学品，进行人工手动清洗，还有些采用浮动式管式换热器的设备，只能将换热器内套管束从设备中抽出来，进行人工清洗，这些清洗工作非常麻烦且费时费力。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种UHT系统。

根据本发明的第一方面，提供一种UHT系统，包括物料侧和热水侧，其中，物料侧包括依次连接的物料进口、进出料控制阀组、物料平衡罐；热水侧包括依次连接的脱气均质段换热器、脱气及均质单元、灭菌段换热器、高温保持管、热回收降温换热管、热水罐、出口冷却换热单元、以及产品出口；其中，所述物料侧还包括产品回口，与进出料控制阀组连接；产品出口经由灌装机单元与产品回口连接；物料侧还包括单向阀和第一换向阀，设置在所述产品回口和所述进出料控制阀组之间；热水侧还包括第二换向阀和截止阀，设置在所述进出料控制阀组和所述热水罐之间。

优选地，所述物料进口为清洗液进口；产品出口为清洗液出口，产品回口为清洗液回口。

优选地，所述物料平衡罐和所述脱气均质段换热器之间通过物料管道连接；所述物料管道上设置有物料输出泵以及流量计；

所述物料输出泵将物料平衡罐内的物料或清洗液输送至所述脱气均质段换热器；

所述流量计用于检测物料输出泵的物料流量或清洗流量。

优选地，所述UHT系统还包括：蒸汽换热管，与所述灭菌段换热管连接，用于向所述灭菌段换热管提供高温热水；其中，所述灭菌段换热管接收该高温热水对所述物料或清洗液进行换热。

优选地，所述蒸汽换热管通过蒸汽管道与所述蒸汽入口连接，所述蒸汽管道上设置有蒸汽比例阀；所述灭菌段换热管通过管道与高温保持管连接，在该管道上设置温度传感器，检测所述物料或清洗液的温度，并反馈给蒸汽比例阀。

优选地，所述的UHT系统还包括：电导率检测仪，位于所述产品回口和所述进出料控制阀组之间，用于检测清洗液的浓度，控制化学品添加量。

优选地，所述热水罐和所述热回收段换热器之间设置有热水输出泵，将热水罐中的热水输入热回收段换热器壳程内。

优选地，外部的CIP站将清洗液通过进出料控制阀组打入物料平衡罐，物料平衡罐通过物料管道将清洗液输出至脱气及均质换热器管程、脱气及均质单元进行清洗，然后回流至灭菌段换热器管程对清洗液进行换热；

热水罐对介质系统中的水进行缓冲储存，将热水输入热回收段换热器壳程内，再流入蒸汽换热器壳程内；

将蒸汽通入蒸汽换热器管程内，对壳程介质水加热，并将加热后的高温热水通入灭菌段换热器对清洗液进行换热；随后清洗液流入高温保持管、热回收段换热器管程以及出口冷却换热器单元，直至产品出口，通过外部的罐装机单元回流至产品回口；

清洗液通过第一换向阀以及进出料控制阀组回流至物料平衡罐；

其中，第一换向阀处于关闭状态。

优选地，外部的CIP站将清洗液通过进出料控制阀组打入物料平衡罐，物料平衡罐通过物料管道将清洗液输出至脱气及均质换热器管程、脱气及均质单元进行清洗，然后回流至灭菌段换热器管程对清洗液进行换热；

然后清洗液进入高温保持管、热回收段换热器管程以及出口冷却换热器单元，直至产品出口，通过外部的罐装机单元回流至产品回口；

清洗液通过第一换向阀、第二换向阀输送至热水罐；

热水罐对介质系统中清洗液进行缓冲储存，将清洗液输入热回收段换热器壳程内，再流入蒸汽换热器壳程内；

将蒸汽通入蒸汽换热器管程内，对清洗液直接加热，被加热后的清洗液进入灭菌段换热器壳程、脱气及均质换热器壳程清洗，然后再经由第二换向阀、截止阀、单向阀回流至第一换向阀，继续通过进出料控制阀组回流至物料平衡罐中；

其中，第一换向阀、第二换向阀以及截止阀均处于打开状态。

优选地，第一换向阀和第二换向阀为TL型换向阀；截止阀为L型截止阀。

本发明提供的UHT系统，通过设置在所述产品回口和所述进出料控制阀组之间单向阀和第一换向阀以及设置在所述进出料控制阀组和所述热水罐之间的第二换向阀和截止阀，直接将物料侧在清洗时，将物料侧的清洗液直接引入到热水侧，实现物料侧和热水侧同时清洗。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例提供的UHT系统的结构框图；

图2示出了图1中的UHT系统物料侧和热水侧单独清洗时清洗液流向示意图；

图3示出了图1中的UHT系统物料侧和热水侧同时清洗时清洗液流向示意图。

1、灌装机单元 2、电导率检测仪 3、单向阀 4、壳程清洗TL型换向阀一 5、进出料控制阀组 6、物料平衡罐 7、物料输出泵 8、流量计 9、脱气及均质换热器 10、脱气及均质单元 11、灭菌段换热器 12、物料温度检测仪 13、蒸汽比例阀 14、杀菌保持管 15、热水温度检测仪 16、蒸汽换热器 17、热回收段换热器 18、热水输出泵 19、热水罐 20、壳程清洗TL型换向阀二 21、壳程清洗L型截止阀 22、出口冷却换热器单元

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1示出了根据本发明实施例提供的UHT系统的结构框图。如图1 所示，所述UHT系统包括物料侧和热水侧，其中，物料侧包括依次连接的物料进口、进出料控制阀组5、物料平衡罐6；热水侧包括依次连接的脱气均质段换热器9、脱气及均质单元10、灭菌段换热器11、高温保持管14、热回收降温换热管17、热水罐19、出口冷却换热单元22、以及产品出口；其中，所述物料侧还包括产品回口，与进出料控制阀组5 连接；产品出口经由灌装机单元1与产品回口连接；物料侧还包括单向阀3和第一换向阀4，设置在所述产品回口和所述进出料控制阀组5之间；热水侧还包括第二换向阀20和截止阀21，设置在所述进出料控制阀组5和所述热水罐19之间。

在本实施例中，所述物料进口为清洗液进口；产品出口为清洗液出口，产品回口为清洗液回口。

所述物料平衡罐6和所述脱气均质段换热器9之间通过物料管道连接；所述物料管道上设置有物料输出泵7以及流量计8；所述物料输出泵7将物料平衡罐6内的物料或清洗液输送至所述脱气均质段换热器9；所述流量计8用于检测物料输出泵的物料流量或清洗流量。

所述UHT系统还包括蒸汽换热管16，与所述灭菌段换热管11连接，用于向所述灭菌段换热管11提供高温热水；其中，所述灭菌段换热管 11接收该高温热水对所述物料或清洗液进行换热。

所述蒸汽换热管16通过蒸汽管道与所述蒸汽入口连接，所述蒸汽管道上设置有蒸汽比例阀13；所述灭菌段换热管11通过管道与高温保持管14连接，在该管道上设置温度传感器12，检测所述物料或清洗液的温度，并反馈给蒸汽比例阀13。

所述的UHT系统还包括电导率检测仪2，位于所述产品回口和所述进出料控制阀组5之间，用于检测清洗液的浓度，控制化学品添加量。

所述热水罐19和所述热回收段换热器17之间设置有热水输出泵18，将热水罐中的热水输入热回收段换热器17壳程内。

具体地，外部的CIP站将清洗液通过进出料控制阀组5打入物料平衡罐6，物料平衡罐6通过物料管道将清洗液输出至脱气及均质换热器9 管程、脱气及均质单元10进行清洗，然后回流至灭菌段换热器11管程对清洗液进行换热；热水罐19对介质系统中的水进行缓冲储存，将热水输入热回收段换热器17壳程内，再流入蒸汽换热器16壳程内；将蒸汽通入蒸汽换热器16管程内，对壳程介质水加热，并将加热后的高温热水通入灭菌段换热器11对清洗液进行换热；随后清洗液流入高温保持管 14、热回收段换热器17管程以及出口冷却换热器单元22，直至产品出口，通过外部的罐装机单元1回流至产品回口；清洗液通过第一换向阀4以及进出料控制阀组5回流至物料平衡罐；其中，第一换向阀4处于关闭状态，此时清洗液通过第一换向阀4的中间阀腔进入上阀腔流出。

具体地，外部的CIP站将清洗液通过进出料控制阀组5打入物料平衡罐6，物料平衡罐6通过物料管道将清洗液输出至脱气及均质换热器9 管程、脱气及均质单元10进行清洗，然后回流至灭菌段换热器11管程对清洗液进行换热；然后清洗液进入高温保持管14、热回收段换热器17 管程以及出口冷却换热器单元22，直至产品出口，通过外部的罐装机单元1回流至产品回口；清洗液通过第一换向阀4、第二换向阀20输送至热水罐19，此时，清洗液通过第一换向阀4的中间阀腔进入下阀腔流程，然后通过第二换向阀20的下阀腔进入中间阀腔流至热水罐19中；热水罐19对介质系统中清洗液进行缓冲储存，将清洗液输入热回收段换热器 17壳程内，再流入蒸汽换热器16壳程内；将蒸汽通入蒸汽换热器16管程内，对清洗液直接加热，被加热后的清洗液进入灭菌段换热器11壳程、脱气及均质换热器9壳程清洗，然后再经由第二换向阀20、截止阀21、单向阀3回流至第一换向阀4，继续通过进出料控制阀组5回流至物料平衡罐中；其中，第一换向阀4、第二换向阀20以及截止阀21均处于打开状态，此时，清洗液经由第二换向阀20的上阀腔的左进右出，通过截止阀21的下阀腔进入上阀腔流出，流经单向阀4回流至第一换向阀的上阀腔的左进右出，继续回流经过5进出料控制阀组，再回流至7平衡罐中。

在本实施例中，第一换向阀和第二换向阀为TL型换向阀；截止阀为L型截止阀。

该UHT系统可以进行物料侧和热水侧单独清洗工艺，也可以进行物料侧和热水侧同时清洗工艺。

如图2所示，进行物料侧和热水侧单独清洗工艺时，通过进出料控制阀组5将清洗液加入物料平衡管6中，清洗液通过物料输出泵7输出，流量计8检测反馈物料输出泵7的清洗流量；清洗液通过物料管道进入脱气及均质换热器管程9，然后进入脱气及均质单元10进行清洗；然后回流至灭菌段换热器管程11对清洗液进行换热升温；热水系统和清洗液进行对向换热升温，热水换热系统通过热水罐19对介质系统中的水进行缓冲储存，通过热水输出泵18源源不断输出，首先进入热回收段换热器 17壳程内，再从另外一个壳程口出去流入蒸汽换热器16壳程内。将蒸汽引入蒸汽换热器16管程内，对壳程介质水加热，再使用被加热后的高温热水，进入灭菌段换热器11对清洗液进行换热。物料温度检测仪12 实时检测清洗液的温度，反馈给蒸汽管路上的蒸汽比例阀13，调整阀门开度控制介质热水的温度，从而间接控制清洗液的温度。随后，清洗液进入杀菌保持管14对其管道进行清洗，然后再进入热回收段换热器管程 17以及出口冷却换热器单元22，直至系统出口到外部的灌装机单元1 进行清洗，后回流至UHT系统。通过电导率检测仪2实时监测清洗液的控制，控制化学品添加量，通过壳程清洗换向阀4以及进出料控制阀组5回流到平衡罐7中，实现UHT持续大循环物料侧和热水侧单独清洗工艺。

如图3所示，进行物料侧和热水侧同时清洗工艺时，通过进出料控制阀组5将清洗液加入物料平衡管6中，清洗液通过物料输出泵7输出，流量计8检测反馈物料输出泵7的清洗流量；清洗液通过物料管道进入脱气及均质换热器管程9，然后进入脱气及均质单元10进行清洗；然后回流至灭菌段换热器管程11，随后清洗液流入高温保持管14对其管道进行清洗，出来后再进入热回收段换热器17管程，出来后再进入出口冷却换热器单元22，至产品出口到外部的1灌装机单元进行清洗，后回流至UHT系统，通过电导率检测仪2，实时检测清洗液浓度，控制化学品添加量，后再通过第一换向阀4(处于打开状态)，清洗液通过该阀门中间阀腔进入下阀腔流出，继续流入第二换向阀20(处于打开状态)，清洗液通过该阀门下阀腔进入中间阀腔流出，输送至19热水罐中，对介质系统中清洗液进行缓冲储存，并通过热水输出泵18源源不断输出，首先对热回收段换热器17壳程内进行清洗，再从另外一个壳程口出，流入蒸汽换热器16壳程内清洗，使用蒸汽通入蒸汽换热器16管程内，对壳程中清洗液直接加热，通过温度传感器15，实时检测清洗液温度情况，再反馈给蒸汽管路上的13蒸汽比例阀，调整阀门开度，直接的控制清洗液温度；被加热后清洗液继续流出进入灭菌段换热器11壳程进行清洗，流出后再进入脱气及均质换热器9壳程进行清洗，流出后再流入第二换向阀20(处于打开状态)的上阀腔的左进右出，在通过截止阀21由下阀腔进入上阀腔流出，继续流通过单向阀3，回流至第一换向阀4(处于打开状态)的上阀腔的左进右出，继续回流经过进出料控制阀组5，再回流至物料平衡罐6中，按以上流程UHT实现持续大循环清洗，这样物料管道、热水管道、换热器物料管程、换热器热水壳程起到可同时清洗并控制清洗浓度清洗温度。

本发明提供的UHT系统，通过设置在所述产品回口和所述进出料控制阀组之间单向阀和第一换向阀以及设置在所述进出料控制阀组和所述热水罐之间的第二换向阀和截止阀，直接将物料侧在清洗时，将物料侧的清洗液直接引入到热水侧，实现物料侧和热水侧同时清洗。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种UHT系统，其特征在于，包括物料侧和热水侧，

其中，物料侧包括依次连接的物料进口、进出料控制阀组、物料平衡罐；

热水侧包括依次连接的脱气均质段换热器、脱气及均质单元、灭菌段换热器、高温保持管、热回收降温换热管、热水罐、出口冷却换热单元、以及产品出口；

其中，所述物料侧还包括产品回口，与进出料控制阀组连接；

产品出口经由灌装机单元与产品回口连接；

物料侧还包括单向阀和第一换向阀，设置在所述产品回口和所述进出料控制阀组之间；

热水侧还包括第二换向阀和截止阀，设置在所述进出料控制阀组和所述热水罐之间。

2.根据权利要求1所述的UHT系统，其中，所述物料进口为清洗液进口；产品出口为清洗液出口，产品回口为清洗液回口。

3.根据权利要求2所述的UHT系统，其特征在于，所述物料平衡罐和所述脱气均质段换热器之间通过物料管道连接；所述物料管道上设置有物料输出泵以及流量计；

所述物料输出泵将物料平衡罐内的物料或清洗液输送至所述脱气均质段换热器；

所述流量计用于检测物料输出泵的物料流量或清洗流量。

4.根据权利要求3的UHT系统，其特征在于，还包括：

蒸汽换热管，与所述灭菌段换热管连接，用于向所述灭菌段换热管提供高温热水；

其中，所述灭菌段换热管接收该高温热水对所述物料或清洗液进行换热。

5.根据权利要求4的UHT系统，其特征在于，所述蒸汽换热管通过蒸汽管道与所述蒸汽入口连接，所述蒸汽管道上设置有蒸汽比例阀；

所述灭菌段换热管通过管道与高温保持管连接，在该管道上设置温度传感器，检测所述物料或清洗液的温度，并反馈给蒸汽比例阀。

6.根据权利要求5所述的UHT系统，其特征在于，还包括：

电导率检测仪，位于所述产品回口和所述进出料控制阀组之间，用于检测清洗液的浓度，控制化学品添加量。

7.根据权利要求1所述的UHT系统，其特征在于，所述热水罐和所述热回收段换热器之间设置有热水输出泵，将热水罐中的热水输入热回收段换热器壳程内。

8.根据权利要求1所述的UHT系统，其特征在于，外部的CIP站将清洗液通过进出料控制阀组打入物料平衡罐，物料平衡罐通过物料管道将清洗液输出至脱气及均质换热器管程、脱气及均质单元进行清洗，然后回流至灭菌段换热器管程对清洗液进行换热；

热水罐对介质系统中的水进行缓冲储存，将热水输入热回收段换热器壳程内，再流入蒸汽换热器壳程内；

将蒸汽通入蒸汽换热器管程内，对壳程介质水加热，并将加热后的高温热水通入灭菌段换热器对清洗液进行换热；随后清洗液流入高温保持管、热回收段换热器管程以及出口冷却换热器单元，直至产品出口，通过外部的罐装机单元回流至产品回口；

清洗液通过第一换向阀以及进出料控制阀组回流至物料平衡罐；

其中，第一换向阀处于关闭状态。

9.根据权利要求8所述的UHT系统，其特征在于，外部的CIP站将清洗液通过进出料控制阀组打入物料平衡罐，物料平衡罐通过物料管道将清洗液输出至脱气及均质换热器管程、脱气及均质单元进行清洗，然后回流至灭菌段换热器管程对清洗液进行换热；

然后清洗液进入高温保持管、热回收段换热器管程以及出口冷却换热器单元，直至产品出口，通过外部的罐装机单元回流至产品回口；

清洗液通过第一换向阀、第二换向阀输送至热水罐；

热水罐对介质系统中清洗液进行缓冲储存，将清洗液输入热回收段换热器壳程内，再流入蒸汽换热器壳程内；

将蒸汽通入蒸汽换热器管程内，对清洗液直接加热，被加热后的清洗液进入灭菌段换热器壳程、脱气及均质换热器壳程清洗，然后再经由第二换向阀、截止阀、单向阀回流至第一换向阀，继续通过进出料控制阀组回流至物料平衡罐中；

其中，第一换向阀、第二换向阀以及截止阀均处于打开状态。

10.根据权利要求1所述的UHT系统，其特征在于，第一换向阀和第二换向阀为TL型换向阀；截止阀为L型截止阀。

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