CN113615791A - 一种高温杀菌机 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种高温杀菌机，属于食品加工领域，包括物料容器和蒸汽喷射器，物料容器与蒸汽喷射器之间连通有进料泵，蒸汽喷射器的上方设置有闪蒸器，蒸汽喷射器与闪蒸器之间连通有维持管，闪蒸器连接有冷凝器，本申请的高温杀菌机具有在杀菌的同时保持产品的品质的效果。

Description

一种高温杀菌机
技术领域
本发明涉及食品加工领域，尤其是涉及一种高温杀菌机。
背景技术
食品质量问题一直是人民群众关心的问题，在食品质量问题中，食品安全是较为关键的一部分，而食品杀菌又是实现食品安全中必不可少的一环，随着人们生活质量的提高，为了杀菌而在食品中加入的各种添加剂的使用要求越来越严格，对食品的杀菌工艺要求也越来越高。
食品杀菌工艺，特别是流体饮料杀菌，一般会用到管式杀菌机，物料需要在管式杀菌机的管道内流动，但对于高浓度的或者粘稠程度高的物料，因物料的流动性差，在管道内流动的过程中易结焦，特别对于热敏性的物料，长时间高温会导致物料杀菌后色相味有了很大的变化，降低了产品的品质。
发明内容
为了在杀菌的同时保持产品的品质，本申请提供一种高温杀菌机。
本申请提供的一种高温杀菌机采用如下的技术方案：
一种高温杀菌机，包括物料容器和蒸汽喷射器，所述物料容器与所述蒸汽喷射器之间连通有进料泵，所述蒸汽喷射器的上方设置有闪蒸器，所述蒸汽喷射器与所述闪蒸器之间连通有维持管，所述闪蒸器连接有冷凝器。
通过采用上述技术方案，物料经进料泵进入蒸汽喷射器，蒸汽喷射器产生的高温蒸汽直接释放其潜热，实现杀菌，然后物料进入闪蒸器，闪蒸器可以脱去蒸汽加入的水分，该杀菌流程不仅能量的利用率高，而且快速加热至灭菌温度，从而在短时间内完成杀菌，缩短高温时间，减小对物料品质的影响，加上高温蒸汽带有一定的压力，推动流动性差的物料更快通过维持管，进一步缩短加热时间，另外闪蒸器设置于蒸汽喷射器的上方，利用物料自身带有的重力，即物料有下坠的趋势，而蒸汽的流动方向向上，使得蒸汽与物料的混合更加充分，提高杀菌效果。
可选的，所述蒸汽喷射器的出口竖直朝上设置，所述维持管包括连接于所述蒸汽喷射器出口且竖向延伸的第一竖直段、与所述第一竖直段连通且水平延伸的第一水平段、水平延伸的第二水平段、连通于所述第一水平段与所述第二水平段之间的连接段以及与所述第二水平段连通且与所述闪蒸器连通的第二竖直段，所述第二水平段位于所述第一水平段的上方。
通过采用上述技术方案，第一竖直段、第一水平段、第二水平段和第二竖直段形成供物料和蒸汽流动的空间，采用弯折延伸的方式，通过在流动过程中改变方向的方式，使得物料与蒸汽混合的更加充分，提高杀菌效果。
可选的，所述第一竖直段与所述第一水平段之间连通有弯折设置的转接段，所述转接段内部包括依次相互连通的进料部、弯折部和出料部，所述第一竖直段设有与所述进料部连通的第一缩小部，所述第二水平段设有与所述出料部连通的第二缩小部。
通过采用上述技术方案，第一缩小部可以加快物料和蒸汽通过转接段的速度。
可选的，所述闪蒸器连通有出料泵，所述出料泵与所述闪蒸器的底部之间连通有出料管。
通过采用上述技术方案，脱去水分的物料通过出料泵抽出闪蒸器，实现杀菌后物料的收集。
可选的，所述冷凝器连通有真空泵，所述冷凝器与所述真空泵之间连通有真空管。
通过采用上述技术方案，真空泵可以维持冷凝器真空，抽出冷凝器中析出的不凝结气体。
可选的，所述弯折部可转动式安装有转动杆，所述转动杆连接有搅拌叶，所述搅拌叶受蒸汽带动而转动。
通过采用上述技术方案，物料和蒸汽带动搅拌叶转动，搅拌叶又带动后续的物料和蒸汽充分混合，提高物料和蒸汽的混合程度，从而提高杀菌效果。
可选的，所述进料部靠近所述出料部的侧壁弧形凹陷设有引导面，所述引导面靠近所述弯折部的一端的切线方向与所述搅拌叶转动时的切线方向在同一直线上，所述进料部远离所述出料部的侧壁弧形凸起设有导向面，所述导向面靠近所述进料部的一端的切线方向与所述搅拌叶转动时的切线方向在同一直线上且水平设置。
通过采用上述技术方案，引导面可以将物料和蒸汽引导至搅拌叶，导向面可以将物料和蒸汽导向至第一水平段，使得更多的物料和蒸汽经过搅拌叶混合后再进入第一水平段。
可选的，所述搅拌叶远离转动杆的一端设有侧板，所述侧板沿背离所述搅拌叶的转动切线方向延伸。
通过采用上述技术方案，侧板有助于更多的物料和蒸汽在搅拌叶上混合。
可选的，所述搅拌叶开设有多个通孔。
通过采用上述技术方案，通孔可以供物料通过，减少物料残留在搅拌叶上的情况。
可选的，所述高温杀菌机还包括下平台和位于所述下平台上方的上平台，所述物料容器和所述蒸汽喷射器均安装于下平台，所述闪蒸器和所述冷凝器均安装于所述上平台，所述维持管穿设于所述上平台。
通过采用上述技术方案，实现闪蒸器与蒸汽喷射器的上下分布，有助于蒸汽与物料的混合更加充分，提高杀菌效果。
综上所述，本申请具有以下至少一种有益效果：
1. 物料经进料泵进入蒸汽喷射器，蒸汽喷射器产生的高温蒸汽直接释放其潜热，实现杀菌，然后物料进入闪蒸器，闪蒸器可以脱去蒸汽加入的水分，该杀菌流程不仅能量的利用率高，而且快速加热至灭菌温度，从而在短时间内完成杀菌，缩短高温时间，减小对物料品质的影响，加上高温蒸汽带有一定的压力，推动流动性差的物料更快通过维持管，进一步缩短加热时间，另外闪蒸器设置于蒸汽喷射器的上方，利用物料自身带有的重力，即物料有下坠的趋势，而蒸汽的流动方向向上，使得蒸汽与物料的混合更加充分，提高杀菌效果。
2.维持管弯折延伸，通过在流动过程中改变方向的方式，使得物料与蒸汽混合的更加充分，进一步提高杀菌效果。
附图说明
图1是本申请实施例1的平面结构图。
图2是图1中A的局部放大图。
图3是本申请实施例2的转接段的剖面结构图。
附图标记说明：
1、下平台；11、上平台；12、立柱；2、物料容器；21、进料泵；22、进料管；3、蒸汽喷射器；4、维持管；41、第一竖直段；42、第二竖直段；43、第一水平段；44、第二水平段；45、连接段；46、转接段；461、进料部；462、弯折部；47、第一缩小部；48、第二缩小部；463、出料部；5、闪蒸器；51、出料泵；52、出料管；53、二次蒸汽管；6、冷凝器；61、冷却水进口；62、冷却水出口；63、真空泵；64、真空管；65、排污球阀；66、单向阀；7、转动杆；71、搅拌叶；72、侧板；73、通孔；74、引导面；75、导向面。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
实施例1
本申请实施例公开一种高温杀菌机。如图1所示，一种高温杀菌机包括下平台1和上平台11，上平台11位于下平台1的上方，上平台11与下平台1之间固定连接有立柱12，下平台1安装有物料容器2、进料泵21和蒸汽喷射器3，上平台11安装有闪蒸器5，物料从物料容器2经进料泵21到达蒸汽喷射器3，再从蒸汽喷射器3到达闪蒸器5。
物料容器2呈桶状结构，待杀菌的物料装入物料容器2中，物料容器2的出口与进料泵21的进口之间以及进料泵21的出口与蒸汽喷射器3的进口之间均连通有进料管22，启动进料泵21，物料在物料容器2内被泵送至蒸汽喷射器3内；蒸汽喷射器3的蒸汽进口与外界蒸汽源连接，蒸汽喷射器3的出口竖直朝上设置。
蒸汽喷射器3与闪蒸器5之间连通有维持管4，维持管4包括第一竖直段41、第一水平段43、连接段45、第二水平段44和第一竖直段41，第一竖直段41、连接段45和第二竖直段42均竖向延伸，且第一竖直段41的一端与蒸汽喷射器3的出口连通，第一水平段43水平设置，且第一水平段43的一端与第一竖直段41远离蒸汽喷射器3的一端连通，连接段45的一端与第一水平段43远离第一竖直段41的一端连通，第二水平段44位于第一水平段43的正上方且与第一水平段43平行，第二水平段44的一端与连接段45远离第一水平段43的一端连通，第二竖直段42穿设于上平台11，第二竖直段42的一端与第二水平段44远离连接段45的一端连通、另一端与闪蒸器5连通，从而实现蒸汽喷射器3与闪蒸器5的连通。
物料进入蒸汽喷射器3后，蒸汽喷射器3产生的高压高温蒸汽将物料向上推送，使物料沿维持管4输送至闪蒸器5，维持管4弯折延伸，不断变换物料和蒸汽的流动方向，促使物料与蒸汽混合的更加充分，而且蒸汽的高压使得物料之间的分散提高，使得物料在被输送的同时，高温蒸汽与物料混合，蒸汽的潜热直接释放至物料当中，从而加热速度快，温度高，杀菌效果好，而且因为加热时间快，物料不需要经过长时间加热，因此可以减少加热时间过长而对物料品质造成影响的情况，保持物料的品质。
另外维持管4是弯折并整体向上延伸，由于物料自身带有重力而会有下坠的趋势，配合蒸汽的流动方向是向上，使得蒸汽与物料的混合更加充分，提高杀菌效果。
第一竖直段41与第一水平段43之间连通有转接段46，转接段46内部包括依次相互连通的进料部461、弯折部462和出料部463，进料部461与出料部463相垂直，弯折部462呈弧形弯折状，转接段46可以实现第一竖直段41与第一水平段43之间的过渡。
第一竖直段41一体成型有第一缩小部47，第一缩小部47与进料部461连通，自靠近第一竖直段41的一端至靠近进料部461的一端，第一缩小部47的直径不断减小，从而在物料和蒸汽进入转接段46时，加快物料和蒸汽通过转接段46的速度；第一水平段43一体成型有第二缩小部48，第二缩小部48与出料部463连通，自靠近第一水平段43的一端至靠近出料部463的一端，第二缩小部48的直径不断减小，从而在转接段46与第一水平段43之间作过渡，有助于物料和蒸汽顺利进入第一水平段43。
物料和蒸汽进入闪蒸器5后，闪蒸器5对物料进行闪蒸，脱去物料的水分；下平台1安装有出料泵51，出料泵51与闪蒸器5的底部之间连通有出料管52，出料管52穿设于上平台11，启动出料泵51，脱去水分的物料经出料管52被带出，从而收集杀菌后的物料。
上平台11安装有冷凝器6，闪蒸器5的顶部与冷凝器6的顶部之间连通有二次蒸汽管53，物料闪蒸后产生的二次蒸汽经二次蒸汽管53进入冷凝器6；冷凝器6设有冷却水进口61和冷却水出口62，冷却水经冷却水进口61进入并从冷却水出口62排出，实现冷却水在冷凝器6中循环流动，将二次蒸汽冷凝成冷凝水；冷凝器6的底部穿设且固定于上平台11，使得冷凝器6的底部位于上平台11与下平台1之间，冷凝器6的底部安装有排污球阀65。
下平台1安装有真空泵63，真空泵63与冷凝器6的侧壁之间连通有真空管64，启动真空泵63，可以将冷凝器6中析出的不凝结气体抽出，提高冷凝效果；真空管64连接有单向阀66，从而有效防止不凝结气体返回冷凝器6中。
本申请实施例1的实施原理为：
启动进料泵21，物料从物料容器2通过进料管22输送至蒸汽喷射器3，一定压力的高温蒸汽与物料进行充分混合，将物料加热至杀菌温度，物料进入维持管4保温几秒后进入闪蒸器5，闪蒸器5内脱去物料的水分，脱去水分的物料经出料泵51的作用排出闪蒸器5，并收集，物料闪蒸后产生的二次蒸汽进入冷凝器6中，被冷凝成冷凝水。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于转接段46内部的结构不同，在本实施例中，弯折部462内可转动式安装有转动杆7，转动杆7的转动轴线垂直于第一竖直段41的延伸方向以及第一水平段43的延伸方向，转动杆7的侧壁固定有搅拌叶71，搅拌叶71设置有多个且沿转动杆7的周向间隔分布，物料和蒸汽经过弯折部462时，物料和蒸汽的冲击力可以带动搅拌叶71在弯折部462内转动，搅拌叶71的转动又促进物料和蒸汽在弯折部462内的混合，从而提高杀菌效果。
搅拌叶71远离转动杆7的一端固定有侧板72，侧板72的延伸方向沿背离搅拌叶71的转动切线方向设置，当物料和蒸汽接触到搅拌叶71时，侧板72可以起到增大搅拌叶71受力面积的作用，使得物料和蒸汽更好的带动搅拌叶71转动；搅拌叶71开设有多个通孔73，物料可穿过通孔73，减少物料残留在搅拌叶71上的情况，保证物料能够顺利通过转接段46。
进料部461靠近出料部463的侧壁设有引导面74，引导面74呈弧形凹陷状，引导面74靠近弯折部462的一端的切线方向与搅拌叶71的转动切线方向在同一直线上，且引导面74自远离弯折部462的一端至靠近弯折部462的一端弧度不断增大，在引导面74的引导下，更多的物料和蒸汽流动至搅拌叶71，从而使物料和蒸汽的混合更加充分，提高蒸汽释放潜热的效果，提高杀菌效果。
进料部461远离出料部463的侧壁设有导向面75，导向面75呈弧形凸出状，导向面75靠近出料部463的一端的切线方向与搅拌叶71的转动切线方向在同一直线上，导向面75靠近出料部463的一端的切线方向水平设置且与第一水平段43的延伸方向平行，在导向面75的引导下，物料和蒸汽可以更好的流动至出料部463，从而有助于物料和蒸汽离开转接段46，并进入第一水平段43。

Claims (10)

1.一种高温杀菌机，其特征在于：包括物料容器(2)和蒸汽喷射器(3)，所述物料容器(2)与所述蒸汽喷射器(3)之间连通有进料泵(21)，所述蒸汽喷射器(3)的上方设置有闪蒸器(5)，所述蒸汽喷射器(3)与所述闪蒸器(5)之间连通有维持管(4)，所述闪蒸器(5)连接有冷凝器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种高温杀菌机，其特征在于：所述蒸汽喷射器(3)的出口竖直朝上设置，所述维持管(4)包括连接于所述蒸汽喷射器(3)出口且竖向延伸的第一竖直段(41)、与所述第一竖直段(41)连通且水平延伸的第一水平段(43)、水平延伸的第二水平段(44)、连通于所述第一水平段(43)与所述第二水平段(44)之间的连接段(45)以及与所述第二水平段(44)连通且与所述闪蒸器(5)连通的第二竖直段(42)，所述第二水平段(44)位于所述第一水平段(43)的上方。
3.根据权利要求2所述的一种高温杀菌机，其特征在于：所述第一竖直段(41)与所述第一水平段(43)之间连通有弯折设置的转接段(46)，所述转接段(46)内部包括依次相互连通的进料部(461)、弯折部(462)和出料部(463)，所述第一竖直段(41)设有与所述进料部(461)连通的第一缩小部(47)，所述第二水平段(44)设有与所述出料部(463)连通的第二缩小部(48)。
4.根据权利要求1所述的一种高温杀菌机，其特征在于：所述闪蒸器(5)连通有出料泵(51)，所述出料泵(51)与所述闪蒸器(5)的底部之间连通有出料管(52)。
5.根据权利要求1所述的一种高温杀菌机，其特征在于：所述冷凝器(6)连通有真空泵(63)，所述冷凝器(6)与所述真空泵(63)之间连通有真空管(64)。
6.根据权利要求3所述的一种高温杀菌机，其特征在于：所述弯折部(462)可转动式安装有转动杆(7)，所述转动杆(7)连接有搅拌叶(71)，所述搅拌叶(71)受蒸汽带动而转动。
7.根据权利要求6所述的一种高温杀菌机，其特征在于：所述进料部(461)靠近所述出料部(463)的侧壁弧形凹陷设有引导面(74)，所述引导面(74)靠近所述弯折部(462)的一端的切线方向与所述搅拌叶(71)转动时的切线方向在同一直线上，所述进料部(461)远离所述出料部(463)的侧壁弧形凸起设有导向面(75)，所述导向面(75)靠近所述进料部(461)的一端的切线方向与所述搅拌叶(71)转动时的切线方向在同一直线上且水平设置。
8.根据权利要求6所述的一种高温杀菌机，其特征在于：所述搅拌叶(71)远离转动杆(7)的一端设有侧板(72)，所述侧板(72)沿背离所述搅拌叶(71)的转动切线方向延伸。
9.根据权利要求6所述的一种高温杀菌机，其特征在于：所述搅拌叶(71)开设有多个通孔(73)。
10.根据权利要求1所述的一种高温杀菌机，其特征在于：所述高温杀菌机还包括下平台(1)和位于所述下平台(1)上方的上平台(11)，所述物料容器(2)和所述蒸汽喷射器(3)均安装于下平台(1)，所述闪蒸器(5)和所述冷凝器(6)均安装于所述上平台(11)，所述维持管(4)穿设于所述上平台(11)。
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