CN114947037A - 一种重力水压连续杀菌设备 - Google Patents
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Abstract
一种重力水压连续杀菌设备，由多段水压力竖管、U型恒温恒压管的管、多段空气隔热压力传导管、上下料操作段、常压管依次相连组成的开放式重力水压高温连续杀菌设备，利用水的高度差所产生的压力，对底层水进行加压，使之能产生足够的压力用以生产高于100℃的高温水灭菌的设备，设备的进、出料口都处于常温常压状态，高温水与较低温度水之间用空气室阻断两种温度水之间的直接接触，并利用空气的压力传导作用，保持了产生高温水的足够压力，使水不产生气化(沸腾)，减少了热能的损失，使得生产过程连续可控，由循环泵、回水管、热水循环管组成的水循环节能装置，不仅提高了生产效率，而且高温水可以重复利用，节省大量能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种杀菌设备，尤其涉及一种重力水压连续杀菌设备。
背景技术
许多食品需要经过超过100℃以上的过热水温杀菌才能满足食品安全和长期存放的要求，而目前产生超过100℃以上的过热水通常是用能承受一定压力的密闭式压力容器保压，才能达到产生高于100℃的高温水。由于容器是密闭的，就需要事先将要高温加压的物品装入密闭容器内，封闭容器后再进行加热加压，当达到所需温度后还需要对容器进行降温降压，才能将加工物品取出。这种方式不利于进行连续生产，且在冷却降温降压过程中，损失大量热能，造成浪费。
发明内容
为克服上述问题，本发明提出了一种重力水压连续杀菌设备，利用水的重力势能对底部的水进行加压，且能连续加压保温作业的技术方案，其特征在于，水压力竖管A、水压力竖管B、水压力竖管C、U型恒温恒压管的直管A、U型恒温恒压管、U型恒温恒压管的直管B、空气隔热压力传导管、水压力竖管D、水压力竖管E、水压力竖管F、循环泵A、循环泵B、循环泵C、热水循环管、回水管、链条转向支撑轮、装料盒、链条、链条驱动装置、上水位线、上下料操作段、常压管、链条驱动轮、下水位线，由水压力竖管A-F、U型恒温恒压管的直管A、B、U型恒温恒压管、空气隔热压力传导管、上下料操作段、常压管依次相连组成的开放式重力水压高温连续杀菌设备，所述水压力竖管A、B、C之间通过空气隔热压力传导管相连接；所述水压力竖管D、E、F之间通过空气隔热压力传导管相连接；所述U型恒温恒压管的直管A通过空气隔热压力传导管与水压力竖管C相连接；所述U型恒温恒压管的直管B通过空气隔热压力传导管与水压力竖管D相连接；所述空气隔热压力传导管阻隔了不同温度的水的直接接触，使热量在不同温度的水之间不能直接传导，同时又保证了各管之间的压力传导；所述U型恒温恒压管的直管A通过U型恒温恒压管与U型恒温恒压管的直管B相连接；所述水压力竖管A-F之间设置有由循环泵、回水管、热水循环管组成的水循环节能装置；所述水压力竖管A-F、空气隔热压力传导管、U型恒温恒压管、U型恒温恒压管A、B内均设置有多个链条转向支撑轮；所述链条驱动轮上设置有链条驱动装置；所述链条上设置有装料盒；所述上下料操作段为敞开结构；所述上下料操作段两端为常压管；所述水压力竖管设置有多段；所述循环泵A两端的热水循环管，分别连通水压力竖管A与水压力竖管F的下端；所述回水管两端连通水压力竖管A与水压力竖管F的上端；所述循环泵B两端的热水循环管，分别连通水压力竖管B与水压力竖管E的下端；所述回水管连通水压力竖管B与水压力竖管E上端；所述循环泵C两端的热水循环管，分别连通水压力竖管C与水压力竖管D的下端；所述回水管连通水压力竖管C与水压力竖管D的上端，启动循环泵A-C，使水流方向沿顺时针方向流动，循环用于降温和预热。
有益效果
和现有杀菌设备相比，一种重力水压连续杀菌设备，利用水的高度差所产生的压力，对底层水进行加压，使之能产生足够的压力用以生产高于100℃的高温水灭菌的设备，设备的进、出料口都处于常温常压状态，高温水与较低温度水之间用空气室阻断两种温度水之间的直接接触，并利用空气的压力传导作用，保持了产生高温水的足够压力，使水不产生气化(沸腾)，减少了热能的损失，使得生产过程连续可控，不仅提高了生产效率，而且高温水可以重复利用，节省大量能源。
附图说明
图1为一种重力水压连续杀菌设备工作原理示意图；
图2为一种重力水压连续杀菌设备生产结构示意图；
图3为水循环节能装置结构示意图；
图4为内部构造示意图。
图中，1.水压力竖管A，2.水压力竖管B，3.水压力竖管C，4.U型恒温恒压管的直管A，5.U型恒温恒压管，6.U型恒温恒压管的直管B，7.空气隔热压力传导管，8.水压力竖管D，9.水压力竖管E，10.水压力竖管F，11.循环泵A，12.循环泵B，13.循环泵C，14.热水循环管，15.回水管，16.链条转向支撑轮，17.装料盒，18.链条，19.链条驱动装置，20.上水位线，21.上下料操作段，22.常压管，23.链条驱动轮，24.下水位线。
具体实施方式
将被加工物品装入挂在链条(18)上的装料盒(17)中，链条(18)在链条驱动装置(19)的驱动下逆时针方向运转，经链条转向支撑轮(16)进入水压力竖管A(1)的上部水中进行预加热，当装料盒(17)经过几次预加温进入U型恒温恒压管(5)后，被加工物品被加热到大干100℃，杀菌工艺所要求的温度，被加工物品随装料盒(17)在链条(18)的牵引下经U型恒温恒压管(5)的U型恒温恒压管的直管B(6)牵出，经链条转向支撑轮(16)进入空气隔热压力传导管(7)中，然后经链条转向支撑轮(16)进入水压力竖管D(8)的底部继续上行，在这一过程中，被加工物品及装料盒(17)和链条(18)所带有的热量被水压力竖管D(8)中的水吸收一部分，使水的温度升高，而链条(18)、装料盒(17)及被加工物品的温度则逐步降低，而升高了温度的水经热水循环管(14)由水压力竖管C(3)与水压力竖管D(8)的循环泵C(13)将热水顺时针方向泵入水压力竖管C(3)的底部，用于对高温灭菌的被加工物品进行预热，被加工物和链条(18)、装料盒(17)吸收了水压力竖管C(3)中的部分热量后，使的水温下降，下降了温度的水经回水管(15)回流到水压力竖管D(8)中被继续用于降温，在这一过程中，被加工物品、链条(18)、装料盒(17)所带的热量被重复利用，从而节约了大量能源，同样的当被加工物品、链条(18)、装料盒(17)运行至水压力竖管E(9)中被再次降温时，吸收了余热的水经热水循环管(14)被水压力竖管B(2)与水压力竖管E(9)的循环泵B(12)泵入水压力竖管B(2)的底部，用于预热被加工物品，降低了温度的水则经回水管(15)流到水压力竖管E(9)中继续用于对被加工物品降温，相同的当被加工物品在链条(18)的牵引下进入水压力竖管F(10)中，吸收了被加工物品、链条(18)、装料盒(17)热量的水同样被水压力竖管A(1)与水压力竖管F(10)的循环泵A(11)经热水循环管(14)泵入水压力竖管A(1)中用于对转入的被加工物品、链条(18)、装料盒(17)进行预热，而降低了温度的水经回水管(15)回流到水压力竖管F(10)中继续用于被加工物品及链条(18)、装料盒(17)降温，经过几次降温，被加工物品的温度已经降温到工艺要求值，故在水压力竖管F(10)的上端水面可以是常压状态，在本发明的上述构造中空气隔热压力传导管(7)起到了至关重要的作用，它阻隔了不同温度的水的直接接触，使热量不能随导热性能好的水流失，并保持了各段水温的阶梯变化，能够满足有些被加工物品按照逐渐升温与逐渐降温的杀菌工艺曲线，同时又通过空气的压力传导作用，将水压力竖管A(1)和水压力竖管F(10)中水的高度差所产生的压力传递到需要加压而防止气化的水面上。从提高了整个系统中水的沸点温，用于生产所需要的过热水(大于100℃水温的水)。
如图2所示，它是由U型恒温恒压管(5)与数组空气隔热压力传导管(7)及水压力竖管(A-F)相衔接组成的，具体操作如下：
先将U型恒温恒压管(5)的竖直部分U型恒温恒压管的直管B(6)的上端与空气隔热压力传导管(7)的上端相连，在衔接处装有链条转向支撑轮(16)，空气隔热压力传导管(7)的下端与水压力竖管D(8)的下端相连，在衔接处装有链条转向支撑轮(16)，水压力竖管D(8)的内部注有相应深度的水，空气隔热压力传导管(7)的内部注有空气，水压力竖管D(8)与空气隔热压力传导管(7)的上端相连，连接处装有链条转向支撑轮(16)，空气隔热压力传导管(7)的下端与水压力竖管E(9)的下端相连，连接处装有链条转向支撑轮(16)，水压力竖管E(9)的上端与空气隔热压力传导管(7)的上端相连，连接处装有链条转向支撑轮(16)，空气隔热压力传导管(7)的下端与水压力竖管F(10)的下端相连，相连处装有链条转向支撑轮(16)，水压力竖管F(10)的上端与常压管(22)的一端相连，相连处装有链条驱动轮(23)，链条驱动轮(23)上设置有链条驱动装置(19)，常压管(22)的另一端与水压力竖管A(1)的上端相连，相连处装有链条转向支撑轮(16)，水压力竖管A(1)的下端与空气隔热压力传导管(7)的下端相连，相连处装有链条转向支撑轮(16)，空气隔热压力传导管(7)的上端与水压力竖管B(2)的上端相连，相连处装有链条转向支撑轮(16)，水压力竖管B(2)的下端与空气隔热压力传导管(7)的下端相连，相连处装有链条转向支撑轮(16)，空气隔热压力传导管(7)的上端与水压力竖管管C(3)的上端相连，相连处装有链条转向支撑轮(16)，水压力竖管C(3)的下端与空气隔热压力传导管(7)的下端相连，相连处装有链条转向支撑轮(16)，空气隔热压力传导管(7)的上端与U型恒温恒压管(5)的U型恒温恒压管的直管A(4)相连，相连处装有链条转向支撑轮(16)，将带有装料盒(17)的链条(18)分别缠挂在所有的链条转向支撑轮(16)、链条驱动轮(23)上，循环泵A(11)两端的热水循环管(14)，分别连通水压力竖管A(1)与水压力竖管F(10)的下端，水压力竖管A(1)与水压力竖管F(10)的上端用回水管(15)连通，循环泵B(12)两端的热水循环管(14)，分别连通水压力竖管B(2)与水压力竖管E(9)的下端，水压力竖管B(2)与水压力竖管E(9)上端用回水管(15)连通，循环泵C(13)两端的热水循环管(14)，分别连通水压力竖管C(3)与水压力竖管D(8)的下端，水压力竖管C(3)与水压力竖管D(8)的上端用回水管(15)连通，在水压竖管A-F中每根管中都设置有自动补水阀和排水阀，依据生产工艺要求由控制系统控制自动调节其上水位线(20)和下水位线(24)。在空气隔热压力传导管(7)中每根管均设置有补气阀和排气阀，依据生产工艺要求由控制系统控制自动调节空气隔热压力传导管(7)的空气压力。水压竖管A-F、U型恒温恒压管的直管A(4)、U型恒温恒压管(5)、U型恒温恒压管的直管B(6)中每根管中均设置有均匀布置的加热装置，加热装置受控制系统的控制可对每段水体进行加热至工艺所需温度。启动链条驱动装置(19)，使带有装料盒(17)的链条(18)，沿逆时针方向移动，启动循环泵A(11)、循环泵B(12)、循环泵C(13)，使水流方向沿顺时针方向流动，循环用于降温和预热，在上下料操作段(21)处将待加工物品装入装料盒(17)，装料盒(17)则随链条(18)先后进入水压力竖管A(1)、水压力竖管B(2)、水压力竖管C(3)进行预加温，然后进入U型恒温恒压管的直管A(4)，在U型恒温恒压管(5)中运行一段时间的高温恒温、恒压处理后，由U型恒温恒压管的直管B(6)进入空气隔热压力传导管(7)，随后先后进入水压力竖管D(8)、水压力竖管E(9)、水压力竖管F(10)进行多次降温处理，被处理的产品温度降到工艺所要求的范围后，随链条运行至上下料操作段(21)处开启装料盒(17)取出加工好的物品，物料盒可再次装入新的物品，重复上述过程，即可实现连续式生产。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改，等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种重力水压连续杀菌设备，利用水的重力势能对底部的水进行加压，且能连续加压保温作业的技术方案，其结构如图2所示，其特征在于，由水压力竖管A-F、U型恒温恒压管的直管A、B、U型恒温恒压管、空气隔热压力传导管、上下料操作段、常压管依次相连组成的开放式重力水压高温连续杀菌设备，所述水压力竖管A、B、C之间通过空气隔热压力传导管相连接；所述水压力竖管D、E、F之间通过空气隔热压力传导管相连接；所述U型恒温恒压管的直管A通过空气隔热压力传导管与水压力竖管C相连接；所述U型恒温恒压管的直管B通过空气隔热压力传导管与水压力竖管D相连接；所述空气隔热压力传导管阻隔了不同温度的水的直接接触，使热量在不同温度的水之间不能直接传导，同时又保证了各管之间的压力传导；所述U型恒温恒压管的直管A通过U型恒温恒压管与U型恒温恒压管的直管B相连接；所述水压力竖管A-F之间设置有由循环泵、回水管、热水循环管组成的水循环节能装置；所述水压力竖管A-F、空气隔热压力传导管、U型恒温恒压管、U型恒温恒压管A、B内均设置有多个链条转向支撑轮；所述链条驱动轮上设置有链条驱动装置；所述链条上设置有装料盒；所述上下料操作段为敞开结构；所述上下料操作段两端为常压管；所述水压力竖管设置有多段。
2.如权利要求1中所述的水循环节能装置，其结构如图3所示，其特征在于，所述循环泵A两端的热水循环管，分别连通水压力竖管A与水压力竖管F的下端；所述回水管两端连通水压力竖管A与水压力竖管F的上端；所述循环泵B两端的热水循环管，分别连通水压力竖管B与水压力竖管E的下端；所述回水管连通水压力竖管B与水压力竖管E上端；所述循环泵C两端的热水循环管，分别连通水压力竖管C与水压力竖管D的下端；所述回水管连通水压力竖管C与水压力竖管D的上端，启动循环泵A-C，使水流方向沿顺时针方向流动，循环用于降温和预热。
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