CN201978721U - 一种超高压罐的节能快速加热的装置 - Google Patents
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Abstract
一种超高压罐的节能快速加热的装置，属于药品、食品加工设备技术领域，用于对超高压罐进行快速、均匀加热，其技术方案是：它由太阳能热水源、电子控温装置、换热器、回水装置组成，换热器的换热管缠绕在超高压罐外壁上，太阳能热水源通过注水管路分别连接到超高压罐进水口和换热器进水口，注水管路中分别连接有电磁阀，换热器出水口连接到回水装置，电子控温装置分别与太阳能热水源、超高压罐、电磁阀相连接。本实用新型采用太阳能加热器获取25℃-90℃的热水，热水通过换热器和直接输入的方式对超高压罐的外壁和内腔进行双加热，电子控温装置可以自动控制加热温度，具有加热速度快、稳定性好、加热均匀、减少能源消耗的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种提取中药有效成分及食品灭菌的压力容器装置，属于药品、食品加工设备技术领域。
背景技术
超高压提取技术是将生物材料(包括食品，下同)放入柔软的的塑料袋中密封后将其置于密闭的超高压容器内．然后通过液体介质施加l00—1000mPa的压力，改变生物材料的分子结构，达到微生物灭活、蛋白质变性、淀粉糊化、细胞破碎、催化反应加速提取．诱变育种或生物材料的无损保藏等目的，称为超高压生物处理技术。在中药提取中．它主要用于药剂的冷灭菌、中药提取时的细胞破碎、孢子和花粉破壁、中药有效成分的浸提等。随着科学技术的迅猛发展，超高压技术也显示出了其在食品加工中的重要地位，属于完全非加热灭菌技术，最大程度地减少了食品中的营养成分和生物组织结构受到的影响。有效地保持了食品原有的色、香、味和营养成分，减少了化学添加剂的使用，延长了食品保质期，最大限度地保证了食品的质量，提高了食品安全性，有望成为中药提取和消费食品行业的基础技术，有着广阔市场和发展前景。
目前超高压灭菌技术尚不完善，在室温下高压很难杀死耐热性芽孢菌，但加热和加压并用有可能杀死这些菌。此外，超高压加工食品的酶促变质一直是一个亟待解决的关键问题。研究发现，超高压虽然有钝化酶的作用，但效果不如热加工法，有时采用很高的压力也不能使一些耐压酶(如过氧化酶、多酚氧化酶等)完全失活，从而导致加工食品在贮藏过程中产生酶促变质较低压力下，有时还会出现酶活性上升的现象，使食品变质更快。再有，超高压提取中药有效成分比如皂苷类成分的提取、黄酮类成分的提取、生物多糖类成分的提取均需要一定的中温（一般为60℃左右）。
经过大量的实验研究，对以上问题，如果采用适当的中温会减少加压所需的时间和强度，降低设备要求、减少设备投入，同时在温度协同作用下，超高压杀菌效果可大大提高。
目前已有加热在超高压设备上的应用，均为电热丝、电热管加热，在实际应用中存在加热时间长、加热不均匀、能源消耗大、生产成本高、点发热件易出故障等缺陷，有改进的必要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种稳定性好、加热均匀、缩短加热时间、减少能源消耗的超高压罐的节能快速加热的装置。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种超高压罐的节能快速加热的装置，它由太阳能热水源、电子控温装置、换热器、回水装置组成，换热器为缠绕在超高压罐外壁上的多层或单层的金属换热管，太阳能热水源通过注水管路分别连接到超高压罐进水口和换热器进水口，注水管路中分别连接有电磁阀，换热器出水口连接到回水装置，回水装置与太阳能热水源的回水管路相连接，电子控温装置分别与太阳能热水源、超高压罐、电磁阀相连接。
上述超高压罐的节能快速加热的装置，所述太阳能热水源由太阳能热水器、保温蓄水箱、电辅助加热装置组成，太阳能热水器与保温蓄水箱相连接，保温蓄水箱通过注水管路分别连接到超高压罐进水口和换热器进水口，电辅助加热装置安装在保温蓄水箱内，电子控温装置与电辅助加热装置相连接。
上述超高压罐的节能快速加热的装置，所述保温蓄水箱连接超高压罐和换热器的注水管路中的电磁阀为调温电磁阀。
上述超高压罐的节能快速加热的装置，在组成换热器的金属换热管的外部包裹有保温层。
上述超高压罐的节能快速加热的装置，所述电子控温装置由温度探测器、温度变送器、控制电路板、控制盘组成，温度探测器包括一个热敏电阻和一个红外温度仪，它们分别安装在超高压罐内。
上述超高压罐的节能快速加热的装置，所述回水装置由出水管、变频压力泵组成，变频压力泵与电子温控装置中的控制盘相连接。
本实用新型工作时采用大型太阳能加热器获取25℃-90℃的热水，热水通过换热器和直接输入的方式对超高压罐的外壁和内腔进行双加热，电子控温装置可以自动控制加热温度，具有加热速度快、稳定性好、加热均匀、减少能源消耗的优点，可以满足企业生产中节能降耗的要求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标记如下：超高压罐1、超高压罐封盖2、进水口3、出水口4、太阳能热水器5、保温蓄水箱6、注水管路7、调温电磁阀8、调温电磁阀9、电磁阀10、手动阀11、换热管12、保温层13、出水管14、变频压力泵15、自来水管路16。
具体实施方式
图中显示，本实用新型由太阳能热水源、电子控温装置、换热器、回水装置组成。
太阳能热水源由太阳能热水器5、保温蓄水箱6、电辅助加热装置组成，太阳能热水器5与保温蓄水箱6相连接，保温蓄水箱6通过注水管路7分别连接到超高压罐1进水口3和换热器进水口，电辅助加热装置安装在保温蓄水箱6内，电子控温装置与电辅助加热装置相连接。保温蓄水箱6可续0.5-200吨水，太阳能热水器5出水温度25-70℃，通过电辅助加热装置加热后水温可达到90℃，出水量0.035-3.45kg/s。
换热器为缠绕在超高压罐1外壁上的多层或单层的金属换热管12，在金属换热管12的外部包裹有保温层13。换热管12由直径2mm-20mm铜管（铝管）单层或者多层缠绕，通过紧密、均匀缠绕的方式实现均匀加热。保温层13由环保保温棉组成，保温棉的缠绕厚度为2mm-50mm。
太阳能热水源通过注水管路7分别连接到超高压罐进水口3和换热器进水口，连接到超高压罐进水口3的注水管路7中连接有调温电磁阀9和手动阀11，连接到换热器进水口的注水管路7中连接有调温电磁阀8，自来水管路16分别连接到调温电磁阀8、调温电磁阀9的一端，热水管路中还有电磁阀10。
换热器出水口4连接到回水装置，回水装置与太阳能热水源的回水管路相连接。回水装置由5mm-50mm出水管14、变频压力泵15组成，变频压力泵15与电子温控装置中的控制盘相连接。加热时可通过电子温控装置中的控制盘调节变频压力泵15的工作压力控制加热速度。回水经回水管路和变频压力泵15回到太阳能热水器5循环使用。
电子控温装置由温度探测器、温度变送器、控制电路板、控制盘组成，用于实现整个预热或加热、保温的工作过程的控制。电子控温装置分别与太阳能热水源、超高压罐、调温电磁阀8、调温电磁阀9、电磁阀10、变频压力泵15相连接。温度探测器包括一个热敏电阻和一个红外温度仪，它们分别安装在超高压罐1内，分别读取罐器内壁的温度和罐中心部分的温度。控制预热和加热两种工作模式的信号。
本实用新型针对容积 0.05-2.00m3 压力100-1000mpa的超高压罐加热使用，加热范围为25℃-90℃，相对电加热可以节省50-80%的加热时间、节能30-60%，此外还具有加热均匀、安全性高、不宜出故障，稳定性好等特点。
本实用新型的加热工作模式分为预热模式和加热模式两种：
工作时首先加工原料放入超高压罐1中并设定工作温度（25-90℃）、当控制盘超高压罐1内壁温度读数较加工温度低于5℃时，预热开关显示点亮，手动开启预热开关，电磁阀10打开以热水源的最高温度向换热器供水加热，同时调温电磁阀9开启，以设定的温度向超高压罐1内注水，水满后手动超高压罐1的放水阀，形成热水在罐内的循环加热。由于散热的原因，此时控制盘上超高压罐1内水温显示是低于设定温度的，当超高压罐1内水温回到设定的加工温度时，关闭手动阀11停止向超高压罐1供水。预热开关显示点亮关闭，加热开关显示点亮，同时调温电磁阀9和电磁阀10停止工作，调温电磁阀8启动，以设定的加工温度向换热器供水保温，同时手动关闭高压罐1的放水阀，开始加工工作。
如果超高压罐1内壁温度较设定加工温度小于5℃，预热不会启动，此时加热开关显示点亮，手动开启加热模式，电磁阀10开启以热水源的最高温度向换热器供水加热。当超高压罐1内壁温度达到设定加工温度时，电磁阀10停止工作，调温电磁阀8启动以设定的加工温度向换热器供水保温，加工工作开始。
在连续加工的条件下超高压罐1内壁温度低于设定温度的数值小于5℃，预热不会启动，此时超高压罐1内温度低于设定温度，加热开关显示点亮。手动启动加热开关开始下一轮加工工作。
回水经回水管和变频压力泵15回到太阳能热水器5循环使用。
预热模式中超高压罐1内循环加热放掉的水进入水质净化器补充太阳能热水器5所需用水。
Claims (6)
1.一种超高压罐的节能快速加热的装置，其特征在于：它由太阳能热水源、电子控温装置、换热器、回水装置组成，换热器为缠绕在超高压罐(1)外壁上的多层或单层的金属换热管(12)，太阳能热水源通过注水管路(7)分别连接到超高压罐(1)进水口(3)和换热器进水口，注水管路(7)中分别连接有电磁阀(11)、调温电磁阀(8)和调温电磁阀(10)，换热器出水口(4)连接到回水装置，回水装置与太阳能热水源的回水管路相连接，电子控温装置分别与太阳能热水源、超高压罐(1)、电磁阀相连接。
2.根据权利要求1所述的超高压罐的节能快速加热的装置，其特征在于：所述太阳能热水源由太阳能热水器(5)、保温蓄水箱(6)、电辅助加热装置组成，太阳能热水器(5)与保温蓄水箱(6)相连接，保温蓄水箱(6) 通过注水管路(7)分别连接到超高压罐(1)进水口(3)和换热器进水口，电辅助加热装置安装在保温蓄水箱(6)内，电子控温装置与电辅助加热装置相连接。
3.根据权利要求2所述的超高压罐的节能快速加热的装置，其特征在于：所述保温蓄水箱(6)连接超高压罐(1)和换热器的注水管路(7)中的阀门为电磁阀和调温电磁阀。
4.根据权利要求3所述的超高压罐的节能快速加热的装置，其特征在于：在组成换热器的金属换热管(12)的外部包裹有保温层(13)。
5.根据权利要求4所述的超高压罐的节能快速加热的装置，其特征在于：所述电子控温装置由温度探测器、温度变送器、控制电路板、控制盘组成，温度探测器包括一个热敏电阻和一个红外温度仪，它们分别安装在超高压罐(1)内。
6.根据权利要求5所述的超高压罐的节能快速加热的装置，其特征在于：所述回水装置由出水管(14)、变频压力泵(15)组成，变频压力泵(15)与电子温控装置中的控制盘相连接。
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