CN208071698U - 连消装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连消装置，包括连消系统、对连消系统进行清洗的清洗系统、及对连消系统和清洗系统进行自动控制的自控系统，所述自控系统电连接于连消系统和清洗系统；所述连消系统包括依次连接的配料罐、料液泵、换热器、喷射器、及维持室；所述清洗系统包括多个并联布置的、内部设有清洗液的储罐，各所述储罐底部均设有出液口，顶部均设有回液口，所述出液口与回液口处均设有电磁阀，各出液口均通过管道与料液泵的输入端连接，各回液口均与分配室的输出端相连。采用本实用新型的技术方案，获得的连消装置，可实现连消操作与清洗操作的快速连续切换，且环保节能，热量可得到回收再利用。

Description

连消装置

技术领域

本实用新型涉及发酵生产用灭菌设备技术领域，尤其涉及一种连消装置。

背景技术

在生物制药、食品工程、生物化工等行业常常需要对液态原料或制成品进行加热灭菌，以避免微生物的污染。现有技术中，灭菌的方法有很多种，常用的有发酵罐原位实罐灭菌与罐外连续流动灭菌两种方法。发酵罐原位实罐灭菌是在发酵罐内对物料进行灭菌，因此不需要专一的灭菌设备，操作简单，但是却存在加热和冷却耗时长、物料营养成分损失较大、发酵罐周转率低、作业产率低、难以实现自动化等缺点。而罐外连续流动灭菌则是将发酵罐预先空罐灭菌，然后将配置好的物料经过连消器升温并维持温度一定时间后将灭菌物料打入无菌罐体中。因连续消毒过程中加热和降温均在短时间内完成，所以可大大减少对物料的破坏，改善物料的质量，因此，罐外连续流动灭菌成为发酵行业中常用的灭菌的方式。但是，现有罐外连续流动灭菌中灭菌完成后的高温物料多是通过循环水等冷媒来对高温物料进行降温，因此所需冷媒量大，且使用后的冷媒被直接排放，从而造成资源的极大浪费；且因每个发酵罐所需的培养基物料中微量元素是不尽相同的，所以在对不同物料进行灭菌时容易造成料液之间相互污染，使得每次培养基料液中的微量元素不够准确；因此现有罐外连续流动灭菌仍存在热能消耗大、余热难以回收、清洗困难、灭菌成本高等问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种连消装置，该连消装置可实现连消操作与清洗操作的快速连续切换，且环保节能，热量可得到回收再利用。

本实用新型的采用的技术方案是：连消装置，用于发酵生产中对培养基进行连续灭菌操作，包括连消系统、对连消系统进行清洗的清洗系统、及对连消系统和清洗系统进行自动控制的自控系统，所述自控系统电连接于连消系统和清洗系统；

所述连消系统包括依次连接的配料罐、料液泵、换热器、喷射器、及维持室，所述料液泵与换热器的冷媒入口相连，换热器的冷媒出口与喷射器相连；所述维持室的输出端与换热器的热媒入口相连，换热器的热媒出口与设置的分配室连接，再连接至发酵罐；所述换热器与分配室之间的管道上设有连通至配料罐的支管，并于支管、及换热器与分配室之间的管道上均设有电磁阀；所述喷射器上设有蒸汽进口，所述蒸汽进口通过管道连接蒸汽源；

所述清洗系统包括多个并联布置的、内部设有清洗液的储罐，各所述储罐底部均设有出液口，顶部均设有回液口，所述出液口与回液口处均设有电磁阀，各出液口均通过管道与料液泵的输入端连接，各回液口均与分配室的输出端相连。

作为对上述技术方案的进一步限定，还包括蒸汽调节阀、蒸汽涡街流量计、物料调节阀、及流量计；

所述蒸汽调节阀与蒸汽涡街流量计均设置在喷射器与蒸汽源之间的管道上；

所述物料调节阀与流量计均设置在输料泵与换热器之间的管道上；

所述蒸汽调节阀、蒸汽涡街流量计、物料调节阀、及流量计均与自控系统相连。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述料液泵与配料罐之间串联有过滤器。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述换热器为一个或串联的多个。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述换热器为板式换热器、列管式换热器、及螺旋板式换热器中的任一种。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述料液泵包括并联设置、交替工作的至少两个。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述维持室为维持罐、维持管及螺旋板式维持器中的任一种。

作为对上述技术方案的进一步限定，于所述喷射器与蒸汽源之间、配料罐与料液泵之间均设有旁通支管，所述旁通支管上设有手动调节阀。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述清洗液包括水、碱性溶液、酸性溶液。

采用上述技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型所述的连消装置，可单独进行空消操作，可单独进行连消操作，也可单独进行清洗操作，且通过自控系统可实现空消、连消及清洗三种操作的快速连续切换，同时连消操作与清洗操作的快速连续切换，可有效避免了不同物料在进行连续灭菌时容易造成料液之间相互污染的问题，且清洗系统中的设有清洗液的储罐数量及储罐内的清洗液均可根据连消系统中物料成分、堵塞物质、及堵塞程度进行更换，可有效提高清洗效果，减少劳动强度，提高生产清洁效率，达到连续化、低成本化的运行；另外，连消系统中的换热器可实现已灭菌的高温物料与未灭菌的低温物料之间的热量传递，从而使热量得到循环利用，达到节约蒸汽的目的；且已灭菌的高温物料所含热量被未灭菌低温物料吸收，因而无需再用大量低温水对其降温处理，且经换热器热量交换后的已灭菌物料温度已接近工艺要求的待种温度，因而可直接接种进行发酵培养，有效节省了时间，提高了效率。

本实用新型所述蒸汽调节阀、蒸汽涡街流量计、物料调节阀、及流量计的设置，可用于控制蒸汽流量及物料流量，使灭菌温度和时间的控制更加精确、稳定和可靠。

本实用新型所述过滤器的设置，用于去除物料中的大颗粒杂质，防止物料内大颗粒杂质进入料液泵中影响料液泵的正常使用。

本实用新型所述换热器为一个或串联的多个的设置，可使装置根据实际情况设定换热器的数量，使得已灭菌的高温物料可经换热器热量交换后达到工艺要求的待种温度，从而也使已灭菌的高温物料所含热量更多的给予未灭菌的低温物料，使热量得到充分的回收再利用。

本实用新型所述料液泵包括并联且交替工作的至少两个，可确保装置中至少有一个可正常使用，从而实现装置运行的连续性。

本实用新型所述旁通支管及旁通支管上手动调节阀的设置，以用于在蒸汽调节阀或物料调节阀出现问题时，可通过手动调节阀的操作下使整个装置仍可继续正常运行。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例中装置流程示意图。

图中：1、配料罐；2、喷射器；3、维持室；4、料液泵；5、蒸汽源；6、换热器；7、发酵罐；8、储罐；9、自控系统。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例涉及一种连消装置，该装置系统包括连消系统、对连消系统进行清洗的清洗系统、及对连消系统和清洗系统进行自动控制的自控系统9，所述自控系统9电连接于连消系统和清洗系统；自控系统9的设置可对整个装置运行进行实时自动控制和实时监测，大大提高了机械化强度，有效改善了工人的劳动条件和劳动强度；且自控系统9还可实现连消操作与清洗操作的快速连续切换，使得整个装置实现自动化处理。

所述连消系统包括依次连接的配料罐1、料液泵4、换热器6、喷射器2、及维持室3，所述料液泵4与换热器6的冷媒入口相连，换热器6的冷媒出口与喷射器2相连；所述维持室3的输出端与换热器6的热媒入口相连，换热器6的热媒出口与设置的分配室连接，之后再连接至发酵罐7，如此经灭菌后的物料可直接进入发酵罐7中进行发酵培养。于所述换热器6与分配室之间的管道上还设有连通至配料罐1的支管，这样设置可使整个装置形成一个自循环，从而使该该装置可先通过自循环过程达到稳定状态，再通过自控系统9对电磁阀的控制切换至连消操作中，因而可有效避免因装置运行不稳定而导致灭菌效果不佳的情况发生。所述喷射器2上设有蒸汽进口，所述蒸汽进口通过管道连接蒸汽源5。如此，配料罐1内配置好的未灭菌物料在换热器6内与已灭菌的高温物料间接接触，因而高温物料所含热量预先可对未灭菌物料进行预加热，随后预加热候的物料在喷射器2内与蒸汽混合，以使物料温度达到灭菌温度，随后物料进入维持室3内保温1-6min，就可获得良好的灭菌效果。之后，维持室3内的高温物料则经换热器6热媒入口进入，并在换热器6中对经料液泵4打入至换热器6中的未灭菌物料进行预加热，与此同时，高温物料得到冷却并经管道被输送至分配室，随后分配室对物料进行分配，以使灭菌后的物料进入发酵罐7中进行后续操作。

其中，所述维持室3为维持罐、维持管及螺旋板式维持器中的任一种。维持罐是根据实际需要的维持时间自制的细长型承压罐体，一般承压在0.4-0.6MPa，并在罐体外部设有保温外壳，罐体内部设有蒸汽入口，用以保证已灭菌物料于维持过程中的温度稳定。维持管则是以螺旋上升式的“弹簧式”进行排布，管壁设有保温层。而螺旋板式维持器是在螺旋板式换热器的基础上进行改进的，是将螺旋板式换热器的两个出口连接在一起，以将两个通道变为一个通道，用于物料的维持操作。

所述换热器6为板式换热器、列管式换热器、及螺旋板式换热器中的任一种。换热器6的设置实现了已灭菌的高温物料与未灭菌的低温物料的热量传递，使热量得到循环利用，可有效达到节约蒸汽的目的；且已灭菌的高温物料所含热量被未灭菌低温物料吸收，因而无需再用大量低温水对其降温处理，且经换热器6热量交换后的已灭菌物料温度已接近工艺要求的待种温度，因而可直接接种进行发酵培养，有效节省了时间，提高了效率。且所述换热器6为一个或串联的多个，具体数量根据实际使用情况确定，如此则可使已灭菌物料在不使用大量冷却水作用下就可实现降温而达到工艺要求的待种温度，同时还可将已灭菌高温物料所含热量更多的给予灭菌的低温物料，使热量得到充分的回收再利用。

于所述输料泵4与换热器6之间的管道上设置有物料调节阀与流量计，用于控制物料流量，且物料调节阀及流量计均与自控系统9相连。并于喷射器2与蒸汽源5之间的管道上设置有蒸汽调节阀及蒸汽涡街流量计，用于控制蒸汽流量，且蒸汽调节阀和蒸汽涡街流量计均与自控系统9相连。如此则可通过自控系统9自动调节物料量和蒸汽量，使进入喷射器2内物料量可与蒸汽量相互匹配，从而使灭菌温度和时间的控制更加精确、稳定和可靠。

所述清洗装置包括多个并联布置的、内部设有清洗液的储罐8，各所述储罐8底部均设有出液口，顶部均设有回液口，所述出液口与回液口处均设有电磁阀，各出液口均通过管道与料液泵4的输入端连接，各回液口均与分配室的输出端相连。因此，当需要对连消系统内设备进行清洗时，仅需通过自控系统9对电磁阀的控制，则可实现连消操作与清洗操作的快速连续切换，有效避免了不同物料在进行连续灭菌时造成的料液之间相互污染的问题。且清洗系统中的储罐8数量及储罐8内的清洗液均可根据连消系统中物料成分、堵塞物质及堵塞程度进行更换，因而可有效提高清洗效果，减少劳动强度，提高生产清洁效率，达到连续化、低成本化的运行。

所述清洗液包括水、碱性溶液及酸性溶液。其中，采用水洗，可将设备内部中的杂质冲洗掉，这样既能提高清洗的效果，还可降低酸碱的能耗含量；而采用酸性溶液清洗和碱性溶液清洗，则是因为设备中的污垢可溶于酸性溶液或碱性溶液中。所述碱性溶液为浓度5～10％的氢氧化钠溶液，而酸性为浓度2～3％的柠檬酸或草酸。采用碱性溶液清洗时，是将碱性溶液加热至70-～80℃后进行循环清洗，且清洗时间不低于一个小时。采用酸性溶液清洗时，则是将酸性溶液注入至所需清洗的设备中，对设备进行浸泡半个小时，随后再连续动态循环半个小时，如此交替清洗2～3词即可。

进一步的，所述料液泵4与配料罐1之间串联有过滤器。过滤器的设置用于去除物料中的大颗粒杂质，防止物料大颗粒杂质进入料液泵4中影响料液泵4的正常使用。且所述料液泵4包括并联设置、交替工作的至少两个，如此则可确保装置中至少有一个可正常使用，从而实现装置运行的连续性。

另外，于所述喷射器2与蒸汽源5之间、及配料罐1与料液泵4之间均设有旁通支管，所述旁通支管上设有手动调节阀。手动调节阀的设置以用于在蒸汽调节阀或物料调节阀出现问题时，可通过手动调节阀的操作下使整个装置仍可继续正常运行。

本实用新型的连消装置在使用时，配料罐1内的物料经换热器6预加热后被输送至喷射器2中，与此同时，与喷射器2相连的蒸汽源5内的蒸汽也被吸入喷射器2腔体中，因而物料在蒸汽作用下在短时间内被加热至灭菌温度，随后达到灭菌温度的物料进入维持室3内保温1～6min而完成灭菌操作；完成灭菌后的高温物料进入换热器6中，用于对尚未进行灭菌的低温物料进行预加热，从而使热量得到回收再利用。当需要对连消系统进行清洗时，通过自控系统9控制清洗系统与连消系统连通，从而可快速实现对连消系统的清洗操作；当清洗操作完成后，通过自控系统9可快速控制清洗系统停止工作，从而便于连消系统的正常运行。因而自控系统9实现了连消操作与清洗操作的快速连续切换，减少了劳动强度，实现了连续化、低成本的运行。

以上所述仅为本实用新型较佳实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种连消装置，其特征在于：包括连消系统、对连消系统进行清洗的清洗系统、及对连消系统和清洗系统进行自动控制的自控系统，所述自控系统电连接于连消系统和清洗系统；

所述连消系统包括依次连接的配料罐、料液泵、换热器、喷射器、及维持室，所述料液泵与换热器的冷媒入口相连，换热器的冷媒出口与喷射器相连；所述维持室的输出端与换热器的热媒入口相连，换热器的热媒出口与设置的分配室连接，再连接至发酵罐；所述换热器与分配室之间的管道上设有连通至配料罐的支管，并于支管、及换热器与分配室之间的管道上均设有电磁阀；所述喷射器上设有蒸汽进口，所述蒸汽进口通过管道连接蒸汽源；

所述清洗系统包括多个并联布置的、内部设有清洗液的储罐，各所述储罐底部均设有出液口，顶部均设有回液口，所述出液口与回液口处均设有电磁阀，各出液口均通过管道与料液泵的输入端连接，各回液口均与分配室的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的连消装置，其特征在于：还包括蒸汽调节阀、蒸汽涡街流量计、物料调节阀、及流量计；

所述蒸汽调节阀与蒸汽涡街流量计均设置在喷射器与蒸汽源之间的管道上；

所述物料调节阀与流量计均设置在输料泵与换热器之间的管道上；

所述蒸汽调节阀、蒸汽涡街流量计、物料调节阀、及流量计均与自控系统相连。

3.根据权利要求1所述的连消装置，其特征在于：所述料液泵与配料罐之间串联有过滤器。

4.根据权利要求1所述的连消装置，其特征在于：所述换热器为一个或串联的多个。

5.根据权利要求1或4所述的连消装置，其特征在于：所述换热器为板式换热器、列管式换热器、及螺旋板式换热器中的任一种。

6.根据权利要求1所述的连消装置，其特征在于：所述料液泵包括并联设置、交替工作的至少两个。

7.根据权利要求1所述的连消装置，其特征在于：所述维持室为维持罐、维持管及螺旋板式维持器中的任一种。

8.根据权利要求1所述的连消装置，其特征在于：于所述喷射器与蒸汽源之间、配料罐与料液泵之间均设有旁通支管，所述旁通支管上设有手动调节阀。

9.根据权利要求1所述的连消装置，其特征在于：所述清洗液包括水、碱性溶液、酸性溶液。