CN209047406U - 一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，该系统将湿热灭菌与干热灭菌进行有效的结合，能够适用对不同湿度的物料进行灭菌处理，在此系统的末端设置湿度传感器，能够实时检测排出物料的湿度，并通过控制器及时调整蒸汽的通入量，保证物料的品质。能够充分利用蒸汽灭菌的潜热大，穿透力强等优势，又克服了蒸汽灭菌受物料湿度影响的问题。对于干热灭菌，不仅能够在投料前对该系统进行预加热处理，还能够使物料在与蒸汽接触前(预热管室内)得到预加热处理，提高了蒸汽的灭菌效果。该系统的主体采用管道代替罐体，将物料加入管道中，使物料在灭菌过程中处于一运动状态，使得物料与蒸汽和空气接触更加均匀。

Description

一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统

技术领域

本实用新型涉及灭菌领域，尤其涉及一种针对食品及制药领域的粉状物料管式蒸汽灭菌系统。

背景技术

灭菌技术是通过采用理化手段将目标物中所有微生物的营养细胞及其芽胞(或孢子)杀灭或去除，从而达到无菌的目的。灭菌技术是目标物获得纯培养的必要条件，是食品工业和医药领域(尤其是中药生产领域)中保证食品以及药品安全性必不可少的技术。

灭菌技术的彻底与否，取决于灭菌时间和灭菌剂强度这两个参数。根据灭菌剂的不同，灭菌技术主要分为化学试剂灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌等。在实际应用中，会根据待灭菌物种类的不同，相应地去选择适宜的灭菌方法。

目前，在国内，中药和食品调料领域中较为常用的灭菌方法有三种：

第一、钴6辐照式灭菌，其原理是利用高能电磁波作用于细菌体上从而产生生物学效应，来抑制或杀灭细菌、病毒、真菌和寄生虫等，但是由于该技术领域对辐照灭菌后药品和食品的安全性仍存在一定的质疑，所以目前此方法已经被一些国家和地区取消使用；

第二、环氧乙烷灭菌，利用环氧乙烷作为灭菌剂可以有效杀死物料表面的细菌，但是此方法灭菌后物料表面会残留有灭菌剂，灭菌剂的残留对物料的后续使用和食用有安全隐患，而清除这些残留物后得到的废液又会给环境带来污染；

第三、湿热灭菌，用饱和水蒸汽、沸水或流通蒸汽进行杀菌，以高温高压水蒸汽为介质，由于蒸汽潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，最终导致微生物的死亡。但是湿热灭菌不宜对湿度较高的物料灭菌，并且在有效实现灭菌目的的同时，其必须要用较长时间的加热，且经过上述较长时间灭菌处理后，因蒸汽湿度差异，极易引起处理后产品的颜色、香味和有效成分发生变化，影响产品的品质和价值。

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提高灭菌效率，且能够保证物料不受蒸汽湿度影响，以确保物料品质的一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，特征在于，包括：

一主管体；

一加料机构，设于主管体前端，用于向主管体内加料；

一卸料机构，包括旋风除尘器以及设于旋风除尘器底部出口的冷却输送机，所述旋风除尘器上部的进口与主管体的后端的出料口连通；

一灭菌机构，包括设于加料机构前方、用于向主管体内供给热空气的干热灭菌组件，以及设于加料机构后方、用于向主管体内供给热蒸汽的湿热灭菌组件，所述湿热灭菌组件借助蒸汽管体与主管体连通，于湿热灭菌组件与加料机构之间的主管体形成一段能够对物料进行预加热的预热管室；

一调控机构，包括设于蒸汽管体上的比例调节阀和第一温度传感器、于主管体前端设置的第二温度传感器、于主管体后端设置的湿度传感器以及一控制器，所述控制器的信号输入端连接第一温度传感器、第二温度传感器和湿度传感器，所述控制器的控制输出端连接有比列调节阀和加料机构。

进一步的技术方案在于，所述干热灭菌组件包括依次连接的空气净化器、鼓风机和空气加热器。

进一步的技术方案在于，所述湿热灭菌组件包括位于蒸汽管体两端的蒸汽发生器和蒸汽喷射泵，所述蒸汽喷射泵的喷气嘴位于主管体内，并沿物料输送方向设置。

进一步的技术方案在于，所述主管体和蒸汽管体外均包覆有保温层。

进一步的技术方案在于，所述保温层具有由内管和外管形成的真空夹层。

进一步的技术方案在于，所述旋风除尘器的进口处设有为其提供牵引力的引风机。

进一步的技术方案在于，所述加料机构包括供料蛟龙，其与主管体的连接处设有关风器。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

该系统将湿热灭菌与干热灭菌进行有效的结合，能够适用对不同湿度的物料进行灭菌处理，在此系统的末端设置湿度传感器，能够实时检测排出物料的湿度，并通过控制器及时调整蒸汽的通入量，保证物料的品质。能够充分利用蒸汽灭菌的潜热大，穿透力强等优势，又克服了蒸汽灭菌受物料湿度影响的问题。

对于干热灭菌，不仅能够在投料前对该系统进行预加热处理，防止冷的系统结构与热蒸汽直接接触出现冷凝液体，造成物料受潮；还能够使物料在与蒸汽接触前(预热管室内)得到预加热处理，不仅能够防止蒸汽冷凝，还能够防止较大温差造成的蒸汽温度过度下降，提高了蒸汽的灭菌效果。

该系统的主体采用管道代替罐体，将物料加入管道中，使物料在灭菌过程中处于一运动状态，使得物料与蒸汽和空气接触更加均匀。

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是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型所述调控机构的原理示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的仅仅实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，包括一主管体1、一加料机构、一卸料机构、一灭菌机构以及调控系统各运行参数的调控机构。

加料机构设于主管体1前端，用于向主管体1内加料，加料机构包括供料蛟龙21，其与主管体1的连接处设有关风器22。关风器22能够使供料蛟龙21中的物料连续不断地及时排入主管体1内。

卸料机构包括旋风除尘器31以及设于旋风除尘器31底部出口的冷却输送机32，所述旋风除尘器31上部的进口与主管体1的后端的出料口连通，能够对灭菌后的物料进行除尘处理。

灭菌机构包括设于加料机构前方、用于向主管体1内供给热空气的干热灭菌组件，以及设于加料机构后方、用于向主管体1内供给热蒸汽的湿热灭菌组件，所述湿热灭菌组件借助蒸汽管体51与主管体1连通，于湿热灭菌组件与加料机构之间的主管体1形成一段能够对物料进行预加热的预热管室。

一调控机构，包括设于蒸汽管体51上的比例调节阀61、第一温度传感器62和压力传感器63于主管体1前端设置的第二温度传感器64、于主管体1后端设置的湿度传感器65以及一控制器6，所述控制器6的信号输入端连接第一温度传感器62、第二温度传感器64、压力传感器63和湿度传感器65，所述控制器6的控制输出端连接有比列调节阀和加料机构。其中控制器6为基于PLC的可编程逻辑控制器6，与之连接有人机界面，用于显示系统中各测量参数。

该系统对物料进行灭菌前，需要进行预加热处理：

首先，将干热灭菌组件打开，在投料前，利用其喷出的热空气对管道系统进行预加热处理，防止冷的系统结构与热蒸汽直接接触出现冷凝液体，造成物料受潮。当第二温度传感器64反馈给控制器6的温度达到设定温度后，则完成对系统机构的预加热处理。

然后，打开湿热灭菌组件，当第一温度传感器62和压力传感器63反馈给控制器6的温度值(120°～250°)和压力值(0.4～0.6MPa)，则控制器670控制加料机构(即供料蛟龙21)向主管体1内进行投料。在物料在与蒸汽接触前(处于预热管室内阶段)，干热灭菌组件一方面能够对物料进行预加热处理，防止冷的物料直接与蒸汽接触，使蒸汽冷凝物料受潮，另一方面还能够防止较大温差造成的蒸汽温度急速下降，提高了蒸汽的灭菌效果。

预处理完成后，物料利用高压空气和蒸汽向前推进，在此过程中，物料、热空气、热蒸汽或过热蒸汽进行混合灭菌。

最后，物料在高压空气和高压蒸汽的作用进入旋风除尘器31内进行除尘处理，然后从下方排出落入冷却输送机32，进行冷却输出。

在卸料时湿度传感器65实时监测排出物料的湿度，并反馈给控制器6，当湿度值高于设定值时，就需要降低蒸汽的通入量，此时控制器670就会控制比列调节阀关小。

由于热蒸汽的温度远小于热空气的温度，所以调小蒸汽后，并不会影响灭菌温度。而在空气灭菌的基础上增加蒸汽灭菌的，是由于蒸汽灭菌的潜热大，穿透力强，灭菌效果更好，但是蒸汽灭菌的应用会受物料湿度的限制。

为了检测该系统的运行情况，可以根据需求在不同的位置设置温度传感器、压力传感器63等检测元件，并通过控制器6的人机交互界面进行观察。

其中在系统末端最好设置一第三温度传感器(未图示)，用于检测灭菌后排出物料的湿度，由于受物料的投入量和湿度等因素的影响，会使排出物料的温度低于120℃不合格，所以根据第三温度传感器反馈给控制器6的温度值，进而通过控制器6调整干热灭菌机构的空气通入温度，以保证排出物料的灭菌合格。

该系统将湿热灭菌与干热灭菌进行有效的结合，能够适用对不同湿度的物料进行灭菌处理，在此系统的末端设置湿度传感器65，能够实时检测排出物料的湿度，并通过控制器6及时调整蒸汽的通入量，保证物料的品质。能够充分利用蒸汽灭菌的潜热大，穿透力强等优势，又克服了蒸汽灭菌受物料湿度影响的问题。

该系统的主体采用管道代替罐体，将物料加入管道中，使物料在灭菌过程中处于一运动状态，使得物料与蒸汽和空气接触更加均匀。

干热灭菌组件包括依次连接的空气净化器41、鼓风机42和空气加热器43。鼓风机42向空气加热器43内进行鼓风，通过空气加热器43对空气加热到设定温度，通过调整鼓风机42的功率，则可以改变热空气的排出量。在该机构中，通过空气净化器41的设置，保证了空气的洁净度，能够避免空气中的杂质对物料的污染。

湿热灭菌组件包括位于蒸汽管体51两端的蒸汽发生器53和蒸汽喷射泵52，所述蒸汽喷射泵52的喷气嘴位于主管体1内，并沿物料输送方向设置。经蒸汽喷射泵52喷出的热蒸汽或过热蒸汽压力较低，能够很好的被高压的物料吸附，实现对物料的灭菌处理。

为了减少热量在输送中的损失，所以在主管体1和蒸汽管体51外均包覆有保温层。优选的，保温层具有由内管和外管形成的真空夹层。

旋风除尘器31的进口处设有为其提供牵引力的引风机33。在卸料时，引风机33能够为物料的推进提供牵引力，保证管路中无物料残留。

以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，特征在于，包括：

一主管体(1)；

一加料机构，设于主管体(1)前端，用于向主管体(1)内加料；

一卸料机构，包括旋风除尘器(31)以及设于旋风除尘器(31)底部出口的冷却输送机(32)，所述旋风除尘器(31)上部的进口与主管体(1)的后端的出料口连通；

一灭菌机构，包括设于加料机构前方、用于向主管体(1)内供给热空气的干热灭菌组件，以及设于加料机构后方、用于向主管体(1)内供给热蒸汽的湿热灭菌组件，所述湿热灭菌组件借助蒸汽管体(51)与主管体(1)连通，于湿热灭菌组件与加料机构之间的主管体(1)形成一段能够对物料进行预加热的预热管室；

一调控机构，包括设于蒸汽管体(51)上的比例调节阀(61)和第一温度传感器(62)、于主管体(1)前端设置的第二温度传感器(64)、于主管体(1)后端设置的湿度传感器(65)以及一控制器(6)，所述控制器(6)的信号输入端连接第一温度传感器(62)、第二温度传感器(64)和湿度传感器(65)，所述控制器(6)的控制输出端连接有比列调节阀和加料机构。

2.根据权利要求1所述的一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，特征在于，所述干热灭菌组件包括依次连接的空气净化器(41)、鼓风机(42)和空气加热器(43)。

3.根据权利要求1所述的一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，特征在于，所述湿热灭菌组件包括位于蒸汽管体(51)两端的蒸汽发生器(53)和蒸汽喷射泵(52)，所述蒸汽喷射泵(52)的喷气嘴位于主管体(1)内，并沿物料输送方向设置。

4.根据权利要求1所述的一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，特征在于，所述主管体(1)和蒸汽管体(51)外均包覆有保温层。

5.根据权利要求4所述的一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，特征在于，所述保温层具有由内管和外管形成的真空夹层。

6.根据权利要求1所述的一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，特征在于，所述旋风除尘器(31)的进口处设有为其提供牵引力的引风机(33)。

7.根据权利要求1所述的一种粉状物料管式蒸汽灭菌系统，特征在于，所述加料机构包括供料蛟龙(21)，其与主管体(1)的连接处设有关风器(22)。