CN210275763U - 一种液体食品的加热装置 - Google Patents

Abstract

一种液体食品的加热装置，包括：物料管道、第一电极、第二电极、第一温度传感器、第二温度传感器、电导率传感器以及电气控制单元，所述第一电极、所述第二电极、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述电导率传感器均与所述电气控制单元相连；其中，所述第一温度传感器设置在所述物料管道的入口位置；所述电导率传感器设置在所述物料管道的入口位置；所述第一电极和第二电极设置在所述物料管道上，位于所述第一温度传感器和所述电导率传感器的下游；所述第二温度传感器位于所述第一电极和第二电极的下游。本实用新型不需要加热介质，通过电加热升温，能够降低能量和物料的消耗。

Description

一种液体食品的加热装置

技术领域

本实用新型属于加热灭菌设备技术领域，具体涉及到一种液体食品的加热装置。

背景技术

牛乳是一种非常益于人类营养健康的食品。牛乳从牛的乳房挤出后不可避免的会染有一些菌，有些甚至是致病菌。为了让广大的消费者能饮用到无菌健康营养的生鲜牛乳，需要对牛乳进行灭菌处理。众所周知，人类最早利用热能是进行食品的烹调，热能带给了人类新的风味和健康的食品，主要功能就是将大部分致病菌灭活。

目前广泛应用于液体乳制品灭菌的热技术有巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌，所用到的加热设备就是换热器。巴氏杀菌主要应用板式换热器，超高温杀菌技术应用管壳式换热器。板式和管壳式换热器进行牛乳的升温杀菌存在结垢和热损失。换热器的换热管存在热阻，升温慢，造成换热器的体积大，占地面积大，而且用于液体乳制品升温的热水和高温蒸汽系统比较复杂，制造成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种液体食品的加热装置，应用高电压直流通过电极将电流引入到液体食品(例如液体乳及其制品)，利用液体食品本身的电阻特性，利用电流电阻的热效应完成液体食品的温度拉升实现加热过程，尤其适用于液体乳及其制品的连续灭菌。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种液体食品的加热装置，包括：物料管道、第一电极、第二电极、第一温度传感器、第二温度传感器、电导率传感器以及电气控制单元，所述第一电极、所述第二电极、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述电导率传感器均与所述电气控制单元相连；

其中，所述第一温度传感器设置在所述物料管道的入口位置；

所述电导率传感器设置在所述物料管道的入口位置；

所述第一电极和第二电极设置在所述物料管道上，位于所述第一温度传感器和所述电导率传感器的下游；

所述第二温度传感器位于所述第一电极和第二电极的下游。

在一些实施例中，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述电导率传感器的数量分别独立地为一个或多个。

在一些实施例中，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的数量为2-4个，环形布置在所述物料管道上。

在一些实施例中，所述电导率传感器的数量为2-4，环形布置于所述物料管道上。

在一些实施例中，所述第一电极和所述第二电极的形状为环形。

在一些实施例中，所述物料管道的入口与输送泵相连。

在一些实施例中，所述输送泵的下游设置有流量计，所述流量计与所述电气控制单元相连。

在一些实施例中，所述流量计为质量流量计。

在一些实施例中，所述电气控制单元包括变压器和整流器，用于调节所述第一电极和所述第二电极之间的电压和电流。

在一些实施例中，所述物料管道由绝缘材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的加热装置的结构简单，占地面积小，通过准确的温度及电导率的监测计算，能够稳定准确的输出所需要的电流。由于不需要加热介质，此种加热/方式的加热管路直径受限较小，能够满足大颗粒或易破碎产品的加热/。本实用新型的加热装置能够处理粘度较高的乳制品，进行电加热升温，达到加热/需求。由于不需要加热媒介，降低了能量和物料的消耗，节省了水资源。

附图说明

图1是本实用新型实施例中液体食品的加热装置的结构示意图；

附图标记说明：

1-质量流量计；2-物料管道；3-第一电极；4-第二电极；5-第二温度传感器；6-电气控制单元；7-电导率传感器；8-第一温度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，液体食品的加热装置包括：质量流量计1、物料管道2、第一电极3、第二电极4、第二温度传感器5、电气控制单元6、电导率传感器7、第一温度传感器8。

电气控制单元6包括微处理器、变压器和整流器。

物料管道2与输送泵(位于质量流量计之前)相连，用于输送液体食品，例如液体乳及其制品。输送泵(位于质量流量计之前)后布置一台质量流量计，并将流量信息传送至电气控制单元6的微处理器中，参与运算。

第一温度传感器8设置在物料管道2的入口位置，用于检测待加热物料的初始温度，并将检测结果传送至电气控制单元6。

电导率传感器7设置在物料管道2的入口位置，用于检测待加热物料的电导率，并将检测结果传送至电气控制单元6。

电气控制单元6根据待加热物料的初始温度、电导率以及目标温度确定合适的电流。

第一电极3和第二电极4设置在物料管道2上，两个电极的形状可以为环形，并且位于第一温度传感器8和电导率传感器7的下游，用于对物料管道2中的物料进行加热。根据产能需求确定管道直径，并根据物料流量确定电极电流大小，并计算加热时间，再根据流速确定两电极之间的距离。

第二温度传感器5位于第一电极3和第二电极4的下游，用于检测加热后物料的温度，并将检测结果传送至电气控制单元6，电气控制单元6根据第二温度传感器5的检测结果对施加的电流进行调节。

第一温度传感器8、第二温度传感器5和电导率传感器7的数量可以为一个或多个，优选为2-4个，环形布置在物料管道2上。

在本实用新型的一个实施例中，所述加热装置用于液体乳及其制品的连续灭菌。电流通过生鲜乳及其制品由于自身存在的电阻，产生焦耳热效应，无需导热介质，自发热，通过温度及电导率的监测，经过中央处理器的计算，判断加热到目标温度所需的电流，通过电气控制单元改变变压器及整流系统参数，输出所需的电流，满足升温的需求。物料管道除电极以外的材料均为绝缘材料。通过变压、整流电气控制单元实现变电流加热。

如图1所示，输送泵提供压力，物料通过物料管道2的入口后进入升温段，通过第一温度传感器8、电导率传感器7进行温度和电导率的测量，并将信号变送到电气控制单元6的中央处理器，根据温度及电导率和目标温度，通过控制整流控制第一电极3和第二电极4之间电压的大小实现物料中通过的电流大小，控制产生的热量，从而控制温度的升高。第二温度传感器5将采集到的温度信号变送到电气控制单元6的中央处理器，计算处理后输出电流控制信号，通过闭环控制确保温度波动范围在可控制的范围内。

本实用新型提供的液体食品的加热装置设备结构简单，升温速度较快，不需要传热介质，无传热热阻，利用液体食品(例如乳制品)自身的电阻效应产生热量，热效率更高。本实用新型可以提高能源利用效率，减小设备占地面积。由于升温速率较高，可以降低液体食品的受热强度。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液体食品的加热装置，其特征在于，包括：物料管道、第一电极、第二电极、第一温度传感器、第二温度传感器、电导率传感器以及电气控制单元，所述第一电极、所述第二电极、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述电导率传感器均与所述电气控制单元相连；

其中，所述第一温度传感器设置在所述物料管道的入口位置；

所述电导率传感器设置在所述物料管道的入口位置；

所述第一电极和第二电极设置在所述物料管道上，位于所述第一温度传感器和所述电导率传感器的下游；

所述第二温度传感器位于所述第一电极和第二电极的下游。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述电导率传感器的数量分别独立地为一个或多个。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其中，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的数量为2-4个，环形布置在所述物料管道上。

4.根据权利要求2所述的加热装置，其中，所述电导率传感器的数量为2-4，环形布置于所述物料管道上。

5.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述第一电极和所述第二电极的形状为环形。

6.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述物料管道的入口与输送泵相连。

7.根据权利要求6所述的加热装置，其中，所述输送泵的下游设置有流量计，所述流量计与所述电气控制单元相连。

8.根据权利要求7所述的加热装置，其中，所述流量计为质量流量计。

9.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述电气控制单元包括变压器和整流器，用于调节所述第一电极和所述第二电极之间的电压和电流。

10.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述物料管道由绝缘材料制成。

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