CN217547145U - 蒸汽加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种蒸汽加热装置，该蒸汽加热装置包括壳体和芯体，其中，壳体具有蒸汽进口；芯体设置在壳体内，芯体具有物料通道，物料通道沿芯体的长度方向延伸并贯穿芯体的两端，芯体的侧壁上间隔设置有多个蒸汽通道，多个蒸汽通道的进口均与壳体相连通，多个蒸汽通道的出口均与物料通道相连通。通过本申请提供的技术方案，能够解决相关技术中的牛奶杀菌过程中温度过高，进而破坏蛋白质结构的问题。

Description

蒸汽加热装置

技术领域

本实用新型涉及蒸发器技术领域，具体而言，涉及一种蒸汽加热装置。

背景技术

目前牛奶在生产过程中需要进行加热杀菌，在对牛奶进行加热杀菌时，需要控制加热温度保证蛋白质的稳定，因此需要一种加热装置进行加热杀菌来满足生产需求。

在相关技术中，加热装置为蒸发器，通过蒸发器向牛奶中通入蒸汽的方式进行加热杀菌，保证蛋白质的稳定。

但是，在相关技术中，蒸汽与牛奶直接混合加热，且蒸汽与牛奶的接触面积很大，从而会导致牛奶温度过高进而破坏蛋白质结构。

实用新型内容

本实用新型提供一种蒸汽加热装置，以解决相关技术中的牛奶杀菌过程中温度过高，进而破坏蛋白质结构的问题。

本实用新型提供了一种蒸汽加热装置，蒸汽加热装置包括：壳体，具有蒸汽进口；芯体，设置在壳体内，芯体具有物料通道，物料通道沿芯体的长度方向延伸并贯穿芯体的两端，芯体的侧壁上间隔设置有多个蒸汽通道，多个蒸汽通道的进口均与壳体相连通，多个蒸汽通道的出口均与物料通道相连通。

进一步地，蒸汽通道在芯体内倾斜设置，蒸汽通道的倾斜方向与物料通道内物料的流通方向相同。

进一步地，蒸汽通道的延伸方向与物料通道的延伸方向之间的夹角小于或等于45°。

进一步地，物料通道包括第一通道段和第二通道段，物料通道的进口设置于第一通道段的第一端，第一通道段的第二端与第二通道段的第一端相连通，物料通道的出口设置于第二通道段的第二端，第一通道段包括缩口段，缩口段的横截面尺寸在朝向第二通道段的方向上逐渐减小，第二通道段包括扩径段，扩径段的横截面尺寸在远离第一通道段的方向上逐渐增大。

进一步地，多个蒸汽通道的出口均与扩径段相连通。

进一步地，物料通道的进口和出口处的孔径均在70mm至75mm之间，第一通道段和第二通道段的连接处的孔径在25mm至35mm之间。

进一步地，蒸汽通道的直径在2mm至3mm之间；和/或，多个蒸汽通道包括沿芯体的径向间隔设置的多个通道组，每个通道组均包括多个沿芯体的周向间隔设置的蒸汽孔。

进一步地，壳体具有安装孔，芯体穿设在安装孔内，芯体的外侧壁与安装孔的孔壁相贴合，壳体为中空结构，蒸汽进口设置在壳体的外侧壁上并与中空结构相连通，安装孔的孔壁上设置有多个与中空结构相连通的蒸汽出口，多个蒸汽通道的进口与多个蒸汽出口对应设置。

进一步地，壳体包括筒体和两个法兰盘，两个法兰盘分别设置在筒体的两端，两个法兰盘分别与芯体的两端相抵接，筒体具有中空结构，蒸汽进口设置在筒体的外侧壁上。

进一步地，芯体采用聚四氟乙烯材质制成；壳体采用不锈钢材质制成。

应用本实用新型的技术方案，蒸汽加热装置包括壳体和芯体，芯体安装在壳体内。蒸汽通过壳体的蒸汽进口进入壳体内，壳体内的蒸汽再通过芯体的蒸汽通道进入芯体的物料通道。由于芯体内部存在物料通道，牛奶等物料可以在物料通道内部流通，在蒸汽通过蒸汽通道进入物料通道之后，能够利用蒸汽对牛奶进行杀菌。采用上述结构，蒸汽首先进入壳体，进入壳体的蒸汽再进入蒸汽通道，利用壳体能够对高温蒸汽进行缓冲，避免高温蒸汽直接接触牛奶。并且，由于芯体的侧壁上设置有多个蒸汽通道，壳体内的蒸汽通过多个蒸汽通道进入物料通道内，既能够保证物料通道的进蒸汽量，又能够避免整个物料通道均暴露在高温蒸汽中，进而能够减小蒸汽与牛奶的接触面积，避免牛奶因温度过高而破坏蛋白质结构。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的蒸汽加热装置的剖视图；

图2示出了本实用新型实施例提供的蒸汽加热装置的芯体的剖视图；

图3示出了图2中A处的局部放大图；

图4示出了本实用新型实施例提供的蒸汽加热装置的芯体的尺寸示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、安装孔；12、筒体；13、法兰盘；14、中空结构；

20、芯体；21、物料通道；211、第一通道段；2111、缩口段；212、第二通道段；2121、扩径段；22、蒸汽通道；221、蒸汽孔；23、通道组；

30、蒸汽管路；

40、物料管道；

α、蒸汽通道的延伸方向与物料通道的延伸方向之间的夹角；

D1、物料通道的进口的孔径；

D2、物料通道的出口的孔径；

D3、第一通道段和第二通道段的连接处的孔径。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供了一种蒸汽加热装置，该蒸汽加热装置包括壳体10和芯体20，壳体10具有蒸汽进口，芯体20设置在壳体10内，芯体20具有物料通道21，物料通道21沿芯体20的长度方向延伸并贯穿芯体20的两端，芯体20的侧壁上间隔设置有多个蒸汽通道22，多个蒸汽通道22的进口均与壳体10相连通，多个蒸汽通道22的出口均与物料通道21相连通。

应用本实施例提供的蒸汽加热装置，该蒸汽加热装置包括壳体10和芯体20，芯体20安装在壳体10内。蒸汽通过壳体10的蒸汽进口进入壳体10内，壳体10内的蒸汽再通过芯体20的蒸汽通道22进入芯体20的物料通道21。由于芯体20内部存在物料通道21，牛奶等物料可以在物料通道21内部流通，在蒸汽通过蒸汽通道22进入物料通道21之后，能够利用蒸汽对牛奶进行杀菌。采用上述结构，蒸汽首先进入壳体10，进入壳体10的蒸汽再进入蒸汽通道22，利用壳体10能够对高温蒸汽进行缓冲，避免高温蒸汽直接接触牛奶。并且，由于芯体的侧壁上设置有多个蒸汽通道22，壳体10内的蒸汽通过多个蒸汽通道22进入物料通道21内，既能够保证物料通道21的进蒸汽量，又能够避免整个物料通道21均暴露在高温蒸汽中，进而能够减小蒸汽与牛奶的接触面积，避免牛奶因温度过高而破坏蛋白质结构。

需要说明的是，蒸汽加热装置还包括蒸汽管路30和物料管道40，蒸汽管路30与壳体10上的蒸汽进口连通，便于向壳体10输送蒸汽，物料管道40与芯体20的物料通道21连通，用于向芯体20输送牛奶等物料。

具体地，蒸汽通过壳体10和蒸汽通道22进入芯体20内，对蒸汽进行缓冲，并且通过多个蒸汽通道22输送蒸汽，减少蒸汽与牛奶的接触面积，同时在输送蒸汽过程中，利用壳体10和多个蒸汽通道22对蒸汽进行降温，防止蒸汽与牛奶接触时温度过高导致蛋白质结构破坏，避免在蒸汽中加入纯水进行降温。

如图1所示，蒸汽通道22在芯体20内倾斜设置，蒸汽通道22的倾斜方向与物料通道21内物料的流通方向相同。采用上述结构，蒸汽在蒸汽通道22内的流通方向与物料在物料通道21的流通方向相同，使得蒸汽不会扰乱物料的流动状态，保证了物料在物料通道21内流速稳定，进而能够通过输入蒸汽加热物料达到加热杀菌的效果，提高生产效率。

需要说明的是，图1中的物料管道40上的箭头为物料的流通方向。其中，蒸汽通道22的倾斜方向与物料通道21内物料的流通方向相同，指的是，蒸汽通道22的倾斜方向与物料通道21内物料的流通方向均是图1中的右侧指向左侧的方向。

如图2和图4所示，在本实施例中，蒸汽通道22的延伸方向与物料通道21的延伸方向之间的夹角α小于或等于45°。采用上述结构，使蒸汽能够快速的流入蒸汽通道22内，并且蒸汽通道22的延伸方向与物料通道21的延伸方向之间的夹角α小于或等于45°时，蒸汽不会影响物料的正常流动，进而保证物料在物料通道21内的流速/流动状态稳定。

具体地，在本实施例中，蒸汽通道22的延伸方向与物料通道21的延伸方向之间的夹角α等于45°。

如图2所示，物料通道21包括第一通道段211和第二通道段212，物料通道21的进口设置于第一通道段211的第一端，第一通道段211的第二端与第二通道段212的第一端相连通，物料通道21的出口设置于第二通道段212的第二端，第一通道段211包括缩口段2111，缩口段2111的横截面尺寸在朝向第二通道段212的方向上逐渐减小，第二通道段212包括扩径段2121，扩径段2121的横截面尺寸在远离第一通道段211的方向上逐渐增大。采用上述结构，物料通道21通过直径的变化，使牛奶流速变大，液体在流动时产生负压，并与芯体20外部气体产生压差，从而能够使蒸汽进入芯体20内部，提升对物料的加热杀菌效果。

如图1和图2所示，多个蒸汽通道22的出口均与扩径段2121相连通。利用物料在扩径段2121处牛奶流速变大，液体在流动时产生负压，并与芯体20外部气体产生压差，能够保证蒸汽能够通过蒸汽通道22进入物料通道21，对物料进行加热杀菌。

需要说明的是，在物料通道21的第二通道段212的第二端设置背压阀，能够控制芯体20内部的压力，防止物料发生沸腾。

如图2和图4所示，物料通道21的进口和出口处的孔径均在70mm至75mm之间，第一通道段211和第二通道段212的连接处的孔径在25mm至35mm之间。通过设置物料通道21孔径在上述范围内，能够保证芯体20内存在压差，从而使蒸汽通过压差进入物料通道21。

在本实施例中，物料通道21的进口孔径D1和物料通道21的出口的孔径D2均为72mm。其中，物料通道21的进口孔径D1和物料通道21的出口的孔径D2还可以为70mm、72mm、75mm以及70mm至75mm之间的任一值。

其中，第一通道段211和第二通道段212的连接处的孔径D3在25mm至35mm之间。在本实施例中，第一通道段211和第二通道段212的连接处的孔径D3均为31mm，其中，第一通道段211和第二通道段212的连接处的孔径D3可以为25mm、30mm、35mm以及25mm至35mm之间的任一值。

在本实施例中，蒸汽通道22的直径在2mm至3mm之间。通过设置蒸汽通道22的直径在上述范围内，能够使蒸汽进入蒸汽通道22后对物料进行加热，减小蒸汽与物料的接触面积，防止物料(牛奶)局部温度过高导致结构损坏。

具体地，蒸汽通道22的直径在2mm至3mm之间。在本实施例中，蒸汽通道22的直径均为2.5mm，其中，蒸汽通道22的直径可以为2.2mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm、3mm以及2mm至3mm之间的任一值。

如图1至图3所示，多个蒸汽通道22包括沿芯体20的径向间隔设置的多个通道组23，每个通道组23均包括多个沿芯体20的周向间隔设置的蒸汽孔221。采用上述结构，芯体20具有数量足够多的蒸汽通道22输送蒸汽，进而能够顺利对牛奶进行杀菌。并且，由于蒸汽通道22的孔径较小，因此能够减小蒸汽与牛奶的接触面积，避免牛奶因温度过高导致结构损坏。

需要说明的是，在本实施例中，芯体20具有9个通道组23，每个通道组23包括12个蒸汽孔221。

如图1所示，壳体10具有安装孔11，芯体20穿设在安装孔11内，芯体20的外侧壁与安装孔11的孔壁相贴合，壳体10为中空结构14，蒸汽进口设置在壳体10的外侧壁上并与中空结构14相连通，安装孔11的孔壁上设置有多个与中空结构14相连通的蒸汽出口，多个蒸汽通道22的进口与多个蒸汽出口对应设置。采用上述结构，蒸汽首先充满壳体10的中空结构14，然后壳体10内的蒸汽通过多个蒸汽出口进入多个蒸汽通道22，最后蒸汽通道22内的蒸汽再进入物料通道21并对物料进行杀菌。

如图1所示，壳体10包括筒体12和两个法兰盘13，两个法兰盘13分别设置在筒体12的两端，两个法兰盘13分别与芯体20的两端相抵接，筒体12具有中空结构14，蒸汽进口设置在筒体12的外侧壁上。采用上述结构，设置法兰盘13能够将芯体20固定在筒体12内，便于装配使用。

在本实施例中，芯体20采用聚四氟乙烯材质制成。采用上述结构，芯体20使用时无毒害、抗腐蚀，可在180℃～260℃的高温下能够长期使用，外形简单，并且能够降低生产成本。

在本实施例中，壳体10采用不锈钢材质制成。采用上述结构，壳体10水平放置节省空间，壳体10在使用过程中不容易损坏，且方便对壳体10进行维护清理。

通过实施例提供的装置，具有以下有益效果：

(1)利用壳体10向芯体20输送蒸汽，能够对高温蒸汽进行缓冲，避免高温蒸汽直接接触牛奶；

(2)在芯体20内部设置多个蒸汽通道22，利用多个蒸汽通道22输送蒸汽，既能够保证物料通道21的进蒸汽量，又能够避免整个物料通道21均暴露在高温蒸汽中，进而能够减小蒸汽与牛奶的接触面积，避免牛奶因温度过高而破坏蛋白质结构。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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)

1.一种蒸汽加热装置，其特征在于，所述蒸汽加热装置包括壳体(10)和芯体(20)，其中，

所述壳体(10)具有蒸汽进口；

所述芯体(20)设置在所述壳体(10)内，所述芯体(20)具有物料通道(21)，所述物料通道(21)沿所述芯体(20)的长度方向延伸并贯穿所述芯体(20)的两端，所述芯体(20)的侧壁上间隔设置有多个蒸汽通道(22)，多个所述蒸汽通道(22)的进口均与所述壳体(10)相连通，多个所述蒸汽通道(22)的出口均与所述物料通道(21)相连通。

2.根据权利要求1所述的蒸汽加热装置，其特征在于，所述蒸汽通道(22)在所述芯体(20)内倾斜设置，所述蒸汽通道(22)的倾斜方向与所述物料通道(21)内物料的流通方向相同。

3.根据权利要求2所述的蒸汽加热装置，其特征在于，所述蒸汽通道(22)的延伸方向与所述物料通道(21)的延伸方向之间的夹角小于或等于45°。

4.根据权利要求1所述的蒸汽加热装置，其特征在于，所述物料通道(21)包括第一通道段(211)和第二通道段(212)，所述物料通道(21)的进口设置于所述第一通道段(211)的第一端，所述第一通道段(211)的第二端与所述第二通道段(212)的第一端相连通，所述物料通道(21)的出口设置于所述第二通道段(212)的第二端，所述第一通道段(211)包括缩口段(2111)，所述缩口段(2111)的横截面尺寸在朝向所述第二通道段(212)的方向上逐渐减小，所述第二通道段(212)包括扩径段(2121)，所述扩径段(2121)的横截面尺寸在远离所述第一通道段(211)的方向上逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的蒸汽加热装置，其特征在于，多个所述蒸汽通道(22)的出口均与所述扩径段(2121)相连通。

6.根据权利要求4所述的蒸汽加热装置，其特征在于，所述物料通道(21)的进口和出口处的孔径均在70mm至75mm之间，所述第一通道段(211)和所述第二通道段(212)的连接处的孔径在25mm至35mm之间。

7.根据权利要求1所述的蒸汽加热装置，其特征在于，

所述蒸汽通道(22)的直径在2mm至3mm之间；和/或，

多个所述蒸汽通道(22)包括沿所述芯体(20)的径向间隔设置的多个通道组(23)，每个所述通道组(23)均包括多个沿所述芯体(20)的周向间隔设置的蒸汽孔(221)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的蒸汽加热装置，其特征在于，所述壳体(10)具有安装孔(11)，所述芯体(20)穿设在所述安装孔(11)内，所述芯体(20)的外侧壁与所述安装孔(11)的孔壁相贴合，所述壳体(10)为中空结构(14)，所述蒸汽进口设置在所述壳体(10)的外侧壁上并与所述中空结构(14)相连通，所述安装孔(11)的孔壁上设置有多个与所述中空结构(14)相连通的蒸汽出口，多个所述蒸汽通道(22)的进口与多个所述蒸汽出口对应设置。

9.根据权利要求8所述的蒸汽加热装置，其特征在于，所述壳体(10)包括筒体(12)和两个法兰盘(13)，两个所述法兰盘(13)分别设置在所述筒体(12)的两端，两个所述法兰盘(13)分别与所述芯体(20)的两端相抵接，所述筒体(12)具有所述中空结构(14)，所述蒸汽进口设置在所述筒体(12)的外侧壁上。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的蒸汽加热装置，其特征在于，

所述芯体(20)采用聚四氟乙烯材质制成；

所述壳体(10)采用不锈钢材质制成。

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