CN219644965U - 一种管式杀菌机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及杀菌设备的技术领域，特别涉及一种管式杀菌机，该管式杀菌机包括回流管、加热件和依次顺序连接的加热区物料管、保温灭菌区物料管、余热回收区物料管、冷却区物料管和出料管，所述加热区物料管、余热回收区物料管和冷却区物料管外均设有外管道，所述加热件具有加热管道，所述加热管道与加热区的外管道和余热回收区的外管道连通并形成闭环、为物料管内物料加热的热水在其中循环流动，且所述加热区的外管道内热水流动的方向与所述加热区物料管内物料的流动方向相反。可以将已经经过灭菌而需要冷却的物料的一部分热量回收。

Description

一种管式杀菌机

技术领域

本申请涉及杀菌设备的技术领域，特别涉及一种管式杀菌机。

背景技术

管式杀菌机为间接加热式杀菌设备，使用时将物料用高压泵送入不锈钢加热管内，热水或蒸汽通入壳体空间后将管内流动的物料加热，物料在管内运行一定时间达到杀菌所需的温度和保持时间后排出。管式杀菌机广泛适用于食品、饮料、医药等行业的灭菌。

高温灭菌后的物料一般需要进行冷却然后进入下一道工序，申请人认为可以将物料冷却过程中释放的一部分能量利用起来，减少能量的浪费。

实用新型内容

为了将物料冷却过程中释放的一部分能量利用起来，本申请提供一种管式杀菌机，采用如下的技术方案：

一种管式杀菌机，包括回流管、加热件和依次顺序连接的加热区物料管、保温灭菌区物料管、余热回收区物料管、冷却区物料管和出料管，所述加热区物料管、余热回收区物料管和冷却区物料管外均设有外管道，所述加热件具有加热管道，加热区外管道与余热回收区外管道连通，所述加热件具有加热管道，所述加热管道的热水出口端连接加热区外管道进口端，所述加热管道的热水进口端连接余热回收区外管道出口端，加热区外管道进口端靠近加热区物料管出口端，而加热区外管道出口端靠近加热区物料管进口端。

通过采用上述技术方案，加热区外管道内热水流动的方向与所述加热区物料管内物料的流动方向相反，不同于流向相同，流向相反时，加热区外管道内的热水将热量传导给物料后，加热区外管道出口端热水的温度可以降低至低于加热区物料管出口端物料的温度，而后，将温度降低的热水循环至余热回收区外管道，利用热传导使余热回收区物料管内物料温度降低而外管道内热水温度升高，温度升高后的热水再进入加热件继续加热而后进入加热区加热物料，可以将已经经过灭菌而需要冷却的物料的一部分热量回收。

在其中一个实施例中，余热回收区外管道进水端靠近余热回收区物料管出口端，而余热回收区外管道出口端靠近余热回收区物料管与保温灭菌区物料管接口处。

通过采用上述技术方案，余热回收区物料管进口端物料的温度要高于余热回收区物料管出口端物料的温度，相对于流动方向相同，流动方向相反可以使余热回收区外管道出口端的热水温度接近温度高的余热回收区物料管进口端物料的温度。

在其中一个实施例中，所述管式杀菌机还包括热水泵，所述热水泵进水端与所述加热区外管道出口端连接，所述热水泵出水端与所述余热回收区外管道进水端连接。

通过采用上述技术方案，热水泵为外管内热水的循环流动提供动力。

在其中一个实施例中，所述管式杀菌机还包括热水罐，所述热水泵进水端通过所述热水罐与所述加热区外管道出口端连接，所述热水罐进水端连接所述加热区外管道出口端、热水罐出水端连接所述热水泵进水端。

通过采用上述技术方案，可从热水罐处给整个热水循环管路补充热水。

在其中一个实施例中，所述管式杀菌机还包括回流冷却区物料管，所述回流冷却区物料管外也设有外管道，所述加热区物料管出口端设置有三通阀，所述三通阀连接保温灭菌区物料管的进口端和所述回流冷却区物料管的进口端，所述回流冷却区物料管的出口端连接有回流管。

通过采用上述技术方案，可以通过控制三通阀的连通来控制加热后物料的流向，从而控制加热温度未达标的物料进入回流管而不会进入出料管。

在其中一个实施例中，所述冷却区物料管与所述回流冷却区物料管的出口端均设置有背压阀。

通过采用上述技术方案，背压阀可以保持物料管道内存在一定压力，提高物料管道内物料的沸点。

在其中一个实施例中，所述加热区物料管、保温灭菌区物料管、余热回收区物料管和冷却区物料管均为螺旋盘管形管道。

通过采用上述技术方案，相比于传统的多组小型管式换热器用弯头反复串联而成的列管式，螺旋盘管形物料管不需焊接很多弯头、没有急剧的弯折转向，而焊缝的质量会影响设备的清洗，提高产品染菌的风险，急剧的弯折会使管内液体流动阻力较大，将物料管设计成螺旋盘管即避免了这些问题。

在其中一个实施例中，所述加热区外管道包括空心圆管和拱形壁，所述拱形壁呈螺旋状绕于所述空心圆管外周面、并与所述空心圆管外周面固定连接，所述拱形壁内壁与所述空心圆管外周面之间形成管道空间，所述加热区物料管绕于空心圆管外周并位于管道空间内。

通过采用上述技术方案，加热区外管道和物料管形成套管的形式，可以方便控制外管道热水与物料管物料流向完成相反，进行热交换，使加热区外管道内的热水将热量传导给物料后温度降低至低于加热区物料管出口端物料的温度。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、加热区外管道内热水流动的方向与加热区物料管内物料的流动方向相反，加热区外管道内的热水将热量传导给物料后温度可以降低至低于加热区物料管出口端物料的温度，而后，将温度降低的热水循环至余热回收区外管道进行余热回收；

2、物料管为螺旋盘管，相比于列管不需要焊接弯头、液体流动阻力小。

3、加热区外管道由空心圆管和拱形壁构成，将螺旋盘管包裹于其中有利于进行热交换，对管内物料进行加热。

附图说明

图1是本申请管式杀菌机的结构示意图；

图2是本申请加热区物料管安装于加热区外管道的结构示意图；

图中，110、加热区物料管；111、加热区物料管进口端；112、加热区物料管出口端；113、三通阀；120、保温灭菌区物料管；121、保温灭菌区物料管进口端；130、余热回收区物料管； 140、冷却区物料管；141、冷却区物料管出口端；150、出料管；160、回流冷却区物料管；161、回流冷却区物料管进口端；162、回流冷却区物料管出口端；170、回流管；200、板式换热器；210、蒸汽进口；220、冷凝水出口；230、热水进口；240、热水出口；300、加热区外管道；310、空心圆管；320、拱形壁；321、加热区外管道进口端；322、加热区外管道出口端；400、热水罐；410、热水罐进水端；420、热水罐出水端；500、热水泵；510、热水泵进水端；520、热水泵出水端；600、余热回收区外管道；610、余热回收区外管道进水端；620、余热回收区外管道出水端；710、冷却区外管道、720、回流冷却区外管道；800、背压阀。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

一种管式杀菌机，包括输送物料的物料管道、给物料管道内物料加热并对加热灭菌后的物料进行热量回收的热水循环管路、冷却物料的冷却管路。

如图1所示，物料管道包括依次顺序连接的加热区物料管110、保温灭菌区物料管120、余热回收区物料管130、冷却区物料管140和出料管150，另外还设有回流冷却区物料管160和回流管170。

加热区物料管出口端112设置有温度感应器、而后连接有三通阀113，三通阀113连接保温灭菌区物料管进口端121和回流冷却区物料管进口端161，回流冷却区物料管出口端162连接回流管170。冷却区物料管140与回流冷却区物料管160的出口端均设置有背压阀800。

加热区物料管110、保温灭菌区物料管120、余热回收区物料管130、冷却区物料管140和回流冷却区物料管160均为螺旋盘管形管道。加热区物料管110、余热回收区物料管130、冷却区物料管140和回流冷却区物料管160外均设有外管道。加热区外管道300和余热回收区外管道600的结构相同，在此以加热区外管道300为例加以具体说明。如图2所示，加热区外管道300包括空心圆管310和拱形壁320，整个拱形壁320呈螺旋状饶于空心圆管310外周面、并与空心圆管310的外周面固定连接，拱形壁320的内壁与空心圆管310的外周面之间形成管道空间，加热区物料管300绕于空心圆管310外周并位于管道空间内。

热水循环管路包括加热件，加热件为板式换热器200，板式换热器具有蒸汽进口210、冷凝水出口220、热水进口230和热水出口240，蒸汽进口210与冷凝水出口220连通，热水进口230与热水出口240连通并形成加热管道。

板式换热器热水出口230处连接加热区外管道进水端321，加热区外管道出水端322连接热水罐进水端410，热水罐出水端420连接热水泵进水端510，热水泵出水端520连接余热回收区外管道进水端610，余热回收区外管道出水端620与板式换热器热水进口240处连接。加热区外管道进水端321靠近加热区物料管出口端112，而加热区外管道出水端322靠近加热区物料管的进口端111。板式换热器200、加热区外管道300、热水罐400、热水泵500和余热回收区外管道600构成热水循环管路。

冷却区外管道710和回流冷却区外管道720的结构相同，为两同心圆管结构，两同心圆管中间的空间构成冷却区外管道710、回流冷却区外管道720，冷却区外管道710和回流冷却区外管道720构成冷却管路。

冷却区物料管140与回流冷却区物料管160的出口端均设置有背压阀800以使物料管内保持一定压力，提高物料管道内物料的沸点，即可使物料管内的物料温度达到一百摄氏度以上而实现灭菌。热水循环管路为密闭管道，其中热水加热后达到高温高压，其中热水温度也可达到一百摄氏度以上以对加热区物料管进行加热。

工作时，打开热水泵500，往板式换热器蒸汽进口210通蒸汽，热水从加热区外管道进水端321进入加热区外管道300对加热区物料管110内物料进行加热，而后热水从加热区外管道出水端322流出，而依次进入热水罐400和热水泵500，进入余热回收区外管道进水端610，吸收物料的热量后，从余热回收区外管道出水端620流出，从板式换热器热水进口230进入板式换热器200，并在板式换热器200内进行进一步的加热，加热后再从板式换热器热水出口240处流出，进入加热区外管道300进行新一轮的对物料的加热，如此循环。

而物料首先被泵入进入加热区物料管110进行加热，加热区物料管出口端112的温度感应器测得此处物料的实时温度，当温度未达到加热灭菌要求的温度时，三通阀113内的阀芯切换位置使加热区物料管出口端112与回流冷却区物料管进口端161连通，物料输送至回流冷却区物料管160，往回流冷却区外管道720通入冷却水实现对物料的冷却，冷却后的物料流至回流管170，之后重新进行灭菌流程；而当温度达到灭菌要求的温度时，三通阀113内的阀芯切换位置使加热区物料管出口端112与保温灭菌区物料管的进口端121连通，物料进入保温灭菌区物料管内运行一定时间进行保温灭菌，之后物料进入余热回收区物料管130对物料进行初步冷却并将物料的热量回收，从余热回收区物料管130出来的物料进入冷却区物料管140，往冷却区外管道710通入冷却水实现对物料的冷却，冷却后的物料从冷却区物料管出口141流出进入出料管150进入下一道工序。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种管式杀菌机，其特征在于：包括加热件和依次顺序连接的加热区物料管（110）、保温灭菌区物料管（120）、余热回收区物料管（130）、冷却区物料管（140）和出料管（150），所述加热区物料管（110）、余热回收区物料管（130）和冷却区物料管（140）外均设有外管道，加热区外管道（300）与余热回收区外管道（600）连通，所述加热件具有加热管道，所述加热管道的热水出口端连接加热区外管道进口端（321），所述加热管道的热水进口端连接余热回收区外管道出口端（620），加热区外管道进口端（321）靠近加热区物料管出口端（112），而加热区外管道出口端（322）靠近加热区物料管进口端（111）。

2.根据权利要求1所述的一种管式杀菌机，其特征在于：余热回收区外管道进水端（610）靠近余热回收区物料管出口端（132），而余热回收区外管道出口端（620）靠近余热回收区物料管（130）与保温灭菌区物料管（120）接口处。

3.根据权利要求2所述的一种管式杀菌机，其特征在于：所述管式杀菌机还包括热水泵（500），热水泵进水端（510）连接加热区外管道出口端（322），热水泵出水端（520）连接余热回收区外管道进水端（610）。

4.根据权利要求3所述的一种管式杀菌机，其特征在于：所述管式杀菌机还包括热水罐（400），所述热水泵进水端（510）通过所述热水罐（400）与所述加热区外管道出口端（322）连接，热水罐进水端（410）连接所述加热区外管道出口端（322）、热水罐出水端（420）连接所述热水泵进水端（510）。

5.根据权利要求1所述的一种管式杀菌机，其特征在于：所述管式杀菌机还包括回流冷却区物料管（160），所述回流冷却区物料管（160）外也设有外管道，加热区物料管出口端（112）设置有三通阀（113），所述三通阀（113）连接保温灭菌区物料管进口端（121）和所述回流冷却区物料管（160）的进口端，所述回流冷却区物料管（160）的出口端连接有回流管（170）。

6.根据权利要求5所述的一种管式杀菌机，其特征在于：所述冷却区物料管（140）与所述回流冷却区物料管（160）的出口端均设置有背压阀（800）。

7.根据权利要求1所述的一种管式杀菌机，其特征在于：所述加热区物料管（110）、保温灭菌区物料管（120）、余热回收区物料管（130）、冷却区物料管（140）均为螺旋盘管形管道。

8.根据权利要求7所述的一种管式杀菌机，其特征在于：所述加热区外管道（300）包括空心圆管（310）和拱形壁（320），所述拱形壁（320）呈螺旋状绕于所述空心圆管（310）外周面、并与所述空心圆管（310）外周面固定连接，所述拱形壁（320）内壁与所述空心圆管（310）外周面之间形成管道空间，所述加热区物料管（110）绕于空心圆管（310）外周并位于管道空间内。