真空管式蒸汽杀菌器及其杀菌方法

技术领域

本发明涉及杀菌设备技术领域，具体涉及一种真空管式蒸汽杀菌器及其杀菌方法。

背景技术

液体物料杀菌器主要有板式杀菌器和管式杀菌器两种形式，板式杀菌器传热快，结构紧凑、占用空间小，但是，它不适合高温杀菌和浓物料杀菌，同时，它还有密封胶垫容易失效工作介质污染物料的风险，它的连续工作时间也比较短；现有的管式杀菌器如果用热水作为工作介质，则传热太慢，若用常规蒸汽作为工作介质，物料有局部过热问题，而且容易产生沾料现象，影响其连续工作时间，产品也易产生焦煳气味。为此，发明了一种低温真空蒸汽管式杀菌器，克服了上述现有杀菌器的缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种真空管式蒸汽杀菌器及其杀菌方法，用于解决上述背景技术存在的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明公开一种真空管式蒸汽杀菌器，包括杀菌器，所述杀菌器通过支座固定设置在机架、平台或楼板上，所述杀菌器内部设置岩棉保温层，最外侧使用304不锈钢包覆，所述杀菌器设有内胆，所述内胆高于所述304不锈钢上端高度低于其下端高度，所述内胆上端和下端均设有盖板，所述盖板设有孔且其内贯穿有料管；所述料管起始端焊接承压活接和进料口，其尾端焊接承压活接和出料口；所述承压活接焊接有180°弯头使得料管呈S形上下连通，所述杀菌器还设有排气孔、排水口和抽真空口。

更进一步的，所述盖板上按照特定规则开孔，所述料管通过所述孔贯穿整个杀菌器内胆，并超出其上下盖板高度，所述料管与上下盖板在交叉处焊接。

更进一步的，所述内胆中，每间隔一个预设高度增加一层花板，所述花板上按照特定规则开孔，其中一部分孔与料管均同心，且直径大于料管直径。

更进一步的，所述杀菌器的保温层下侧和杀菌器内胆的下方径向连接有直管，所述直管末端焊接法兰，所述法兰通过螺栓连接胶垫及蒸汽进口组件。

更进一步的，所述蒸汽进口组件由法兰和盲管组成，所述盲管上按照特定规律分布有1-4mm直径的小孔。

更进一步的，所述杀菌器内胆高于蒸汽进口组件位置处径向连接有直管，所述直管末端焊接有视镜，所述直管下侧低点通过孔连接排水口，所述排水口通过管路连接水泵。

更进一步的，所述杀菌器内胆位于杀菌器保温层上侧径向连接有直管，所述直管下侧低点通过孔连接抽真空口，所述抽真空口通过管路连接真空泵。

更进一步的，所述直管末端连接法兰对夹形的单向阀，所述单向阀另一侧连接排气口，所述单向阀排气方向由杀菌器内胆排向排气口。

第二方面，本发明公开一种真空管式蒸汽杀菌器的杀菌方法，所述杀菌方法使用第一方面所述的真空管式蒸汽杀菌器，所述杀菌方法包括以下步骤：

S1通入物料，杀菌器进入初始调试阶段，真空泵启动，使杀菌器内胆内保持设定的真空度；

S2蒸汽通过蒸汽进口组件喷入冷凝水中，并与之进行热交换，水蒸发变成该真空度下的饱和蒸汽；

S3蒸汽与物料进行热交换，物料温度升高，蒸汽变成冷凝水积聚在内胆，当水位超过排水口时，高于排水口的水由水泵排出；

S4系统进入稳定状态，物料温度逐步提升，直至出料口物料温度与设定温度保持一致，物料加热及杀菌完成。

更进一步的，所述方法中，蒸汽一部分直接喷入杀菌器内胆下部的冷凝水中，蒸汽与水进行热交换，冷凝水蒸发蒸汽迅速减压变成该真空度下的饱和蒸汽，蒸汽与物料进行热交换，物料温度升高，而蒸汽变成冷凝水沿着料管在杀菌器内胆下方积聚。

本发明的有益效果为：

本发明实现浓物料的低温真空蒸汽杀菌，避免了板式杀菌器的胶垫失效问题、管式杀菌器局部过热问题，且连续工作时间长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种真空管式蒸汽杀菌器的结构示意图；

图2是一种真空管式蒸汽杀菌器的杀菌方法的原理步骤图；

图中标号分别代表：

1、进料口；2、承压活接；3、排水口；4、视镜；5、杀菌器内胆；6、料管；7、杀菌器保温层；8、支座；9、180°弯头；10、排气口；11、单向阀；12、抽真空口；13、蒸汽进口组件；14、出料口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例公开如1所示的一种真空管式蒸汽杀菌器，包括有进料口1、出料口14、承压活接2、排水口3、视镜4、杀菌器内胆5、料管6、杀菌器保温层7、支座8、180°弯头9、排气口10、单向阀11、抽真空口12和蒸汽进口组件13。

本实施例的杀菌器整体为圆柱形，竖直放置，通过支座8固定在机架、平台或者楼板上。支座8外形不固定，数量根据需求而发生改变。支座8通常焊接在杀菌器保温层7的外侧，用于固定杀菌器。

本实施例的杀菌器保温层7里侧是岩棉，岩棉厚度根据实际需要确定，最外侧用304不锈钢板包覆，上端低于杀菌器内胆5一定高度，下端高于杀菌器内胆5一定高度，且上下端面也用304不锈钢环状板封严。

本实施例杀菌器内胆5整体外形也为圆柱形，上下均有两处盖板，盖板上按照特定规则开孔，料管6通过这些孔贯穿整个杀菌器内胆5，并超出上下盖板一定高度，料管6与上下盖板在交叉处焊接，使得料管6在轴向上无位移。每个料管6的上端和下端分别焊接承压活接2，在承压活接2的另一侧焊接180°弯头9，料管6呈S形上下连通起来，料管6起始端焊接一个承压活接2和进料口1，尾端焊接一个承压活接2和出料口14。

本实施例中，进料口1和出料口14的位置不一定按照附图1全部在下方，也可同时在上方，或者一上一下，均根据实际需求安排。料管6的数量由理论及经验而定，数量不固定。为了更好的固定料管6，在杀菌器内胆5中，每隔一定高度加一层厚度适中的花板，花板上按照一定规则开孔，其中一部分孔与料管6均同心，直径比料管6直径稍大，使得料管6不能发生较大径向位移。

本实施例杀菌器保温层7下侧、杀菌器内胆5的下方径向伸出一个直管，直管末端焊接一个法兰，它通过螺栓连接胶垫及蒸汽进口组件13。蒸汽进口组件13由一片法兰和一段盲管组成。

盲管上按照一定规律分布1-4mm直径的小孔。在稍高于蒸汽进口组件13的位置处，杀菌器内胆5径向伸出另一个直管，直管末端焊接一个视镜4，直管下侧低点开一个孔，连接排水口3。

杀菌器保温层7上侧、杀菌器内胆5的上方径向伸出一段直管，直管下侧低点开一个孔，连接抽真空口12，直管末端连接一个法兰对夹形的单向阀11，单向阀11另一侧连接排气口10。单向阀11排气方向由杀菌器内胆5排向排气口10。排水口3通过管路连接水泵，方便排出杀菌器内胆5中多余的水分。抽真空口12通过管路连接真空泵。

实施例2

本实施例公开一种真空管式蒸汽杀菌器的使用，物料通过前端输送泵以一定速度从进料口1进入S型料管6，并从出料口14排出。杀菌器进入初始调试阶段，抽真空口12所连接的真空泵启动，使得杀菌器内胆5内保持一定的真空度。蒸汽通过蒸汽进口组件13喷入杀菌器内胆5中。由于杀菌器整体温度还比较低，蒸汽很快冷凝变成水。蒸汽持续喷入一段时间后，杀菌器内胆5内温度略微提升。

蒸汽通过蒸汽进口组件13喷入杀菌器内胆5中，并与水进行热交换。由于杀菌器内胆5内保持一定的真空度，水蒸发温度很低，冷凝水蒸发变成蒸汽，变成该真空度下的饱和蒸汽，通过料管6与料管6内的物料进行热交换，物料温度升高，而蒸汽变成冷凝水沿着料管6在杀菌器内胆5的下方积聚。

当水位超过排水口3，与排水口连接的水泵启动。

随后系统进入稳定状态，蒸汽变成冷凝水、冷凝水变成低压蒸汽、低压蒸汽冷凝向下积聚，物料温度逐步提升，直至特定位置物料温度达到设定温度，且出料口14物料温度与设定温度保持一致。至此，物料加热及杀菌有序完成。

可通过视镜4观察杀菌器内胆内水流情况来判断水泵的启停时间和运行频率。设备稳定运行后，参数是稳定的，不需要多次调整。

实施例3

本实施例公开如图2所示的一种真空管式蒸汽杀菌器的杀菌方法，包括以下步骤：

S1通入物料，杀菌器进入初始调试阶段，真空泵启动，使杀菌器内胆内保持设定的真空度；

S2蒸汽通过蒸汽进口组件盲管进入冷凝水并与之进行热交换，水蒸发变成该真空度状态下的饱和蒸汽；

S3蒸汽与物料进行热交换，物料温度升高，蒸汽变成冷凝水积聚在内胆；

S4系统进入稳定状态，物料温度逐步提升，直至出料口物料温度与设定温度保持一致，物料加热及杀菌完成。

本实施例中，蒸汽一部分直接喷入杀菌器内胆中，并进入冷凝水的蒸汽与水进行热交换，水蒸发变成该真空度下的饱和蒸汽，并且与物料进行热交换，物料温度升高，而蒸汽变成冷凝水沿着料管在杀菌器内胆下方积聚。

综上，本发明实现浓物料的低温真空蒸汽杀菌，避免了板式杀菌器的胶垫失效问题、管式杀菌器局部过热问题，且连续工作时间长。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。