一种节能型连续灭菌系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种节能型连续灭菌系统。该连续灭菌系统包括配料罐、输料泵、预热冷却器、加热混合器、恒温灭菌器、背压补偿器、流量调节阀、流量计和控制系统。预热冷却器内部为两个螺旋式通道，每个通道设有进口和出口，配料罐通过输料泵与预热冷却器其中一个通道进口连通，该通道的出口经加热混合器与恒温灭菌器连通，恒温灭菌器的出口与预热冷却器内另一个通道的进口连通。本实用新型专利技术利用热料预热冷料、冷料冷却热料对热能进行综合利用及回收；同时通过料液温度和蒸汽压力反馈调控物料流量，实现灭菌温度和时间的自动调节与稳态控制；通过背压补偿器对灭菌后物料的压力进行调节，以补偿因发酵罐内料位变化而造成的压力差。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种消毒杀菌装置，具体地说是一种节能型连续灭菌系统。
技术介绍
在生物制药、食品工程、生物化工等行业常常需要对液态原料或制成品进行加热灭菌，以避免微生物的污染。现有技术中，灭菌的方法有很多种，常用的有发酵罐原位实罐灭菌与罐外连续流动灭菌两种方法。前者是在发酵罐内对物料进行灭菌，因此不需要专一的灭菌设备，操作简单。但是却存在如下缺点:加热和冷却耗时长，物料营养成分损失较大；发酵罐周转率低，降低作业产率；难以实现自动化，造成灭菌质量波动；引起蒸汽压力的较大波动，影响其他工序使用蒸汽的作业；加热蒸汽和冷却用水的消耗量大，热能难以回收利用。后者是采用专一的灭菌设备，一般使用管道或板式换热器在发酵罐外进行加热、保温维持与冷却，以及使用调节阀来控制灭菌温度。与前者相比，后者具有物料受热时间短，营养损失少，发酵罐利用率高，便于实现自动控制等优点，但是其同样存在热能消耗大、余热难以回收、灭菌成本高等问题。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种节能型连续灭菌系统，以解决现有的罐外连续流动灭菌设备存在热能消耗大、余热难以回收及灭菌成本高等的问题。本技术是这样实现的:一种节能型连续灭菌系统，包括:配料罐，与输料栗相接，用于盛放待灭菌的物料；输料栗，分别与所述配料罐和预热冷却器相接，用于将所述配料罐内的物料输出至所述预热冷却器；预热冷却器，其内设有两个螺旋式通道，每一通道均有进口和出口 ；将两个通道分别记为第一通道和第二通道，其中，第一通道的进口与输料栗相接，第一通道的出口与加热混合器相接；第二通道的进口与恒温灭菌器的出口相接，第二通道的出口与背压补偿器相接;加热混合器，分别与所述预热冷却器和恒温灭菌器相接，用于对由所述预热冷却器中第一通道出口输出的物料进行加热，并输出至恒温灭菌器；恒温灭菌器，分别与所述加热混合器和所述预热冷却器中第二通道的进口相接，用于对由所述加热混合器输出的物料在恒温状态下进行灭菌，并将灭菌后的物料输出至第二通道；背压补偿器，与所述预热冷却器中第二通道的出口相接，用于对由所述第二通道出口输出的灭菌后物料的压力进行调节；流量调节阀，与控制系统相接，设置在所述输料栗与所述预热冷却器之间的管路上，用于调节输料栗输出物料的流量；流量计，与控制系统相接，设置在所述输料栗与所述预热冷却器之间的管路上，用于测量输料栗输出物料的流量；以及控制系统，分别与所述流量调节阀和所述流量计相接，用于对所述流量调节阀进行控制。本技术还包括第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器；所述第一温度传感器设置在所述加热混合器的进口管路上，用于测量加热混合器进口管路上的温度；所述第二温度传感器设置在所述加热混合器的出口管路上，用于测量加热混合器出口管路上的温度；所述第一压力传感器设置在所述加热混合器的进口管路上，用于测量加热混合器进口管路上的压力；所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第一压力传感器均与所述控制系统相接。本技术还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器设置在与所述预热冷却器中第二通道出口相接的管路上，所述第二压力传感器与所述背压补偿器相接。本技术还包括设置在所述配料罐与所述输料栗之间管路上的过滤器。所述加热混合器为喷射式加热混合器。所述喷射式加热混合器为文丘里式加热混合器。所述控制系统为可编程逻辑控制器或分布式控制系统。本技术中预热冷却器是由两个完全隔离的螺旋式通道构成，即利用两通道完全隔离的新型螺旋板式换热器作为物料的预热与冷却单元设备；以喷射式加热混合器或普通螺旋板式换热器作为加热单元设备，以新型双通道螺旋板式恒温灭菌器作为灭菌单元设备；借助PLC (可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller)或工控计算机的控制系统实施由料液温度和蒸汽压力反馈调控物料流量，实现灭菌温度和时间的自动调节与稳态控制，从而达到全自动化连续灭菌，稳定和提高灭菌质量的目的。本技术通过在输料栗的出口管路上安装流量调节阀和流量计来控制物料流量，使灭菌温度和时间的控制更加精确、稳定和可靠。由于作为预热和冷却用的新型螺旋板式换热器的两个流体通道完全隔离，使得灭菌后的热料预热灭菌前的冷料，同时利用灭菌前的冷料冷却灭菌后的热料，使热料预热冷料、冷料冷却热料的热能综合利用与回收操作成为可能，不用担心由冷、热料串料造成的灭菌后物料的污染，从而达到更加显著的节能、节水效果，可有效降低灭菌成本。通过在预热冷却器中第二通道的出口管路上设置背压补偿器，对管路上灭菌后物料的压力进行调节，以补偿因发酵罐内料位变化而造成的压力差，解决系统工作状况不稳定的问题。本技术还方便对在高温下会发生相互作用以致营养变性或破坏的物料成分分开灭菌，只需按先后顺序进行，而不需要另外增加设备。【附图说明】图1是本技术的结构示意图。图中:实线箭头表示灭菌前物料流动的方向，虚线箭头表示灭菌后物料的流动方向，空心箭头表示蒸汽的流动方向；实线连接线表示管路连接，虚线连接线表示电连接。其中:1、配料罐，2、过滤器，3、输料栗，4、流量调节阀，5、流量计，6、预热冷却器，7、恒温灭菌器，8、第一压力传感器，9、加热混合器，10、第二温度传感器，11、控制系统，12、背压补偿器，13、第一温度传感器，14、第二压力传感器。【具体实施方式】如图1所示，本技术包括配料罐1、过滤器2、输料栗3、流量调节阀4、流量计5、预热冷却器6、加热混合器9、恒温灭菌器7、背压补偿器12、控制系统11、第一温度传感器13、第二温度传感器10、第一压力传感器8和第二压力传感器14。配料罐I内盛放有待灭菌的物料，配料罐I的底部出口通过过滤器2与输料栗3相接。由配料罐I底部出口出来的物料首先经过滤器2后滤除物料中可能存在的大颗粒以及麻绳等杂物，输料栗3将经过滤器2滤除杂物后的物料通过栗的压力输出至预热冷却器6。流量调节阀4和流量计5均设置在输料栗3与预热冷却器6之间的管路上，通过流量调节阀4可对输料栗3输出的物料的流量大小进行调节，通过流量计5可实时检测输料栗3输出的物料的流量。由流量调节阀4对管路上物料的流量大小进行调节，相比采用变频器控制输料栗3的转速来调控物料的流量，实际调控效果要好得多。预热冷却器6是由两个螺旋式通道构成，每一个螺旋式通道可以是一个螺旋板式换热器，每一个通道均有相应的进口和出口，经过这两个通道的物料是要进行热量交换的。将这两个通道分别记为第一通道和第二通道；其中，第一通道的进口通过流量计5和流量调节阀4与输料栗3相接，第一通道的出口与加热混合器9的进口相接；第二通道的进口通过恒温灭菌器与加热混合器9的出口相接，第二通道的出口与背压补偿器12相接。[003当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能型连续灭菌系统，其特征是，包括：配料罐，与输料泵相接，用于盛放待灭菌的物料；输料泵，分别与所述配料罐和预热冷却器相接，用于将所述配料罐内的物料输出至所述预热冷却器；预热冷却器，其内设有两个螺旋式通道，每一通道均有进口和出口；将两个通道分别记为第一通道和第二通道，其中，第一通道的进口与输料泵相接，第一通道的出口与加热混合器相接；第二通道的进口与恒温灭菌器的出口相接，第二通道的出口与背压补偿器相接；加热混合器，分别与所述预热冷却器和恒温灭菌器相接，用于对由所述预热冷却器中第一通道出口输出的物料进行加热，并输出至恒温灭菌器；恒温灭菌器，分别与所述加热混合器和所述预热冷却器中第二通道的进口相接，用于对由所述加热混合器输出的物料在恒温状态下进行灭菌，并将灭菌后的物料输出至第二通道；背压补偿器，与所述预热冷却器中第二通道的出口相接，用于对由所述第二通道出口输出的灭菌后物料的压力进行调节；流量调节阀，与控制系统相接，设置在所述输料泵与所述预热冷却器之间的管路上，用于调节输料泵输出物料的流量；流量计，与控制系统相接，设置在所述输料泵与所述预热冷却器之间的管路上，用于测量输料泵输出物料的流量；以及控制系统，分别与所述流量调节阀和所述流量计相接，用于对所述流量调节阀进行控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉淮，
申请(专利权)人：河北宇泽环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13