[实用新型]一种多功能节能高温灭菌系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及灭菌机械领域，尤其涉及一种多功能节能高温灭菌系统。

背景技术

食品生产行业中的酒类、牛奶以及饮料等液体饮品都需要进行高温杀菌，杀灭其中所有微生物，以便于贮藏、保管，提高保质期，防止变质。对液态饮品的传统灭菌方式是采用高温蒸汽进行，提高灭菌温度的同时，缩短灭菌处理时间，避免饮品中例如糖分与氨基酸生成的类黑精量增多。整个灭菌过程在高温状态下瞬时内完成，将能引起物料腐败和变质的微生物和芽孢彻底杀灭，同时，极大的保存了食品原有的风味和营养成分。同时一般会在高温杀菌前对饮品进行预热，预热处理后可以有效缩短高温灭菌的时间，避免有效成分由于长时间高温而遭到破坏；在高温灭菌处理后也需要将饮品尽快降温冷却，避免饮品自然冷却时间过长使得有效成分被破坏，通常会采用水槽或喷淋的方式。整个灭菌处理的过程需要大量的蒸汽和水，能源消耗大，生产成本极高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种多功能节能高温灭菌系统，解决目前技术中的灭菌机的蒸汽、水用量大，能耗高，生产成本高的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种多功能节能高温灭菌系统，包括灭菌罐体，其特征在于，所述的灭菌罐体采用热杀菌方式，灭菌罐体内设置有高温灭菌机构和热交换机构，高温灭菌机构上设置有蒸汽入口、冷凝水出口和入料管道，物料从入料管道进入高温灭菌机构内由从蒸汽入口进入的高温蒸汽瞬时加热灭菌后输出至热交换机构，在灭菌罐体外还设置连接有预热系统，低温入料依次经过预热系统、热交换机构，再输送至高温灭菌机构，高温灭菌后物料则依次通过热交换机构、预热系统，低温入料与高温灭菌后物料逐级进行热交换使得高温灭菌后物料降温，并对低温入料进行预热。本实用新型所述的多功能节能高温灭菌系统以蒸汽为高温杀菌介质，温度高，杀菌时间极短，杀菌效果显著，引起的化学变化少，蒸汽易于用管道输送，加热均匀，温度易控制，凝结潜热大。并且本实用新型利用高温灭菌后具有较高温度的物料对未灭菌的低温入料进行预热，有效利用高温灭菌后的物料的余热，无需再采用其他能源(蒸汽、水、电能等)对低温入料进行预热，提高能源的利用效率，降低灭菌处理所需的能耗。低温入料在预热处理后，可以有效缩短高温杀菌处理的时间，避免有效成分由于长时间高温而遭到破坏；灭菌后高温物料利用低温入料来冷却降温，无需再使用冷源(水或冰水等)，极大的节约了水用量，降低生产成本。

进一步的，所述的热交换机构包括依次连接的一级热交换器和二级热交换器，高温灭菌后物料与低温入料在一级热交换器、二级热交换器之间的输送方向相反，低温入料与灭菌后的高温物料在热交换器间逆向流动，逐级的进行热交换，尽最大限度的利用灭菌后高温物料的余热来对低温入料进行预热，使得灭菌后物料的温度尽量降低，而低温入料的温度尽量提高，缩短高温灭菌处理时间。

进一步的，所述的高温灭菌机构、一级热交换器和二级热交换器采用套管式热交换结构，热交换管道盘曲在灭菌罐体内，套管式热交换器是一种纯逆流型换热器，同时还可以选取合适的截面尺寸，以提高流体速度，增大两侧流体的传热系数，因此它的传热效果好，节约能源，易于清洁。

进一步的，所述的预热系统采用板式换热器，板式换热器的流道小，板片是波形，截面变化复杂，使流体的流动方向和流速不断变化，增加了流体的扰动，因而能在很小的流速下达到紊流，具有较高的传热系数，在板式换热器中二种介质几乎是全逆流流动，以及高的传热效果，板式换热器二种介质的最小温差可以达到1℃，可以有效回收低温余热，灭菌后的物料在经过三级换热器和二级换热器之后温度已降低很多，利用板式换热器可以尽最大限度的再利用其余热对低温入料进行加热。

进一步的，所述的预热系统包括依次连接的一级板式换热器和二级板式换热器，高温灭菌后物料与低温入料在一级板式换热器、二级板式换热器之间的输送方向相反，有效增加热交换效率，使得灭菌后物料的温度尽量降低，而低温入料的温度尽量提高，有效利用余热，降低灭菌处理能耗。