1、第三节第三节 管式杀菌机管式杀菌机 管式杀菌机为间接加热杀菌设备，是列管管式杀菌机为间接加热杀菌设备，是列管式热交换器在食品工业中的应用之一。管式热交换器在食品工业中的应用之一。管式杀菌机有立式与卧式两种，食品工业中式杀菌机有立式与卧式两种，食品工业中多用卧式。多用卧式。一、管式杀菌机的结构与工作原理一、管式杀菌机的结构与工作原理 二、管式杀菌机的流程与主要部件二、管式杀菌机的流程与主要部件 一、管式杀菌机的结构与工作原理一、管式杀菌机的结构与工作原理基本的结构为：壳体内装有不锈钢加热管，基本的结构为：壳体内装有不锈钢加热管，形成加热管束；壳体与加热管通过管板连接。形成加热管束；壳体与加热管通
2、过管板连接。工作过程为：物料用高压泵送入不锈钢加热工作过程为：物料用高压泵送入不锈钢加热管内，蒸汽通入壳体空间后将管内流动的物管内，蒸汽通入壳体空间后将管内流动的物料加热，物料在管内往返数次后达到杀菌所料加热，物料在管内往返数次后达到杀菌所需的温度和保持时间后成产品排出。若达不需的温度和保持时间后成产品排出。若达不到要求，则由回流管回流重新进行杀菌的操到要求，则由回流管回流重新进行杀菌的操作。作。多管式换热器多管式换热器多管式换热器是由一根壳管内套多根平行多管式换热器是由一根壳管内套多根平行小管而成复合管，再将多段复合管连接起小管而成复合管，再将多段复合管连接起来。每一段称为一程，各程的内管用
3、来。每一段称为一程，各程的内管用U形管形管相连接，而外管则用支管相连接。这种换相连接，而外管则用支管相连接。这种换热器的程数较多，一般都是上下排列，固热器的程数较多，一般都是上下排列，固定于支架上。制品在内管中流动，加热介定于支架上。制品在内管中流动，加热介质在外管中逆向流动，通过内管壁进行交质在外管中逆向流动，通过内管壁进行交换。换。主要特点主要特点易结焦，工作时间长易结焦，工作时间长易于清洗，维护费用低易于清洗，维护费用低材质可靠，承受压力高材质可靠，承受压力高结构独特，热应力降低结构独特，热应力降低设计合理，适用范围广设计合理，适用范围广 与其他类型的换热器相比：与其他类型的换热器相比：
4、改善了结垢的状况，连续生产时间延长改善了结垢的状况，连续生产时间延长一倍以上，适用范围更加宽广，稀薄状一倍以上，适用范围更加宽广，稀薄状粘稠状物料均能胜任，维护时只要更换粘稠状物料均能胜任，维护时只要更换O形圈，无需笨重的工具，无死角，清洗形圈，无需笨重的工具，无死角，清洗彻底，效率高，换热效率远大于盘管式，彻底，效率高，换热效率远大于盘管式，传热系数接近板式，制造成本较高，占传热系数接近板式，制造成本较高，占地面积较大地面积较大 适用范围适用范围 多管式换热器适用于各种不同的产品，特多管式换热器适用于各种不同的产品，特别是：高粘度的产品，含有纤维及果肉颗别是：高粘度的产品，含有纤维及果肉颗粒
5、较大的产品，酸度较高，对死角具有腐粒较大的产品，酸度较高，对死角具有腐蚀性的产品，低酸无菌含颗粒的产品，例蚀性的产品，低酸无菌含颗粒的产品，例如：番茄酱、果汁、咖啡饮料、人造奶油、如：番茄酱、果汁、咖啡饮料、人造奶油、冰淇淋等；另外，多管式灭菌系统在巴氏、冰淇淋等；另外，多管式灭菌系统在巴氏、高温、超高温灭菌奶生产中有广泛的应用。高温、超高温灭菌奶生产中有广泛的应用。换热管结构换热管结构管式杀菌器管式杀菌器管式杀菌器管式杀菌器管式杀菌器流程管式杀菌器流程二、管式杀菌机的流程与部件二、管式杀菌机的流程与部件以荷兰的斯托克以荷兰的斯托克阿姆斯特丹公司的管式阿姆斯特丹公司的管式杀菌机杀菌机(称无菌处
6、理装置称无菌处理装置Steridealsystem)为例：为例：1、管式杀菌机的主要部件、管式杀菌机的主要部件2、管式杀菌机的流程、管式杀菌机的流程 1、管式杀菌机的主要部件、管式杀菌机的主要部件 循循环环消消毒毒器器4 是是一一盘盘用用不不锈锈钢钢管管弯弯成成的的环环形形套套管管，用用以以加加热热装装置置的的清清洗洗和和消消毒毒用用水水。加加热热时时，饱饱和和蒸蒸汽汽在在外外管管逆逆向向流流过过。在产品杀菌时，它只作管道用。在产品杀菌时，它只作管道用。预预热热换换热热器器5、7 是是循循环环消消毒毒器器引引出出的的套套管管，同同样样地地弯弯成成环环形形。管管内内的的冷冷原原料料与与管管外外的
7、的热热产产品品在在此此进进行行热热交交换换，它它们们中中间间装装有均质阀有均质阀6。1、管式杀菌机的主要部件、管式杀菌机的主要部件 超超高高温温加加热热器器8 是是一一个个安安装装有有环环形形管管的的蒸蒸汽汽罐罐。制制品品在在内内管管流流动动，蒸蒸汽汽在在外外管管逆逆向向通通过过。整整个个加加热热段段分分成成几几段段，每每一一分分段段都都装装有有一一个个自自动动冷冷凝凝水水排排出出阀阀。当当达达到到极极大大操操作作限限度度时时，蒸蒸汽汽通通过过整整个个加加热热环环形形管管，冷冷凝凝水水在在最最后后一一个个阀阀门门排排出出。当当某某一一情情况况，例例如如只只需需要要使使用用部部分分加加热热环环形
8、形管管，这这时时自自动动阀阀流流出出的的冷冷凝凝水水与与减减少少的的加加热热表表面面相相一一致致，其其余余加加热热环环管管正正好好被被冷冷凝凝水水充充满满而而不不起起加加热热作作用用。一一旦旦加加工工能能力力再再增增加加时时，超超高高温温段段的的加加热热面面则则会会自自动动进进行行调调整整。因因此此，由由流流过过加加热热段段整整个个长长度度制制品品减减少少所所引引起起的的过过热热现现象象不不致致发发生生。这这一一设设计计使使得得加加热热面面能能适适应应各种不同粘度的制品，具有大的适应性。各种不同粘度的制品，具有大的适应性。超超高高温温加加热热器器1、管式杀菌机的主要部件、管式杀菌机的主要部件
9、冷冷却却器器13、12、18等等 均均为为一一盘盘环环形形套套管。管。均质阀均质阀 整个系统有两台均质机，一台在整个系统有两台均质机，一台在加热器之前，压力约为加热器之前，压力约为20MPa，一台在加，一台在加热器之后，压力为热器之后，压力为0.55MPao两台均质机两台均质机共有共有5只阀，主要是用较低的平均压力来减只阀，主要是用较低的平均压力来减少压力的波动和机件振动。少压力的波动和机件振动。2、管式杀菌机的流程、管式杀菌机的流程离心泵离心泵2把物料从平衡槽把物料从平衡槽1抽出，送至高压泵抽出，送至高压泵3(高压泵高压泵3有有两种作用，一是用作泵，经各种管道把物料送到系统的各两种作用，一是
10、用作泵，经各种管道把物料送到系统的各个部分；二是用作均质泵，用来驱动热交换器之间的两个个部分；二是用作均质泵，用来驱动热交换器之间的两个均质阀均质阀6和和12)。经循环消毒器。经循环消毒器4(该消毒器在产品杀菌期内该消毒器在产品杀菌期内不起作用，只视为管道不起作用，只视为管道)，进入第一换热器，进入第一换热器5中，与管外流中，与管外流动的杀菌后热物料进行换热，被加热到大约，动的杀菌后热物料进行换热，被加热到大约，65。在压。在压力约力约20MPa下通过均质阀下通过均质阀6进行均质。均质后进入第二换进行均质。均质后进入第二换热器热器7，物料温度升高到约，物料温度升高到约120，最后进入环形套管，
11、由，最后进入环形套管，由蒸汽间接加热到蒸汽间接加热到135150(物料在内管流动，蒸汽在环形物料在内管流动，蒸汽在环形空间内逆向流动，若保持时间不够长，可延长管子空间内逆向流动，若保持时间不够长，可延长管子9)。2、管式杀菌机的流程、管式杀菌机的流程经过上述过程，物料已杀菌完毕，则进入换热器经过上述过程，物料已杀菌完毕，则进入换热器的冷却段的冷却段10、11，由流入的冷原料使其冷却到，由流入的冷原料使其冷却到65。在。在5MPa的压力下再次均质的压力下再次均质(为了防止物料为了防止物料沸腾，必须保持最低为沸腾，必须保持最低为0.5MPa的压力的压力)。此后，。此后，物料先由水冷却器物料先由水冷却器13冷却到大约冷却到大约15，若需要，若需要，再用冰水冷却器冷却到接近再用冰水冷却器冷却到接近5最后经三通阀进入最后经三通阀进入无菌贮槽。无菌贮槽。工作完毕，整个装置由工作完毕，整个装置由CIP清洁、消毒。清洁、消毒。管式杀菌机的流程管式杀菌机的流程盘盘管管式式杀杀菌菌机机盘盘管管式式杀杀菌菌机机盘管式杀菌机流程盘管式杀菌机流程
