一种具有螺旋式管壁的灭菌装置的制作方法

本发明提供一种具有螺旋式管壁的灭菌装置，是对传统液料灭菌装置的结构进行改进，相比较可在短时间内达到所需灭菌温度，灭菌机构成长度较短，灭菌效率高，属于液料灭菌装置技术领域。

背景技术：

最近代替可乐汽水，考虑到健康，中药浓缩液，西红柿，果酱，辣椒酱，大酱等粥状的液体为人们所需。此类液体很容易因微生物的存在而发生变质，而且由于保存时间也较短需要经过灭菌过程。通过一般灭菌过程，中药浓缩液，西红柿，果酱，辣椒酱，大酱等液体处理后，在热处理过程中，液体内包括有益营养素会遭到破坏，导致味道、香味变化及变质情况，甚至对一些含有渣滓比较多的产品再受热过程中产生糊化、挂壁现象。因此，中药浓缩液，西红柿，果酱，辣椒酱，大酱等液体的灭菌处理应在约25~35℃的低温状态对微生物进行灭菌，可延长保存时间。

但现在保险的产品大部分经过超高温处理和通过高温的加热灭菌方法，对原料内存在的微生物进行变化，杀灭，分解处理。此类高温热处理进行灭菌处理微生物的效率虽然好，但使用高价的油类能源，会导致产品的单价增加，原料味儿的编制和营养成分的破坏，色变，香味变化等会使其品质低下。特别是为了补充变质的味道和营养素，要在产品内添加人为的香，食品添加物进行提味儿等相关人为改变处理。但是消费者的需求越来越偏向高品质的中药浓缩液，西红柿，果酱，辣椒酱，大酱等产品，因此使产品品质变化最小化的非加热，少加热的灭菌处理方法持续为生产厂家所需。

为满足此类需求，最近高电脉冲电场，超高压，紫外线，微博，γ射线灭菌等多样的非加热灭菌处理方法被提出，这些方法再安装费，安全性，灭菌效果及品质变化等方面仍有许多课题要研究，特别是紫外线灭菌处理，对液体的穿透度高不适用于食品类；超高压处理情况，制造能够承受高压力的容器却成为最大阻碍。

传统的液料灭菌装置中的液料流动管采用夹套结构，其中，内层管外部为通温水流动外层管，通过热交换对料液灭菌，这种情况外层管流动的温水实际通过的是内层管表面，将热量传达给内层管内部的料液原液，灭菌时间消耗较长，内层管内流动的液体温度达到灭菌所需温度只能花费很长时间，为了达到适当的换热只能将管道长度加长，但现实中应用起来却非常困难。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种具有螺旋式管壁的灭菌装置，解决了传统的液料灭菌装置的原液流动管尺寸长、体积大及灭菌时间长、灭菌效率低等缺欠。

本实用新型所述的一种具有螺旋式管壁的灭菌装置，主要由料液储罐，料液输送泵、热水输送泵、热水罐、料液加热管系、料液冷却管系、料液循环冷却管系构成；其特征在于：所述的料液加热管系、料液冷却管系、料液循环冷却管系均为内管和外管的夹层管结构，其内管和外管的管壁为螺旋形状；其中，

料液储罐通过料液输送泵与料液加热管系的内管输入端连通，热水罐通过热水输送泵与料液加热管系的外管输入端连通，构成料液的灭菌机构；

料液加热管系的内管输出端分别与料液冷却管系、料液循环冷却管系的内管输入端连通，料液冷却管系与料液循环冷却管系外管输入端分别与冷却水连通，构成料液的冷却机构；

料液冷却管系的输出内管与料液成品罐连通；

料液循环冷却管系的内管输出端与料液储罐连通构成料液的循环加热机构。

所述的料液加热管系、料液冷却管系、料液循环冷却管系的内管和外管的管壁螺旋形状方向相反。

料液加热管系、料液冷却管系、料液循环冷却管系均为多段夹层管Z字型连接构成。

本实用新型的工作过程如下：

热水输送泵将热水罐中的热水输送给料液加热管系，用于料液的灭菌；料液储罐中的料液通过料液输送泵输送至料液加热管系，对料液进行灭菌，灭菌后料液进入料液冷却管系冷却，冷却后灭菌合格的料液输出至料液成品罐待用；冷却后不灭菌合格的料液进入到料液循环冷却管系中，返回至料液储罐中，循环进行再次灭菌过程。

本实用新型的积极效果在于：

灭菌装置的料液加热管系、料液冷却管系、料液循环冷却管系采用螺旋形状的夹层管结构，利用料液与换热介质的相反方向旋转流动，使本实用新型的换热面积增大，换热时间延长，与传统的灭菌装置相比，料液达到所需灭菌温度的时间更快，与一般管道相比，具备更短的构造，可在短时间内达到灭菌温度，换热效率显著提高；采用料液加热管系连接料液冷却管系、料液循环冷却管系结构，在灭菌的同时也可以对料液进行加温和冷却。

附图说明

图1是本实用新型结构原理图；

图2是本实用新型结构原理侧视图；

图3是本实用新型管系Z字型连接结构图；

图4是本实用新型管系的夹层管剖面图；

图中，1.料液储罐；2.料液输送泵；3.热水输送泵；4. 热水罐；5.加热区；6.冷却区；7.循环冷却区；8. 内管；9.外管。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述说的实例范围之中，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件或按照商品说明书选择。

如图1、图2所示，本实用新型为主要由料液储罐1，料液输送泵2，热水输送泵3，热水罐4，料液加热管系5，料液冷却管系6，料液循环冷却管系7构成；所述的料液加热管系4、料液冷却管系5、料液循环冷却管系6均为内管和外管的夹层管结构，其内管8和外管9的管壁为螺旋形状（参见图4），料液加热管系4、料液冷却管系5、料液循环冷却管系6的内管8和外管9的管壁螺旋形状方向相反，内管8和外管9中的物料可以互为相反方向流动；为形成顺畅换热，使用较小面积，料液加热管系5、料液冷却管系6、料液循环冷却管系7均为多段夹层管Z字型连接结构；其中，

料液储罐1通过料液输送泵2与料液加热管系4的内管输入端连通，热水罐25通过热水输送泵3与料液加热管系4的外管输入端连通，自下向上供应至料液加热管系4，构成料液的灭菌机构；

料液加热管系4的内管输出端分别与料液冷却管系5、料液循环冷却管系6的内管输入端连通，也可再根据不同工况温度控制选择进入料液冷却管系5或进入料液循环冷却管系6，料液冷却管系5与料液循环冷却管系6外管输入端分别与冷却水连通，构成料液的冷却机构；料液冷却管系5的输出内管与料液成品罐连通；

料液循环冷却管系7的内管输出端与料液储罐1连通构成料液的循环加热机构。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，这些变更和修改均落入本使用新型的保护范围。