隧道式灭菌干燥机及层流控制方法与流程

本发明主要涉及食品、制药包装机械领域，尤其涉及一种隧道式灭菌干燥机及层流控制方法。

背景技术：

隧道式灭菌干燥机通常分为风冷型烘干机和水冷型烘干机，其中水冷型隧道式灭菌干燥机通常分为三个作业段，其为预热段、加热段、冷却段，预热段采用外循环模式，即从室内或者室外采新风，并在对容器药瓶进行对应的工艺处理后排向室外，加热段和冷却段采用内循环，即从外面少量补风，高温段大部分的热空气和冷却段大部分冷空气进行循环利用。其中在冷却段位置设置表冷器装置，用于对循环风进行降温。

上述结构的干燥机存在以下缺陷和不足：1、其预热段的热量来源是高温段的热空气经过预热段和高温段的风门溢流而来，但为了确保各个段的压差稳定以及风流不发生絮乱，风门开度不能无限开大，故溢出的热量有限，导致预热段的温度相对较低，药瓶进入高温段后由于存在较大的温度差，很容易导致热爆瓶的现象，尤其是对于薄壁的容器药瓶，但预热段因受其空间的限制一般不方便设置加热装置，导致此现象未能很好的解决。2、表冷器出水管的水经过一定的热交换后具有较高的温度（通常为60到80度），而此高温水往往会通过外接水管排向室外，没有进行有效的热能回收利用；此外预热段的进风和高温段的补风也都是从室内或者室外采冷风，在满足相应的干燥和灭菌的前提下，必然加大了加热管的能量消耗。故如此不利于能源的有效利用，未能起到节能环保的效果。3、烘干机出瓶口的温度要求特别低，甚者会要求出瓶温度低于室温，通常情况下针对水冷型烘干机，出瓶温度一般比室温高8度左右，针对目前烘干机冷却段的补风是室内或者室外采风，此部分的风流是未经过表冷器的冷却作用直接进行瓶体的冷却工艺处理，一定程度上对瓶子的最终出瓶温度存在影响。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种节能环保、可降低热爆瓶率的隧道式灭菌干燥机及层流控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种隧道式灭菌干燥机，包括依次布置并相联的预热段、加热段和冷却段，所述预热段设有预热段进风管，所述加热段设有加热段补风管，所述冷却段设有表冷器，所述表冷器的出水口装设有用于将表冷器的热水导流至预热段进风管和加热段补风管、并在该处进行热交换的热导流交换组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述热导流交换组件包括热水导流管和热交换器，所述热水导流管一端与表冷器的出水口连接、另一端分别伸至预热段进风管和加热段补风管内并均装设有所述热交换器。

所述热水导流管包括冷却段排水管、预热段进水管、加热段进水管、三通接头，所述热交换器包括预热段热交换器和加热段热交换器，所述冷却段排水管一端与表冷器的出水口连接、另一端与三通接头连接，所述预热段进水管一端与三通接头连接、另一端伸至预热段进风管内并与预热段热交换器连接，所述加热段进水管一端与三通接头连接、另一端伸至加热段补风管内并与加热段热交换器连接。

所述预热段进水管和加热段进水管上均设置有流量控制阀。

所述冷却段排水管、预热段进水管和加热段进水管外部均包覆有保温套管。

所述冷却段上设有冷却段补风管，所述冷却段补风管内装设有冷却段热交换器。

所述预热段、加热段和冷却段内靠底部位置设有一条共用的输瓶轨道。

一种基于上述的隧道式灭菌干燥机的层流控制方法，启动热导流交换组件以及预热段、加热段和冷却段的层流系统，将冷却段上表冷器的热水经热导流交换组件分别进入预热段进风管和加热段补风管，在该处进行热交换后的热空气对预热段内的瓶体作用、经加热段的加热后对加热段内的瓶体作用，冷却段内相应的层流空气对冷却段内的瓶体作用。

作为上述技术方案的进一步改进：

从冷却段外部补入的风流先经过热交换降温后再进入冷却段内。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的隧道式灭菌干燥机，包括依次布置并相联的预热段、加热段和冷却段，预热段设有预热段进风管，加热段设有加热段补风管，冷却段设有表冷器，表冷器的出水口装设有用于将表冷器的热水导流至预热段进风管和加热段补风管、并在该处进行热交换的热导流交换组件。该结构中，从表冷器排出的热水经热导流交换组件在预热段进风管和加热段补风管处与风流进行热交换，风流升温后进入预热段和加热段，有效的对表冷器的热能进行了回收利用，也减少了加热段加热装置的负荷，如此有效的减少了能量的损失，有利于热量的重复利用；预热段位置的风量能得到升温，大大提高了预热段容器药瓶位置腔室的层流风温度，从而提高了容器药瓶的温度，降低了进入加热段后的温度差，大大降低了由温差过大导致的热爆瓶概率。本发明的隧道式灭菌干燥机的层流控制方法，具备上述隧道式灭菌干燥机相应的技术效果。

附图说明

图1是本发明隧道式灭菌干燥机的结构示意图。

图2是本发明隧道式灭菌干燥机各层流段连接的结构示意图。

图中各标号表示：

1、预热段；11、预热段进风管；12、预热粗效过滤器组件；13、预热层流风机；14、预热风罩；15、预热高效过滤器；16、预热排风口；2、加热段；21、加热段补风管；22、加热座组件；23、耐高温风机；24、加热段风罩组件；25、高温高效过滤器；26、回风框结构；27、排风机组件；3、冷却段；31、表冷器；32、冷却段补风管；321、冷却段热交换器；33、冷却段粗效过滤器；34、冷却层流风机组件；35、冷却段风罩组件；36、冷却段高效过滤器；37、自回风组件；38、风压平衡排风组件；4、热导流交换组件；41、热水导流管；411、冷却段排水管；412、预热段进水管；413、加热段进水管；414、三通接头；42、热交换器；421、预热段热交换器；422、加热段热交换器；43、流量控制阀；44、保温套管；5、输瓶轨道。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明隧道式灭菌干燥机的一种实施例，包括依次布置并相联的预热段1、加热段2和冷却段3，预热段1设有预热段进风管11，加热段2设有加热段补风管21，冷却段3设有表冷器31，表冷器31的出水口装设有用于将表冷器31的热水导流至预热段进风管11和加热段补风管21、并在该处进行热交换的热导流交换组件4。该结构中，从表冷器31排出的热水经热导流交换组件4在预热段进风管11和加热段补风管21处与风流进行热交换，风流升温后进入预热段1和加热段2，有效的对表冷器31的热能进行了回收利用，也减少了加热段2加热装置的负荷，如此有效的减少了能量的损失，有利于热量的重复利用；预热段1位置的风量能得到升温，大大提高了预热段1容器药瓶位置腔室的层流风温度，从而提高了容器药瓶的温度，降低了进入加热段2后的温度差，大大降低了由温差过大导致的热爆瓶概率。

本实施例中，热导流交换组件4包括热水导流管41和热交换器42，热水导流管41一端与表冷器31的出水口连接、另一端分别伸至预热段进风管11和加热段补风管21内并均装设有热交换器42。该结构中，从表冷器31的出水口排出的热水经热水导流管41流至预热段进风管11和加热段补风管21内的热交换器42中，即与该处的风流进行热交换，风流升温后进入预热段1和加热段2，有效的对表冷器31的热能进行了回收利用，也减少了加热段2加热装置的负荷，同时降低了由温差过大导致的热爆瓶概率。

本实施例中，热水导流管41包括冷却段排水管411、预热段进水管412、加热段进水管413、三通接头414，热交换器42包括预热段热交换器421和加热段热交换器422，冷却段排水管411一端与表冷器31的出水口连接、另一端与三通接头414连接，预热段进水管412一端与三通接头414连接、另一端伸至预热段进风管11内并与预热段热交换器421连接，加热段进水管413一端与三通接头414连接、另一端伸至加热段补风管21内并与加热段热交换器422连接。该结构中，从表冷器31的出水口排出的热水经冷却段排水管411在三通接头414处形成分流，一部分热水经加热段进水管413进入加热段热交换器422进行热交换，另一部分热水则经预热段进水管412进入预热段热交换器421进行热交换。

本实施例中，预热段进水管412和加热段进水管413上均设置有流量控制阀43。该流量控制阀43用于控制预热段进水管412和加热段进水管413水量的大小，即实现了对送入各段热量大小的控制。

本实施例中，冷却段排水管411、预热段进水管412和加热段进水管413外部均包覆有保温套管44。该保温套管44为保温材料，能防止热量流失，进一步提高了热量的利用率。

本实施例中，冷却段3上设有冷却段补风管32，冷却段补风管32内装设有冷却段热交换器321。该冷却段热交换器321中流入的是冷冻水，作用类似于表冷器31，能将冷却段补风管32送入的风降温后送入冷却段3，以保证出瓶温度与室温相适应。

本实施例中，预热段1、加热段2和冷却段3内靠底部位置设有一条共用的输瓶轨道5。该结构中，输瓶轨道5持续运行，瓶体放置在输瓶轨道5上依次经预热段1、加热段2和冷却段3进行层流处理。

本发明的基于上述的隧道式灭菌干燥机的层流控制方法，启动热导流交换组件4以及预热段1、加热段2和冷却段3的层流系统，将冷却段3上表冷器31的热水经热导流交换组件4分别进入预热段进风管11和加热段补风管21，在该处进行热交换后的热空气对预热段1内的瓶体作用、经加热段2的加热后对加热段2内的瓶体作用，冷却段3内相应的层流空气对冷却段3内的瓶体作用。从表冷器31排出的热水经热导流交换组件4在预热段进风管11和加热段补风管21处与风流进行热交换，风流升温后进入预热段1和加热段2，有效的对表冷器31的热能进行了回收利用，也减少了加热段2加热装置的负荷，如此有效的减少了能量的损失，有利于热量的重复利用；预热段1位置的风量能得到升温，大大提高了预热段1容器药瓶位置腔室的层流风温度，从而提高了容器药瓶的温度，降低了进入加热段2后的温度差，大大降低了由温差过大导致的热爆瓶概率。

本实施例中，从冷却段3外部补入的风流先经过热交换降温后再进入冷却段3内。即在冷却段3上设置冷却段补风管32，冷却段补风管32内装设冷却段热交换器321，冷却段热交换器321中流入的是冷冻水，作用类似于表冷器31，能将冷却段补风管32送入的风降温后送入冷却段3，以保证出瓶温度与室温相适应。

预热段1的层流控制如下：

预热段1的风流采用外循环模式，从预热段进风管11进入的空气经预热段热交换器421作用形成热空气，通过预热粗效过滤器组件12的初步过滤之后进入预热层流风机13所处的负压腔室，在预热层流风机13的吸附载荷下进入预热风罩14并均匀垂直吹向预热高效过滤器15，经过高效过滤的层流空气垂直吹向输瓶轨道5上方移动的容器药瓶，对其进行防热爆瓶的预热工艺处理，此后层流风经过预热排风口16进入各段底部的接渣排风船体组件6予以排出预热段1。

加热段2的层流控制如下：

加热段2的风流采用内循环模式，少许从加热段补风管21位置进入的空气（经加热段热交换器422作用形成热空气）和大量的内循环风经过加热座组件22的加热后在耐高温风机23的吸附载荷下进入到加热段风罩组件24中并垂直吹向高温高效过滤器25，经过高效过滤的层流空气垂直吹向输瓶轨道5上方移动的容器药瓶，对其进行干燥及灭菌去热源的工艺处理，此后层流风经过加热段2的回风框结构26后进入下一个作业循环。其中由于加热段2的始部位置的空气湿度较大，通常在底部设置排风机组件27将部分高温高湿空气予以排出高温段2。

冷却段3的层流控制如下：

冷却段3的风流采用内循环模式，少量的外部空气从冷却段补风管32进入并经冷却段热交换器321的降温后形成冷空气，经过冷却段粗效过滤器33的初步过滤后和大量的内部循环风在冷却层流风机组件34的吸附载荷下进入冷却段风罩组件35中并垂直吹向冷却段高效过滤器36，经过高效过滤的层流空气垂直吹向输瓶轨道5上方移动的容器药瓶，对其进行冷却降温的工艺处理，此后层流风在冷却段自回风组件37的作用下经过表冷器31的冷却后进入下一个作业循环。此外在冷却段3尾部设置了整机风压平衡排风组件38，用于平衡整机（尤其是预热段1和冷却段3）的内部风压大小。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。