一种用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，包括注汽管柱、密封垫钱、三通管、螺旋导柱、顶端盖、底端盖、蒸汽导孔套、变径管、垫圈、定位环。所述三通管上方放置注汽管柱，所述注汽管柱外焊接蒸汽导套，在注汽管柱内部设置了一个可自由伸缩的弹簧，在注汽管柱与三通管内部放置三螺旋导柱，所述三通管上方通过卡箍连接蒸汽端，下方通过卡箍连接变径管输出物料。本发明专利可用于高粘稠食品物料的在线式蒸煮杀菌。解决了高粘稠食品物料在杀菌过程中的糊化、结焦、设备不易清洗和堵料等问题，提高了高粘度浓浆物料在线生产的效率。
【专利说明】一种用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种食品杀菌装置，尤其涉及一种用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置。
【背景技术】
[0002]进入21世纪以来，随着人们消费意识增强与消费水平的提高，对食品的质量与安全的要求也越来越高，对于高粘稠食品物料，我国食品机械行业较常采用超高温瞬时灭菌(UHT)方法，常见的装置有板式换热器、管式换热器、刮板式换热器。但这些装置基于不同的物流都有一定的使用限制。
[0003]板式换热器清洗和检修都很方便，但仅适用于果肉含量不超过1%?3%的液体食品。管式换热器的传热面积大且传热效果好，但主要用于加工果肉含量高的浓缩果蔬汁等液体食品。对于浓度较大的食品物料，用板式换热器和管式换热器会产生结焦或阻塞，目前主要采用带有叶片的刮板式换热器，物料在加热面上刮动而使高粘度食品向前推送，达到加热灭菌之目的。但是刮板式换热器存在结构相对复杂，制造成本和故障率较高，不易清洗等缺点。
[0004]流体食品物料在后期干燥成为粉类的过程中，从节能的角度出发，希望流体物料浓度尽可能的高，这样可以降低后期能耗，然而浓度的提高会带来杀菌的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置。
[0006]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0007]本发明包括用于竖直向下输送蒸汽的注汽管柱、三通管、螺旋导柱、顶端盖、蒸汽导套、调节弹簧、底端盖、变径管、下卡箍、定位销、定位环和上卡箍，所述注汽管柱与所述三通管通过所述上卡箍连接，所述注汽管柱通过焊接在管柱周向的圆环形翼片支撑放置于所述三通管上部，所述三通管下方连接所述变径管，所述变径管与所述三通管亦采用所述下卡箍连接，所述注汽管柱上部连接蒸汽输入端，所述变径管下部连接物料输出端，所述三通管右端连接物料输入端，所述三通管内部放置所述螺旋导柱，所述螺旋导柱上方通过其顶部凹槽与所述注汽管柱周向的圆环形翼片下部的凸起形成接触连接，所述螺旋导柱下方通过其底部凸起与所述变径管上部的凹槽形成接触连接，所述注汽管柱内部位于所述三通管物料入口处放置所述定位环，所述定位环通过焊接连接在所述注汽管柱内壁，所述注汽管柱下部接近末端处周向分布两个对称圆孔，所述定位销通过该对称圆孔形成间隙配合，在所述定位环与所述定位销之间放置所述调节弹簧，所述调节弹簧下部焊接在所述底端盖上，所述底端盖放置于所述定位销上，所述底端盖中间设置一圆形小孔用以通过物料，所述调节弹簧上部焊接在所述顶端盖上，所述顶端盖通过所述定位环限位，所述注汽管柱在位于所述三通管物料入口下部分布周向圆孔，圆孔角度斜向下且成交错间隙分布，在所述注汽管柱外部焊接所述蒸汽导套，所述蒸汽导套亦分布周向圆孔，圆孔角度斜向下，小孔分布与所述注汽管柱成间隙排列。用于竖直向下通入蒸汽的注汽管柱，注汽管柱放置于三通管上方，注汽管柱的设计准则由所需蒸汽量确定，注汽管柱通过焊接在管柱口下方的圆环形翼片放置于三通管上方用以定位。在注汽管柱内部设计了一个可自由伸缩的弹簧，该弹簧上方末端焊接一个长筒端盖，该端盖外径尺寸依据注汽管柱内径尺寸确定，一般略小于即可。弹簧下方放置于端盖上，端盖中部开有圆孔，用于通过倒吸入注汽管柱的粘稠物料。一根定位销通过注汽管柱末端的周向圆孔。端盖放置于注汽管柱末端的定位销上。定位销放置于三通管内部，其长度设计准则依据三通管直径选取。三通管下部连接变径管，变径管尺寸选取准则依据三通管和物料后期通过的管道尺寸选取。三通管内部放置三螺旋导柱，三螺旋导柱上方有凹槽，与注汽管柱的圆环形翼片形成定位，下方同样设置凸起，与变径管的凹槽形成定位。该导柱主要用于防止高粘稠物料的结块和粘壁现象，从而防止了设备的堵塞，保证了整个系统的功能能够顺利的实现，其设计准则依据三通管内径尺寸确定，一般略小于三通管内径保证可以拆装即可。在注汽管柱内部有一个专门用于限位的定位环，其主要作用是防止弹簧顶部的端盖伸出过高，定位环高度与三通管右侧物料入口处基本持平。
[0008]进一步，所述注汽管柱与所述三通管之间放置上密封垫圈并采用所述上卡箍连接，所述三通管与所述变径管之间亦放置下密封垫圈并采用下卡箍连接。
[0009]作为一种优选:所述注汽管柱与所述蒸汽导套均分布周向小孔，小孔分布呈交错式排列。蒸汽导套和调节弹簧是本发明专利的核心设计，注汽管柱在位于三通管物料进口下方开始周向均布小孔，小孔角度略向下倾斜且成纵向交错排列，在注汽管柱外，焊接了一个蒸汽导套，导套周向均布小孔，且与注汽管柱小孔成间隙式排列。经过处理的定温度蒸汽从喷射器顶部进入与从右侧进入的经预热后的高粘度食品物料在喷射器内部高度混合，由于蒸汽与物料发生热交换，蒸汽会损失热量，在瞬间转变为冷凝水，其体积与蒸汽相比约减小1000倍，蒸汽在冷凝的过程中，由于体积减小会在注汽管柱内顶端盖上方暂时形成真空状态，此时粘稠物料会透过注汽管柱上的小孔倒吸到这个真空的空间，这样便在混合的过程中产生了水锤现象和噪声，此时，独特设计的弹簧活塞在注汽管柱形成真空的时候就会上升打破了这种真空状态，从而有效的消除了水锤现象，降低了设备运行的噪声。蒸汽导套的加入使得在形成真空状态时，物料需要经过两层蒸汽喷射孔，倒吸的行程加长，有效的阻止了物料的倒吸，部分被倒吸的粘稠物料直接从蒸汽导套和注汽管柱之间的间隙流出。
[0010]具体地，所述注汽管柱内部放置所述调节弹簧，所述调节弹簧上部焊接所述顶端盖，下部焊接所述底端盖，所述顶端盖通过所述定位环定位，所述底端盖通过所述定位销定位。调节弹簧有效的上涨或下跌，能够通过温度检测器的变化有效调节蒸汽进入量，这样便可根据生产要求得到不同温度的出口物料，对生产流程的可控做到最优。
[0011]作为一种改进，所述底端盖中间设置一圆形小孔。
[0012]进一步，所述底端盖通过所述定位销定位；所述螺旋导柱外径小于所述三通管内径，所述螺旋导柱内径小于所述蒸汽导套外径并保证留有间隙。
[0013]本发明的有益效果在于:
[0014]本发明是一种用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，与现有技术相比，本发明用于闻粘桐食品物料的在线式蒸煮杀菌。解决了闻粘桐食品物料在杀菌过程中的糊化、结焦、设备不易清洗和堵料等问题，提高了高粘度浓浆物料在线生产的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图；
[0016]图2是本发明的局部放大结构示意图；
[0017]图3是本发明的螺旋导柱(4)结构示意图；
[0018]图4是本发明的注汽管柱(I)结构示意图。
[0019]图中:注汽管柱(I)、上密封垫圈(2)、三通管(3)、螺旋导柱(4)、顶端盖(5)、蒸汽导套￠)、调节弹簧(7)、底端盖(8)、变径管(9)、下卡箍(10)、下密封垫圈(11)、定位销
(12)、定位环(13)和上卡箍(14) ο
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0021]如图1至图4所示:本发明包括用于竖直向下输送蒸汽的注汽管柱(I)、三通管
(3)、螺旋导柱(4)、顶端盖(5)、蒸汽导套￠)、调节弹簧(7)、底端盖(8)、变径管(9)、下卡箍(10)、定位销(12)、定位环(13)和上卡箍(14)，所述注汽管柱(I)与所述三通管(3)通过所述上卡箍(14)连接，所述注汽管柱(I)通过焊接在管柱周向的圆环形翼片支撑放置于所述三通管(3)上部，所述三通管(3)下方连接所述变径管(9)，所述变径管(9)与所述三通管(3)亦采用所述下卡箍(10)连接，所述注汽管柱(I)上部连接蒸汽输入端，所述变径管(9)下部连接物料输出端，所述三通管(3)右端连接物料输入端，所述三通管(3)内部放置所述螺旋导柱(4)，所述螺旋导柱(4)上方通过其顶部凹槽与所述注汽管柱(I)周向的圆环形翼片下部的凸起形成接触连接，所述螺旋导柱(4)下方通过其底部凸起与所述变径管(9)上部的凹槽形成接触连接，所述注汽管柱(I)内部位于所述三通管(3)物料入口处放置所述定位环(13)，所述定位环(13)通过焊接连接在所述注汽管柱(I)内壁，所述注汽管柱(I)下部接近末端处周向分布两个对称圆孔，所述定位销(12)通过该对称圆孔形成间隙配合，在所述定位环(13)与所述定位销(12)之间放置所述调节弹簧(7)，所述调节弹簧
(7)下部焊接在所述底端盖(8)上，所述底端盖(8)放置于所述定位销(12)上，所述底端盖
(8)中间设置一圆形小孔用以通过物料，所述调节弹簧(7)上部焊接在所述顶端盖(5)上，所述顶端盖(5)通过所述定位环(13)限位，所述注汽管柱(I)在位于所述三通管(3)物料入口下部分布周向圆孔，圆孔角度斜向下且成交错间隙分布，在所述注汽管柱(I)外部焊接所述蒸汽导套(6)，所述蒸汽导套(6)亦分布周向圆孔，圆孔角度斜向下，小孔分布与所述注汽管柱(I)成间隙排列。
[0022]进一步，所述注汽管柱(I)与所述三通管(3)之间放置上密封垫圈(2)并采用所述上卡箍(14)连接，所述三通管(3)与所述变径管(9)之间亦放置下密封垫圈(11)并采用下卡箍(10)连接。该种连接便于设备的拆卸和清洗。
[0023]作为一种优选:所述注汽管柱(I)与所述蒸汽导套(6)均分布周向小孔，小孔分布呈交错式排列。该种排列增加了物料由三通管(3)进入注汽管柱(I)的行程，交错式的排列减缓了倒吸的作用力，有效的阻碍了物料在蒸汽冷凝发生体积变化时物料的倒吸，同时小孔均向下倾斜且具有相同的分布密度，孔径大小根据物料特性和所需物料初末温度进行设计。
[0024]具体地，所述注汽管柱内部放置所述调节弹簧(7)，所述调节弹簧(7)上部焊接所述顶端盖(5)，下部焊接所述底端盖(8)，所述顶端盖(5)通过所述定位环(13)定位，所述底端盖(8)通过所述定位销(12)定位。蒸汽与物料混合体积发生变化会在注汽管柱(I)内形成真空状态，粘稠物料会通过蒸汽导套(6)和注汽管柱(I)周向小孔倒吸入注汽管柱(I)内，引发噪声，调节弹簧⑵能够根据蒸汽体积变化自由伸缩，打破真空状态，调节弹簧
(7)应根据蒸汽压力大小和物料的初末温度设计选取。
[0025]作为一种改进，所述底端盖⑶中间设置一圆形小孔，用以通过物料。
[0026]进一步，所述底端盖⑶通过所述定位销(12)定位，定位销(12)长度设计准则依据三通管内径确定，直径设计准则依据所能承受的作用力确定；所述螺旋导柱(4)外径小于所述三通管(3)内径，所述螺旋导柱(4)内径小于所述蒸汽导套(6)外径并保证留有间隙。
[0027]本发明是一种用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，设备便于拆卸和清洗，故障率低，通常放置于食品生产杀菌工艺流程中。三通管(3)与注汽管柱(I)通过上卡箍
(14)连接，注汽管柱(I)上部与蒸汽输入端连接，三通管(3)与变径管(9)通过下卡箍(10)连接，变径管(9)下部与加热后的物料相连，设备可以直接用于在线式生产，占地面积少，利于实现自动化大规模应用。螺旋导柱(4)采用多级同向螺旋，其作用是防止物料的粘壁现象并对物料起到导流作用。定位销(12)的设计简便而有效的实现了调节弹簧(7)的定位，定位销长度设计准则应略小于三通管内径，能够有效的进行拆装。注汽管柱(I)与三通管(3)之间放置密封垫圈(2)并采用卡箍(14)连接，三通管(3)与变径管(9)之间亦放置密封垫圈(11)并采用卡箍(10)连接，这种连接可以防止外界环境的接触，有效的避免了食品物料的污染。装置各零部件均采用不锈钢制造，通过焊接方式连接组装，具有制造成本低，易于组装，干净卫生，故障率低。本发明在注汽管柱(I)内部设计了调节弹簧(7)，在注汽管柱(I)外部设计了蒸汽导套￠)，调节弹簧(7)可根据外部蒸汽压力来进行动态升降，这样注汽管柱(I)便有不同数量的气孔露出，蒸汽可以顺利通过气孔与物料混合达到热交换的目的，在发生热交换后，蒸汽体积发生骤变，形成短暂的真空状态，此时物料发生倒吸通过气孔进入注汽管柱(I)，焊接在注汽管柱(I)外部的蒸汽导套(6) —方面增加了物料倒吸的行程，另一方面减弱了物料倒吸的作用力。短暂真空状态使得调节弹簧(7)伸长，将倒吸进入注汽管柱(I)的物料排出并减弱设备运行噪声。调节弹簧(7)的设计可以根据蒸汽压力大小来选择。实际应用中，通常需要在蒸汽入口与物料出口处分别安装温度检测器，方便准确获得所需温度，使用该装置能够对物料初末温度做到精准可控，该装置可直接把蒸汽潜热与粘稠物料发生交换，具有传热效率高，节约能源的优点，同时该装置有效的解决了传统杀菌装置对诸如巧克力、大豆等浓浆杀菌过程中存在的结焦、粘壁、堵料等问题。
[0028]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，其特征在于:包括用于竖直向下输送蒸汽的注汽管柱(I)、三通管(3)、螺旋导柱(4)、顶端盖(5)、蒸汽导套￠)、调节弹簧(7)、底端盖(8)、变径管(9)、下卡箍(10)、定位销(12)、定位环(13)和上卡箍(14)，所述注汽管柱(I)与所述三通管(3)通过所述上卡箍(14)连接，所述注汽管柱(I)通过焊接在管柱周向的圆环形翼片支撑放置于所述三通管(3)上部，所述三通管(3)下方连接所述变径管(9)，所述变径管(9)与所述三通管(3)亦采用所述下卡箍(10)连接，所述注汽管柱(I)上部连接蒸汽输入端，所述变径管(9)下部连接物料输出端，所述三通管(3)右端连接物料输入端，所述三通管(3)内部放置所述螺旋导柱(4)，所述螺旋导柱(4)上方通过其顶部凹槽与所述注汽管柱(I)周向的圆环形翼片下部的凸起形成接触连接，所述螺旋导柱(4)下方通过其底部凸起与所述变径管(9)上部的凹槽形成接触连接，所述注汽管柱(I)内部位于所述三通管(3)物料入口处放置所述定位环(13)，所述定位环(13)通过焊接连接在所述注汽管柱(I)内壁，所述注汽管柱(I)下部接近末端处周向分布两个对称圆孔，所述定位销(12)通过该对称圆孔形成间隙配合，在所述定位环(13)与所述定位销(12)之间放置所述调节弹簧(7)，所述调节弹簧(7)下部焊接在所述底端盖(8)上，所述底端盖(8)放置于所述定位销(12)上，所述底端盖(8)中间设置一圆形小孔用以通过物料，所述调节弹簧(7)上部焊接在所述顶端盖(5)上，所述顶端盖(5)通过所述定位环(13)限位，所述注汽管柱(I)在位于所述三通管(3)物料入口下部分布周向圆孔，圆孔角度斜向下且成交错间隙分布，在所述注汽管柱(I)外部焊接所述蒸汽导套￠)，所述蒸汽导套(6)亦分布周向圆孔，圆孔角度斜向下，小孔分布与所述注汽管柱(I)成间隙排列。
2.根据权利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，其特征在于:所述注汽管柱(I)与所述三通管(3)之间放置上密封垫圈(2)并采用所述上卡箍(14)连接，所述三通管(3)与所述变径管(9)之间亦放置下密封垫圈(11)并采用下卡箍(10)连接。
3.根据权利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，其特征在于:所述注汽管柱(I)与所述蒸汽导套(6)均分布周向小孔，小孔分布呈交错式排列。
4.根据权利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，其特征在于:所述注汽管柱内部放置所述调节弹簧(7)，所述调节弹簧(7)上部焊接所述顶端盖(5)，下部焊接所述底端盖(8)，所述顶端盖(5)通过所述定位环(13)定位，所述底端盖(8)通过所述定位销(12)定位。
5.根据权利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，其特征在于:所述底端盖(8)中间设置一圆形小孔。
6.根据权利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，其特征在于:所述底端盖(8)通过所述定位销(12)定位。
7.根据权利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在线蒸煮杀菌装置，其特征在于:所述螺旋导柱⑷外径小于所述三通管⑶内径，所述螺旋导柱⑷内径小于所述蒸汽导套(6)外径并保证留有间隙。
【文档编号】A23L3/00GK104323394SQ201410441935
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】张裕中, 戴宁, 王立慧 申请人:江苏东方名厨食品科技有限公司