一种管式换热牛奶加工灭菌装置的制作方法

本发明涉及食品加工设备，具体是一种管式换热牛奶加工灭菌装置。

背景技术：

鲜奶加工过程中的杀菌作业一般采用巴氏杀菌法，其原理是将鲜奶加热到一定温度并持续一段时间从而达到杀菌的效果。

在大型生产过程中，电加热是作为液体加热的主要方式，但电加热方式由于会在局部产生过高的温度，在进行牛奶加工灭菌时会造成营养的流失，影响产品的整体质量，而目前应用于牛奶加工的加热方式主要采用循环水进行加热，但这种方式会造成温度不均匀的情况发生，外层的鲜奶温度已经达到要求温度，但内部的鲜奶还没有达到要求温度，当内部的鲜奶温度满足杀菌温度时，外部的鲜奶极大可能已经由于长时间的高温发生质变，同时还需要注意，循环水维持在稳定的液体状态时，其热交换效率十分低下的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种管式换热牛奶加工灭菌装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种管式换热牛奶加工灭菌装置，包括加热箱和固定在加热箱上方的灭菌筒，灭菌筒和加热箱之间设有绝热隔层，在灭菌筒顶部设有带有进料口的密封盖，在灭菌筒侧面底部开设底层排料口；所述密封盖顶部中央固定有搅拌电机，搅拌电机的输出端连接有伸入灭菌筒内部的搅拌轴，并在搅拌轴上设有多个搅拌叶片；所述加热箱内设有电加热器，并在电加热器上插装有多个热交换器，所述热交换器为热交换管，热交换器由一体成型的吸热段和放热段组成，并在吸热段和放热段的连接处外壁上套装有固定板，固定板用于卡装在绝热隔层内，所述吸热段具有多个向内凹陷的环形槽，放热段具有多个向外侧延伸的导热环，热交换器内部为中空结构并为负压状态，在热交换器内部填充有体积为热交换器内体积1/2的纯水。

作为本发明的优选方案：所述搅拌轴下部为中空结构，并在其外壁上开设有多个释压孔，所述搅拌叶片为内部中空的椭圆环叶片片。

作为本发明再进一步的优选方案：所述灭菌筒内壁中嵌设由蛇形管，蛇形管下端与固定在灭菌筒外壁下部的抽吸泵相连接，抽吸泵的输出端安装有主排料口，蛇形管上端连接有抽吸管，所述抽吸管呈竖向固定在灭菌筒内壁上，抽吸管下端开口位于灭菌筒内底部、底层排料口上方。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置采用中空管式的热交换器，在进行灭菌工作时，更容易对温度进行控制，避免高温所可能造成的破坏营养，热交换器结构巧妙，采用内部负压及纯水作为介质，能够进行快速升温工作，并利用搅拌器进行搅拌，加温效果均匀一致，保证整体灭菌效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中热交换器的放大图。

图3为本发明中搅拌轴和搅拌叶片的剖视图。

图中1-灭菌筒，11-密封盖，12-进料口，13-底层排料口，14-抽吸泵，15-蛇形管，16-主排料口，17-抽吸管，18-绝热隔层，2-加热箱，21-电加热器，4-搅拌电机，41-搅拌轴，42-搅拌叶片，43-释压孔，5-热交换器，51-吸热段，52-放热段，53-固定板，54-环形槽，55-导热环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种管式换热牛奶加工灭菌装置，包括加热箱2和固定在加热箱2上方的灭菌筒1，灭菌筒1和加热箱2之间设有绝热隔层18，绝热隔层18使灭菌筒1和加热箱2形成两个相互隔绝的空腔，在灭菌筒1顶部设有带有进料口12的密封盖11，在灭菌筒1侧面底部开设底层排料口13，进料口12用于待加工牛奶的送入，底层排料口13用于将灭菌完成的牛奶输出；所述密封盖1顶部中央固定有搅拌电机4，搅拌电机4的输出端连接有伸入灭菌筒1内部的搅拌轴41，并在搅拌轴41上设有多个搅拌叶片42，对牛奶进行灭菌加工时，通过搅拌电机4驱动搅拌轴41对牛奶进行搅拌，使牛奶加热均匀，从而保证灭菌效果一致；所述加热箱2内设有电加热器21，并在电加热器21上插装有多个热交换器5，所述热交换器5为热交换管，热交换器5由一体成型的吸热段51和放热段52组成，并在吸热段51和放热段52的连接处外壁上套装有固定板53，固定板53用于卡装在绝热隔层18内，所述吸热段51具有多个向内凹陷的环形槽54，放热段52具有多个向外侧延伸的导热环55，热交换器5内部为中空结构并为负压状态，在热交换器5内部填充有体积为热交换器5内体积1/2的纯水，纯水作为热交换介质，当吸热段51加热时，内部的介质吸热气化上升，并在放热段52与牛奶产生热交换释放热量并对牛奶进行加热，从而完成杀菌工艺，由于热交换器5内部呈负压状态，使得介质沸点降低，能够快速进行换热工作，同时通过环形槽54和导热环55的设置，使得介质吸热和放热阶段的热交换面积都大幅提升，进一步提高了换热效率；

为了保证装置在进行灭菌过程中进行搅拌时装置的稳定性，所述搅拌轴41下部为中空结构，并在其外壁上开设有多个释压孔43，所述搅拌叶片42为内部中空的椭圆环叶片片，从而在进行搅拌过程中，牛奶能够通过释压孔43在搅拌轴41内外两侧进行交互，并从搅拌叶片42内穿过，减少搅拌过程中对搅拌轴41和搅拌叶片42产生的压力，避免装置受压力冲击发生震动，保证装置的安全。

实施例2：

与实施例1的区别在于，在实际加工过程中，加热灭菌完成后需要对牛奶进行快速降温，造成冷热快速交替加速细菌的死亡，为了提高这一效果，所述灭菌筒1内壁中嵌设由蛇形管15，蛇形管15下端与固定在灭菌筒1外壁下部的抽吸泵14相连接，抽吸泵14的输出端安装有主排料口16，蛇形管15上端连接有抽吸管17，所述抽吸管17呈竖向固定在灭菌筒1内壁上，抽吸管17下端开口位于灭菌筒1内底部、底层排料口13上方，在进行灭菌工艺后的出料工作时，抽吸泵14启动，使牛奶沿抽吸管17、蛇形管15流动并经主排料口16排出，通过与蛇形管15进行接触，能够在排料过程中就使得牛奶得到降温的效果，从而方便进行快速降温。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。