一种连续式水浴灭菌锅的制作方法

本发明涉及一种连续式水浴灭菌锅，属于软包装饮料和软包装药剂、软包食品和罐装食品等高温高压灭菌加工的食品和制药行业的机械制造领域。

背景技术：

随着食品和制药工业的迅猛发展，食品和制药机械领域对流水线设备的技术要求也日益增加，为延长食品的保存期，需对食品包装后进行再灭菌、冷却的加工工艺过程，既杀灭食品中可能的致病菌，又保持食品的重要营养成份及食品的色香味不受损害，而且达到一定的保存期，制药工业的药品要求更严格，设备要符合GMP灭菌要求方可使用。现有的食品和药剂灭菌设备主要分静置式与回转式两种基本相同，加热灭菌的方法采用纯蒸汽灭菌、高温水喷淋灭菌和水浴式灭菌加工设备，但现有的这类间断性分批次杀菌的杀菌釜，每次杀菌一定要等到全部装满杀菌釜后才能开始杀菌。这种结构的杀菌釜存在如下缺陷：食品和药剂在灌装或包装工序的生产是逐个进行的，而杀菌釜则是一批一批对产品进行杀菌的，每批杀菌的产品中在包装工序所生产的第一只产品和最后一只产品总要有一定的间隔时间，每批中首先包装出的产品在等待最后一只产品的期间内，其中物料内的细菌难免会继续繁殖，这就给后续的杀菌工序和车间的温度环境带来了更高的要求，使整批产品的杀菌强度都要加大。由于杀菌强度的加大，需要产品在高温环境下停留的时间加长，使得高温破坏作用加大，从而降低了产品的综合品质（高温将导致产食品自然色、香、味或药品的药理性品质的下降）。因此，最理想的方式就是产品包装完毕以后就立即送入罐体内进行快速升温杀菌和降温冷却赴理，在杀菌前使物料内的细菌原始数量处于尽可能低的数量水平，并且避免杀菌后的物料二次污染。

灭菌设备都脱离不了灭菌过程前后需人工装卸加工物，这样需要大量繁重的工作，不仅生产效率低下，而且也容易造成再次污染，自动化程度低，在灭菌加工时通常使用的高压灭菌柜或高温高压灭菌锅在进行每批次灭菌加工时，就需要高温灭菌和加压降温冷却的加工工艺过程才能完成高温灭菌的全过程，在同一个高压容器内完成高温灭菌和加压降温冷却两道工序，传统的灭菌设备大多将灭菌工步和降温冷却工步分为两台设备，使两工步的间隔时间难以缩短，大量的浪费了热能，不利于保持待灭菌物的物理指标，表现为待灭菌物在灭菌后的风味，色泽，品质或菌群活性等均较差，该类灭菌加工设备高能耗、水资源浪费大、成品率低，不能实现产品质量一致性、灭菌成本更高，并且又损害了食品的重要营养成份及食品的色香味风味。综上述种类的灭菌加工设备，为了实现连续、高效、节能、质量高、加工费用低的目标，因此需更新产品。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，提供一种连续式水浴灭菌锅，可实用于大、中、小型企业，改变了水浴式灭菌加工水资源浪大，投资小、结构简单、减少大量繁重工作、能提高生产效率，平推闸板式进出料密封装置可一次进出1～3框，能提高自动化程度、杀菌效果好、能耗低的一种连续式水浴灭菌锅。

为实现上述目的，本发明提供了一种连续式水浴灭菌锅，其特征在于：灭菌舱（1）内设置有升温区、灭菌区和冷却区，在灭菌舱（1）内的灭菌区和冷却区设置有双层载荷输送链（6、6′），所述灭菌舱（1）的升温区设置有进料输送链（9），在升温区和灭菌区之间设置有隔热板（2），所述灭菌区内设置有双层载荷输送链（6）、双层载荷输送装置机架（24）、接水板（5、5′）、液压搅拌机（12）和导流板（13），所述灭菌舱（1）内设置有冷却区，在灭菌区和冷却区之间设置有隔热板（3），冷却区内设置有双层载荷输送链（6′）、双层载荷输送装置机架（24′）、接水板（8、8′）、液压搅拌机（12′）和导流板（13′），所述灭菌区内和冷却区的双层载荷输送装置机架（24、24′）的四周设置有隔板（25、25′）与灭菌舱（1）分隔形成温水池（15）、高温水池（16）和冷却水储水池（17），平推闸板式进出料密封装置可一次进1～3框物料框，温水供给和回收系统、高温水供给和回收系统与冷却水供给和回收系统构成水循环系统。

上述一种连续式水浴灭菌锅，其特征在于：灭菌舱（1）内的升温区，由平推闸板式进料密封装置（20）的出料口到进料输送链（9）形成升温区，升温区的温水池（15）和灭菌区的高温水池（16）由隔热板（2）分开，在升温区设置有温水供给和回收系统（21）。

上述一种连续式水浴灭菌锅，其特征在于：升温区、灭菌区和冷却区之间设置隔热板（2、3）将升温区、灭菌区与冷却区分开，灭菌区内设置有双层载荷输送链（6）、接水板（5、5′）、高温水喷淋板（14）、液压搅拌机（12）和导流板（13），在灭菌舱（1）的灭菌区内设置有高温水供给和回收系统（22）,双层载荷输送链（6）设置于双层载荷输送装置机架（24）上，在双层载荷输送装置机架（24）的四周设置有隔板（25）与灭菌舱（1）内空间分隔形成高温水池（16），在灭菌区的双层载荷输送链（6）间设置有导流板（13），在导流板（13）两端设置有液压搅拌机（12），在灭菌区设置高温水供给和回收系统（22）和高温水喷淋板（14）。

上述一种连续式水浴灭菌锅，其特征在于：灭菌舱（1）内的冷却区，在灭菌区和冷却区之间设置有一隔热板（3）将灭菌区与冷却区分开，冷却区内设置有双层载荷输送装置（6′）、接水板（8、8′）、温水喷淋板（14′）、液压搅拌机（12′）和导流板（13′），冷却区配置有冷水供给和回收系统（23）, 双层载荷输送链（6′）设置于双层载荷输送装置机架（24′）上，在双层载荷输送装置机架（24′）的四周设置有隔板（25′）与灭菌舱（1）内空间分隔形成冷却水储水池（17），在冷却区的双层载荷输送链（6′）间设置有导流板（13′），在导流板（13′）两端设置有液压搅拌机（12′），在灭菌舱（1）外设置有与输送链连接的平推闸板式出料密封装置（20＇），在冷却区设置有温水供给和回收系统（21）和温水喷淋板（14′）。

上述一种连续式水浴灭菌锅，其特征在于：灭菌舱（1）外设置的温水供给和回收系统（21）、高温水供给和回收系统（22）与冷却水供给和回收系统（23），温水供给和回收系统（21）可以补充升温区内的用水和供给冷却区内温水喷淋板（14＇）降低从灭菌区加工后的加工物料筐（19）温度，高温水供给和回收系统（22）的高温水供给灭菌区内用后的高温水由回收系统返回到锅炉内加热再利用，冷却水供给和回收系统（23）的冷却水由外输入的冷水和冷却水塔循环冷却的冷水供给冷却被加工物，由冷却水储水池（17）回收到冷却水塔循环冷却这样就可反复使用。

上述一种连续式水浴灭菌锅，其特征在于：灭菌舱（1）内的双层载荷输送装置，主要设置有传输装置、传动装置、链板和链板支撑，传输装置由两平行轴两端安装的两对链轮以及位于两对链轮之间带动该两对链轮传动的两条平行的输送链组成，双层载荷输送链（6、6′）由两条平行的输送链和多组连接轴（6-4）将每排链板（6-1）连接，每排多组链板（6-1）通过连接轴（6-4）的两端安装在输送链的孔内或输送链支耳上组成，在每层输送带下部设置有多根链板支撑（6-2），在每层落料口处设置有接料板（6-3），传动装置带动两平行轴两端链轮转动，灭菌舱（1）内灭菌区的双层载荷输送链（6）传动装置设置为多层循环运行结构形式，灭菌舱（1）内冷却区的双层载荷输送链（6′）传动装置设置为多层分层运行的结构形式，在同一灭菌舱（1）内单一使用多层分层运行的结构形式或多层循环运行结构形式，或混合使用多层分层运行的结构形式或多层循环运行结构形式。

上述一种连续式水浴灭菌锅，其特征在于：平推闸板式进出料密封装置（20、20＇）设置有进料平台（1-1）、料舱（1-4）、中框（1-7）、往复汽缸（1-2、1-3、1-6）、第一密封板装置（20-2）、第二密封板装置（20-2＇）、密封压力气（液）供给系统和密封压力气（液）回流系统，第一密封板装置（20-2）由进料口压板（20-3）、进料中框（20-5）、进料压板（20-4）构成，第二密封板装置（20-2＇）由出料压板（20-4′）、出料中框（20-5′）、出料口压板（20-3′）依次组合而成，第一密封板装置（20-2）与第二密封板装置（20-2＇）互成直角构成，第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）分别置于进、出料中框（20-5、20-5′）内与往复汽缸（20-7、20-8）连接，Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）分别置于进、出料口压板（20-3、20-3′）和进、出料压板（20-4、20-4′）的Ｕ型密封槽内，Ｕ型密封槽和Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）的横截面形状为燕尾形，在中框（1-7）设置有进出水口（20-18、20-19），密封压力气供给系统的进气口（106）、进气管（104）与储气罐（107）相通，密封压力气（液）的回气口（105）、回气管（103）与密封压力气（液）回气系统的真空罐（108）连通。

上述一种连续式水浴灭菌锅，其特征在于：平推闸板式进出料密封装置（20、20＇）的密封压力气（液）供给系统和密封压力气（液）回流系统，密封压力气（液）供给系统由高压空气管（101）、进气管（104）、进气口（106）、压力调节阀（109）、电磁阀（110）、储气罐（107）与高压空气系统连通，高压空气经进气口（106）进入Ｕ型密封圈（20-6、20-6＇、20-14、20-14＇）腔起到密封进出料密封板（20-3、20-3＇）的间隙作用，密封压力气（液）供给系统和密封压力气（液）回流系统的介质可使用气体或液体作为介质；

密封压力气（液）回流系统由真空管（102）、回气口（105）、回气管（104）、电磁阀（110）、真空罐（108）与真空系统连通，回气口（105）与Ｕ型密封圈（20-6、20-6＇、20-14、20-14＇）腔相通；

密封压力气（液）供给系统和密封压力气（液）回流系统配置有电、气自动控制装置，电、气自动控制装置至少有压力调节阀（109）、电磁阀（110）组成。

一种连续式水浴灭菌锅涉及平推闸板式进出料密封装置采用闸板式Ｕ型密封圈反压密封的原理，采用平行进出料的方式，这样便于输送带对于包装物品或软包装进出料，可对于软包装物品进行装筐灭菌加工，这样可提高加工生产能力，可持续保持物品在连续进、出料时压力的稳定性，该设备适用性广泛，适用火腿肠、软包食品、软包装饮料和软包装药剂等物件的灭菌加工，包装物品可以多个装入一个装筐内，进料时一次一排或一次三排筐，该设备使用的灭菌介质采用水浴灭菌加工，被加工物品经升温——灭菌——冷却后再出灭菌舱进行下道工序整理、贴标、入库，这样就完成了整个灭菌加工过程。

一种连续式水浴灭菌锅与现有技术比较具有如下优点：

1、一种连续式水浴灭菌锅的灭菌舱内同时设置并相互隔离的升温区、灭菌区和冷却区，可以使食品一次性地完成升温、灭菌和冷却工序，简化结构，降低设备成本，减少操作强度，最大限度地保持产品原有的自然风味，提高产品的杀菌质量，保证均衡稳定的杀菌效果，缩短杀菌处理时间，最大限度保证食品品质；

2、一种连续式水浴灭菌锅输送机构是通过双层载荷输送装置连续传动链条传送装置，可以延长被杀菌食品在杀菌舱内行走距离，增加杀菌时间，提高食品杀菌效果；

3、一种连续式水浴灭菌锅连续灭菌加工可节约更多的能源，使用过的灭菌水可反复通过锅炉加热使用，使用的冷却水可通过冷却水塔循环冷却使用，可节约热能和大量的水资源，减少30%的占地面积，节省30%的人力成本，节约50%以上的蒸汽耗能，缩短60%的杀菌时间；

4、可根据客户产品的不同，进行具有针对性的结构设计和配置更改，以满足和适应各个类型食品企业的多样性的不同需求。适用于软包装饮料和软包装药剂、火腿肠、软包食品等物件的灭菌加工及易拉罐，火腿肠，塑料包装，塑料罐。

一种连续式水浴灭菌锅的灭菌加工设备的灭菌舱可制作成矩形或圆形，可以实现自动连续加工生产线，能严格控制灭菌温差，如果加工产品与灭菌舱内的温差大就可在灭菌舱的进料口设置温水浴池，以便减少与灭菌舱内相对温差，如果需要加工罐装食品就可提高出料温度，一种连续式水浴灭菌锅大大提高了流水线的处理能力，提高了自动化性能，降低了人力，具有良好的经济效益和市场前景。

一种连续式水浴灭菌锅是通过长期实践摸索总结出来的科学实用的技术方案，它具有结构简单、真空密封严密、节能效果好、运行费用低、机动性大、操作方便、适用性广等优点。

附图说明

图1为本发明一种连续式水浴灭菌锅的进出料的平面结构形式结构示意图。

图2为本发明一种连续式水浴灭菌锅的结构示意图。

图3为本发明一种连续式水浴灭菌锅的图2的C-C半剖和D-D半剖示意图。

图4为本发明一种连续式水浴灭菌锅的双层载荷输送装置多层分层运行结构形式是图2、图3的示意图。

图5为本发明一种连续式水浴灭菌锅的双层载荷输送装置多层循环运行结构形式是图2、图3的示意图。

图6为本发明一种连续式水浴灭菌锅平推闸板式进出料密封装置B-B剖示是图1的示意图。

图7为本发明一种连续式水浴灭菌锅平推闸板式进出料密封装置A-A剖示是图1的示意图及密封压力气供给系统和回流系统示意图。

具体实施方式

一种连续式水浴灭菌锅不局限于所述实施例，下面通过附图描述发明工作过程：

如图1、2、3所示：如果加工物品是适用于软包装饮料和软包装药剂、火腿肠、软包食品等物件的灭菌加工及易拉罐，火腿肠，塑料包装和塑料罐等本物件的就可以多个装入一个料筐内，这个包装物可以作成圆形或方形。

平推闸板式进料密封装置（20）的工作过程是：加工物品置于加工物料筐（19）内从生产线（10）输送来的需灭菌的加工物料筐（19）, 进料时料筐一次一排或一次三排的进料，软包装的物品经装料筐在装料工位输送链上运行到装料平台（1-1）上 ,装料筐经往复汽缸（1-2）推进到进料平台（1-4）上，装料筐经往复汽缸（1-3）推进到密封舱（1-4）内，从密封板（20-2）进入到密封舱（1-7）内,装有加工物料筐（19）的料筐一次一排或一次三排的送入平推闸板式进料密封装置（20）经密封舱（1-7）内由热水罐（1-8）充满热水排出冷气后，往复汽缸（1-6）推进到灭菌舱（1）内的物料输送链（9）上进行升温--灭菌—冷却各工序完成后，加工物料筐（19）一次一排或一次三排送出平推闸板式出料密封装置（20＇）（平推闸板式出料密封装置（20＇）与平推闸板式进料密封装置（20）的工作过程一样），加工物料筐（19）平置于输送链（11）上输入下道工序。

如图2、3、4、5、6所示：加工物料筐（19）经过温水池（15）达到一定温度后由物料输送链（9）提升到灭菌舱（1）内的双层载荷输送链（6）顶层上，经过加温的加工物料筐（19）在双层载荷输送链（6）的向前移动，当加工物料筐（19）移动到链板下没有链板支撑（6-2）支撑时，加工物料筐（19）就从链板（6-4）上层落入下层，双层载荷输送链（6）就可运载着加工物料筐（19）在链板（6-4）上来回运行，达到双层载荷输送装置往返运行达到升温--灭菌的目的。

升温区、灭菌区和冷却区采用隔热板（2、3）分隔成形成，灭菌区和冷却区双层载荷输送装置机架（24、24′）的四周均布设置有隔板（25）与灭菌舱（1）内其余空间分开，将升温区形成温水池（15）、灭菌区形成高温水池（16）和冷却区底部形成冷却水储水池（17）。

加工物料筐（19）经过温水池（15）达到一定温度后由物料输送链（9）提升到灭菌舱（1）内的双层载荷输送链（6）顶层上，在灭菌区设置的高温水供给和回收系统（22）供给高温水喷淋板（14）将高温水预加热加工物料筐（19），灭菌区内的接水板（5、5′）将使用过的高温水分流到灭菌舱（1）两侧的排水管排到灭菌舱（1）外由排水管输送给温水供给和回收系统（21），以达到由低温到高温的平缓升温到灭菌温度的灭菌全过程，在灭菌区的双层载荷输送链（6）间设置有导流板（13），在导流板（13）两端设置有液压搅拌机（12），灭菌使用后的高温水池（16）的水由排水管输送给高温水供给和回收系统（22）将部分水回收到锅炉，一部分水可直接经与蒸汽混合成不同温度的温水、高温水用作升温或高温水灭菌之用。

经灭菌后，加工物料筐（19）就进入冷却区进行冷却，在灭菌舱（1）的后段部份设置有冷却区，冷却区与灭菌区之间有隔热板（3），隔热板（3）将冷却区与灭菌区的冷却水和高温水分隔开，温水供给和回收系统（21）供给温水喷淋板（14′）温水预冷，以达到由高温到低温的平缓降温到冷却温度，冷却区内的接水板（8、8′）将使用过的温水分流到灭菌舱（1）两侧的排水管排到灭菌舱（1）外由排水管输送给温水供给和回收系统（21），在冷却区配置有冷水管供给冷却区充分的冷却水，在冷却区的每层双层载荷输送链（6′）的输送链之间设置一导流板（13′），为了使加工物料筐（19）热能能充分的冷却，水与加工物料筐（19）逆向流动，因此在每层双层载荷输送链（6′）的输送链与导流板（13′）之间设置一液压搅拌机（12′），水的冷量就能充分的利用。冷却水供给和回收系统（23）的冷却水回收是将使用过的冷却水回到冷却水储水池（17）内，集中冷却过的水可通过冷却水塔循环使用，以达到由高温到低温的平缓降温到冷却温度的全过程。

如图2、4、5所示：在同一灭菌舱（1）内可以单一使用多层分层运行的结构形式或多层循环运行结构形式，也可以混合使用多层分层运行的结构形式或多层循环运行结构形式。双层载荷输送链（6、6′）的传动装置多层循环运行结构形式是设计使用一个总或多个传动电机（A），双层载荷输送链（6、6′）的传动装置多层分层运行结构形式是设计使用分层电机或一个总的传动电机（B）带动各层中间齿轮（C）和链轮（D）传动双层载荷输送链（6、6′）转动。

如图1、图6、图7所示：平推闸板式进出料密封装置（20、20＇）其工作过程：从生产线输送来的需灭菌的加工物料筐（19）,由输送链上运行到装料平台（1-1）上，加工物料筐（19）经往复汽缸（1-2）推进到平台（1-4）上，第一密封板装置（20-2）由往复汽缸（20-7）打开，再由复汽缸（1-3）推进到密封舱（1-7）内，第一密封板装置（20-2）由往复汽缸（20-7）关闭，由升温区设置的温水供给和回收系统（21）供给热水罐（1-8）由水泵（1-9）充满密封舱（1-7）热水排出冷气后第二密封板装置（20-2＇）由往复汽缸（20-8）打开，同时密封压力气进入Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）的腔内起到密封第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）间隙，在密封舱（1-7）设置有进出水口（20-18、20-19），进出水口（20-18、20-19）排出密封舱（1-7）中的冷空气后充满温水，达到一定压力后第二密封板装置（20-2＇）由往复汽缸（8）打开，往复汽缸（1-6）推进加工物料筐（19）进入灭菌舱（1）的物料输送链（9）上，然后往复汽缸（8）关闭第二密封板装置（20-2＇）。这样反复地工作就达到连续进出料筐作用，平推闸板式出料密封装置（20＇）的出料同样如此。

第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）的打开和关闭过程是：第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）的Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）起到关键作用，当第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）静止时，密封压力气（液）由进气口（106）进入Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）腔内充满压力空气顶出Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）密封防止泄漏，第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）上下移动前，密封压力气（液）供给系统就停止供给压力气，电磁阀（110）打开，密封压力气（液）回流系统工作，抽走Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）腔内的气体，这时第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）可移动，反之，当第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）静止时就供给压力气，电磁阀（110）关闭，这样就可连续地反复进、出料加工，进行进、出料升温---灭菌---冷却的连续运行加工，密封压力气（液）供给系统可使用气体或一定粘度的液体,当改用液体时其中一个储液罐的液体回收到位后换另一储液罐作为回收之用，这样就可反复运行达到进、出料的连续运行目的。

如图1、图6、图7所示：密封压力气（液）供给系统和密封压力气（液）回流系统的工作过程：密封压力气供给系统配置有高压空气源，由高压空气管（101）、压力调节阀（109）将调到一定压力高压的空气输送给储气罐（107），密封压力气管（101）上设置有电磁阀（110），储气罐（107）就能供给系统密封压力气，密封压力气通过密封压力气管（101）、进气口（106）供给密封压力气系统的空气Ｕ型密封腔和Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）腔起到密封第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）的间隙，当密封压力气改换成液体时，密封压力力管101）上设置有电磁阀分别控制储气罐（107）和真空罐（108）轮换供液，当储气罐（107）电磁阀打开，就可供给系统密封压力液，另一个真空罐（108）电磁阀关闭后就可使供给密封压力液，储气罐（107）和真空罐（108）就能分别供给系统密封压力液，能保障进、出料的真空度稳定不变。密封压力气回流系统采用的是真空回流系统，当电磁阀（110）打开就可将Ｕ型密封腔的密封压力气通过回流管（103），密封压力气由回气口（105）抽回到真空罐（108），Ｕ型密封腔形成封闭的回流系统，这样就可将多余的密封气抽回到真空罐（108）与该设备的真空系统配合使用，以达到全自动操作。Ｕ型密封圈反压密封系统采用密封压力气供给系统和密封压力气回流系统的作用力，当第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）静止时，密封压力气由进气口（106）进入Ｕ型密封腔内充满压力空气顶出Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）密封防止泄漏，第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）前后移动前，密封压力气供给系统就停止供给压力气，电磁阀（110）打开，密封压力气回流系统工作，抽走Ｕ型密封圈（20-9、20-9′、20-10、20-10′）腔内的气体，这时第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）可移动，反之，当第一密封板装置（20-2）和第二密封板装置（20-2＇）静止时就供给压力气，电磁阀（110）关闭，Ｕ型密封圈反压密封系统可采用压力气体或液体。

上述参照附图和实施例描述只是说明性的，而不是对相发明的限定，虽然技术人员可在一种连续式水浴灭菌锅基础上做出许多改动，但不脱离本发明的实质，均在本发明权利限定保护范围之内。