固体颗粒灭菌装置的制作方法

本实用新型涉及固体颗粒灭菌技术领域，尤其是涉及一种固体颗粒灭菌装置。

背景技术：

微生物广泛存在于周围环境中，其中有些又是病原微生物，因此在食品或药品生产完成后必须进行灭菌处理。对于固体灭菌采用干热灭菌方法，在长时间的高温操作下虽然能达到灭菌效果但是容易影响到不耐高温物料的性质；如采用湿热灭菌方法又会因为物料与水蒸气、沸水或流通蒸汽等的接触影响到不耐湿热的物料的性质。

现有技术提供了一种超高温灭菌装置，能使物料在短时间内迅速依次经过超高温系统、急冷系统和过冷系统进行灭菌，此超高温瞬时灭菌装置的超高温系统和急冷系统分别为在高温箱和急冷箱内设置管路，通过对高温箱或急冷箱进行加热或降温来对其内的超高温管路和急冷管路进行加热或降温，从而实现对管路内的物料进行加热或降温。

本申请人发现现有技术至少存在能源消耗较大的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供固体颗粒灭菌装置，以解决现有技术中存在的灭菌装置能源消耗较大的技术问题。

本实用新型诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型实施例提供的固体颗粒灭菌装置，包括依次连通的加料仓、加热管路以及急冷管路；其中，

所述加热管路包括加热内管、导热油外管以及加热隔热层，所述导热油外管设置在所述加热内管外，能将所述导热油的热量直接传递给所述加热内管，所述加热隔热层设置在所述导热油外管外部，能隔绝所述导热油外管与外界空气之间的热传递；所述加料仓与所述加热管路的第一连接端相连通能使所述加料仓内的物料进入所述加热管路中；

所述急冷管路包括急冷内管、制冷剂外管以及急冷隔热层，所述制冷剂外管设置在所述急冷内管外，能通过制冷剂直接对所述急冷内管进行降温，所述急冷隔热层设置在所述制冷剂外管外部，能隔绝所述制冷剂外管与外界空气之间的热传递；所述急冷管路的第一连接端与所述加热管路的第二连接端相连通能使经过所述加热管路中的物料进入所述急冷管路中。

在优选或可选的实施例中，所述固体颗粒灭菌装置还包括过冷管路，所述过冷管路暴露在空气中能通过风冷对所述过冷管路中物料进行降温；所述过冷管路与所述急冷管路第二端相连通，物料依次经过加热管路、急冷管路以及过冷管路的循环次数为2-3次，其中，前一次循环中的所述过冷管路的第二端与下一次循环中的所述加热管路的第一端相连通。

在优选或可选的实施例中，所述加热管路、所述急冷管路以及所述过冷管路为蛇形排列方式。

在优选或可选的实施例中，所述固体颗粒灭菌装置还包括导热油加热器，所述导热油加热器与所述导热油外管相连通，能对所述导热油外管中的导热油进行循环加热。

在优选或可选的实施例中，所述固体颗粒灭菌装置还包括工业冷水机，所述工业冷水机与所述制冷剂外管相连通，能对所述急冷内管中的物料进行降温。

在优选或可选的实施例中，所述固体颗粒灭菌装置还包括过冷管路，所述过冷管路与所述急冷管路末端相连通，所述加热内管以及急冷内管采用紫铜管，所述过冷管路采用不锈钢管。

在优选或可选的实施例中，所述加热管路、所述急冷管路以及所述过冷管路之间通过卡箍连接。

在优选或可选的实施例中，所述固体颗粒灭菌装置还包括空滤系统、风机以及风管，所述加料仓、所述空滤系统、所述风机之间通过风管相连通，能使空气依次经过空滤系统和风机与加料仓进入风管内的物料进行混合。

在优选或可选的实施例中，所述加料仓的末端设置有加料阀，所述风机的后部设置有止流阀，所述止流阀位于所述加料阀的前部。

在优选或可选的实施例中，所述固体颗粒灭菌装置还包括气料分离装置以及取料仓，过冷管路与所述急冷管路末端相连通，所述气料分离装置为旋风分离器，所述旋风分离器的入口与所述过冷管路相连通，旋风分离器的下料口与所述取料仓相连通，所述旋风分离器入口的前部设置有取料阀。

在优选或可选的实施例中，所述固体颗粒灭菌装置还包括至少两个清洗仓，每个所述清洗仓的出流口均分别通过清洗管与所述加热管路相连通，每个所述清洗仓的出流口处均设置有出流阀；过冷管路与所述急冷管路末端相连通，每个所述清洗仓的回流口均分别通过回流管与所述过冷管路相连通，每个所述清洗仓的回流口处设置有回流阀，在所述回流管与所述过冷管路连接处的前部设置有清洗阀。

在优选或可选的实施例中，每个所述清洗仓的容积为所述加热内管、所述急冷内管以及所述过冷管路中灌满液体时液体总体积的1.5倍。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

本实用新型将所述导热油外管直接套设在所述加热内管外使导热油直接与所述加热内管相接触，将热量直接传递给所述加热内管，且所述加热隔热层设置在所述导热油外管外部防止热量的流失；将所述制冷剂外管直接套设在所述急冷内管外使制冷剂直接与所述急冷内管相接触，直接对所述急冷内管进行降温，且所述急冷隔热层设置在所述制冷剂外管外部防止从空气中吸收热量；这种直接对管路进行加热或冷却的方式避免了能量的不必要损失，提高了能量的利用率，使固体灭菌装置更加节能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的固体颗粒灭菌装置结构示意图；

图2为图1所示加热管路的截面示意图；

图3为图1所示急冷管路的截面示意图。

图中，1、加料仓；2、加热管路；210、加热内管；220、导热油外管；230、加热隔热层；3、急冷管路；310、急冷内管；320、制冷剂外管；330、急冷隔热层；4、过冷管路；5、导热油加热器；6、工业冷水机；7、卡箍；8、空滤系统；9、风机；10、风管；11、加料阀；12、止流阀；13、旋风分离器；14、取料仓；15、取料阀；16、清洗仓；17、清洗管；18、清洗阀；19、出流阀；20、回流管；21、回流阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种耗能较低的固体颗粒灭菌装置。

下面结合图1～图3对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

如图1～图3所示，本实用新型实施例所提供的固体颗粒灭菌装置包括依次连通的加料仓1、加热管路2以及急冷管路3；其中，

加热管路2包括加热内管210、导热油外管220以及加热隔热层230，导热油外管220设置在加热内管210外，能将导热油的热量直接传递给加热内管210，加热隔热层230设置在导热油外管220外部，能隔绝导热油外管220与外界空气之间的热传递；加料仓1与加热管路2的第一连接端相连通能使加料仓1内的物料进入加热管路2中；

急冷管路3包括急冷内管310、制冷剂外管320以及急冷隔热层330，制冷剂外管320设置在急冷内管310外，能通过制冷剂直接对急冷内管310进行降温，急冷隔热层330设置在制冷剂外管320外部，能隔绝制冷剂外管320与外界空气之间的热传递；急冷管路3的第一连接端与加热管路2的第二连接端相连通能使经过加热管路2中的物料进入急冷管路3中。

本实用新型将导热油外管220直接套设在加热内管210外使导热油直接与加热内管210相接触，将热量直接传递给加热内管210，且加热隔热层230设置在导热油外管220外部防止热量的流失；将制冷剂外管320直接套设在急冷内管310外使制冷剂直接与急冷内管310相接触，直接对急冷内管310进行降温，且急冷隔热层330设置在制冷剂外管320外部防止从空气中吸收热量，这种直接对管路进行加热或冷却的方式避免了能量的不必要损失，提高了能量的利用率，使固体灭菌装置更加节能。

作为优选或可选的实施方式，固体颗粒灭菌装置还包括过冷管路4，过冷管路4暴露在空气中能通过风冷对过冷管路4中物料进行降温；过冷管路4与急冷管路3的第二端相连通，物料依次经过加热管路2、急冷管路3以及过冷管路4的循环次数为2-3次，其中，前一次循环中的过冷管路4的第二端与下一次循环中的加热管路2的第一端相连通。

多次循环的灭菌方式能尽可能地避免单次灭菌过程中灭菌不彻底的问题，而如果次数太多则会造成能源浪费，故优选为2-3次的循环次数；其中，加热内管210中的温度可达100℃～170℃，物料通过历时5～10秒；急冷内管310中的温度低至-5℃～-20℃，通过风冷降温的方式为过冷管路4进行降温，物料通过急冷内管310与过冷管路4的总时长为30秒；通过急速加热和急速制冷的方式对物料进行灭菌可以防止加热后的物料由于降温过慢导致变性反应，在对物料进行急速制冷后使物料达到性质稳定的温度，再经过过冷管路4自然降至室温，进一步节约了能源。

作为优选或可选的实施方式，加热管路2、急冷管路3以及过冷管路4为蛇形排列方式，可以节省空间。

作为优选或可选的实施方式，固体颗粒灭菌装置还包括导热油加热器5，导热油加热器5与导热油外管220相连通，能对导热油外管220中的导热油进行循环加热。

具体的，固体颗粒灭菌装置包括2-3个导热油加热器5，每个导热油加热器5分别与每个导热油外管220相连通，能分别对导热油外管220中的导热油进行循环加热。

作为优选或可选的实施方式，固体颗粒灭菌装置还包括工业冷水机6，工业冷水机6与制冷剂外管320相连通，能对急冷内管310中的物料进行降温。

具体的，固体颗粒灭菌装置包括2-3个工业冷水机6，每个工业冷水机6分别与每个制冷剂外管320相连通，能分别对急冷内管310中的物料进行降温。

在灭菌过程中，可以通过分别调整导热油加热器5的温度来单独控制不同的导热油外管220中的温度；同时也可以通过分别调整工业冷水机6的温度来单独控制不同的制冷剂外管320中的温度，以便针对不同的细菌调整灭菌温度，使得杀灭细菌种类更加广泛，灭菌效果更好。

作为优选或可选的实施方式，固体颗粒灭菌装置还包括过冷管路4，过冷管路4与急冷管路3末端相连通，加热内管210以及急冷内管310采用紫铜管，过冷管路4采用不锈钢管。

紫铜管的导热性能较强，加热内管210以及急冷内管310采用紫铜管能更好地将热量传递给加热内管210中的物料，或者能更好地对急冷内管310内的物料进行降温；由于过冷管路4连接前后两个灭菌循环的加热管路2和急冷管路3，采用导热性略差的不锈钢管能尽可能的防止加热管路2和急冷管路3之间的热传递消耗能量。

作为优选或可选的实施方式，加热管路2、急冷管路3以及过冷管路4之间通过卡箍7连接；卡箍连接方式具有操作简单、管道系统稳定性好等优点，由于加热管路2和急冷管路3的温度变化较大，容易引起管道的膨胀或收缩，卡箍连接方式具有一定的柔性，能减少管道内应力对管道系统的影响。

作为优选或可选的实施方式，固体颗粒灭菌装置还包括空滤系统8、风机9以及风管10，加料仓1、空滤系统8、风机9之间通过风管10相连通，能使空气依次经过空滤系统8和风机9与加料仓1进入风管内的物料进行混合。

具体的，空滤系统8设置在风机9之前，风机9设置在加料仓1的末端，空气先经过空滤系统8的过滤后再与物料混合减少空气中的粉尘、杂质等对物料的污染；另外采用风机9能使管道内、外产生压差，使得管道内物料进行流通。

作为优选或可选的实施方式，加料仓1的末端设置有加料阀11，风机9的后部设置有止流阀12，止流阀12位于加料阀11的前部；当加料阀11关闭后，风机9可以继续对管道进行吹拂，对管道内粉尘进行清理；在必要时关闭止流阀12能防止空气进入管道内。

作为优选或可选的实施方式，固体颗粒灭菌装置还包括气料分离装置以及取料仓14，过冷管路4与所述急冷管路3末端相连通，气料分离装置为旋风分离器13，旋风分离器13的入口与过冷管路4相连通，旋风分离器13的下料口与取料仓14相连通，旋风分离器13入口的前部设置有取料阀15。

混有物料的气体经过旋风分离器13，由于旋风分离器13的离心作用，使物料落入取料仓14中，空气经气体出口排出，以实现物料与空气的分离的效果。

作为优选或可选的实施方式，固体颗粒灭菌装置还包括至少两个清洗仓16，每个清洗仓16的出流口均分别通过清洗管17与加热管路2相连通，每个清洗仓16的出流口处均设置有出流阀19；过冷管路4与急冷管路3末端相连通，每个清洗仓16的回流口均分别通过回流管20与过冷管路4相连通，每个清洗仓16的回流口处设置有回流阀21，在回流管20与过冷管路4连接触的前部设置有清洗阀18。

具体的，固体颗粒灭菌装置包括酸清洗仓、碱清洗仓和水清洗仓，每个清洗仓16的出流口设置的出流阀19和回流口设置的回流阀21能使每个清洗仓16实现单独控制，能针对不同的清洗需求选择不同性质的清洗液对管道进行清洁；在对不同物料进行灭菌时，在前后两次灭菌工作的中间对管道进行清洗，能防止由于物料不同而产生交叉污染。

作为优选或可选的实施方式，每个清洗仓16的容积为加热内管210、急冷内管310以及过冷管路4中灌满液体时液体总体积的1.5倍；这样既能保证清洗管道时清洗液的充足，同时又不会使清洗仓16的体积过大不必要地占用更多的空间。

灭菌时，首先根据灭菌需求设定各导热油加热器5和工业冷水机6的温度对管道进行预热或制冷，然后打开止流阀12、风机9以及取料阀15在管道内形成气体流动，此时清洗阀18、出流阀19以及回流阀21处于关闭状态，最后打开加料阀11使物料从加料仓1进入风管10内与经过风机9的洁净空气进行混合，并依次通过加热内管210、急冷内管310以及过冷管路4后进入旋风分离器13，在旋风分离器13中完成气料的分离，灭菌后的物料落入取料仓14内。

清洗时，关闭加料阀11、止流阀12以及取料阀15，打开清洗阀18、出流阀19以及回流阀21，清洗液从清洗仓16内流入清洗管17并依次流经加热内管210、急冷内管310以及过冷管路4对管路进行清洗，然后经过回流管20回流至清洗仓16内；清洗完成后，关闭清洗阀18、出流阀19以及回流阀21，打开止流阀12和取料阀15，启动风机9对管道进行吹拂烘干。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。