超声式双套盘管奶液杀菌系统
技术领域
本发明属于奶液灭菌加工领域，涉及奶液灭菌设备，特别涉及一种超声式双套盘管奶液杀菌系统。
背景技术
牛乳制品是我们日常生活中必须的营养品，但是牛乳制品的保质期短，容易变质，因此必须经过适当的杀菌才能提高牛乳的品质，保证生活营养所需。
目前，我国使用的杀菌方法主要是巴氏杀菌和超高温瞬时灭菌，巴氏杀菌长时间且缓慢的加热处理，导致营养成分及风味遭到严重破坏；超高温瞬时灭菌操作比较麻烦，蒸汽耗量大，冷量消耗也大。而且此类间接式杀菌易结垢结焦，影响杀菌温度，清洗间隔时间较短。
基于此，本发明设计了超声式双套盘管奶液杀菌系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种超声式双套盘管奶液杀菌系统，节约能源，操作便捷，能够保证奶液的恒温有效杀菌且不破坏其营养成分及口味，同时能够消除结垢结焦现象，减少设备的清洗。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种超声式双套盘管奶液杀菌系统，其特征在于：包括进料罐、平衡槽、双套盘管、盘管、加热室、保持管及热源单元，所述进料罐通过进料泵连接至所述平衡槽，所述平衡槽通过无菌泵连接至所述双套盘管，所述加热室内环形设置有盘管，所述盘管的两端均伸出所述加热室，所述双套盘管与所述盘管的一端连接，所述盘管的另一端连接至所述保持管，所述保持管的顶端设置有换向阀，所述换向阀的一端通过管路连接有分离冷却器，所述分离冷却器连接至所述平衡槽，所述换向阀的另一端与所述双套盘管的进料口相连，所述双套盘管的出料口连接有热交换器，所述加热室上设置有进水口、出水口及排水口，所述进水口及出水口均连接至所述热源单元。
而且，所述热源单元包括软水罐、缓冲罐、运输泵、汽水混合器及加热蒸汽储罐，所述缓冲罐、运输泵及汽水混合器依次通过管路连接，所述缓冲罐一端连接有软水罐，另一端连接至所述加热室的出水口，所述汽水混合器一端连接有加热蒸汽储罐，另一端连接至所述加热室的进水口。
而且，所述保持管与换向阀之间设置有测温仪，所述测温仪连接至所述换向阀。
而且，所述加热室顶端安装有第一超声换能器，所述第一超声换能器垂直安装，且超声波的冲击为垂直向下冲击，频率为22KHz。
而且，所述保持管下端安装有第二超声换能器，所述第二超声换能器垂直安装，且超声波的冲击为垂直向上冲击，频率为50KHz。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的超声式双套盘管奶液杀菌系统，将超声与热源联合作用对奶液进行杀菌，节约能源，操作便捷，杀菌速度快，灭菌彻底，能够保证奶液的恒温有效杀菌且不破坏其营养成分及口味，保证奶液质量；同时能够消除结垢结焦现象，减少设备的清洗。
2、本发明的超声式双套盘管奶液杀菌系统，热源单元包括软水罐、缓冲罐、运输泵、汽水混合器及加热蒸汽储罐，缓冲罐、运输泵及汽水混合器依次通过管路连接，缓冲罐一端连接有软水罐，另一端连接至加热室的出水口，汽水混合器一端连接有加热蒸汽储罐，另一端连接至加热室的进水口，以高温水作为加热室的热源，加热过程温和而稳定，温度均匀，能够节约能源使用。
3、本发明的超声式双套盘管奶液杀菌系统，保持管与换向阀之间设置有测温仪，所述测温仪连接至所述换向阀，能够对保持管内的奶液进行温度实时判断并决定换向阀的工作方向，能够保证奶液的有效灭菌，保证奶液质量。
4、本发明的超声式双套盘管奶液杀菌系统，加热室顶端安装有第一超声换能器，第一超声换能器垂直安装，且超声波的冲击为垂直向下冲击，频率为22KHz，由于奶液加热时易在盘管内结垢结焦，所以第一超声换能器起强化传热和盘管防、除垢的作用，减少设备清洗时间；同时第一超声换能器产生的超声波一定程度上也可以破坏细胞的结构，起到奶液灭菌效果。
5、本发明的超声式双套盘管奶液杀菌系统，保持管下端安装有第二超声换能器，第二超声换能器垂直安装，且超声波的冲击为垂直向上冲击，频率为50KHz，第二超声换能器产生的超声波作用于保持管内处于杀菌温度的奶液，其作用为破坏细菌细胞的结构，使得细菌对温度更为敏感，以降低杀菌温度，防止奶液的营养成份不被破坏，保证奶液的口感。
6、本发明设计科学合理，节约能源，操作便捷，能够保证奶液的恒温有效杀菌且不破坏其营养成分及口味，同时能够消除结垢结焦现象，减少设备的清洗。
附图说明
图1为本发明的流程图。
附图标记说明
1-进料罐、2-进料泵、3-平衡槽、4-无菌泵、5-加热室、6-盘管、7-出水口、8-第一超声换能器、9-进水口、10-排水口、11-保持管、12-第二超声换能器、13-转向阀、14-分离冷却器、15-进料口、16-双套盘管、17-出料口、18-热交换器、19-罐装系统、20-热交换器补给冰水、21-分离冷却器补给冰水、22-软水罐、23-缓冲罐、24-运输泵、25-加热蒸汽储罐、26-汽水混合器、27-测温仪。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种超声式双套盘管奶液杀菌系统，其特征在于：包括进料罐1、平衡槽3、双套盘管16、盘管6、加热室5、保持管11及热源单元，所述进料罐通过进料泵2连接至所述平衡槽，所述平衡槽通过无菌泵4连接至所述双套盘管，所述加热室内环形设置有盘管，所述盘管的两端均伸出所述加热室，所述双套盘管与所述盘管的一端连接，所述盘管的另一端连接至所述保持管，所述保持管的顶端设置有换向阀13，所述换向阀的一端通过管路连接有分离冷却器14，所述分离冷却器内通入分离冷却器补给冰水21，所述分离冷却器连接至所述平衡槽，所述换向阀的另一端与所述双套盘管的进料口15相连，所述双套盘管的出料口17连接有热交换器18，所述热交换器内通入热交换器补给冰水20，所述加热室上设置有进水口9、出水口7及排水口10，所述进水口及出水口均连接至所述热源单元，将超声与热源联合作用对奶液进行杀菌，节约能源，操作便捷，杀菌速度快，灭菌彻底，能够保证奶液的恒温有效杀菌且不破坏其营养成分及口味，保证奶液质量；同时能够消除结垢结焦现象，减少设备的清洗。
热源单元包括软水22、缓冲罐23、运输泵24、汽水混合器26及加热蒸汽储罐25，缓冲罐、运输泵及汽水混合器依次通过管路连接，缓冲罐一端连接有软水罐，另一端连接至加热室的出水口，汽水混合器一端连接有加热蒸汽储罐，另一端连接至加热室的进水口，以高温水作为加热室的热源，加热过程温和而稳定，温度均匀，能够节约能源使用。
保持管与换向阀之间设置有测温仪27，所述测温仪连接至所述换向阀，能够对保持管内的奶液进行温度实时判断并决定换向阀的工作方向，能够保证奶液的有效灭菌，保证奶液质量。
加热室顶端安装有第一超声换能器8，第一超声换能器垂直安装，且超声波的冲击为垂直向下冲击，频率为22KHz，由于奶液加热时易在盘管内结垢结焦，所以第一超声换能器起强化传热和盘管防、除垢的作用，减少设备清洗时间；同时第一超声换能器产生的超声波一定程度上也可以破坏细胞的结构，起到奶液灭菌效果。
保持管下端安装有第二超声换能器12，第二超声换能器垂直安装，且超声波的冲击为垂直向上冲击，频率为50KHz，第二超声换能器产生的超声波作用于保持管内处于杀菌温度的奶液，其作用为破坏细菌细胞的结构，使得细菌对温度更为敏感，以降低杀菌温度，防止奶液的营养成份不被破坏，保证奶液的口感。
本发明的工作原理为：
缓冲罐中未杀菌的奶液经无菌泵泵入双套盘管的外层通道，与内层通道灭菌乳热交换而预热，然后进入加热室由高温水加热到65℃，继而进入保持管内，奶液在保持管内，经第二超声换能器产生的55KHz的超声波破坏细菌的细胞结构，保持奶液恒温60秒，对其进行充分、稳定的杀菌，同时较低的杀菌温度保证了奶液的营养物质不被破坏，口感新鲜。然后灭菌乳先后流经测温仪和转向阀，如果温度等于或高于杀菌温度，灭菌乳从转向阀经双套盘管进料口进入其内层通道与未杀菌奶液进行热交换，经双套盘管出料口流出，再进入热交换器，再次与冰水热交换而使得灭菌乳到4℃左右，送入无菌灌装系统19；如果奶液温度并未达到杀菌温度，奶液将从转向阀经分离冷却器返回平衡槽，再行加工处理。
以高温水作为加热热源，在加热室中与奶液间壁换热后进入缓冲罐，经运输泵泵入汽水混合器中，在汽水混合器中通入低压蒸汽补充热量，从而继续至加热室中将奶液加热至杀菌温度。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
