一种蒸汽注入加热装置
技术领域
本实用新型涉及一种蒸汽杀菌装置，尤其是涉及一种蒸汽注入加热装置。
背景技术
在食品生产过程中，需要对加工的食品进行杀菌处理，以保证食品安全与卫生，蒸汽注入式杀菌机最高杀菌温度可达152摄氏度，广泛应用于对各类流体产品、具有一定黏度的物料及含有细微颗粒的物料的杀菌。蒸汽注入式杀菌机利用高温蒸汽，送入杀菌机的物料跟蒸汽进行冷热交换，对物料加热，达到需要的灭菌温度，实现对物料的灭菌，保证食品安全与卫生。
传统的杀菌器大多为管式、板式的间壁式杀菌器，物料和蒸汽的混合不均匀，热阻大且传热效率低，要达到工艺要求的加热杀菌温度，物料受热时间长，对热敏性物料的色泽、风味及营养成分均会造成损失。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种加快物料与蒸汽换热速度的蒸汽注入加热装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种蒸汽注入加热装置，用于通过蒸汽对物料加热达到杀菌效果，包括壳体以及分别设置于壳体上的蒸汽进口、物料进口和物料出口，所述的物料进口设置于壳体侧壁的上部，所述的物料出口设置于壳体的底部，该装置还包括分别设置于壳体内的螺旋导流器和蒸汽注入管，所述的螺旋导流器围绕蒸汽注入管，形成螺旋状导流通道，用于引导物料沿螺旋状向下流动，所述的蒸汽注入管与蒸汽进口相互连通，且其侧壁开设多个朝向螺旋导流器的排气孔，螺旋导流器使物料分布更均匀，排气孔使蒸汽喷出更均匀，两者相互结合使物料与蒸汽混合加热均匀，实现蒸汽与物料的快速换热。
进一步地，所述的蒸汽注入管包括由上至下依次连接的进气部、阀塞安装部和排气部，所述的进气部套设于蒸汽进口内，并安装于壳体的顶盖上，所述的排气部向下伸入壳体内部，且开设多个排气孔，所述的阀塞安装部的直径分别小于排气部和进气部的直径，连接蒸汽进口和壳体内部，为通入的高温蒸汽提供流通通道。
进一步地，该装置还包括分别设置于蒸汽注入管内部的单向阀塞和弹簧，所述的单向阀塞安装于阀塞安装部，所述的弹簧设置于排气部，其一端与蒸汽注入管底部固定连接，另一端与单向阀塞固定连接，所述的弹簧处于压缩状态，对单向阀塞提供向上的推力。单向阀在受到蒸汽压力时导通，向壳体内部通入蒸汽，在物料螺旋向下流动的过程中，很容易通过蒸汽注入管上的排气孔进入蒸汽注入管内，此时再弹簧弹力的作用下，向上顶住单向阀塞，防止物料继续向上倒流到蒸汽管路，洁净卫生。
进一步优选地，所述的排气孔环绕排气部的侧壁排列，形成由上至下的多层排气圈，每层排气圈包括多个排气孔，且位于上部的排气圈的排气孔数少于位于下部的排气圈的排气孔数，物料从壳体侧壁的上部送入，送入后即在螺旋导流器的作用下向下流动，在上部开设较少的排气孔，下部开设较多的排气孔，可以使更多高温蒸汽从下部排出，喷洒在螺旋导流器下部物料更多处，进一步提高物料的升温速度。
更进一步优选地，所述的排气圈设置五层，包括第一排气圈、第二排气圈和第三排气圈，所述的第三排气圈为底部的三层排气圈，其每圈的排气孔数相同，所述的第二排气圈为由上至下的第二层排气圈，其排气孔数为第三排气圈排气孔数的2/3，所述的第一排气圈为最顶层的排气圈，其排气孔数为第三排气圈排气孔数的1/3。
进一步地，所述的螺旋导流器包括上圆环、下圆环和螺旋导流杆，所述的上圆环固定安装于壳体的顶盖上，所述的下圆环固定安装于壳体的底部，且与物料出口相互连接，所述的螺旋导流杆为螺旋状弯杆，其一端与上圆环固定连接，另一端与下圆环固定连接，所述的螺旋导流杆设置多个，物料沿螺旋导流杆向下螺旋流动，保证物料在整个壳体内都可在螺旋导流器的作用下作螺旋向下运动，进一步保证物料的均匀分布。
进一步优选地，所述的螺旋导流杆设置三个，以相同的螺旋方向设置于上圆环和下圆环之间，使所有物料沿相同方向向下螺旋流动，进一步保证物料的均匀分布。
进一步优选地，所述的上圆环和下圆环的直径与壳体的内径相同，使螺旋导流杆与壳体内侧壁接触，防止因物料沿壳体内侧壁向下流动，保证所有物料均可沿螺旋导流杆螺旋向下流动，进一步保证物料的均匀分布。
更进一步优选地，所述的物料出口呈漏斗形，其上端口与下圆环相互连接，且直径与下圆环的直径相同，保证所有从螺旋导流器上流下来的，完成加热杀菌的物料均能通过物料出口流出，防止因卡在壳体内的某处而造成浪费。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1)本装置通过设置螺旋导流器和排气孔，使物料分布更均匀，蒸汽喷出更均匀，两者相互结合使物料与蒸汽混合加热均匀，实现蒸汽与物料的快速换热，防止物料因受热时间长而影响其色泽、风味及营养成分；
2)本装置通过设置单向阀塞和弹簧，可以在物料通过蒸汽注入管上的排气孔进入蒸汽注入管内时，有效防止物料继续向上倒流到蒸汽管路，洁净卫生；
3)本装置螺旋导流器上的上圆环和下圆环分别与壳体尺寸配合，保证所有物料都通过螺旋导流器螺旋向下流动，实现快速升温杀菌，提高升温杀菌效果的可靠性；
4)本装置物料出口与螺旋导流器上的下圆环尺寸配合，保证所有升温杀菌后的物料均能通过物料出口流出，防止因卡在壳体内的某处而造成浪费。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构示意图；
图2为螺旋导流器的结构示意图；
图3为蒸汽注入管的示意图。
其中：1、蒸汽进口，2、物料进口，3、物料出口，4、蒸汽注入管，41、排气孔，42、排气部，43、阀塞安装部，44、进气部，5、螺旋导流器，51、上圆环，52、下圆环，53、螺旋导流杆，6、弹簧，7、单向阀塞。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例：
如图1所示，本实用新型提供一种蒸汽注入加热装置，用于蒸汽注入式杀菌蒸汽加热装置，通过蒸汽对物料加热达到杀菌效果，本装置包括壳体、蒸汽进口1、物料进口2、物料出口3、蒸汽注入管4、螺旋导流器5、弹簧6和单向阀塞7，物料从壳体侧面上部的物料进口2进入，通过螺旋导流器5螺旋向下流动，蒸汽通过壳体顶面的蒸汽进口1进入，并通过蒸汽注入管4喷射到螺旋导流器5，螺旋导流器5上的物料与蒸汽混合加热，实现蒸汽与物料的快速换热，蒸汽注入管4内设有弹簧6和单向阀塞7，用于防止物料倒流到蒸汽管路。
如图2所示，螺旋导流器5包括上圆环51、下圆环52和螺旋导流杆53，上圆环51和下圆环52的直径分别与壳体的内径相同，防止物料沿壳体内侧壁向下流动，上圆环51固定安装于壳体的顶盖上，下圆环52固定安装于壳体的底部，且与物料出口3相互连接，物料出口3呈漏斗形，其上端口直径与下圆环52的直径相同，防止因卡在壳体内的某处而造成浪费。螺旋导流杆53为螺旋状弯杆，其一端与上圆环51固定连接，另一端与下圆环52固定连接，螺旋导流杆53设置三个，且分别以相同的螺旋方向设置于上圆环51和下圆环52之间，使所有物料沿相同方向向下螺旋流动，保证物料的均匀分布。
如图3所示，蒸汽注入管4包括由上至下依次连接的进气部44、阀塞安装部43和排气部42，进气部44套设于蒸汽进口1内，并安装于壳体的顶盖上，排气部42向下伸入壳体内部，且开设多个排气孔41，阀塞安装部43的直径分别小于排气部42和进气部44的直径。排气孔41环绕排气部42的侧壁排列，形成由上至下的五层排气圈，每层排气圈包括多个排气孔41。其中底部的三层排气圈为第三排气圈，其每圈的排气孔41数相同，由上至下的第二层排气圈为第二排气圈，其排气孔41数为第三排气圈排气孔41数的2/3，最顶层的排气圈为第一排气圈，其排气孔41数为第三排气圈排气孔41数的1/3。物料从壳体侧壁的上部送入，送入后即在螺旋导流器5的作用下向下流动，在上部开设较少的排气孔41，下部开设较多的排气孔41，可以使更多高温蒸汽从下部排出，喷洒在螺旋导流器5下部物料更多处，进一步提高物料的升温速度。
单向阀塞7安装于阀塞安装部43，弹簧6设置于排气部42，其一端与蒸汽注入管4底部固定连接，另一端与单向阀塞7固定连接，弹簧6处于压缩状态，对单向阀塞7提供向上的推力。单向阀在受到蒸汽压力时导通，向壳体内部通入蒸汽，在物料螺旋向下流动的过程中，很容易通过蒸汽注入管4上的排气孔41进入蒸汽注入管4内，此时再弹簧6弹力的作用下，向上顶住单向阀塞7，防止物料继续向上倒流到蒸汽管路，洁净卫生。
螺旋导流器5可以使物料分布更均匀，蒸汽注入管4可以向四周均匀喷射蒸汽到螺旋导流器5上，使物料与蒸汽混合加热均匀，提高物料升温速度，单向阀塞7和弹簧6可以防止物料进入蒸汽管路，保证洁净卫生。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
