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套管式杀菌机的利用设计2023-06-14

套管式超高杀菌机在食品, 尤其在黏度较大的液态食品上杀菌成效较好, 其杀菌过程与通常的管式杀菌机在结构上有所区别, 就此以10000型超高温杀菌机在番茄酱出产中的利用为例论述其设计过程及当苦衷项。

1 重要技术参数及结构特点

1) 物料处置量:10000kg/h

2) 进料温度:70℃

3) 杀菌温度:112℃

4) 使用蒸汽压力:0.7MPa

本杀菌机的特点是选取套管式结构, 双层夹套式的加热步骤, 即双面加热的步骤对料液进行加热灭菌。杀菌温度为110℃, 这是管式超高温杀菌的一种大局。其杀菌过程:进料→杀菌→维持→水冷却→冰水冷却→出料。

2 套管式杀菌机换热面积推算

套管式杀菌机换热面积推算分为两部门:1) 杀菌段换热面积的设计推算, 料液温度的维持。2) 冷却段换热面积简直定。冷却段换热面积分为两部门:水冷却段的设计推算和冰水冷却段的设计推算。

2.1 第一段杀菌段换热面的设计推算

2.1.1 进料管路截面积简直定:

其中d=0.0535m, 取D57×2管径。

2.1.2 套管环形断面积简直定

选取套管杀菌, 其环形断面积与之相称。如果夹套幼径管子直径取表径为D57×2规格管子, 即进蒸汽管子管径为D57×2。凭据料液在套管中的环形断面积与进料管径截面积相称准则, 确定大管管径, 套管大径为:

其中D=0.0714m, 取D76×3管子。蒸汽管路流速按45~55m/s拔取, 确定蒸汽管路的管径。

2.1.3 杀菌段换热面积推算

进入杀菌机前料液温度为70℃, 杀菌后料液温度为112℃, 过热水温度为120℃。

按无相变变温传热推算对数传热温差。超高温杀菌过程内容是物料在管式换热器中逐步温升的过程。

本例从物料从70℃温升至110℃, 设定为7个加热温升段, 均匀温升设约为6℃壳程选取过热水加热, 过热水温度为125℃每个预热级的热量。由因而无相变的变温传热, 过热水与料液有一侧为逆向流动, 因而, 这里按逆流对数温差推算传热温差。

逆流:

总换热面积:F=390600/1000×26.79×0.89=16.38m2

由于幼管规格为D57×2, 大管规格为D76×3, 凭据套管换热面积推算值可确定拔取套管的长度, 本例套管长度为6m, 维持管长度推算, 维持功夫为9.5s, 按大管规格为D76×3推算维持管的长度:

其中管内流速:V=0.644m/s

管子长度:L=0.644×9.5=6.118m, 取6m。

2.2 利用杀菌后物料对来料进行预热, 对杀菌后料液进行一次降温

设物料温杜咨70℃升到84℃, 热量:

换热面积推算:

逆流:

换热面积:F=148800/1000×24.99×0.89=6.69m2

其余是冷却段换热面积推算, 其步骤与上述一样不再推算, 即第一步是选取冷却水降温, 第二步是选取冰水降温, 其参数由出产工艺设计给出。其余换热面积不再推算。

2.3 杀菌机过热水循环量及蒸汽耗量推算

使用蒸汽压力按0.7MPa推算, 加热器选取板式换热器:

蒸汽耗量:390600/497.4=785kg/h

3 套管杀菌机设计当苦衷项

本例套管杀菌为超高温杀菌, 其特点是选取双面套管式加热的步骤对物料进行杀菌。这种杀菌适合于黏度较大的物料的杀菌。套管式杀菌与其他杀菌一样, 当杀菌温度低于工艺要求值时必须思考进行回流。在设计杀菌机过程中要充分利用物料的余热或水的余热对进料进行预热, 这样既能够降低杀菌后料液 (或水) 的温度, 又能够提高进料温度, 属于余热回收。在无菌灌装系统中, UHT装置在法兰衔接处引入拥有肯定温度和压力干净蒸汽的主张是为了�；しɡ枷谓哟Σ槐槐斫缈掌秩�, 以确保产品的无菌, 这在杀菌段和冷却段尤为沉要, 可预防出现不合格产品。要按操作规程进行彻底洗濯, 并洗濯足够功夫。

4 结论

套管式杀菌与其他杀菌分歧之处就是选取双面套管式的加热步骤对物料进行加热杀菌, 这种杀菌会使料液受热温度越发均匀, 不易结垢, 适合于黏度较高的料液的杀菌。若是选取通常的管式杀菌的大局就可能导致结垢结焦加快, 因而要针对分歧料液个性对杀菌的步骤做出选择, 这样会使产品质量越发趋于不变, 不至于出现杀菌效能低, 产品质量频仍出现问题甚至无法正常出产的情况。

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