UHT管式杀菌机讲义PPT演示幻灯片

UHT管式杀菌机,1,常见杀菌设备？,2,2020/6/9,3,2020/6/9,管式杀菌机,管式杀菌机为间接加热杀菌设备，是列管式热交换器在食品工业中的应用之一。管式杀菌机有立式与卧式两种，食品工业中多用卧式。,4,2020/6/9,目录:一、结构简介二、工作原理三、工艺流程四、主要部件五、适用范围六、注意事项,5,2020/6/9,设备简介,本杀菌机由一间接加热系统和再生循环系统构成尺寸：6000mm*2000mm*2300mm重量：4000KG,基本介绍,6,2020/6/9,管式杀菌机的结构,基本的结构为：壳体内装有不锈钢加热管，形成加热管束；壳体与加热管通过管板连接。,7,2020/6/9,管式杀菌机,换热管,保持管,转子泵,硬焊式换热器,热水泵,热水桶,平衡桶,控制柜,8,2020/6/9,管式杀菌器,9,2020/6/9,管式杀菌器,10,2020/6/9,工作原理,物料用高压泵送入不锈钢加热管内，蒸汽通入壳体空间后将管内流动的物料加热，物料在管内往返数次后达到杀菌所需的温度和保持时间后成产品排出。若达不到要求，则由回流管回流重新进行杀菌的操作。,11,2020/6/9,换热管结构,12,2020/6/9,冷热流体有哪几种流向？,13,2020/6/9,冷热流体的流向,顺流,逆流,错流,折流,14,2020/6/9,1.管式杀菌机中冷热流体为哪种流向？2.请举例说明顺流、逆流,15,2020/6/9,1.旋塞2.回流管3.离心式乳泵4.两端封盖5密封圈6.管板7.加热管8.壳体9.蒸汽截止阀10.支脚11.弹簧安全阀12.压力表13.冷凝水排出管14.输水器,16,2020/6/9,管式杀菌机的流程与部件,以荷兰的斯托克阿姆斯特丹公司的管式杀菌机(称无菌处理装置Sterydealsystem)为例：1、管式杀菌机的工艺流程2、管式杀菌机的主要部件,17,2020/6/9,1.平衡槽2.离心泵3.高压泵4.循环消毒器5、7.换热器6、12.均质阀8.超高温加热器9.管子10、11.冷却段13.冷却器14.排水管15清洗缸16.排气管17.贮缸18.加热器,18,2020/6/9,工艺流程,19,2020/6/9,工艺流程,离心泵2把物料从平衡槽1抽出，送至高压泵3(高压泵3有两种作用，一是用作泵，经各种管道把物料送到系统的各个部分；二是用作均质泵，用来驱动热交换器之间的两个均质阀6和12)。经循环消毒器4(该消毒器在产品杀菌期内不起作用，只视为管道)，进入第一换热器5中，与管外流动的杀菌后热物料进行换热，被加热到大约，65。在压力约20MPa下通过均质阀6进行均质。均质后进入第二换热器7，物料温度升高到约120，最后进入环形套管，由蒸汽间接加热到135150(物料在内管流动，蒸汽在环形空间内逆向流动，若保持时间不够长，可延长管子9)。,20,2020/6/9,工艺流程,经过上述过程，物料已杀菌完毕，则进入换热器的冷却段10、11，由流入的冷原料使其冷却到65。在5MPa的压力下再次均质(为了防止物料沸腾，必须保持最低为0.5MPa的压力)。此后，物料先由水冷却器13冷却到大约15，若需要，再用冰水冷却器冷却到接近5最后经三通阀进入无菌贮槽。工作完毕，整个装置由CIP清洁、消毒。,21,2020/6/9,工作流程及原理:,22,2020/6/9,工作流程及原理:,注:UHT应有的机能:对内溶液的杀菌保持内溶液的品质,23,2020/6/9,基本流程（板式）,24,2020/6/9,主要部件,循环消毒器4是一盘用不锈钢管弯成的环形套管，用以加热装置的清洗和消毒用水。加热时，饱和蒸汽在外管逆向流过。在产品杀菌时，它只作管道用。预热换热器5、7是循环消毒器引出的套管，同样地弯成环形。管内的冷原料与管外的热产品在此进行热交换，它们中间装有均质阀6。,25,2020/6/9,主要部件,超高温加热器8是一个安装有环形管的蒸汽罐。制品在内管流动，蒸汽在外管逆向通过。整个加热段分成几段，每一分段都装有一个自动冷凝水排出阀。当达到极大操作限度时，蒸汽通过整个加热环形管，冷凝水在最后一个阀门排出。当某一情况，例如只需要使用部分加热环形管，这时自动阀流出的冷凝水与减少的加热表面相一致，其余加热环管正好被冷凝水充满而不起加热作用。一旦加工能力再增加时，超高温段的加热面则会自动进行调整。因此，由流过加热段整个长度制品减少所引起的过热现象不致发生。这一设计使得加热面能适应各种不同粘度的制品，具有大的适应性。,26,2020/6/9,超高温加热器,27,2020/6/9,主要部件,冷却器13、12、18等均为一盘环形套管。均质阀整个系统有两台均质机，一台在加热器之前，压力约为20MPa，一台在加热器之后，压力为0.55MPao两台均质机共有5只阀，主要是用较低的平均压力来减少压力的波动和机件振动。,28,2020/6/9,29,灭菌流程（）,灭菌升温,全程管路灭菌,充填管路降温,充填灭菌,充填排放灭菌完成,灭菌温度条件：以绿茶为例13310分钟,(降至充填温度),(热水进入充填机),(降至灭菌温度133),(10分钟管路灭菌),(充填排水阀开),29,2020/6/9,30,生产中会回流状况,杀菌温度不足充填温度不足平衡桶低液位灭菌回流冷却,30,2020/6/9,31,水赶料流程,调配停止供料,杀菌机开始赶料计时,停止给充填机供料,进入灭菌完成状态,31,2020/6/9,32,CIP(CleanInPlace),水洗,碱洗,水洗,酸洗,水洗,85,85溶度：2.02.5%20min,85,85,6580溶度：1.21.5%10min,32,2020/6/9,33,92,92,48,48,89,89,145,145,89,蒸气进,蒸气出,去充填,换热器,换热器,热水泵,热水缓冲桶,热能循環回收简介,33,2020/6/9,34,92,92,48,48,89,89,145,145,89,蒸气进,蒸气出,去充填,换热器,换热器,热水泵,热水缓冲桶,P2,P1,p2,p1,P4,P3,p4,p3,P5,P6,p5,p6,產品壓力P熱水壓力p,损坏,防泄漏设计,34,2020/6/9,35,如果换热器损坏,P2,P1,p2,p1,因产品的设计压力P热水的压力p,所以热水或冷却水不会进入产品中造成污染,糖度测量或有颜色,产品,热水,系统防漏设计详图,35,2020/6/9,36,如果已确认换热器损坏,P2,P1,p2,p1,可采用色素模拟法进行具体泄漏换热管的检测,即用带有颜色的溶液进行检测(如上图所示),便观察到具体损坏的换热管.,灯光,泄漏换热管检测,36,2020/6/9,二、安全概述,1、操作环境要求：操作区域应明确规定出来（明显漆刷的防护栏、斑马线）操作区域光线良好操作区域保持良好的5S蒸汽管道、压力管道、药液流动管道必须标示醒目2、一般性安全规则：必须戴好防护装备（工作装、防护眼镜、防护手套、耳塞等）严禁在操作区嬉戏公共能源（压缩气、蒸汽、油压、电等）在停机时必须关闭设备运转时须提高警惕，注意监视指示灯及警告信号请勿碰触运转部件、高温部件请保持设备安全装置处于正常开启状态,37,2020/6/9,3、维修设备安全：维修前确保设备、电源、蒸汽、塔（冰）水、压缩空气关闭确保工具与身体绝缘禁止维修期间任意操作设备工具、备件不得任意放置拆卸UHT管道前请确认管道内物质拆卸UHT管道前请确认管道内没有压力拆卸UHT管道时请不要站在端头前面，以防止被击伤4、清洁安全规则：清洁前确保设备、电源、蒸汽、塔（冰）水、压缩空气关闭不得使用化学剂清洁设备清洁设备后，请将设备、地面擦拭干净设备在冷切状态下清洗,按钮柜和所有用电及电子操作零件都不能用水直接清洗,38,2020/6/9,5、CIP安全规则：CIP前检查确认CIP药液流经线路接头、桶盖已经锁紧确保CIP路径密闭确保穿戴整齐防护眼镜、防护服、防护手套、防护雨鞋等严格准照药品使用安全规定随时避免药品接触皮肤、眼睛和黏膜进行管路转换一定要先确认UHT已停止,39,2020/6/9,6、现场安全注意点(配图)：,化学品使用注意,高温设备注意,40,2020/6/9,三、操作说明(SOP),1、开机前打开总电源开关确认气压正常确认蒸汽、冷却水、冰水、软水等能源供应正常2、开机（灭菌）开启控制电源（灯亮表示开启）所有阀及马达控制方式选择自动状态通过产品选择钮选择产品类型启动灭菌（灭菌按钮灯闪烁标志已经启动）,41,2020/6/9,开机（CIP）开启控制电源（灯亮表示开启）所有阀及马达控制方式选择自动状态通过清洗选择钮选择清洗方式启动CIP（CIP按钮灯闪烁标志已经启动）,3、关机（灭菌）关闭蒸汽供应待温控器显示温度60时，按灭菌启动钮（指示灯熄灭表示停止）按下急停钮，电源灯灭关闭气压及总电源开关关机（CIP）CIP关机为自动结束按下急停钮，电源灯灭关闭气压及总电源开关,42,2020/6/9,4、生产过程操作说明生产第一步是灭菌（共5步）：生温UHT灭菌降温充填灭菌排放。灭菌过程为全自动，灭菌过程如果出现温度不够等异常，会停止计时,灭菌（SIP）过程说明：要达到所有管路无菌，从杀菌段、充填段、冷切段、充填机管线、回流段必须用灭菌温度做灭菌以保证。当启动灭菌，温度开始上升，此时会自动排放管路内存水，排放一轮后关闭排水，待温度达到后方跳到全程UHT管路灭菌；（此时高温热水绿茶为例是133，只走管路而没有进入充填机，经由阀组回杀菌机冷却段冷却循环）；,43,2020/6/9,当UHT杀菌温度和时间达到设计时间后，进入充填管线杀菌。降温时，热交换阀开启因为热回收导致蒸汽用量减少，此时杀菌段温度会有小波动，充填温度下降（绿茶为例：充填温度会由133降到96）。因为充填桶是开放式的，所以杀菌温度不能高于100，所以充填段杀菌应该在100度以下进行。待充填桶杀菌时间到达时灭菌完成，管路呈循环状态，以充填温度降到90，达到充填温度等待送料。充填桶灭菌时，依照充填方式不同有不同；03彬台大瓶线充填机由排气管路经由充填头抽气管进入充填桶，使用逆洗方式由充填机入口出再由管路进入气液分离桶喷球清洗气液分离桶，出气液分离桶用出口泵打回杀菌机，时间可以由人机界面设定。,44,2020/6/9,灭菌（SIP)操作步骤：将各手动阀打到自动状态，温度记录器处于打开状态。确认吹瓶、调配后段生产准备状况选择生产种类：高-“高温产品一135杀菌”；低-“低温产品105杀菌”触摸主屏幕上的“时间设定”进行SIP时间设定（时间标准以文件为准）按“灭菌启动”钮约3S灭菌开始，“灭菌启动”按钮灯闪亮灭菌结束后，UHT自动进入水循环，“灭菌启动”按钮灯亮将“调配CIP”开关置“OFF”，关闭调配CIP回流管手动阀，通知调配送料,45,2020/6/9,5、CIP过程说明：,46,2020/6/9,47,2020/6/9,UHTCIP操作步骤：、CIP前准备确认气压、蒸汽压力、温度记录器处于打开状态检查酸、碱等辅料是否备好检查各阀是否处在自动状态，并拧紧平衡桶盖将管路转换盘切换至CIP状态、CIP操作将“调配CIP”信号开关置“ON”，将调配CIP回流管手动阀打开，以便调配进行CIP；并排蒸汽管冷凝水将“清洗选择”选择开关置CIP方式，“碱洗”-中间CIP，“酸洗”-全程CIP,48,2020/6/9,检查各CIP参数是否正确（各参数标准以品管提供为准）按“CIP”按钮约3秒钟，CIP开始启动，“CIP”按钮灯亮CIP完成并检测合格后将管路转换盘切换至生产状态,准备SIP,注：1、浓度检测取样时间是碱、酸洗各自到200S2、CIP完后排放口水PH值须和进水PH值一致3、充填头清洗杯无残残液、残渣等,49,2020/6/9,2、为了维持品质保持机能需要的参数防止过杀菌（连续回流时的控制）防止异液混入（产品压力公共压力、小孔检查）防止着香（选定垫圈、加强CIP清洗、区分使用杀菌机，宫能检查）,1、为了维持杀菌机能需要的参数设定杀菌强度（温度，时间）确保杀菌强度（控制温度调节，温度低下时的控制，产品流量及保持管）保证杀菌强度（记录温度，校正温度计，确认产品流量）,以下两点需要特别注意,50,2020/6/9,盘管式杀菌机,51,2020/6/9,盘管式杀菌机,52,2020/6/9,工艺流程,53,2020/6/9,54,2020/6/9,55,2020/6/9,多管（列管）式换热器,多管式换热器是由一根壳管内套多根平行小管而成复合管，再将多段复合管连接起来。每一段称为一程，各程的内管用U形管相连接，而外管则用支管相连接。这种换热器的程数较多，一般都是上下排列，固定于支架上。制品在内管中流动，加热介质在外管中逆向流动，通过内管壁进行交换。,56,2020/6/9,主要特点,易结焦，工作时间长易于清洗，维护费用低材质可靠，承受压力高结构独特，热应力降低设计合理，适用范围广,57,2020/6/9,与其他类型的换热器相比：,改善了结垢的状况，连续生产时间延长一倍以上，适用范围更加宽广，稀薄状粘稠状物料均能胜任，维护时只要更换O形圈，无需笨重的