UHT管式杀菌机讲义.ppt

《UHT管式杀菌机讲义.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《UHT管式杀菌机讲义.ppt（62页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、UHT管式杀菌机管式杀菌机常见杀菌设备？常见杀菌设备？管式管式杀菌机杀菌机 管式杀菌机为管式杀菌机为间接加热间接加热杀菌设备，是列杀菌设备，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，食品工管式杀菌机有立式与卧式两种，食品工业中多用卧式业中多用卧式。目目 录录:一、结构一、结构简介简介 二、二、工作原理工作原理 三、三、工艺流程工艺流程 四、四、主要部件主要部件 五、适用范围五、适用范围 六、注意事项六、注意事项 设备设备简介简介 本杀菌机由一间接加热系间接加热系统统和再生循环系统再生循环系统构成尺寸：尺寸：6000mm*2000mm

2、*2300mm重量重量：4000KG基本介绍基本介绍管式管式杀菌机的杀菌机的结构结构基本的结构为基本的结构为：壳体壳体内装有不锈钢加热管，形成内装有不锈钢加热管，形成加热管束加热管束；壳体壳体与加热管通过与加热管通过管板管板连接。连接。管式杀菌机管式杀菌机换热管换热管保持管保持管转子泵转子泵硬焊式换热器硬焊式换热器热水泵热水泵热水桶热水桶平衡桶平衡桶控制柜控制柜管式杀菌器管式杀菌器管式杀菌器管式杀菌器工作原理工作原理 物料物料用高压泵送入不锈钢用高压泵送入不锈钢加热管加热管内，内，蒸汽蒸汽通通入壳体空间后将管内流动的物料加热，物料在管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内

3、往返数次后达到杀菌杀菌所需的所需的温度温度和和保持时间保持时间后后成产品排出。若达不到要求，则由回流管回流重成产品排出。若达不到要求，则由回流管回流重新进行杀菌的操作。新进行杀菌的操作。换热管结构换热管结构冷热流体有哪几种流向？冷热流体有哪几种流向？冷热流体的流向冷热流体的流向顺流顺流逆流逆流错流错流折流折流1.1.管式杀菌机中冷热流体为哪管式杀菌机中冷热流体为哪种流向？种流向？2.2.请举例说明顺流、逆流请举例说明顺流、逆流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

4、管 14.输水器 管式管式杀菌机的流程与部件杀菌机的流程与部件以荷兰的斯托克以荷兰的斯托克阿姆斯特丹公司的管式阿姆斯特丹公司的管式杀菌机杀菌机(称无菌处理装置称无菌处理装置Stery deal system)为例为例：1、管式杀菌机管式杀菌机的的工艺流程工艺流程 2、管式、管式杀菌机的主要部件杀菌机的主要部件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.加热器工艺工艺流程流程工艺工艺流程流程离心泵离心泵2把物料从平衡槽把物料从平衡槽1抽

5、出，送至高压泵抽出，送至高压泵3(高压泵高压泵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之间的两个均质阀6和和12)。经循环消毒器。经循环消毒器4(该消毒器在该消毒器在产品杀菌期内不起作用，只视为管道产品杀菌期内不起作用，只视为管道)，进入第一换热，进入第一换热器器5中，与管外流动的杀菌后热物料进行换热，被加热中，与管外流动的杀菌后热物料进行换热，被加热到大约，到大约，65。在压力约。在压力约20MPa下通过均质阀下通过均质阀6进行均进

6、行均质。均质后进入第二换热器质。均质后进入第二换热器7，物料温度升高到约，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，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，可延长管子流动，若保持时间不够长，可延长管子9)。工艺流程工艺流程经过上述过程，物料已杀菌完毕，则进入换热经过上述过程，物料已杀菌完毕，则进入换热器的冷却段器的冷却段10、11，由流入的冷原料使其冷却，由流入的冷原料使其冷却到到65。在。在5MPa的压力下再次均质的压力下再次均质(为了防止为了防止物料沸腾，必须保持最低为

7、物料沸腾，必须保持最低为0.5MPa的压力的压力)。此后，物料先由水冷却器此后，物料先由水冷却器13冷却到大约冷却到大约15，若需要，再用冰水冷却器冷却到接近若需要，再用冰水冷却器冷却到接近5最后最后经三通阀进入无菌贮槽。经三通阀进入无菌贮槽。工作完毕，整个装置由工作完毕，整个装置由CIP清洁、消毒。清洁、消毒。工作流程及原理工作流程及原理:平衡平衡槽槽 高压泵高压泵（输送、均质泵）（输送、均质泵）循环循环消毒器消毒器 热交换热交换管加热（产品保温一定时间）管加热（产品保温一定时间）热交换热交换管管冷却（冷却水）冷却（冷却水）包装包装温度温度 为为保证品质保证品质,每个生产周期完成后都要用酸碱

8、液对回路进行每个生产周期完成后都要用酸碱液对回路进行清洗清洗(CIP(CIP清洗清洗)工作流程及原理工作流程及原理:平衡平衡槽槽 高压泵高压泵（输送、均质泵）（输送、均质泵）循环循环消毒器消毒器 热交换热交换管加热（产品保温一定时间）管加热（产品保温一定时间）热交换热交换管管冷却（冷却水）冷却（冷却水）包装包装温度温度 为为保证品质保证品质,每个生产周期完成后都要用酸碱液对回路进行每个生产周期完成后都要用酸碱液对回路进行清洗清洗(CIP(CIP清洗清洗)注注:UHT应有的机能应有的机能:对内溶液的杀菌对内溶液的杀菌 保持内溶液的品质保持内溶液的品质基本流程（板式）调配桶平衡桶p pp p充填机

9、热水组合热水组合冷却水冷却水TICATICA:温度指示调节计+警报 TIA:温度指示计警报连续记录机压力圧力压力回流管路压力保持管TIA流量计蒸汽主要主要部件部件 循循环环消消毒毒器器4 是是一一盘盘用用不不锈锈钢钢管管弯弯成成的的环环形形套套管管，用用以以加加热热装装置置的的清清洗洗和和消消毒毒用用水水。加加热热时时，饱饱和和蒸蒸汽汽在在外外管管逆逆向向流流过过。在在产产品品杀杀菌菌时时，它只作管道用。它只作管道用。预预热热换换热热器器5、7 是是循循环环消消毒毒器器引引出出的的套套管管，同同样样地地弯弯成成环环形形。管管内内的的冷冷原原料料与与管管外外的的热热产产品在此进行热交换，它们中间

10、装有均质阀品在此进行热交换，它们中间装有均质阀6。主要主要部件部件 超超高高温温加加热热器器8 是是一一个个安安装装有有环环形形管管的的蒸蒸汽汽罐罐。制制品品在在内内管管流流动动，蒸蒸汽汽在在外外管管逆逆向向通通过过。整整个个加加热热段段分分成成几几段段，每每一一分分段段都都装装有有一一个个自自动动冷冷凝凝水水排排出出阀阀。当当达达到到极极大大操操作作限限度度时时，蒸蒸汽汽通通过过整整个个加加热热环环形形管管，冷冷凝凝水水在在最最后后一一个个阀阀门门排排出出。当当某某一一情情况况，例例如如只只需需要要使使用用部部分分加加热热环环形形管管，这这时时自自动动阀阀流流出出的的冷冷凝凝水水与与减减少少

11、的的加加热热表表面面相相一一致致，其其余余加加热热环环管管正正好好被被冷冷凝凝水水充充满满而而不不起起加加热热作作用用。一一旦旦加加工工能能力力再再增增加加时时，超超高高温温段段的的加加热热面面则则会会自自动动进进行行调调整整。因因此此，由由流流过过加加热热段段整整个个长长度度制制品品减减少少所所引引起起的的过过热热现现象象不不致致发发生生。这这一一设设计计使使得得加加热热面面能能适适应应各种不同粘度的制品，具有大的适应性。各种不同粘度的制品，具有大的适应性。超超高高温温加加热热器器主要主要部件部件 冷却器冷却器13、12、18等等 均为一盘均为一盘环形套管环形套管。均质阀均质阀 整个整个系统

12、有两台均质机，一台在系统有两台均质机，一台在加热器之前，压力约为加热器之前，压力约为20MPa，一台在加热，一台在加热器之后，压力为器之后，压力为0.55MPao两台均质机共有两台均质机共有5只阀只阀，主要是用较低的平均压力来，主要是用较低的平均压力来减少压力减少压力的波动和机件振动的波动和机件振动。29灭菌流程（）灭菌升温灭菌升温全程管路灭菌全程管路灭菌充填管路降温充填管路降温充填灭菌充填灭菌充填排放灭菌完成充填排放灭菌完成灭菌温度条件：灭菌温度条件：以绿茶为例以绿茶为例1331013310分钟分钟(降至充填温度降至充填温度)(热水进入充填机热水进入充填机)(降至灭菌温度降至灭菌温度1331

13、33)(1010分分钟管路灭菌钟管路灭菌)(充填排水阀开充填排水阀开)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31水赶料流程调配停止供料调配停止供料杀菌机开始赶料计时杀菌机开始赶料计时停止给充填机供料停止给充填机供料进入灭菌完成状态进入灭菌完成状态32CIP(Clean In Place)水洗水洗碱碱洗洗水洗水洗酸洗酸洗水洗水洗858585 85 溶度：溶度：2.02.5%2.02.5%20min20min858585856580 6580 溶度：溶度：1.21.5%1.21.5%10min10min3392924848898914514589蒸气进蒸气出去充填换热

14、器换热器热水泵热水缓冲桶热能循環回收简介3492924848898914514589蒸气进蒸气出去充填换热器换热器热水泵热水缓冲桶P2P1p2p1P4P3p4p3P5P6p5p6损坏防泄漏设计35如果换热器损坏如果换热器损坏P2P1p2p1因产品的设计压力因产品的设计压力PP热水的压力热水的压力p p所以热水或冷却水不会进入产品中造成污染所以热水或冷却水不会进入产品中造成污染糖度测量糖度测量或有颜色或有颜色产品热水系统防漏设计详图36如果已确认换热器损坏如果已确认换热器损坏P2P1p2p1可采用色素模拟法进行具体泄漏换热管的检测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

15、即用带有颜色的溶液进行检测(如上图所示如上图所示),),便观察到具体损坏的换热管便观察到具体损坏的换热管.灯光泄漏换热管检测二、安全概述二、安全概述1 1、操作环境要求、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：、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 3、

16、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

17、、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6、现场安全注意点(配图)：化学品使用注意高温设备注意三、操作说明三、操作说明(SOP)1 1、开机前、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）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

18、经启动）3、关机（灭菌）、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（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 4、生产过程操作说明、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（灭菌（SIP）过程说明：）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

19、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）；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

20、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。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5、CIP过程说明：过程说明：CIPCIP

21、清洗方式清洗方式方式方式步骤量步骤量(个个)内容内容水洗6全部是水洗碱洗18水洗-碱洗-水洗酸洗30水洗-碱洗-水洗-酸洗-水洗CIPCIP清洗过程说明清洗过程说明(参数以品管要求为准参数以品管要求为准)步步骤骤参数参数内容内容流量流量温温度度浓度浓度时间时间启动水洗15T/H85杀菌机全程之3周期将杀菌机内残留产品冲洗干净干净碱洗15T/H852.0-2.5%20min水洗OK,UHT平衡桶排空后补水,此时开始加碱（浓度由电导率侦测，由人机界面调整）。浓度达到设定值后开始碱洗计时水洗15T/H85碱洗OK，平衡桶排空，低液位开始清洗（此时回流排放阀保持排放状态），浓度侦测设定的0.1%开启回

22、流管路、喷球清洗。酸洗15T/H65-801.2-1.5%10min水洗OK,UHT平衡桶排空后补水,此时开始加酸（浓度由电导率侦测，由人机界面调整）。浓度达到设定值后开始酸洗计时水洗15T/H85酸洗OK，平衡桶排空，低液位开始清洗（此时回流排放阀保持排放状态），浓度侦测设定的0.1%开启回流管路、喷球清洗。结束后CIP钮灯灭UHTCIPUHTCIP操作步骤：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

23、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 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200S 2、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

24、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以下两点需要特别注意盘盘管管式式杀杀菌菌机机盘盘管管式式杀杀菌菌机机工艺流程工艺流程多多管（列管）式管（列管）式换热器换热器 多多管式换热器是由管式换热器是由一根壳管内套多根平行小一根壳管内套多根平行小管管而成复合管，再将多段复合管连接起来。每一而成复合管，再将多段复合管连接起来。每一段称为一程，各程的内管用段称为一程，各程的内管用U形管相连接，而外形管相连接，而外管则用支管相连接。这种换热器的程数较多

25、，一管则用支管相连接。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，通过内管壁流动，加热介质在外管中逆向流动，通过内管壁进行交换。进行交换。主要特点主要特点易结焦，工作时间长易结焦，工作时间长易于清洗，维护费用低易于清洗，维护费用低材质可靠，承受压力高材质可靠，承受压力高结构独特，热应力降低结构独特，热应力降低设计合理，适用范围广设计合理，适用范围广 与其他类型的换热器相比：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，稀薄状一

26、倍以上，适用范围更加宽广，稀薄状粘稠状物料均能胜任，维护时只要更换粘稠状物料均能胜任，维护时只要更换O形圈，无需笨重的工具，无死角，清洗形圈，无需笨重的工具，无死角，清洗彻底，效率高，换热效率远大于盘管式，彻底，效率高，换热效率远大于盘管式，传热系数接近板式，制造成本较高，占传热系数接近板式，制造成本较高，占地面积较大地面积较大 适用范围适用范围 适用于：适用于：高高粘度粘度的产品，含有纤维及果肉颗的产品，含有纤维及果肉颗粒较大的产品，酸度较高，对死角具有粒较大的产品，酸度较高，对死角具有腐蚀腐蚀性性的产品，低酸无菌含颗粒的产品，例如：的产品，低酸无菌含颗粒的产品，例如：番茄酱、果汁、咖啡饮料、人造奶油、冰淇番茄酱、果汁、咖啡饮料、人造奶油、冰淇淋等；另外，多管式灭菌系统在巴氏、高温、淋等；另外，多管式灭菌系统在巴氏、高温、超高温灭菌奶生产中有广泛的应用。超高温灭菌奶生产中有广泛的应用。任务分配任务分配