一種用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，包括注汽管柱、密封墊錢、三通管、螺旋導(dǎo)柱、頂端蓋、底端蓋、蒸汽導(dǎo)孔套、變徑管、墊圈、定位環(huán)。所述三通管上方放置注汽管柱，所述注汽管柱外焊接蒸汽導(dǎo)套，在注汽管柱內(nèi)部設(shè)置了一個可自由伸縮的彈簧，在注汽管柱與三通管內(nèi)部放置三螺旋導(dǎo)柱，所述三通管上方通過卡箍連接蒸汽端，下方通過卡箍連接變徑管輸出物料。本發(fā)明專利可用于高粘稠食品物料的在線式蒸煮殺菌。解決了高粘稠食品物料在殺菌過程中的糊化、結(jié)焦、設(shè)備不易清洗和堵料等問題，提高了高粘度濃漿物料在線生產(chǎn)的效率。
【專利說明】一種用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種食品殺菌裝置，尤其涉及一種用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]進入21世紀以來，隨著人們消費意識增強與消費水平的提高，對食品的質(zhì)量與安全的要求也越來越高，對于高粘稠食品物料，我國食品機械行業(yè)較常采用超高溫瞬時滅菌(UHT)方法，常見的裝置有板式換熱器、管式換熱器、刮板式換熱器。但這些裝置基于不同的物流都有一定的使用限制。
[0003]板式換熱器清洗和檢修都很方便，但僅適用于果肉含量不超過1%?3%的液體食品。管式換熱器的傳熱面積大且傳熱效果好，但主要用于加工果肉含量高的濃縮果蔬汁等液體食品。對于濃度較大的食品物料，用板式換熱器和管式換熱器會產(chǎn)生結(jié)焦或阻塞，目前主要采用帶有葉片的刮板式換熱器，物料在加熱面上刮動而使高粘度食品向前推送，達到加熱滅菌之目的。但是刮板式換熱器存在結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，制造成本和故障率較高，不易清洗等缺點。
[0004]流體食品物料在后期干燥成為粉類的過程中，從節(jié)能的角度出發(fā)，希望流體物料濃度盡可能的高，這樣可以降低后期能耗，然而濃度的提高會帶來殺菌的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:
[0007]本發(fā)明包括用于豎直向下輸送蒸汽的注汽管柱、三通管、螺旋導(dǎo)柱、頂端蓋、蒸汽導(dǎo)套、調(diào)節(jié)彈簧、底端蓋、變徑管、下卡箍、定位銷、定位環(huán)和上卡箍，所述注汽管柱與所述三通管通過所述上卡箍連接，所述注汽管柱通過焊接在管柱周向的圓環(huán)形翼片支撐放置于所述三通管上部，所述三通管下方連接所述變徑管，所述變徑管與所述三通管亦采用所述下卡箍連接，所述注汽管柱上部連接蒸汽輸入端，所述變徑管下部連接物料輸出端，所述三通管右端連接物料輸入端，所述三通管內(nèi)部放置所述螺旋導(dǎo)柱，所述螺旋導(dǎo)柱上方通過其頂部凹槽與所述注汽管柱周向的圓環(huán)形翼片下部的凸起形成接觸連接，所述螺旋導(dǎo)柱下方通過其底部凸起與所述變徑管上部的凹槽形成接觸連接，所述注汽管柱內(nèi)部位于所述三通管物料入口處放置所述定位環(huán)，所述定位環(huán)通過焊接連接在所述注汽管柱內(nèi)壁，所述注汽管柱下部接近末端處周向分布兩個對稱圓孔，所述定位銷通過該對稱圓孔形成間隙配合，在所述定位環(huán)與所述定位銷之間放置所述調(diào)節(jié)彈簧，所述調(diào)節(jié)彈簧下部焊接在所述底端蓋上，所述底端蓋放置于所述定位銷上，所述底端蓋中間設(shè)置一圓形小孔用以通過物料，所述調(diào)節(jié)彈簧上部焊接在所述頂端蓋上，所述頂端蓋通過所述定位環(huán)限位，所述注汽管柱在位于所述三通管物料入口下部分布周向圓孔，圓孔角度斜向下且成交錯間隙分布，在所述注汽管柱外部焊接所述蒸汽導(dǎo)套，所述蒸汽導(dǎo)套亦分布周向圓孔，圓孔角度斜向下，小孔分布與所述注汽管柱成間隙排列。用于豎直向下通入蒸汽的注汽管柱，注汽管柱放置于三通管上方，注汽管柱的設(shè)計準則由所需蒸汽量確定，注汽管柱通過焊接在管柱口下方的圓環(huán)形翼片放置于三通管上方用以定位。在注汽管柱內(nèi)部設(shè)計了一個可自由伸縮的彈簧，該彈簧上方末端焊接一個長筒端蓋，該端蓋外徑尺寸依據(jù)注汽管柱內(nèi)徑尺寸確定，一般略小于即可。彈簧下方放置于端蓋上，端蓋中部開有圓孔，用于通過倒吸入注汽管柱的粘稠物料。一根定位銷通過注汽管柱末端的周向圓孔。端蓋放置于注汽管柱末端的定位銷上。定位銷放置于三通管內(nèi)部，其長度設(shè)計準則依據(jù)三通管直徑選取。三通管下部連接變徑管，變徑管尺寸選取準則依據(jù)三通管和物料后期通過的管道尺寸選取。三通管內(nèi)部放置三螺旋導(dǎo)柱，三螺旋導(dǎo)柱上方有凹槽，與注汽管柱的圓環(huán)形翼片形成定位，下方同樣設(shè)置凸起，與變徑管的凹槽形成定位。該導(dǎo)柱主要用于防止高粘稠物料的結(jié)塊和粘壁現(xiàn)象，從而防止了設(shè)備的堵塞，保證了整個系統(tǒng)的功能能夠順利的實現(xiàn)，其設(shè)計準則依據(jù)三通管內(nèi)徑尺寸確定，一般略小于三通管內(nèi)徑保證可以拆裝即可。在注汽管柱內(nèi)部有一個專門用于限位的定位環(huán)，其主要作用是防止彈簧頂部的端蓋伸出過高，定位環(huán)高度與三通管右側(cè)物料入口處基本持平。
[0008]進一步，所述注汽管柱與所述三通管之間放置上密封墊圈并采用所述上卡箍連接，所述三通管與所述變徑管之間亦放置下密封墊圈并采用下卡箍連接。
[0009]作為一種優(yōu)選:所述注汽管柱與所述蒸汽導(dǎo)套均分布周向小孔，小孔分布呈交錯式排列。蒸汽導(dǎo)套和調(diào)節(jié)彈簧是本發(fā)明專利的核心設(shè)計，注汽管柱在位于三通管物料進口下方開始周向均布小孔，小孔角度略向下傾斜且成縱向交錯排列，在注汽管柱外，焊接了一個蒸汽導(dǎo)套，導(dǎo)套周向均布小孔，且與注汽管柱小孔成間隙式排列。經(jīng)過處理的定溫度蒸汽從噴射器頂部進入與從右側(cè)進入的經(jīng)預(yù)熱后的高粘度食品物料在噴射器內(nèi)部高度混合，由于蒸汽與物料發(fā)生熱交換，蒸汽會損失熱量，在瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)槔淠?，其體積與蒸汽相比約減小1000倍，蒸汽在冷凝的過程中，由于體積減小會在注汽管柱內(nèi)頂端蓋上方暫時形成真空狀態(tài)，此時粘稠物料會透過注汽管柱上的小孔倒吸到這個真空的空間，這樣便在混合的過程中產(chǎn)生了水錘現(xiàn)象和噪聲，此時，獨特設(shè)計的彈簧活塞在注汽管柱形成真空的時候就會上升打破了這種真空狀態(tài)，從而有效的消除了水錘現(xiàn)象，降低了設(shè)備運行的噪聲。蒸汽導(dǎo)套的加入使得在形成真空狀態(tài)時，物料需要經(jīng)過兩層蒸汽噴射孔，倒吸的行程加長，有效的阻止了物料的倒吸，部分被倒吸的粘稠物料直接從蒸汽導(dǎo)套和注汽管柱之間的間隙流出。
[0010]具體地，所述注汽管柱內(nèi)部放置所述調(diào)節(jié)彈簧，所述調(diào)節(jié)彈簧上部焊接所述頂端蓋，下部焊接所述底端蓋，所述頂端蓋通過所述定位環(huán)定位，所述底端蓋通過所述定位銷定位。調(diào)節(jié)彈簧有效的上漲或下跌，能夠通過溫度檢測器的變化有效調(diào)節(jié)蒸汽進入量，這樣便可根據(jù)生產(chǎn)要求得到不同溫度的出口物料，對生產(chǎn)流程的可控做到最優(yōu)。
[0011]作為一種改進，所述底端蓋中間設(shè)置一圓形小孔。
[0012]進一步，所述底端蓋通過所述定位銷定位；所述螺旋導(dǎo)柱外徑小于所述三通管內(nèi)徑，所述螺旋導(dǎo)柱內(nèi)徑小于所述蒸汽導(dǎo)套外徑并保證留有間隙。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:
[0014]本發(fā)明是一種用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明用于聞?wù)惩┦称肺锪系脑诰€式蒸煮殺菌。解決了聞?wù)惩┦称肺锪显跉⒕^程中的糊化、結(jié)焦、設(shè)備不易清洗和堵料等問題，提高了高粘度濃漿物料在線生產(chǎn)的效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明的螺旋導(dǎo)柱(4)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明的注汽管柱(I)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:注汽管柱(I)、上密封墊圈(2)、三通管(3)、螺旋導(dǎo)柱(4)、頂端蓋(5)、蒸汽導(dǎo)套￠)、調(diào)節(jié)彈簧(7)、底端蓋(8)、變徑管(9)、下卡箍(10)、下密封墊圈(11)、定位銷
(12)、定位環(huán)(13)和上卡箍(14) ο

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0021]如圖1至圖4所示:本發(fā)明包括用于豎直向下輸送蒸汽的注汽管柱(I)、三通管
(3)、螺旋導(dǎo)柱(4)、頂端蓋(5)、蒸汽導(dǎo)套￠)、調(diào)節(jié)彈簧(7)、底端蓋(8)、變徑管(9)、下卡箍(10)、定位銷(12)、定位環(huán)(13)和上卡箍(14)，所述注汽管柱(I)與所述三通管(3)通過所述上卡箍(14)連接，所述注汽管柱(I)通過焊接在管柱周向的圓環(huán)形翼片支撐放置于所述三通管(3)上部，所述三通管(3)下方連接所述變徑管(9)，所述變徑管(9)與所述三通管(3)亦采用所述下卡箍(10)連接，所述注汽管柱(I)上部連接蒸汽輸入端，所述變徑管(9)下部連接物料輸出端，所述三通管(3)右端連接物料輸入端，所述三通管(3)內(nèi)部放置所述螺旋導(dǎo)柱(4)，所述螺旋導(dǎo)柱(4)上方通過其頂部凹槽與所述注汽管柱(I)周向的圓環(huán)形翼片下部的凸起形成接觸連接，所述螺旋導(dǎo)柱(4)下方通過其底部凸起與所述變徑管(9)上部的凹槽形成接觸連接，所述注汽管柱(I)內(nèi)部位于所述三通管(3)物料入口處放置所述定位環(huán)(13)，所述定位環(huán)(13)通過焊接連接在所述注汽管柱(I)內(nèi)壁，所述注汽管柱(I)下部接近末端處周向分布兩個對稱圓孔，所述定位銷(12)通過該對稱圓孔形成間隙配合，在所述定位環(huán)(13)與所述定位銷(12)之間放置所述調(diào)節(jié)彈簧(7)，所述調(diào)節(jié)彈簧
(7)下部焊接在所述底端蓋(8)上，所述底端蓋(8)放置于所述定位銷(12)上，所述底端蓋
(8)中間設(shè)置一圓形小孔用以通過物料，所述調(diào)節(jié)彈簧(7)上部焊接在所述頂端蓋(5)上，所述頂端蓋(5)通過所述定位環(huán)(13)限位，所述注汽管柱(I)在位于所述三通管(3)物料入口下部分布周向圓孔，圓孔角度斜向下且成交錯間隙分布，在所述注汽管柱(I)外部焊接所述蒸汽導(dǎo)套(6)，所述蒸汽導(dǎo)套(6)亦分布周向圓孔，圓孔角度斜向下，小孔分布與所述注汽管柱(I)成間隙排列。
[0022]進一步，所述注汽管柱(I)與所述三通管(3)之間放置上密封墊圈(2)并采用所述上卡箍(14)連接，所述三通管(3)與所述變徑管(9)之間亦放置下密封墊圈(11)并采用下卡箍(10)連接。該種連接便于設(shè)備的拆卸和清洗。
[0023]作為一種優(yōu)選:所述注汽管柱(I)與所述蒸汽導(dǎo)套(6)均分布周向小孔，小孔分布呈交錯式排列。該種排列增加了物料由三通管(3)進入注汽管柱(I)的行程，交錯式的排列減緩了倒吸的作用力，有效的阻礙了物料在蒸汽冷凝發(fā)生體積變化時物料的倒吸，同時小孔均向下傾斜且具有相同的分布密度，孔徑大小根據(jù)物料特性和所需物料初末溫度進行設(shè)計。
[0024]具體地，所述注汽管柱內(nèi)部放置所述調(diào)節(jié)彈簧(7)，所述調(diào)節(jié)彈簧(7)上部焊接所述頂端蓋(5)，下部焊接所述底端蓋(8)，所述頂端蓋(5)通過所述定位環(huán)(13)定位，所述底端蓋(8)通過所述定位銷(12)定位。蒸汽與物料混合體積發(fā)生變化會在注汽管柱(I)內(nèi)形成真空狀態(tài)，粘稠物料會通過蒸汽導(dǎo)套(6)和注汽管柱(I)周向小孔倒吸入注汽管柱(I)內(nèi)，引發(fā)噪聲，調(diào)節(jié)彈簧⑵能夠根據(jù)蒸汽體積變化自由伸縮，打破真空狀態(tài)，調(diào)節(jié)彈簧
(7)應(yīng)根據(jù)蒸汽壓力大小和物料的初末溫度設(shè)計選取。
[0025]作為一種改進，所述底端蓋⑶中間設(shè)置一圓形小孔，用以通過物料。
[0026]進一步，所述底端蓋⑶通過所述定位銷(12)定位，定位銷(12)長度設(shè)計準則依據(jù)三通管內(nèi)徑確定，直徑設(shè)計準則依據(jù)所能承受的作用力確定；所述螺旋導(dǎo)柱(4)外徑小于所述三通管(3)內(nèi)徑，所述螺旋導(dǎo)柱(4)內(nèi)徑小于所述蒸汽導(dǎo)套(6)外徑并保證留有間隙。
[0027]本發(fā)明是一種用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，設(shè)備便于拆卸和清洗，故障率低，通常放置于食品生產(chǎn)殺菌工藝流程中。三通管(3)與注汽管柱(I)通過上卡箍
(14)連接，注汽管柱(I)上部與蒸汽輸入端連接，三通管(3)與變徑管(9)通過下卡箍(10)連接，變徑管(9)下部與加熱后的物料相連，設(shè)備可以直接用于在線式生產(chǎn)，占地面積少，利于實現(xiàn)自動化大規(guī)模應(yīng)用。螺旋導(dǎo)柱(4)采用多級同向螺旋，其作用是防止物料的粘壁現(xiàn)象并對物料起到導(dǎo)流作用。定位銷(12)的設(shè)計簡便而有效的實現(xiàn)了調(diào)節(jié)彈簧(7)的定位，定位銷長度設(shè)計準則應(yīng)略小于三通管內(nèi)徑，能夠有效的進行拆裝。注汽管柱(I)與三通管(3)之間放置密封墊圈(2)并采用卡箍(14)連接，三通管(3)與變徑管(9)之間亦放置密封墊圈(11)并采用卡箍(10)連接，這種連接可以防止外界環(huán)境的接觸，有效的避免了食品物料的污染。裝置各零部件均采用不銹鋼制造，通過焊接方式連接組裝，具有制造成本低，易于組裝，干凈衛(wèi)生，故障率低。本發(fā)明在注汽管柱(I)內(nèi)部設(shè)計了調(diào)節(jié)彈簧(7)，在注汽管柱(I)外部設(shè)計了蒸汽導(dǎo)套￠)，調(diào)節(jié)彈簧(7)可根據(jù)外部蒸汽壓力來進行動態(tài)升降，這樣注汽管柱(I)便有不同數(shù)量的氣孔露出，蒸汽可以順利通過氣孔與物料混合達到熱交換的目的，在發(fā)生熱交換后，蒸汽體積發(fā)生驟變，形成短暫的真空狀態(tài)，此時物料發(fā)生倒吸通過氣孔進入注汽管柱(I)，焊接在注汽管柱(I)外部的蒸汽導(dǎo)套(6) —方面增加了物料倒吸的行程，另一方面減弱了物料倒吸的作用力。短暫真空狀態(tài)使得調(diào)節(jié)彈簧(7)伸長，將倒吸進入注汽管柱(I)的物料排出并減弱設(shè)備運行噪聲。調(diào)節(jié)彈簧(7)的設(shè)計可以根據(jù)蒸汽壓力大小來選擇。實際應(yīng)用中，通常需要在蒸汽入口與物料出口處分別安裝溫度檢測器，方便準確獲得所需溫度，使用該裝置能夠?qū)ξ锪铣跄囟茸龅骄珳士煽?，該裝置可直接把蒸汽潛熱與粘稠物料發(fā)生交換，具有傳熱效率高，節(jié)約能源的優(yōu)點，同時該裝置有效的解決了傳統(tǒng)殺菌裝置對諸如巧克力、大豆等濃漿殺菌過程中存在的結(jié)焦、粘壁、堵料等問題。
[0028]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，其特征在于:包括用于豎直向下輸送蒸汽的注汽管柱(I)、三通管(3)、螺旋導(dǎo)柱(4)、頂端蓋(5)、蒸汽導(dǎo)套￠)、調(diào)節(jié)彈簧(7)、底端蓋(8)、變徑管(9)、下卡箍(10)、定位銷(12)、定位環(huán)(13)和上卡箍(14)，所述注汽管柱(I)與所述三通管(3)通過所述上卡箍(14)連接，所述注汽管柱(I)通過焊接在管柱周向的圓環(huán)形翼片支撐放置于所述三通管(3)上部，所述三通管(3)下方連接所述變徑管(9)，所述變徑管(9)與所述三通管(3)亦采用所述下卡箍(10)連接，所述注汽管柱(I)上部連接蒸汽輸入端，所述變徑管(9)下部連接物料輸出端，所述三通管(3)右端連接物料輸入端，所述三通管(3)內(nèi)部放置所述螺旋導(dǎo)柱(4)，所述螺旋導(dǎo)柱(4)上方通過其頂部凹槽與所述注汽管柱(I)周向的圓環(huán)形翼片下部的凸起形成接觸連接，所述螺旋導(dǎo)柱(4)下方通過其底部凸起與所述變徑管(9)上部的凹槽形成接觸連接，所述注汽管柱(I)內(nèi)部位于所述三通管(3)物料入口處放置所述定位環(huán)(13)，所述定位環(huán)(13)通過焊接連接在所述注汽管柱(I)內(nèi)壁，所述注汽管柱(I)下部接近末端處周向分布兩個對稱圓孔，所述定位銷(12)通過該對稱圓孔形成間隙配合，在所述定位環(huán)(13)與所述定位銷(12)之間放置所述調(diào)節(jié)彈簧(7)，所述調(diào)節(jié)彈簧(7)下部焊接在所述底端蓋(8)上，所述底端蓋(8)放置于所述定位銷(12)上，所述底端蓋(8)中間設(shè)置一圓形小孔用以通過物料，所述調(diào)節(jié)彈簧(7)上部焊接在所述頂端蓋(5)上，所述頂端蓋(5)通過所述定位環(huán)(13)限位，所述注汽管柱(I)在位于所述三通管(3)物料入口下部分布周向圓孔，圓孔角度斜向下且成交錯間隙分布，在所述注汽管柱(I)外部焊接所述蒸汽導(dǎo)套￠)，所述蒸汽導(dǎo)套(6)亦分布周向圓孔，圓孔角度斜向下，小孔分布與所述注汽管柱(I)成間隙排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，其特征在于:所述注汽管柱(I)與所述三通管(3)之間放置上密封墊圈(2)并采用所述上卡箍(14)連接，所述三通管(3)與所述變徑管(9)之間亦放置下密封墊圈(11)并采用下卡箍(10)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，其特征在于:所述注汽管柱(I)與所述蒸汽導(dǎo)套(6)均分布周向小孔，小孔分布呈交錯式排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，其特征在于:所述注汽管柱內(nèi)部放置所述調(diào)節(jié)彈簧(7)，所述調(diào)節(jié)彈簧(7)上部焊接所述頂端蓋(5)，下部焊接所述底端蓋(8)，所述頂端蓋(5)通過所述定位環(huán)(13)定位，所述底端蓋(8)通過所述定位銷(12)定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，其特征在于:所述底端蓋(8)中間設(shè)置一圓形小孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，其特征在于:所述底端蓋(8)通過所述定位銷(12)定位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高粘稠食品物料的在線蒸煮殺菌裝置，其特征在于:所述螺旋導(dǎo)柱⑷外徑小于所述三通管⑶內(nèi)徑，所述螺旋導(dǎo)柱⑷內(nèi)徑小于所述蒸汽導(dǎo)套(6)外徑并保證留有間隙。
【文檔編號】A23L3/00GK104323394SQ201410441935
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】張裕中, 戴寧, 王立慧 申請人:江蘇東方名廚食品科技有限公司