一種實(shí)驗(yàn)用超高壓殺菌設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種實(shí)驗(yàn)用超高壓殺菌設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在一個(gè)密閉容器內(nèi)，在一定靜水壓下，生物蛋白質(zhì)會(huì)變性、凝固。高壓食品加工是利用數(shù)千個(gè)大氣壓，即超高壓的靜水壓加壓食品。水在超高壓作用下被壓縮，而受壓介質(zhì)中的蛋白質(zhì)、淀粉等物質(zhì)也被壓縮，即在高壓下形成生物體構(gòu)造的氨鍵結(jié)合、離子結(jié)合及疏水結(jié)合等非共有結(jié)合發(fā)生變性，酶失去機(jī)能，細(xì)菌被殺死。形成蛋白質(zhì)的一次構(gòu)造的氨基酸的縮氨酸結(jié)合是共有結(jié)合，在數(shù)千大氣壓下不發(fā)生變性；同樣食物中的維生素及香氣等低分子化合物也具有共有結(jié)合，在高壓下不發(fā)生變化，也就是說在一個(gè)特定超高壓容器內(nèi)，通過超尚壓使食品滅菌同時(shí)，還能保持食品原有風(fēng)味。
[0003]現(xiàn)在在超高溫殺菌設(shè)備研發(fā)上，歐洲一些國(guó)家，比如西班牙，德國(guó)以及亞洲的日本做了一些研究并有生產(chǎn)型設(shè)備和部分研發(fā)類設(shè)備。國(guó)內(nèi)這類研發(fā)才剛起步。此類設(shè)備一般用于食品殺菌和生物制藥行業(yè)。
[0004]目前國(guó)外常見的食品加壓裝置由高壓容器和加壓減壓系統(tǒng)兩大部分組成，高壓容器是整個(gè)裝置的核心，工作條件苛刻，要求嚴(yán)格，為保證安全生產(chǎn)其容積不宜過大，一般為I?50L，超高壓食品加工裝置的特點(diǎn)是承受壓力高一般為150?600MPa，循環(huán)載荷次數(shù)多，一般連續(xù)工作通常為2.5次/h。
[0005]現(xiàn)有壓力容器設(shè)備結(jié)構(gòu)，一般可分成二大類:第一類是倍壓式，即容器由高壓腔和低壓腔組成。該結(jié)構(gòu)通過高低壓腔的倍壓關(guān)系可在高壓腔內(nèi)產(chǎn)生很大的超高壓，因而對(duì)加壓減壓系統(tǒng)要求不高。該結(jié)構(gòu)的另一特點(diǎn)是采用框架結(jié)構(gòu)安裝高低壓腔，而框架的重要用處還在于承受由高壓引起的軸向力，從而容器的端蓋及其密封結(jié)構(gòu)因受力大大減少而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材變得容易。整個(gè)裝置可設(shè)計(jì)承受大范圍的超高壓，腔體也可設(shè)計(jì)成大容積，適用于大型化生產(chǎn)。第二類是單腔式，壓力容器只有高壓腔，通過加壓系統(tǒng)直接產(chǎn)生超高壓，對(duì)加壓減壓系統(tǒng)要求很高，即要求壓力栗能產(chǎn)生超高壓。為不使整個(gè)設(shè)計(jì)復(fù)雜化，裝置設(shè)計(jì)壓力不高，一般< 500MPa，且容器腔體也不大，從而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、裝置小型化。尤其是密封結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)的靈巧方便，符合快裝快拆要求。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):通過特定的水增壓裝置，將油壓轉(zhuǎn)為水壓，同時(shí)可以在一定壓力下，比如設(shè)定400MPa穩(wěn)壓及恒溫狀態(tài)下殺菌。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn):現(xiàn)有超高壓滅菌設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備維護(hù)成本高。設(shè)備增壓上升到設(shè)定值后，如果需要再設(shè)定一個(gè)新的設(shè)定值，設(shè)備需要重新泄壓后再次升壓到新設(shè)定值。實(shí)驗(yàn)型超高壓設(shè)備保溫一般采用加熱套或纏繞加熱絲形式，溫控精度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，主要提供一種采用夾層水浴方式對(duì)超高壓容器進(jìn)行升溫和降溫，使超高壓容器受熱均勻，也比油浴方式升溫降溫更快捷的超高壓殺菌設(shè)備。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)用超高壓殺菌設(shè)備，包括液壓裝置、超高壓容器、油壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)，其特征在于:
[0010]超高壓容器置于密封裝置內(nèi)，密封裝置所設(shè)的上蓋上方設(shè)有液壓裝置，密封裝置的下部置于夾套式換熱器內(nèi)，夾套式換熱器內(nèi)還設(shè)有水介質(zhì)增壓器，水介質(zhì)增壓器的進(jìn)水口連接位于夾套式換熱器外的超高壓栗的出水口，水介質(zhì)增壓器的出水口接入超高壓容器的腔室內(nèi)，水介質(zhì)增壓器的進(jìn)氣口連接位于夾套式換熱器外的油壓系統(tǒng)的出氣口，夾套式換熱器的殼程的進(jìn)、出口分別采用管路對(duì)應(yīng)連接熱水發(fā)生器的出口和熱水發(fā)生器的進(jìn)口 ；熱水發(fā)生器的出口與夾套式換熱器的殼程進(jìn)口之間的管路上還設(shè)有熱水循環(huán)栗。
[0011]所述的密封裝置采用在內(nèi)筒的筒口設(shè)密封頭，所述密封頭的底部設(shè)為倒錐形，密封頭底部上方的外壁上從上至下設(shè)有多個(gè)組合式密封條，所述內(nèi)筒外套設(shè)外筒，一上蓋蓋合密封頭后與外筒法蘭密封連接;所述的內(nèi)筒的上端高出外筒的上端;所述的內(nèi)筒的外壁與外筒的內(nèi)壁之間為緊密貼合。
[0012]位于夾套式換熱器上方處的外筒上部與夾套式換熱器一體成型。
[0013]所述的內(nèi)筒的內(nèi)壁近底部設(shè)有支撐超高壓容器的擱板。
[0014]所述的液壓裝置設(shè)有縱向運(yùn)動(dòng)的液壓密封軸承，液壓密封軸承的底端抵接密封裝置的上蓋。
[0015]所述的上蓋與液壓密封軸承之間還設(shè)有限位傳感器;所述的液壓密封軸承的外壁近底部設(shè)有法蘭式盤，在法蘭式盤的下方設(shè)有限位傳感器的上觸頭，在限位傳感器的上觸頭下方對(duì)應(yīng)處的上蓋上設(shè)有限位傳感器的下觸頭。
[0016]法蘭式盤的外壁上設(shè)有手柄。
[0017]所述的超高壓容器內(nèi)設(shè)有物料籃。
[0018]所述的電控制系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)的各個(gè)信號(hào)端分別連接油壓系統(tǒng)的信號(hào)端、液壓裝置的信號(hào)端、熱水發(fā)生器的信號(hào)端、熱水循環(huán)栗的信號(hào)端、超高壓栗的信號(hào)端、水介質(zhì)增壓器的信號(hào)端。
[0019]所述的電控制系統(tǒng)設(shè)有觸摸屏。
[0020]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)勢(shì):
[0021]結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便；
[0022]采用油壓系統(tǒng)為作為水介質(zhì)增壓器的動(dòng)力，并采用超高壓的水介質(zhì)增壓器循環(huán)往復(fù)的增壓方式對(duì)密保的超高壓容器的腔室進(jìn)行增壓；
[0023]采用液壓密封軸配合采用多層組合式密封條的密封頭能將超高壓容器開口處完全密封，對(duì)超高壓容器進(jìn)行密封，能將超高壓容器內(nèi)的最高壓力提到400MPa;
[0024]通過外置式熱水發(fā)生器和外置式熱水循環(huán)栗輸送方式對(duì)夾套式換熱器進(jìn)行供水，實(shí)現(xiàn)對(duì)超高壓容器的夾層水浴，進(jìn)而對(duì)超高壓容器內(nèi)的物料實(shí)現(xiàn)加熱與溫控，在一定溫度和壓力下將物料內(nèi)的細(xì)菌殺死，起到保鮮滅菌效果。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型中內(nèi)裝有超高壓容器的密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本實(shí)用新型中密封裝置的剖面示意圖。
[0028]圖4為本實(shí)用新型中液壓裝置中液壓密封軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]參見附圖1?圖4，I為超高壓容器;2為密封裝置;2-1為外筒;2_2為上蓋;2_3為密封頭;2-4為內(nèi)筒;2-5為擱板;3為夾套式換熱器;4為水介質(zhì)增壓器;5為油壓系統(tǒng);6為液壓裝置;6-1為液壓密封軸承;6-2為法蘭式盤;7為手柄;8為熱水發(fā)生器;9為熱水循環(huán)栗；10為超高壓栗;11-1為限位傳感器的上觸頭;11-2為限位傳感器的下觸頭。
【具體實(shí)施方式】
[0030]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。
[0031]實(shí)施例1
[0032]參見圖1?圖4，本實(shí)用新型包括液壓裝置6、超高壓容器1、油壓系統(tǒng)5、電控系統(tǒng)，其特征在于:
[0033]超高壓容器I置于密封裝置2內(nèi)，密封裝置2所設(shè)的上蓋2-2上方設(shè)有液壓裝置6，密封裝置2的下部置于夾套式換熱器3內(nèi)，夾套式換熱器3內(nèi)還設(shè)有水介質(zhì)增壓器4，水介質(zhì)增壓器4的進(jìn)水口連接位于夾套式換熱器3外的超高壓栗10的出水口，水介質(zhì)增壓器4的出水口接入超高壓容器I的腔室內(nèi)，水介質(zhì)增壓器4的進(jìn)氣口連接位于夾套式換熱器3外的油壓系統(tǒng)5的出氣口，夾套式換熱器3的殼程的進(jìn)、出口分別采用管路對(duì)應(yīng)連接熱水發(fā)生器8的出口和熱水發(fā)生器8的進(jìn)口 ；熱水發(fā)生器8的出口與夾套式換熱器3的殼程進(jìn)口之間的管路上還設(shè)有熱水循環(huán)栗9。
[0034]本實(shí)用新型采用油壓系統(tǒng)5作為水介質(zhì)增壓器4的動(dòng)力，并通過水介質(zhì)增壓器4循環(huán)往復(fù)的增壓方式對(duì)密保的超高壓容器I的腔室進(jìn)行增壓，其最高容器內(nèi)壓力可達(dá)到400MPao