列管式殺菌器在食品加工、飲料生產、醫(yī)藥工業(yè)以及化工領域等行業(yè)中被廣泛應用,尤其在液體或氣體殺菌處理方面。其主要作用是通過加熱介質(如蒸汽)傳遞熱能,以達到有效殺滅微生物、延長保質期的目的。它的核心控制因素包括溫度、時間和壓力,而其中溫度和時間的精準控制是確保其殺菌效果的關鍵。
1. 溫度控制的原理
溫度主要由外部加熱介質(如蒸汽或熱水)來傳遞。在傳熱過程中,熱介質的溫度必須與被處理液體的流速、熱容量等因素配合,以確保液體能夠在規(guī)定時間內達到所需的殺菌溫度。
設備通常配備了溫控設備,如溫度傳感器和熱交換系統(tǒng)。溫度傳感器可以實時監(jiān)控列管中的液體溫度,依據(jù)設定值來調節(jié)蒸汽壓力或加熱介質的流量,從而確保液體溫度在規(guī)定范圍內。
2. 加熱方式
常見的加熱方式有蒸汽加熱和電加熱。蒸汽加熱是常見的方式,蒸汽通過列管壁傳熱,使得被加熱液體溫度逐漸上升。蒸汽壓力的變化直接影響加熱溫度,因此溫度控制系統(tǒng)需根據(jù)蒸汽壓力自動調節(jié),以保持穩(wěn)定的加熱效果。
3. 溫度監(jiān)測與調節(jié)
大多配備了智能化的溫度控制系統(tǒng)。通過PLC(可編程邏輯控制器)系統(tǒng),操作員可以實時監(jiān)控列管內液體的溫度,并通過調整蒸汽流量或熱交換速率來確保溫度穩(wěn)定。此外,部分設備還配有多點溫度探頭,可同時監(jiān)控多個位置的溫度變化,從而對溫度分布進行精確調節(jié)。

時間控制在列管式殺菌器中的作用與溫度控制同樣重要。合理的殺菌時間能夠確保微生物被殺滅,避免過長時間的加熱造成產品營養(yǎng)成分的損失或口感改變。
1. 時間與溫度的關系
溫度和時間是殺菌效果的兩大決定因素,二者往往是互為依存的。在一定的溫度下,延長殺菌時間可以更有效地殺滅微生物,但過長的時間可能會對熱敏感的產品(如牛奶、果汁等)產生不良影響。因此,溫度和時間需要根據(jù)不同產品的特性進行優(yōu)化。
例如,在高溫短時間的殺菌方式中,產品在短時間內達到殺菌所需的溫度,這樣既能達到良好的殺菌效果,又能保持產品的風味和營養(yǎng)成分。
2. 時間控制的實現(xiàn)
時間控制通常依賴于介質的流速、列管的長度以及管道的設計。流速越快,液體在列管內的停留時間越短,反之亦然。殺菌器通過控制流量調節(jié)停留時間,以確保液體在達到殺菌溫度后能夠持續(xù)一定時間進行殺菌。
一些殺菌器配備了自動調節(jié)系統(tǒng),能夠根據(jù)生產要求自動調整液體的流速,確保不同批次的產品在相同的溫度下均能保證有效的殺菌時間。
3. 停留時間與設備設計
殺菌器的設計決定了介質的停留時間。列管的長度、直徑以及流動路徑的配置都會影響液體的停留時間。例如,較長的列管可以增加液體的停留時間,適用于需要較長時間才能完成殺菌的產品。
部分殺菌器采用了多段式設計,在不同階段設定不同的溫度和時間,以適應不同產品的需求。例如,一些產品可能需要先在較低溫度下進行預殺菌,然后再進入高溫段進行殺菌。
列管式殺菌器的溫度和時間控制通常是同步進行的,二者通過自動化系統(tǒng)共同調節(jié),以達到殺菌效果。通過精確控制溫度和時間的關系,可以在不影響產品質量的前提下,保證微生物的殺滅。
1. PLC控制系統(tǒng)
普遍采用PLC控制系統(tǒng),它可以根據(jù)設定的程序自動調節(jié)溫度和時間。通過內置的溫控傳感器,PLC系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控設備的工作狀態(tài),自動調節(jié)溫度和流速,從而控制液體的溫度和停留時間。
2. 數(shù)據(jù)記錄與追溯
為了保證殺菌過程的穩(wěn)定性和一致性,許多殺菌器配備了數(shù)據(jù)記錄和追溯功能。操作員可以通過查看溫度、時間、流量等參數(shù)的歷史記錄,評估設備的工作狀態(tài),及時調整和優(yōu)化生產工藝。
結語:
列管式殺菌器作為一種高效的加熱殺菌設備,其溫度和時間的控制對殺菌效果至關重要。合理的溫度和時間控制不僅能確保殺菌效果,還能保護產品的質量。通過合理的設計和技術手段,溫度和時間的控制可以實現(xiàn)精確化、智能化,進一步提升工作效率和產品質量。