阅读说明：本技术 蒸汽电热连续式杀菌机 (Steam electric heating continuous sterilizer ) 是由 蒋祥 庄晓波 张维军 于 2020-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种蒸汽电热连续式杀菌机,包括定量喂料系统、电加热螺旋输送机、双向螺旋输送机、冷却螺旋输送机及干热蒸汽系统。该蒸汽电热连续式杀菌机可针对各种粉料、碎块状物料及颗粒状物料的连续杀菌,如：玉米、高粱、麦类、豆类,破碎后的饼类等,尤其针对香辛料、药草、种子、坚果及其它添加剂,采用本杀菌设备,所流失的易挥发性物质最小,以及杀菌后产品的颜色变化最小,特别是用在粉料及碎块状食品杀菌领域,本机结构简单,坚固耐用,安全可靠,安装容易,操作简单,生产率高。(The invention relates to a steam electric heating continuous sterilization machine, which comprises a quantitative feeding system, an electric heating screw conveyor, a bidirectional screw conveyor, a cooling screw conveyor and a dry heating steam system. The steam electric heating continuous sterilizer can continuously sterilize various powder materials, crushed block materials and granular materials, such as: corn, sorghum, wheat, beans, broken cakes and the like, particularly spice, herb, seed, nut and other additives, the sterilization equipment is adopted, so that lost volatile substances are minimum, the color change of sterilized products is minimum, and the sterilization equipment is particularly used in the field of powder and broken food sterilization.)

蒸汽电热连续式杀菌机

技术领域：

本发明涉及物料杀菌技术领域，尤其涉及一种蒸汽电热连续式杀菌机。

背景技术：

杀菌机可针对各种粉料、碎块状物料及颗粒状物料的连续杀菌，如：玉米、高粱、麦类、豆类，破碎后的饼类等；尤其针对香辛料、药草、种子、坚果及其它添加剂。然而现有的一些杀菌剂无法实现连续性生产，其杀菌效果也不是很理想。

发明内容

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本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种杀菌效果好、调节灵活方便、能够实现连续生产的蒸汽电热连续式杀菌机。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种蒸汽电热连续式杀菌机，包括定量喂料系统、电加热螺旋输送机、双向螺旋输送机、冷却螺旋输送机及干热蒸汽系统；

所述定量喂料系统用于定量喂料；

所述电加热螺旋输送机设置在定量喂料系统的输出端，用于对物料加热杀菌；

所述双向螺旋输送机对应设置在电加热螺旋输送机的输出端，用于将合格料和不合格料分开出料；

所述冷却螺旋输送机对应设置在双向螺旋输送机的输出端，用于接收合格料，并对合格料冷却；

所述干热蒸汽系统与电加热螺旋输送机连接，用于为电加热螺旋输送机提供压力蒸汽。

为了避免粉尘污染环境，所述蒸汽电热连续式杀菌机还包括除尘系统，所述除尘系统分别与电加热螺旋输送机、冷却螺旋输送机连接。

在本发明一较佳实施例中，所述定量喂料系统包括贮料箱及设置在贮料箱内的喂料绞龙，所述喂料绞龙采用变频电机控制，贮料箱的出口端设置有称重传感器。

在本发明一较佳实施例中，所述电加热螺旋输送机包括机槽及设置在机槽内的无轴螺旋叶片。

为了达到较好的冷却效果，所述冷却螺旋输送机包括料仓、中空转轴、螺旋叶片、带角度桨叶、冷水机、筛网、空气过滤器、冷风收集仓、若干通风管道、气体阻隔装置和风速调节装置，所述中空转轴设置在料仓内，所述螺旋叶片设置在中空转轴的进料段，所述带角度桨叶设置在中空转轴的出料段，所述冷水机与中空转轴内腔连通，所述料仓底部开设有通风口，所述筛网可拆卸地安装于所述通风口处，所述通风管道一端连接于所述通风口底部，另一端与所述冷风收集仓连接，所述冷风收集仓与空气过滤器连接，所述通风管道由若干管道组件彼此连接而成，所述气体阻隔装置和风速调节装置设置于所述通风管道上，所述气体阻隔装置可阻断或释放所述冷风收集仓内的气体进入所述通风管道，所述风速调节装置可调节所述通风管道内的气体通过所述筛网进入所述料仓内的速度。

作为优选，所述干热蒸汽系统包括电热蒸汽发生器及蒸汽管道，电热蒸汽发生器通过蒸汽管道与电加热螺旋输送机内腔连通。

本发明的有益效果是：

1、杀菌温度可控，能实现不同杀菌温度要求；

2、杀菌时间可控，能针对不同菌种调节最佳的杀菌时间；

3、物料杀菌后的菌落总数相比其它机型具有明显优势，可以降至99％；

4、无轴螺旋结构，实现连续生产；

5、干热蒸汽辅助加热，控制物料的含水率；

6、风冷和水冷结合的急速冷却设备，保证产品的品质；

7、整套系统从进料至出料采用变频调速控制；

8、加热和冷却多段安装高精度温度传感器实时显示工作温度；

9、整套系统采用PLC或计算机自动控制；

10、总之，本机结构简单，坚固耐用，安全可靠，安装容易，操作简单，生产率高。

附图说明：

图1为本发明的蒸汽电热连续式杀菌机的结构示意图；

图2为本发明的蒸汽电热连续式杀菌机的另一方向的结构示意图；

图3为本发明的冷却螺旋输送机的结构示意图；

图4为本发明的冷却螺旋输送机的另一方向的结构示意图。

具体实施方式

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下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1、图2一种蒸汽电热连续式杀菌机，包括依次设置的定量喂料系统1、电加热螺旋输送机2、双向螺旋输送机3、冷却螺旋输送机4、干热蒸汽系统6及除尘系统5。

机架平台用于联接和支承上述各设备，保证系统各部件正常运行，减少振动，方便操作及检修。

所述定量喂料系统1用于定量喂料，由贮料箱、喂料绞龙、支撑立柱等零件组成，是贮存待杀菌的原料并按控制要求定量给料的系统，喂料绞龙采用变频电机控制，实现喂料量可调，材料全部由304不锈钢制造。原料由一贮料仓通过螺旋喂料器喂料，根据产量要求设定螺旋喂料器喂料量，通过变频调速来实现，贮料仓安装有高精度称重传感器，实时显示物料重量；该系统与控制中心可实现数据传送，与整个系统实现信息反馈；贮料仓与螺旋喂料器用304不锈钢材质制作，以满足物料品质要求。容积1.5m³，螺旋输送功率1.1Kw。

所述电加热螺旋输送机2设置在定量喂料系统的输出端，用于对物料加热杀菌。电加热螺旋输送机2由机槽、无轴螺旋叶片、加热电源、导电线路板、蒸汽喷淋系统、温度传感器、绝缘体及导电轴承等几部分组成，采用本公司在先申请的CN102499336A公开的一种杀菌机；所有与料物接触部分采用304不锈钢及食品级四氟乙烯制作，导电部分采用标准金属铜牌，绝缘部分采用食品级塑料或食品级四氟乙烯。物料在长6.8m的无轴螺旋喂料器内停留时间可调，最长可达为20分钟，由出料口进入下一流程，无轴螺旋叶片通过特殊设计，加热温度可调，一般加热到100-120℃，叶片上间隔安装抛料桨叶，这样物料在向前流动过程中加热均匀；无轴螺旋叶片特殊特殊工艺加工而成，两端设计轴承支承，减小无轴螺旋叶片运转变形，叶片加热方式通过两端设计的旋转接触式触点控制器来接通高频低压交流电源，总功率90-110Kw(可调)，一端轴头与减速电机间用尼龙联轴器绝缘，两端支承轴承墙板用耐高温绝缘尼龙板，叶片与外壁筒体间隙3-5mm，筒体材料用304不锈钢制作，外层设计隔热绝缘层，螺旋叶片轴转速设计设计为变频调速，跟据不同物料及杀菌时间要求可调整；功率1.5Kw，物料在进入筒体前为常温，随着向前输送过程温度升高，到出料端达到100-120℃，保证完全杀灭引发疾病的细菌(埃希氏大肠菌、沙门氏菌及大肠菌)，合适的温度控制系统和物料是在不断运动翻滚的过程中杀菌保证了物料的原来品质和易挥发的油量的损失。在物料高温杀菌过程中，整个筒体内腔充入适量干燥蒸汽同时作用，并对一些特殊要求物和一些难杀灭病菌(如芽芉苞菌)，可充入适量臭氧代替蒸汽，以达到最佳效果。蒸汽喷淋方式通过间隔安装8-10个特殊喷头，保证物料在蒸汽(臭氧)环境中停留合适时间并充分接触，达到最佳杀菌效果；整个蒸汽管路压力保持在0.01-0.02Mpa左右。整个杀菌过程采用全屏计算机控制系统，特别是温度控制系统采用高灵敏传感器在线检测和数据实时反馈并实时修整控制。

所述双向螺旋输送机3对应设置在电加热螺旋输送机2的输出端，采用304不锈钢制作，两端出料，有效地把杀菌合格和不合格物料分开出料，保证产品杀菌品质。物料杀菌处理后由螺旋输送机排到下一工段，螺旋输送机的产量只要大于前面产量要求就可以了，我们设计成螺旋直径φ200mm，转速采用变频喂料型式，螺旋叶片和筒体全部采用304不锈钢制作；采用全自动控制的要求：主要由在线检测系统；通过电加热和蒸汽(臭氧)杀菌处理后的物料进入排料输送机后，自动检测并转换没有达到处理要求的物料重新进入前面系统重新杀菌处理，直到达到要求后进入下道工序。

所述冷却螺旋输送机4对应设置在双向螺旋输送机3的输出端，用于接收合格料，并对合格料冷却。如图2-4所示，所述冷却螺旋输送机包括料仓416、中空转轴43、螺旋叶片44、带角度桨叶45、冷水机42、筛网415、空气过滤器41、冷风收集仓48、若干通风管道、气体阻隔装置410和风速调节装置49，所述中空转轴43设置在料仓416内，所述螺旋叶片44设置在中空转轴43的进料段(左端)，所述带角度桨叶45设置在中空转轴43的出料段，所述冷水机42与中空转轴43内腔连通，所述料仓416底部开设有通风口414，所述筛网415可拆卸地安装于所述通风口414处，所述通风管道一端连接于所述通风口414底部，另一端与所述冷风收集仓48连接，所述冷风收集仓48与空气过滤器41连接，所述通风管道由若干管道组件彼此连接而成，所述气体阻隔装置410和风速调节装置49设置于所述通风管道上，所述气体阻隔装置410可阻断或释放所述冷风收集仓48内的气体进入所述通风管道，所述风速调节装置49可调节所述通风管道内的气体通过所述筛网415进入所述料仓416内的速度。

冷风收集仓48用于贮存经冷却和干燥后的气体，所述料仓416底部为U型，便于增大物料与冷风的接触面积，提高冷却效率。通风管道和通风口414连接处设置有密封圈412，通风管道由若干管道组件彼此通过抱箍47连接而成，所述气体阻隔装置410为蝶阀，蝶阀可阻断或释放所述冷风收集仓48内的气体进入所述通风管道，所述风速调节装置49可调节所述通风管道内的气体通过筛网415进入所述料仓416内的速度。另外，料仓416底部设置有挂钩413，用于悬挂维修物品或更换前后的通风管道。

物料经过电热加蒸汽(臭氧)处理后的温度达到100-120℃，显然不符合成品包装的要求，通过急速冷却和干燥使物料达到常温±3℃，并保持产品的物化性能及稳定性。冷却螺旋输送机4采用不连续螺旋输送，中空转轴43通冷水，水温控制在4±2℃，连续不间断供水，水压2-3kgf，并根据需要可调整；送料叶片做成桨叶螺旋状，材质304不锈钢；螺旋轴转速采用变频可调，功率3Kw；筒体材质304不锈钢，同时在整个筒体内通入干冷空气，空气用量根据需要可调节，通入空气压力在0.01-0.02Mpa。采用水冷和风冷结合方式。

所述干热蒸汽系统6包括电热蒸汽发生器及蒸汽管道，电热蒸汽发生器通过蒸汽管道与电加热螺旋输送机内腔连通。干热蒸汽系统6是为了增加杀菌效果及进一步控制产品的湿度，只需非常少量的一般压力蒸汽(3％产品的产量，0.03Mpa左右)，具体技术流程为：蒸汽加热→增压输送→蒸汽喷射→蒸汽排风回收→过滤蒸汽中粉体→蒸汽再加热。

所述除尘系统5分别与电加热螺旋输送2、冷却螺旋输送机4连接，用于吸收加工过程中的烟尘。

本发明的伺服控制系统：主要目的是根据不同物料，建立杀菌干燥最优工艺参数，实现杀菌温度、蒸汽量、杀菌时间和进料量的智能调节。既保证杀灭各种细菌，并保证产品特性和挥发性物质损失影响最小，满足欧州食品级要求。为实现这一目标，需要对整个杀菌过程的温度采用全自动伺服控制，采用先进的非接触式测温技术、输送器温度等干扰，直接测量准确的物料表面温度，以便对各段杀菌温度进行实时控制。主要技术流程为：关键点(CCP)监测→DSP数据分析处理→PLC控制→喂料速度、加热功率、蒸汽量调整。

本装置还具有清理检修门：合开式清理检修门，气弹簧结构固定，操作清理方便。

本发明工作过程如下：

原料由一贮料仓通过螺旋喂料器喂料，根据产量要求设定螺旋喂料器喂料量，通过变频调速来实现，贮料仓与螺旋喂料器用304不锈钢材质制作，以满足物料品质要求；

物料经螺旋喂料器进入长6.8m的电加热螺旋输送机内停留时间可调，最长可达为20分钟，由出料口进入下一流程，无轴螺旋叶片通过特殊设计，加热温度可调，一般加热到90-120℃，最高可达200℃，叶片上间隔安装抛料桨叶，这样物料在向前流动过程中加热均匀；无轴螺旋叶片特殊特殊工艺加工而成，两端设计轴承支承，减小无轴螺旋叶片运转变形，叶片加热方式通过两端设计的旋转接触式触点控制器来接通高频低压交流电源，电压、电流可调，一端轴头与减速电机间用绝缘食品级塑料，两端支承轴承墙板用耐高温绝缘材料，筒体材料用304不锈钢制作，内层覆四氟乙烯，外层设计隔热绝缘层，螺旋叶片轴转速设计设计为变频调速，跟据不同物料及杀菌时间要求可调整；物料在进入筒体前为常温，随着向前输送过程温度升高，到出料端达到设定温度(一般100-120℃)，保证完全杀灭引发疾病的细菌(埃希氏大肠菌、沙门氏菌及大肠菌)，合适的温度控制系统和物料是在不断运动翻滚的过程中杀菌保证了物料的原来品质和易挥发的油量的损失；

在物料高温杀菌过程中，整个筒体内腔充入适量干燥蒸汽同时作用，并对一些特殊要求物和一些难杀灭病菌(如芽芉苞菌)，可充入适量臭氧代替蒸汽，以达到最佳效果。蒸汽喷淋方式通过间隔安装8-10个特殊喷头，保证物料在蒸汽(臭氧)环境中停留合适时间并充分接触，达到最佳杀菌效果；整个蒸汽管路压力保持在0.01-0.03Mpa左右；

整个杀菌过程采用PLC或计算机控制系统，特别是温度控制系统采用高灵敏传感器在线检测和数据实时反馈并实时修整控制；

物料杀菌处理后由螺旋输送机排到下一工段，螺旋输送机的产量只要大于前面产量要求就可以了，我们设计成螺旋直径φ168mm，转速采用变频喂料型式，螺旋叶片和筒体全部采用304不锈钢制作；采用全自动控制的要求：主要由在线检测系统；通过电加热和蒸汽杀菌处理后的物料进入排料输送机后，自动检测并转换没有达到处理要求的物料重新进入前面系统重新杀菌处理，直到达到要求后进入下道工序――急速冷却系统；

物料经过电热加蒸汽处理后的温度达到70-100℃，显然不符合成品包装的要求，通过急速冷却和干燥使物料达到常温±2-3℃，并保持产品的物化性能及稳定性。冷却机槽采用不连续螺旋输送，中间空心轴通冷水，水温控制在4±2℃，连续不间断供水，水压2-3kgf，并根据需要可调整；送料叶片做成桨叶螺旋状，材质304不锈钢；螺旋轴转速采用变频可调；筒体材质304不锈钢，同时在整个筒体内通入干冷空气，空气用量根据需要可调节，通入空气压力在0.01-0.03Mpa。采用水冷和风冷结合方式急速冷却，最终达到可以包装的要求。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“侧”、“端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“设有”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。