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专利号: 2024105740523
申请人: 山东瑞海自动化科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.饮料瞬时高温灭菌节能系统,其特征在于,包括:

进料管道(111),用于传送液体物料;

换热器(100),其低温通路的进料端与所述进料管道(111)连接,其低温通路的出料端与第一加热后管道(117)相连,其高温通路的进料端与第三加热后管道(115)相连,其高温通路的出料端与第一降温后管道(113)相连,用于冷液体物料与加热后液体物料进行热量交换;

热泵系统,连接于换热器(100)低温通路的出料端和高温通路的出料端,用于冷却杀菌后的液体物料和加热待杀菌的液体物料;

出料管道(114),与所述热泵系统连接;

加热器(200),通过加热管道(112)与所述换热器(100)的高温通路的出料端相连接,用于开始启动时对液体物料进行预加热,所述加热器(200)的出料端与热泵系统连接;

第一球阀(121),设于所述加热管道(112)上;

第一降温后管道(113),其进料端与所述换热器(100)的高温通路的出料端连接,其出料端与热泵系统连接,所述第一降温后管道(113)与加热器(200)并联交替使用;

第二球阀(122),设于所述第一降温后管道(113)上;

所述热泵系统包括第一热泵系统和第二热泵系统;

所述第一热泵系统包括:

高温热泵蒸发器(300),其进料端与所述第一降温后管道(113)的出料端连接,用于对液体物料进行第二次冷却;

高温热泵冷凝器(500),通过高温热泵压缩机(800)用于吸收高温热泵蒸发器(300)的热量对液体物料进行第二次加热,其进料端通过第一加热后管道(117)与所述换热器(100)的低温通路的出料端相连;

所述第二热泵系统包括:

复叠式低温热泵蒸发器(400),其进料端通过第二降温后管道(116)与所述高温热泵蒸发器(300)的出料端连接,用于对液体物料进行进一步冷却,其出料端与所述出料管道(114)连接;

复叠式高温热泵冷凝器(600),通过复叠式热泵压缩机(700)用于吸收复叠式低温热泵蒸发器(400)的热量对液体物料进行第三次加热,其进料端通过第二加热后管道(118)与所述高温热泵冷凝器(500)的出料端连接,其出料端通过第三加热后管道(115)与所述换热器(100)的高温通路的进料端连接。

2.饮料瞬时高温灭菌节能工艺,其特征在于,使用权利要求1所述的系统,包括以下步骤:S1:液体物料首次加热时,第二球阀(122)关闭,第一球阀(121)打开,液体物料通过进料管道(111)依次通过换热器(100)的低温通路、第一加热后管道(117)、高温热泵冷凝器(500)、第二加热后管道(118)、复叠式高温热泵冷凝器(600)、第三加热后管道(115)、换热器(100)的高温通路进入到加热器(200)中,对液体物料进行预加热,加热至第三加热后管道(115)的液体物料温度≥130℃,停止加热工作;

S2:关闭第一球阀(121),打开第二球阀(122),让新进入的液体物料不流经加热器(200),从进料管道(111)流入换热器(100)的低温通路,与换热器(100)的高温通路内的≥

130℃的高温液体物料进行热量交换,进行第一次加热,同时换热器(100)内的高温通路内的高温液体物料进行第一次冷却;

S3:第一次加热后液体物料经第一加热后管道(117)后进入到高温热泵冷凝器(500)中再进行第二次加热,与此同时从换热器(100)的高温通路中流出的第一次冷却后的高温液体物料通过第一降温后管道(113)进入到高温热泵蒸发器(300)中进行第二次冷却,高温热泵蒸发器(300)吸收的热量用于加热高温热泵冷凝器(500)中的液体物料,使进入第二加热后管道的液体物料温度≥100℃;

S4:第二次加热后液体物料经第二加热后管道(118)进入到复叠式高温热泵冷凝器(600)中进行第三次加热,与此同时第二次冷却后的高温液体经第二降温后管道(116)进入到复叠式低温热泵蒸发器(400)中进行第三次冷却,复叠式低温热泵蒸发器(400)吸收的热量用于加热复叠式高温热泵冷凝器(600)中的液体物料,使复叠式高温热泵冷凝器(600)中液体物料进行加热,使进入第三加热后管道的液体物料温度≥130℃;

S5:第三次加热后液体物料经第三加热后管道(115)进入到换热器(100)的高温通路中,对换热器(100)中的低温通路的新进入的待杀菌的低温液体物料进行热交换,完成第一次冷却,同时新进入的待杀菌的液体物料进行第一次加热,完成第一次升温,如此循环,连续不断的完成液体物料升温杀菌、降温冷却的全过程;

S6:第三次冷却后的液体物料从出料管道(114)进入储液罐或者直接进入自动灌装包装机,完成整个高温连续瞬时杀菌。