UHT超高溫殺菌設(shè)備應(yīng)用廣泛,近些年來(lái)超高溫殺菌設(shè)備由于設(shè)計(jì)上的一些缺陷導(dǎo)致生產(chǎn)性能不穩(wěn)定或者出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,這些缺陷主要為:生產(chǎn)處理量不足,殺菌溫度不穩(wěn)定,結(jié)垢結(jié)焦速度加快等,本文就此進(jìn)行闡述。
殺菌機(jī)的流程是根據(jù)生產(chǎn)工藝參數(shù)確定的,有什么樣的工藝要求就有什么樣的工藝流程,生產(chǎn)工藝流程不可能完全相同。流程是否正確決定著殺菌設(shè)備的性能問(wèn)題,因此,確定出最佳的設(shè)備工藝路線是設(shè)計(jì)殺菌機(jī)關(guān)鍵的第一步。工藝流程確定好了,之后按照工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。有些流程過(guò)于簡(jiǎn)單或過(guò)于繁瑣都會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)許多問(wèn)題,例如一機(jī)多用的問(wèn)題,需要大小兼顧,需要短接,極容易造成控制上的不穩(wěn)定或使產(chǎn)生結(jié)垢結(jié)焦的速度加快;一個(gè)好的工藝流程應(yīng)該不但流程走向正確無(wú)誤,而且流程上所有的門(mén)泵儀表及管道公稱直徑(或直徑)都要標(biāo)明,最重要的是物料經(jīng)過(guò)換熱器的進(jìn)出口溫度參數(shù)都必須準(zhǔn)確標(biāo)注清楚。這些計(jì)算的依據(jù),這樣再進(jìn)行工藝計(jì)算時(shí)才能減少出錯(cuò)。
物料多種多樣千差萬(wàn)別,相似的物料也有很多,根據(jù)物料選擇確定出適合的殺菌設(shè)備是關(guān)鍵問(wèn)題,物料的干物質(zhì)含量及黏度,物料在殺菌過(guò)程中是否發(fā)生化學(xué)變化,在殺菌過(guò)程中結(jié)垢結(jié)焦的程度等,這些都是選擇殺菌機(jī)類型需要考慮的問(wèn)題,其次要說(shuō)明的是如果板式超高溫殺菌能夠完成的殺菌,管式超高溫殺菌設(shè)備也一定能夠完成。
生產(chǎn)能力不足大多是因?yàn)闅⒕鷻C(jī)換熱面積計(jì)算偏小所致,換熱面積偏小又大多是傳熱系數(shù)計(jì)算選取過(guò)大所致,這方面因素導(dǎo)致?lián)Q熱面積偏小最為常見(jiàn)。UHT超高溫殺菌設(shè)備加熱介質(zhì)采用的都是過(guò)熱水加熱,過(guò)熱水與蒸汽是有差別的,過(guò)熱水作為加熱介質(zhì)其傳熱系數(shù)一般在1200~1400kcal/m2·h·℃之間,不宜選取過(guò)大。物料性質(zhì)對(duì)傳熱的效果影響很大,如果把物料理想化去設(shè)計(jì)就會(huì)導(dǎo)致面積過(guò)小。殺菌效果不應(yīng)僅從殺菌面積來(lái)判斷而應(yīng)經(jīng)得起生產(chǎn)的檢驗(yàn),滿足生產(chǎn)需要才有說(shuō)服力。
在殺菌過(guò)程中殺菌溫度要穩(wěn)定,進(jìn)料濃度也要穩(wěn)定。首先是進(jìn)料溫度要穩(wěn)定,其次是料液要保持前后一致,這是殺菌溫度穩(wěn)定的條件。當(dāng)殺菌溫度不足時(shí)這部分料液要返回進(jìn)料缸,這個(gè)料液溫度應(yīng)該與原料液溫度接近,這樣才能夠保持殺菌溫度的穩(wěn)定。為了殺菌溫度穩(wěn)定可在進(jìn)蒸汽調(diào)節(jié)閥的后面加裝角座閥,如圖1所示。
殺菌機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中要進(jìn)行清洗,清洗間隔時(shí)間長(zhǎng)短不同因物料不同會(huì)有所差別,應(yīng)根據(jù)具體的物料確定出最佳的清洗工藝路線及清洗間隔時(shí)間。同時(shí)清洗要徹底,要不定期拆開(kāi)殺菌機(jī)進(jìn)行抽檢,如果清洗不徹底不但影響殺菌溫度的穩(wěn)定性,還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品不合格,影響產(chǎn)品品質(zhì)。之前由于清洗不徹底所引發(fā)的質(zhì)量問(wèn)題比較多見(jiàn),有的殺菌機(jī)打開(kāi)后換熱管內(nèi)物料都已經(jīng)被燒焦碳化了,可見(jiàn)其嚴(yán)重的程度。
泵有兩種,一種輸送物料,一種用于清洗。在殺菌機(jī)上用于物料輸送的泵多為雙密封水冷卻的離心泵,對(duì)于粘稠料液像番茄醬類可采用螺桿泵(或容積泵)與高壓泵并用的方式進(jìn)行輸送。近年來(lái)也有反映采用雙機(jī)封的泵時(shí),機(jī)械密封磨損嚴(yán)重,這很容易導(dǎo)致冷卻水進(jìn)入到物料中,當(dāng)然這只是個(gè)例,不能因此而拒絕選用。在殺菌設(shè)備上都配有清洗泵,清洗泵分為兩種,一種為節(jié)段多級(jí)泵,一種為離心泵。需要特別說(shuō)明的是清洗用的泵流量要大于料液的泵流量,流量大目的是使清洗液在殺菌器中有比較高的流速,這樣對(duì)于結(jié)垢結(jié)焦的物料會(huì)起到?jīng)_刷的作用,因此用于清洗的泵流量一般為物料量的2~3倍,揚(yáng)程與物料的揚(yáng)程相當(dāng)。
哪怕一個(gè)很小的設(shè)計(jì)上的缺陷都可能引起設(shè)備操作或性能出現(xiàn)問(wèn)題,要設(shè)計(jì)出一套好的殺菌設(shè)備必須從細(xì)小做起,必須了解并掌握物料的特性,對(duì)于新物料要通過(guò)做實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行研究,只有這樣才能夠設(shè)計(jì)出滿足生產(chǎn)工藝需要的設(shè)備。