蒸汽温湿度高精度调节装置及方法与流程

1.本发明涉及蒸汽除菌领域，具体是一种蒸汽温湿度高精度调节装置及方法。


背景技术：

2.蒸汽灭菌是将待灭菌的物品放在一个密闭的加压灭菌锅内，通过加热，使灭菌锅隔套间的水沸腾而产生蒸汽，待水蒸汽急剧地将锅内的冷空气从排气阀中驱尽，然后关闭排气阀，继续加热，此时由于蒸汽不能溢出，而增加了灭菌器内的压力，从而使沸点增高，得到高于100℃的温度，导致菌体蛋白质凝固变性而达到灭菌的目的。
3.蒸汽灭菌时，最大难点在于如何对蒸汽干燥度和含水率进行控制，特别是一些食品和药品，若蒸汽含水量较高，容易导致结块变色。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种蒸汽温湿度高精度调节装置及方法，使用在蒸汽灭菌设备中可以对蒸汽的干燥度和含水率进行快速和高效的调节控制，对在灭菌时容易结块变色的产品会有更好的效果。
5.本发明提供了一种蒸汽温湿度高精度调节装置，包括若干空气加热罐体和蒸汽加热罐体，所述空气加热器由空气加热罐体和电加热管组成，入气口为压缩空气进气管道，出气口通过热空气管道与蒸汽加热器连接；所述蒸汽加热器由蒸汽加热罐体和内置电加热管组成，包括若干进气口和混合过热汽体出口，其中若干进气口与热空气管道连接，若干进气口连接有进蒸汽管道，混合过热汽体出口通过混合汽体管道连接到混合气体输出管道。
6.进一步改进，所述热空气管道上设置有第一温度控制器和压缩空气单向阀。
7.进一步改进，所述混合气体管道上设置有混合气体管道、混合气体流量计、第二温度控制器和蒸汽湿度检测仪。。
8.进一步改进，所述空气加热罐体和蒸汽加热罐体外部设置有保温层。
9.进一步改进，所述压缩空气进气管道上设置有空气流量计。
10.进一步改进，所述进蒸汽管道上设置有蒸汽流量计、蒸汽温度传感器和蒸汽单向阀。
11.进一步改进，所述进蒸汽管道和热空气管道通过y型混合输入接头或文丘里混合器与蒸汽加热罐体连接。
12.进一步改进，所述蒸汽加热罐体底部通过疏水阀连接有冷凝水排出管道。
13.本发明还提供了一种蒸汽温湿度高精度调节方法，采用上述蒸汽温湿度高精度调节装置，包括以下步骤：1）压缩空气通过压缩空气进气管道进入到空气加热罐体，空气流量计显示通入压缩空气的流量，电加热管对压缩空气进行加热，加热温度为101-300摄氏度。
14.2）加热后的压缩空气通过热空气管道进入蒸汽加热罐体，第一温度控制器实时监控热空气管道内压缩空气的温度，同时饱和蒸汽通过进蒸汽管道进入蒸汽混合加热罐体，
蒸汽流量计显示通入饱和蒸汽的流量，蒸汽温度传感器显示通入饱和蒸汽的温度。
15.3）根据需求通过电加热管对压缩空气温度进行加热调整，使压缩空气的温度高于饱和蒸汽温度，通过阀门控制压缩空气和饱和蒸汽的流量比例为0:1-1:1，这样的比例范围可以充分的调节控制经过加热后的混合过热汽体中的含水率；经过对压缩空气和饱和蒸汽的混合比例精确控制加热后混合气体的湿度为0一100％；压缩空气通过加热后的温度比饱和蒸汽的温度高1-150度；这样可以有效的防止压缩空气和饱和蒸汽接触混合时产生冷凝水。
16.4）加热后的压缩空气通过热空气管道与通过进蒸汽管道进入的蒸汽同时进入y型三通或文丘里混合器进行一次混合，气体混合时，压缩空气和饱和蒸汽的压力相同，蒸汽混合加热器对蒸汽和热空气进行二次混合加热，混合加热后依次通过混合过热汽体管道和混合过热汽体输出管道输送到灭菌设备中，此时通过混合过热汽体管道上的第二温度控制器实时监测混合过热汽体温度，并根据需求通过蒸汽加热器对混合过热汽体温度进行调整，混合过热汽体的可调整温度为101度-300度。二次加热后，混合过热汽体温度高于压缩空气和饱和蒸汽混合后的温度5-100度，这样的二次加热温度可以充分的保证二次加热后混合过热汽体的品质和防止在后端输出管道中的冷凝。
17.步骤2）中通入饱和蒸汽时，饱和蒸汽的温度为100-250度，压力为0.11033mpa-3.9776mpa。
18.步骤3）中所述压缩空气和蒸汽的流量比例通过自动比例调压阀和流量计进行自动控制，所述温度调整过程，压缩空气通过加热后的温度比饱和蒸汽的温度高1-150度。
19.步骤4）中气体混合时，压缩空气和饱和蒸汽的压力相同，二次加热后，混合过热汽体温度高于压缩空气和饱和蒸汽混合后的温度5-100度。
20.本发明有益效果在于：1、使用在蒸汽灭菌设备中可以对蒸汽的干燥度和含水率进行快速和高效的调节控制，对于不适合用蒸汽灭菌的含糖量高，胶质类，浓缩提取物类的粉末颗粒以及灭菌时容易结块变色的产品会有更好的效果。
21.2、压缩空气通过加热后的温度要比饱和蒸汽的温度要高，范围是1-150度，这样可以有效的防止压缩空气和饱和蒸汽接触混合时产生冷凝水。
22.3、压缩空气和饱和蒸汽混合时的量比例是1:0.01-1:1，这样的比例范围可以充分的调节控制经过加热后的混合过热汽体中的含水率。
23.4、当压缩空气和饱和蒸汽通过两个单向阀和y型三通混合进入蒸汽加热罐内时， 压缩空气和饱和蒸汽的两者压力保持一致，能够保证两者输入的量和混合的效果。
24.5、压缩空气和饱和蒸汽混合进入蒸汽加热罐进行二次加热，二次加热的温度要高，于压缩空气和饱和蒸汽混合后的温度，范围是5-100度，这样的二次加热温度可以充分的保证二次加热后混合过热汽体的品质和防止在后端输出管道中的冷凝。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附
图。
26.图1为本发明结构示意图。
27.图中，压缩空气进气管道1、空气加热器2、电加热管3、空气加热罐体4、保温层5、热空气管道6、第一温度控制器7、进蒸汽管道8、蒸汽加热器9、空气流量计10、蒸汽流量计11、蒸汽温度传感器12、蒸汽单向阀13、压缩空气单向阀14、y型混合输入接头15、压力传感器16、混合过热汽体管道17、混合过热汽体流量计18、第二温度控制器19、混合过热汽体输出管道20、蒸汽加热罐体21、疏水阀22、冷凝水排出管道23、蒸汽湿度检测仪24。
实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明结构如图1所示，包括若干空气加热罐体4和蒸汽加热罐体21，所述空气加热器2由空气加热罐体4和电加热管3组成，入气口为压缩空气进气管道1，出气口通过热空气管道6与蒸汽加热器9连接；所述蒸汽加热器9由蒸汽加热罐体21和内置电加热管3组成，包括若干进气口和混合过热汽体出口，其中若干进气口与热空气管道连接，若干进气口连接有进蒸汽管道8，混合过热汽体出口通过混合汽体管道17连接到混合气体输出管道20。
30.所述热空气管道上设置有第一温度控制器7和压缩空气单向阀14。
31.所述混合气体管道上设置有混合气体管道17、混合过热汽体流量计18、第二温度控制器19和蒸汽湿度检测仪24。。
32.所述空气加热罐体和蒸汽加热罐体外部设置有保温层5。
33.所述压缩空气进气管道上设置有空气流量计10。
34.所述进蒸汽管道8上设置有蒸汽流量计11、蒸汽温度传感器12和蒸汽单向阀13。
35.所述进蒸汽管道8和热空气管道6通过y型混合输入接头15或文丘里混合器与蒸汽加热罐体连接。
36.所述蒸汽加热罐体21底部通过疏水阀22连接有冷凝水排出管道23。
37.本发明还提供了一种蒸汽温湿度高精度调节方法，采用上述蒸汽温湿度高精度调节装置，包括以下步骤：1）压缩空气通过压缩空气进气管道进入到空气加热罐体，空气流量计显示通入压缩空气的流量，电加热管对压缩空气进行加热，加热温度为101-300摄氏度；2）加热后的压缩空气通过热空气管道进入蒸汽加热罐体，第一温度控制器实时监控热空气管道内压缩空气的温度，同时饱和蒸汽通过进蒸汽管道进入蒸汽混合加热罐体，蒸汽流量计显示通入饱和蒸汽的流量，蒸汽温度传感器显示通入饱和蒸汽的温度；饱和蒸汽的温度为100-250度，压力为0.11033mpa-3.9776mpa可调。
38.3）根据需求通过电加热管对压缩空气温度进行加热调整，使压缩空气的温度高于饱和蒸汽温度，通过阀门控制压缩空气和饱和蒸汽的流量比例为0:1-1:1；经过对压缩空气和饱和蒸汽的混合比例精确控制加热后混合气体的湿度为0一100％；压缩空气通过加热后的温度比饱和蒸汽的温度高1-150度；这样可以有效的防止压缩空气和饱和蒸汽接触混合
时产生冷凝水。
39.4）加热后的压缩空气通过热空气管道与通过进蒸汽管道进入的蒸汽同时进入y型三通或文丘里混合器进行一次混合，气体混合时，压缩空气和饱和蒸汽的压力相同，蒸汽混合加热器对蒸汽和热空气进行二次混合加热，混合加热后依次通过混合过热汽体管道和混合过热汽体输出管道输送到灭菌设备中，此时通过混合过热汽体管道上的第二温度控制器实时监测混合过热汽体温度，并根据需求通过蒸汽加热器对混合过热汽体温度进行调整，混合过热汽体的可调整温度为101度-300度。二次加热后，混合过热汽体温度高于压缩空气和饱和蒸汽混合后的温度5-100度，这样的二次加热温度可以充分的保证二次加热后混合过热汽体的品质和防止在后端输出管道中的冷凝。
40.步骤2）中通入饱和蒸汽时，饱和蒸汽的温度为100-250度，压力为0.11033mpa-3.9776mpa。
41.步骤3）中所述压缩空气和蒸汽的流量比例通过自动比例调压阀和流量计进行自动控制，所述温度调整过程，压缩空气通过加热后的温度比饱和蒸汽的温度高1-150度。
42.步骤4）中气体混合时，压缩空气和饱和蒸汽的压力相同，二次加热后，混合过热汽体温度高于压缩空气和饱和蒸汽混合后的温度5-100度。
43.灭菌时采用的蒸汽的温度为100-250度，蒸汽压力针对不同物质，可以进行相应的调整，以下提供了几种物质进行灭菌的具体参数：
实施例
44.对中药黄芪配方颗粒进行灭菌，由于配方颗粒多为浓缩提取物且非常容易吸湿结块等特性所以采用可调节干燥度高温热空气与蒸汽混合加热汽体对中药提取物颗粒进行灭菌处理，采用上述的装置及方法，步骤2）中灭菌时蒸汽压力调整为0.35-0.4mpa，此方法可以大大降低浓缩提取物颗粒在灭菌环节中由于蒸汽含水量较高，容易导致结块变色的问题。
实施例
45.对鱼腥草配方颗粒进行灭菌，由于配方颗粒多为浓缩提取液且非常容易吸湿结块等特性所以采用可调节干燥度高温热空气与蒸汽混合加热汽体对中药提取物颗粒进行灭菌处理，采用上述的装置及方法，步骤2）中灭菌时蒸汽压力调整为0.2-0.3mpa，此方法可以大大降低浓缩提取物颗粒在灭菌环节中由于蒸汽含水量较高，容易导致结块变色的问题。
实施例
46.对吴茱萸配方颗粒进行灭菌，由于配方颗粒多为浓缩提取液且非常容易吸湿结块等特性所以采用可调节干燥度高温热空气与蒸汽混合加热汽体对中药提取物颗粒进行灭菌处理，采用上述的装置及方法，步骤2）中灭菌时蒸汽压力调整为0.25-0.35mpa，此方法可以大大降低浓缩提取物颗粒在灭菌环节中由于蒸汽含水量较高，容易导致结块变色的问题。
47.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实
施例而言，以上所述仅是本发明的优选实施方式，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，对于本技术领域的普通技术人员来说，可轻易想到的变化或替换，在不脱离本发明原理的前提下，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该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种蒸汽温湿度高精度调节装置，其特征在于：包括若干空气加热罐体（4）和蒸汽加热罐体（21），所述空气加热器（2）由空气加热罐体（4）和电加热管（3）组成，入气口为压缩空气进气管道（1），出气口通过热空气管道（6）与蒸汽加热器（9）连接；所述蒸汽加热器（9）由蒸汽加热罐体（21）和内置电加热管（3）组成，包括若干进气口和混合过热汽体出口，其中若干进气口与热空气管道连接，若干进气口连接有进蒸汽管道（8），混合过热汽体出口通过混合汽体管道（17）连接到混合过热汽体输出管道（20）。2.根据权利要求1所述的蒸汽温湿度高精度调节装置，其特征在于：所述热空气管道上设置有第一温度控制器（7）和压缩空气单向阀（14）。3.根据权利要求1或2所述的蒸汽温湿度高精度调节装置，其特征在于：所述混合过热汽体管道上设置有混合过热汽体管道（17）、混合过热汽体流量计（18）、第二温度控制器（19）和蒸汽湿度检测仪（24）。4.根据权利要求1所述的蒸汽温湿度高精度调节装置，其特征在于：所述空气加热罐体和蒸汽加热罐体外部设置有保温层（5）；所述压缩空气进气管道上设置有空气流量计（10）。5.根据权利要求1所述的蒸汽温湿度高精度调节装置，其特征在于：所述进蒸汽管道（8）上设置有蒸汽流量计（11）、蒸汽温度传感器（12）和蒸汽单向阀（13）；所述蒸汽加热罐体（21）底部通过疏水阀（22）连接有冷凝水排出管道（23）。6.根据权利要求1或5所述的蒸汽温湿度高精度调节装置，其特征在于：所述进蒸汽管道（8）和热空气管道（6）通过y型混合输入接头（15）或文丘里混合器与蒸汽加热罐体连接。7.一种蒸汽温湿度高精度调节方法，其特征在于采用权利要求1所述蒸汽温湿度高精度调节装置，包括以下步骤：1）压缩空气通过压缩空气进气管道进入到空气加热罐体，空气流量计显示通入压缩空气的流量，电加热管对压缩空气进行加热，加热温度为101-300摄氏度；2）加热后的压缩空气通过热空气管道进入蒸汽加热罐体，第一温度控制器实时监控热空气管道内压缩空气的温度，同时饱和蒸汽通过进蒸汽管道进入蒸汽混合加热罐体，蒸汽流量计显示通入饱和蒸汽的流量，蒸汽温度传感器显示通入饱和蒸汽的温度；3）根据需求通过电加热管对压缩空气温度进行加热调整，使压缩空气的温度高于蒸汽温度，通过阀门控制压缩空气和蒸汽的流量比例为0:1-1:1；经过对压缩空气和蒸汽的混合比例控制加热后混合过热汽体的湿度为0一100％；4）加热后的压缩空气通过热空气管道与通过进蒸汽管道进入的蒸汽同时进入y型三通或文丘里混合器进行一次混合，蒸汽混合加热器对饱和蒸汽和热空气进行二次混合加热，混合加热后依次通过混合过热汽体管道和混合过热汽体输出管道输送到灭菌设备中，此时通过混合过热汽体管道管道上的第二温度控制器实时监测混合过热汽体温度，并根据需求通过蒸汽加热器对混合过热汽体温度进行调整，混合过热汽体的可调整温度为101度-300度。8.根据权利要求7所述蒸汽温湿度高精度调节方法，其特征在于：步骤2）中通入饱和蒸汽时，饱和蒸汽的温度为100-250度，压力为0.11033mpa-3.9776mpa。9.根据权利要求7所述蒸汽温湿度高精度调节方法，其特征在于：步骤3）中所述压缩空气和蒸汽的流量比例通过自动比例调压阀和流量计进行自动控制，所述温度调整过程，压缩空气通过加热后的温度比饱和蒸汽的温度高1-150度。
10.根据权利要求7所述蒸汽温湿度高精度调节方法，其特征在于：步骤4）中气体混合时，压缩空气和饱和蒸汽的压力相同，二次加热后，混合过热汽体温度高于压缩空气和饱和蒸汽混合后的温度5-100度。

技术总结
本发明提供了一种蒸汽温湿度高精度调节装置及方法，该装置包括若干空气加热罐体和蒸汽加热罐体，所述空气加热器由空气加热罐体和电加热管组成，入气口为压缩空气进气管道，出气口通过热空气管道与蒸汽加热器连接；所述蒸汽加热器由蒸汽加热罐体和内置电加热管组成，包括若干进气口和混合过热汽体出口，其中若干进气口与热空气管道连接，若干进气口连接有进蒸汽管道，混合过热汽体出口通过混合过热汽体管道连接到混合过热汽体输出管道。本发明使用在蒸汽灭菌设备中可以对蒸汽的干燥度及温度和含水率进行快速和高效精确的调节控制，有很好的灭菌效果能更好的保持被灭菌产品的外观品质不变效果。品质不变效果。品质不变效果。


技术研发人员：陶海涛
受保护的技术使用者：江苏万创灭菌设备科技有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/8/13