改变401巴氏杀菌机工艺流程的研究

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改变 401 巴氏杀菌机工艺流程的研究
摘要：401 杀菌机是上海饮料机械厂生产的成套设备，原机运
行存在着一定的安全隐患和对质量保证不稳定的因素，本文对隐患的
原因和改进的方法进行了研究，供同行业参考。
关键词：杀菌机、工艺、安全
一、
401 杀菌机原始状态和工艺
401 巴氏杀菌机为板式杀菌机，自带均质机，由上海饮料机械厂
生产的成套设备，主要由：均质机、三段式板式换热器、保温片和保
温管、热水加热系统等组成，原机运行存在着一定的安全隐患和对质
量保证不稳定的因素。
1、其原来对设备管路的杀菌工艺流程是：CIP 把高于 90℃的热
水供到 401 巴氏杀菌机物料平衡缸，90℃热水经过物料走过的路径，
并保持 40 分钟，完成杀菌程序，该杀菌工艺存在的弊端是：物料平
衡缸进料由浮球阀控制，实际杀菌时，物料平衡缸热水沸腾向外喷溅，
非常容易烫伤人，存在不安全隐患。热水、热量损失（杀菌一次大约
损失 200kg），浪费能源。
2、从杀菌机的预热段到均质机这段路径，属于一般洁净区，无
须高温杀菌。而原机对此区域进行了杀菌，而杀菌时，均质机必须工
作，因此造成电能浪费、且增加了运动部件的无效磨损，降低机器使
用寿命。
3、401 杀菌机的工艺流程为：物料预热→均质→杀菌→保温
（生产不同品种时，通过 2 个手动三通球阀进行 300 秒和 20 秒的工
2
艺转换）→预冷却（热回收段即物料预热段）→冰水冷却至出口温度。
当两种杀菌工艺转换时由两个三通球阀进行控制（20 秒和 300
秒），因此设备存在死角，并经常产生偶发质量事故，例如：当选择 20
秒杀菌工艺时：通过 2 个球阀控制将保温片短接，杀菌时，热水只走
保温管，当球阀密封损坏或操作工人为操作失误时就会导致杀菌失
败：或导致保温片中的有菌水渗入系统内，系统染菌，导致产品染菌
的事故发生。当选择 300 秒杀菌工艺时，两个球阀之间的有菌水也可
能因为上面的原因渗入系统内，造成杀菌失败。
二、改造方案
1、针对以上存在的问题我们经研究采取了以下的改进措施：
杀菌时，暂时将 401 巴氏杀菌机的预热和均质段短接，CIP 供到 401
物料缸的热水保持在 75℃左右，通过 401 加热到 90℃以上，杀菌结
束后，再将 401 的预热和均质段选上，水循环准备生产。要达到这样
杀菌工艺要求，必须对设备管路进行改造，需要安装 1 只手动蝶阀 F1
和 1 只手摇双 L 阀 F2，如图 1 所示。
2、将产生质量隐患的两个三通球阀去掉，当选择 20 秒杀菌工艺
时，直接用一段不锈钢管路连接，彻底将保温片短接，如图 2 所示。
当选择 300 秒杀菌工艺时，用两个 90 度快装弯头 Z1 和 Z2 将保温管
和保温片连接起来，将图 2 里的短接管 Z3 去掉，如图 3 所示。
改造后杀菌操作程序如下：
401 操作工将手摇双 L 阀 F2 置于上位，打开蝶阀 F1（将预热和
均质段短接），待准备好后（按照产品要求，连接相应的保温管道等