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殺菌機應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。殺菌機分為管式殺菌及板式殺菌機兩種，管式殺菌機又分為列管式殺菌機、套管式殺菌機及刮板式殺菌機三種。這三種殺菌機在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的主要問題有殺菌溫度不穩(wěn)定和不足；出料冷卻效果不佳；結(jié)垢結(jié)焦嚴重，難以清洗*；對于一些特殊物料來說，經(jīng)常會出現(xiàn)生產(chǎn)能力不足等問題。該文將就這些問題進行闡述。
01.選擇最佳的工藝路線
殺菌機工藝流程是由生產(chǎn)工藝參數(shù)確定的。有什么樣的工藝參數(shù)就有什么樣的工藝流程。殺菌機的工藝流程設(shè)計的是否合理是決定殺菌機性能的關(guān)鍵。殺菌機工藝流程應(yīng)不但滿足殺菌的要求，還充分有效利用余熱，達到節(jié)能降耗的目的。
現(xiàn)代殺菌機不是只針對單一品種物料進行殺菌，往往一機多用，即同一殺菌機上完成多個生產(chǎn)品種的殺菌任務(wù)，這就需要殺菌機在設(shè)計時提出一個比較復(fù)雜的殺菌工藝，兼顧多個生產(chǎn)品種，才能達到滿意的效果。尤其是在計算換熱面積時必須考慮都能夠滿足殺菌的條件，取其中最大的換熱面積為最終殺菌面積。
02.殺菌溫度不足
造成殺菌機殺菌溫度不足的主要原因是對物料特性了解不夠充分，殺菌段換熱面積計算偏小。物料特性指的是什么物料、被殺菌物料的成分含有什么、物料的粘度是多少、物料的干物質(zhì)含量是多少以及其他參數(shù)等。這些參數(shù)是在設(shè)計殺菌機必須了解并掌握的。
物料特性及殺菌溫度要求決定了殺菌機的結(jié)構(gòu)形式，如牛奶殺菌可以采用板式殺菌，板式殺菌一般多為低溫殺菌，殺菌溫度一般不超過100℃，板式殺菌機也常用于高溫和超高溫殺菌。牛奶殺菌也可以采用管式殺菌，管式殺菌多為高溫殺菌或超高溫殺菌。
對于番茄醬類之類的物料，普通的管式殺菌很難滿足要求，而應(yīng)采用套管式殺菌機進行殺菌。殺菌機的料液出口溫度與加熱介質(zhì)出口的溫差一般在1～5℃之間，最高不超過8℃。殺菌機殺菌段傳熱系數(shù)的選擇至關(guān)重要，對于板式殺菌機的傳熱系數(shù)，根據(jù)板片的結(jié)構(gòu)厚薄不同，國內(nèi)一般在1289～2000kcal/m2·h·℃，國外最高可達到2579kcal/m2·h·℃。
對于管式殺菌機的傳熱系數(shù)一般在1000～1289kcal/m2·h·℃。套管式殺菌機一般是用于濃度較高、粘度較大的物料，其傳熱系數(shù)一般在500～600kcal/m2·h·℃之間。
殺菌溫度不足一般是因為換熱面偏小所致，如對番茄醬進行殺菌，其換熱系數(shù)一般在500～600kcal/m2·h·℃比較合適，傳熱系數(shù)選擇大了，就可能導(dǎo)致殺菌溫度不足的問題發(fā)生。
03.冷卻效果不佳
殺菌機冷卻效果不佳有兩種可能：一是冷卻面積不足；二是沒有充分利用殺菌后的余熱對進料進行有效預(yù)熱。
殺菌機的殺菌溫度都是逐級加熱到所需要的溫度，不可能直接加熱到很高溫度，用換熱面積一次就完成殺菌任務(wù)。減少換熱溫差為了保證對物料進行有效加熱，同時不致使物料在換熱器內(nèi)迅速結(jié)垢或結(jié)焦。冷卻也同樣是這樣，一般是利用殺菌后的料液余熱對進料進行預(yù)熱降溫，然后再經(jīng)過塔水冷卻降溫。冷卻水量不足或冷卻水的溫度過高，都會導(dǎo)致無法到達到預(yù)期的冷卻效果。
根據(jù)用戶需要，為了獲得更低的溫度，往往還采用冰水進行降溫，即塔水冷卻，然后進入下一道工序。冷卻段的傳熱系數(shù)與加熱殺菌段的傳熱系數(shù)不同，根據(jù)冷媒介質(zhì)溫度及其料液溫度的傳熱進行確定，一般要小于加熱段的傳熱系數(shù)。
04.結(jié)垢結(jié)焦嚴重
殺菌機結(jié)垢結(jié)焦嚴重有三種可能：一種是換熱面積偏小所致。第二種原因板式殺菌機的板型不流暢，導(dǎo)致結(jié)垢結(jié)焦速度加快。
第三種原因是清洗不*，清洗間隔時間過長所致。板式殺菌機的板型多為人字形及波浪形，根據(jù)用戶的應(yīng)用反饋，波浪形板片結(jié)垢結(jié)焦速度要快于人字形板片。
管式殺菌機多采用螺紋波形管，這樣可提高傳熱系數(shù)。殺菌機的清洗一般要經(jīng)過水洗、堿洗、酸洗再進行水洗。由于清水洗間隔時間過長導(dǎo)致結(jié)垢結(jié)焦嚴重的現(xiàn)象比較普遍。清洗時泵的流量一般按1.5～2倍選擇清洗的泵，揚程根據(jù)殺菌機的類型阻力的大小進行確定，如果是采用進料泵進行清洗，多采用變頻的形式。
05.合理選擇泵
殺菌機泵的選擇原則是根據(jù)流量及沿程壓力損失確定的。沿程壓力損失包括兩部分：一部分是管道沿程壓力損失，一部分是料液在換熱器中的壓力損失。物料特性不同即物濃度及物料粘度大小不同，沿程壓力損失也不相同，濃度越高，粘度越大，壓力損失也就越大。板式殺菌機的阻力要比管式殺菌機的阻力要大。粘稠物料如番茄醬類的沿程壓力損失要比普通料液的壓力損失大，如番茄醬類物料的阻力就比普通的奶類物料高的多。
殺菌機的阻力計算比較復(fù)雜，除了進行理論計算外，還必須掌握物料在實際應(yīng)用中的壓力損失是多少，殺菌機進出口都安裝壓力表，前后壓力表之差就是沿程壓力損失，然后對理論計算值進行修訂，多次的實踐經(jīng)驗再加上理論計算即可確定出選擇進料泵的方法。
近年來殺菌機在粘稠物料上出現(xiàn)的問題較多，泵選擇過小，揚程不足最為普遍。對粘稠物料進料泵一般多選擇容積泵或螺桿泵進料。對于粘稠物料如番茄醬類的進料泵一般按1.5～2倍的實際進料量確定，基本上能夠滿足要求。
此外，在殺菌過程中常常伴隨均質(zhì)過程，設(shè)計者必須要了解均質(zhì)機在實際生產(chǎn)中的位置，均質(zhì)機所處位置距離長短會直接影響到進料的阻力，在生產(chǎn)線布局也必須力求設(shè)備緊湊，不能隨意改變原來工藝設(shè)計，一經(jīng)改變了就可能影響到殺菌機及其他設(shè)備的使用性能。
06.控制閥門不精確
全自動殺菌機的閥門選擇至關(guān)重要，調(diào)節(jié)閥的誤差精確程度關(guān)系到殺菌溫度的穩(wěn)定性與可持續(xù)性，殺菌溫度誤差過大也會導(dǎo)致殺菌機出現(xiàn)殺菌溫度不穩(wěn)定的問題，長期下去就會引起結(jié)垢結(jié)焦加速，最終導(dǎo)致清洗間隔時間過短。因此在選擇閥門時應(yīng)選擇精確度高、誤差小的的閥門。
上述主要針對殺菌機的設(shè)計提出一些看法?？傊?，設(shè)計殺菌機必須對料液的物理及化學(xué)特性有所了解和掌握，尤其是物料中的干物質(zhì)含量及粘度，這兩個特性決定了殺菌機的類型和結(jié)構(gòu)。設(shè)計除了要做到有理論依據(jù)外，還必須與生產(chǎn)實際結(jié)合起來。了解并掌握殺菌機在實際應(yīng)用中的使用情況、生產(chǎn)狀態(tài)參數(shù)，然后融入到設(shè)計中去，隨時糾正設(shè)計中的不足，這樣殺菌機才能性能穩(wěn)定，質(zhì)量提高。
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