[发明专利]一种高效节能型无菌热管能量回收装置

说明书

本发明属于能源与动力工程技术领域，涉及一种高效节能型无菌热管能量回收装置，将原料容器、最后一个热管子系统的冷凝段、卡箍、180度弯头、第一个热管子系统的冷凝段、加热灌、热管子系统的输气管、冷溶液泵、热管子系统的回液管、灭菌前冷溶液流动子系统、热管子系统的回液管管束、输运泵、热管子系统的输气管管束、冷却灌、最后一个热管子系统的蒸发段、第一个热管子系统的蒸发段、备用加热灌、热溶液泵、套管换热器内管和套管换热器外管连接为一体，包括灭菌前冷溶液流动子系统、灭菌后热溶液流动子系统和热管工质循环子系统三个子系统；节能效果好，方便拆装，避免了交叉污染，其结构设计科学合理，便于推广应用，应用环境友好。

技术领域：

本发明属于能源与动力工程技术领域，涉及一种高效节能型无菌热管能量回收装置，特别是一种将高效节能的热管技术应用于医药与食品等有无菌要求的工业领域的能量回收系统。

背景技术：

制药和食品等行业对某些产品的生产工程都有高温灭菌工艺的要求，该工艺过程一般都是将处于室温的产品用蒸汽或电能加热到110℃左右，保温一段时间以完成灭菌过程后，再用制冷系统提供的冷冻水将灭菌后的产品冷却到室温，然后再进行下一个工艺；而这个加热和冷却的过程会消耗大量的热量和冷却水，运行成本高，经济效益低，不利于节能环保；灭菌后处于110℃的产品的能量可以用于加热灭菌前处于室温的产品，既可以降低加热过程中蒸汽或电能的消耗量，还能够减少冷却过程中冷冻水的消耗量，具有很好的节能效果。制药和食品等行业对某些产品都要求必须采用无菌换热设备，必须严格避免灭菌前与灭菌后的产品相接触，必须做到无卫生死角，以防交叉污染，但是目前难以找到能够满足这些要求的能量回收装置。因此，寻求设计一种高效节能型无菌热管能量回收装置，产品的能量可以用于加热灭菌前处于室温的产品，降低加热过程中蒸汽或电能的消耗量，减少冷冻水的消耗量，设置卡箍和180度弯头，方便拆装，保证生产和清洗无死角，达到无菌要求，灭菌前与灭菌后的溶液分别在不同管道中流动，完全避免了交叉污染。

发明内容：

本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种高效节能型无菌热管能量回收装置，解决普通高温消毒系统能量消耗大、冷冻水消耗量大的问题，解决普通套管式换热器存在无法处理的焊接点和死角的问题，避免灭菌前与灭菌后的溶液在同一换热器换热板两侧流动存在交叉污染的可能。

为了实现上述发明目的，本发明涉及的高效节能型无菌热管能量回收装置，其主体结构包括：将原料容器、最后一个热管子系统的冷凝段、卡箍、180度弯头、第一个热管子系统的冷凝段、加热灌、热管子系统的输气管、冷溶液泵、热管子系统的回液管、灭菌前冷溶液流动子系统、热管子系统的回液管管束、输运泵、热管子系统的输气管管束、冷却灌、最后一个热管子系统的蒸发段、第一个热管子系统的蒸发段、备用加热灌、热溶液泵、套管换热器内管和套管换热器外管连接为一体，其冷凝段的数量为2～500，蒸发段的数量与冷凝段的数量相同，构成的高效节能型无菌热管能量回收装置，包括灭菌前冷溶液流动子系统、灭菌后热溶液流动子系统和热管工质循环子系统三个子系统。

本发明涉及的灭菌前冷溶液流动子系统，其主体结构包括：原料容器、最后一个热管子系统的冷凝段、卡箍、180度弯头、第一个热管子系统的冷凝段、加热灌、热管子系统的输气管、冷溶液泵、热管子系统的回液管、套管换热器内管和套管换热器外管；冷溶液泵的一端通过管路与原料容器的底部出口相连通，冷溶液泵的另一端通过管路与最后一个热管子系统的冷凝段的套管换热器内管相连通，套管换热器内管的外面套有套管换热器外管，套管换热器外管的两端与套管换热器内管的外壁之间密封形成环形空间，套管换热器外管与热管子系统的输气管和热管子系统的回液管相连通；每相邻两个冷凝段的套管换热器内管之间通过180度弯头相连通，并通过卡箍加紧固定在一起，第一个热管子系统的冷凝段的一端与加热灌的输入口相连通，热管子系统的冷凝段的数量为2～500。