[实用新型]回收排水显热高温热泵驱动巴氏杀菌机

说明书

一种回收排水显热高温热泵驱动巴氏杀菌机：系统集成巴氏杀菌机和水源高温热泵，并由水源高温热泵实现冷量+热量联供，其中蒸发器提供冷量回收巴氏杀菌机的排水显热，以使排水温度从60℃降至55℃，从而节省冷却塔冷量；其中冷凝器提供热量以部分替代水蒸汽来加热循环喷淋的高温杀菌热水和循环喷淋的保温杀菌热水。水源高温热泵以4.2kW/kW的制热能效比COP，实现节省34％水蒸汽量；替代每吨水蒸汽可节省302元。

技术领域

本发明涉及一种回收巴氏杀菌机的排水显热，再利用热泵提高热量品位，以部分替代水蒸汽来循环加热杀菌用喷淋高温热水和喷淋保温热水的回收排水显热高温热泵驱动巴氏杀菌机。

背景技术

(1)巴氏杀菌机的杀菌原理：沿着直线输送带输送酒瓶的方向，先通过喷淋热水以梯级加热酒瓶使其在升温区、高温区逐步升温，再通过喷淋热水以保持酒瓶温度82-88℃，使其在保温区恒温杀菌，最后通过喷淋热水以梯级冷却酒瓶使其在降温区逐步降温，从而形成升温区、高温区、保温区、降温区，其中在每个温区的输送带正下方均设置循环喷淋水箱及其吸水口，以及循环喷淋泵，而在其正上方设置喷嘴。

a.由循环喷淋泵，把降温区通过喷淋而回收的酒瓶降温热量，直接用于在升温区中通过喷淋来加热酒瓶并使其升温；

b.由循环喷淋泵，在高温区通过高温循环喷淋实现酒瓶加热杀菌，在保温区通过保温循环喷淋实现酒瓶等温杀菌；

c.由循环喷淋泵，把升温区通过喷淋而回收的酒瓶升温冷量，直接用于在降温区中通过喷淋来冷却酒瓶并使其降温。

(2)通过上述a.、b.、c.这三个相互衔接的步骤，已然构建热量平衡、动量平衡、质量平衡，并由此实现批量酒瓶连续升温加热、高温加热、保温加热、降温冷却等杀菌工艺过程，以实现稳定而精确地控制酒瓶杀菌温度与酒瓶杀菌时间，并在150年前尚无热泵技术时代，就在杀菌工艺内部由多重循环喷淋而构建梯级冷/热回收；从而即使在当代，如果仍以燃煤蒸汽锅炉来驱动巴氏杀菌机，其依然具有节能又节钱的良好效果；由此足见巴氏对早期人类社会节能的伟大贡献，并排序世界影响力人物前20位之原因。

(3)但是巴氏杀菌机所需蒸汽加热负荷包括：启动加热热容、稳定保温散热、酒瓶带出热容、补充水加热量、蒸汽散失潜热等，使其平均水蒸汽耗量达到1-3t/h，折合加热负荷700-2100kW。如果以燃气蒸汽锅炉驱动巴氏杀菌机，则会节能而不节钱，杀菌成本急剧上升，因此就需要考虑由高温热泵驱动以实现其节能又节钱。

(4)巴氏杀菌机排水热量：为了控制加热爆瓶导致的循环喷淋热水中酒精浓度上升，就需持续排放60℃热水和持续补充常温水，而排水带出热量即可作为热泵热源。

综上所述，市场正在期待着一种回收排水显热高温热泵来驱动巴氏杀菌机，以实现更加节能的热泵方式来驱动巴氏杀菌机运行。

发明内容

本发明目的是：系统集成巴氏杀菌机和水源高温热泵，并由水源高温热泵实现冷量+热量联供，其中蒸发器提供冷量回收巴氏杀菌机的排水显热，以使排水温度从60℃降至55℃，从而节省冷却塔冷量；其中冷凝器提供热量以部分替代水蒸汽来加热循环喷淋的高温杀菌热水和循环喷淋的保温杀菌热水。水源高温热泵以4.2kW/kW的制热能效比COP，实现节省34％的水蒸汽量；替代每吨水蒸汽可节省302元，一年即可回收热泵机组投资。