列管式杀菌机是一种高效、可靠的连续式热交换设备,广泛应用于果汁、牛奶、饮料等液态食品的巴氏杀菌或高温短时(HTST)杀菌。其核心工作原理是利用管内流动的待杀菌产品与管外流动的热媒(或冷媒)通过不锈钢管壁进行间接热交换,以达到快速升温、精确保温杀菌和迅速冷却的工艺目的。
核心工作原理与组件解析
热交换结构:
核心部件是由数百根薄壁不锈钢管平行排列并固定在管板上的管束。产品在管内流动,传热介质(热水/蒸汽用于加热,冰水用于冷却)在管外(壳程)逆向流动。
这种“管程-壳程”的逆向流动设计,以及巨大的传热面积,实现了极高的传热效率。
工艺过程的精确控制:
加热段:产品被快速、均匀地加热到预设的杀菌温度(例如,巴氏杀菌72-85°C,HTST杀菌85-127°C)。
保温段:加热后的产品流入一个保温管(或保持段),在此精确温度下维持精确的时间(通常数秒至数十秒),以杀灭病原菌和绝大部分腐败菌,同时最大限度减少对产品色泽、风味和营养的破坏。
冷却段:杀菌后的产品被迅速冷却至灌装要求的低温(如4-25°C),冷却段释放的冷量常被回收用于预热刚进入的冷产品,显著节约能源。
均质化的流体处理:
产品在管内呈湍流状态流动,这确保了热传递均匀,避免了部分产品过热或受热不足,也减少了物料在管壁的结焦或沉积。
系统构成与优势
一套完整的列管式杀菌机系统通常还包括:
物料平衡缸与输送泵
热水系统(或蒸汽注入系统)与温度控制器
冰水系统
自动化控制系统与安全装置(如温度记录仪、自动转向阀等)