一種粘稠物料線上連續加熱裝置

《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》是佛山市海天調味食品股份有限公司、佛山市海天（高明）調味食品有限公司、佛山市海天（江蘇）調味食品有限公司於2015年1月9日申請的專利，該專利的公布號為CN104489881A，授權公布日為2015年4月8日，發明人是關俊傑、陳建義、徐艷娟。

《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》包括控制器、緩衝罐、第一換熱器、第二換熱器、攪拌罐、第一加熱器和第二加熱器，所述緩衝罐、第一換熱器、攪拌罐和第二換熱器依次通過管道進行連通，所述第一換熱器與所述第一加熱器連線，所述第二換熱器與所述第二加熱器連線，所述控制器與所述管道連線。與2015年1月之前的技術相比，該發明能夠實現均勻加熱、提升加熱效果、縮短加熱時間，減低能耗，提高生產效率等。

2017年12月11日，《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種粘稠物料線上連續加熱裝置
• 申請人：佛山市海天調味食品股份有限公司、佛山市海天（高明）調味食品有限公司、佛山市海天（江蘇）調味食品有限公司
• 申請日：2015年1月9日
• 申請號：2015100126292
• 公布號：CN104489881A
• 公布日：2015年4月8日
• 發明人：關俊傑、陳建義、徐艷娟
• 地址：廣東省佛山市禪城區文沙路16號
• Int.Cl.：A23P1/00(2006.01)I、A23L1/01(2006.01)I
• 代理機構：北京集佳智慧財產權代理有限公司
• 代理人：曹志霞
• 類別：發明專利

專利背景

加熱是現代工業生產中使用最為普遍的生產手段，根據不同的加熱對象有不同的加熱設備和加熱方式，而不同的加熱對象所需的最適宜加熱溫度和加熱方式都會有很大不同。

2015年1月之前的粘稠物料的加熱方式一般是將各種物料一起進行投料，放置在一個煮製容器，先混合、然後進行加熱煮製，該技術是目前最常用的方法，其主要問題有：1、物料與熱媒的接觸面積小，加熱過程不均勻、加熱效果差、造成加熱能耗大、生產效率低；2、煮製容器一般規模較大，占用空間較大，車間設計時配套的設備也較多。

發明內容

專利目的

針對上述2015年1月之前技術中的缺陷，《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》的目的在於提供一種粘稠物料線上連續加熱裝置，能夠實現均勻加熱、提升加熱效果、縮短加熱時間，減低能耗，提高生產效率等。

技術方案

《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》包括控制器、緩衝罐、第一換熱器、第二換熱器、攪拌罐、第一加熱器和第二加熱器，所述緩衝罐、第一換熱器、攪拌罐和第二換熱器依次通過管道進行連通，所述第一換熱器與所述第一加熱器連線，所述第二換熱器與所述第二加熱器連線，所述控制器與所述管道連線。

優選地，包括第三換熱器、第四換熱器和熱能回收裝置，所述第三換熱器、第四換熱器和熱能回收裝置通過管道依次連線形成迴路，所述第三換熱器通過管道分別與所述第一換熱器和所述緩衝罐連線，所述第四換熱器通過管道與所述第二換熱器連線。

優選地，所述粘稠物料線上連續加熱裝置還包括維持管，所述維持管一端連線所述第四換熱器，所述維持管的另一端通過管道與所述第二換熱器連線。

優選地，所述控制器為自動檢測控制系統，所述自動檢測控制系統包括溫度檢測裝置、流量檢測裝置、壓力檢測裝置及液位檢測裝置。

優選地，所述第一加熱器和所述第二加熱器均為導熱油加熱器。

優選地，所述第一換熱器與所述導熱油加熱器連線形成迴路，所述第二換熱器與所述導熱油加熱器連線並形成迴路。

優選地，所述緩衝罐與所述攪拌罐之間的管道上還設定有用於物料傳輸的壓力泵。

優選地，所述第二換熱器與所述攪拌罐之間的管道上還設定有用於物料傳輸的壓力泵。

優選地，所述熱能回收裝置與所述第四換熱器之間的管道上還設定有用於傳輸溫度傳導介質的壓力泵。

優選地，所述粘稠物料線上連續加熱裝置還設定有CIP清洗系統。

改善效果

《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》通過設定粘稠物料換熱器，加熱器形成熱系統，改變現行食品行業帶顆粒粘稠物料批量加熱模式，通過流程化加熱設計，實現粘稠物料的線上連續加熱的目的，該線上連續加熱方式能夠滿足大批量連續生產的要求，提高了生產效率、保證了產品的統一性，降低了產品質量波動，通過重點參數檢測，實現了產品質量的自動化監控，大大降低了人為檢測的頻率，同時，該發明提供的線上連續加熱方式能夠實現加熱均勻充分，提高熱能的利用率、降低熱能損耗。

附圖說明

圖1為《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》實施例中一個連線關係示意圖。

附圖說明

技術領域

《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》涉及食品領域中的粘稠物料加熱技術，特別涉及粘稠帶顆粒物料線上連續加熱煮製技術，具體是一種粘稠物料線上連續加熱裝置。

權利要求

1.《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》其特徵在於，包括控制器、緩衝罐、第一換熱器、第二換熱器、攪拌罐、第一加熱器和第二加熱器，所述緩衝罐、第一換熱器、攪拌罐和第二換熱器依次通過管道進行連通，所述第一換熱器與所述第一加熱器連線，所述第二換熱器與所述第二加熱器連線，所述控制器與所述管道連線。

2.如權利要求1所述的一種粘稠物料線上連續加熱裝置，其特徵在於，包括第三換熱器、第四換熱器和熱能回收裝置，所述第三換熱器、第四換熱器和熱能回收裝置通過管道依次連線形成迴路，所述第三換熱器通過管道分別與所述第一換熱器和所述緩衝罐連線，所述第四換熱器通過管道與所述第二換熱器連線。

3.如權利要求2所述的一種粘稠物料線上連續加熱裝置，其特徵在於，所述粘稠物料線上連續加熱裝置還包括維持管，所述維持管一端連線所述第四換熱器，所述維持管的另一端通過管道與所述第二換熱器連線。

4.如權利要求1所述的一種粘稠物料線上連續加熱裝置，其特徵在於，所述控制器為自動檢測控制系統，所述自動檢測控制系統包括溫度檢測裝置、流量檢測裝置、壓力檢測裝置及液位檢測裝置。

5.如權利要求1所述的一種粘稠物料線上連續加熱裝置，其特徵在於，所述第一加熱器和所述第二加熱器均為導熱油加熱器。

6.如權利要求5所述的一種粘稠物料線上連續加熱裝置，其特徵在於，所述第一換熱器與所述導熱油加熱器連線形成迴路，所述第二換熱器與所述導熱油加熱器連線並形成迴路。

7.如權利要求1所述的一種粘稠物料線上連續加熱裝置，其特徵在於，所述緩衝罐與所述攪拌罐之間的管道上還設定有用於物料傳輸的壓力泵。

8.如權利要求1所述的一種粘稠物料線上連續加熱裝置，其特徵在於，所述第二換熱器與所述攪拌罐之間的管道上還設定有用於物料傳輸的壓力泵。

9.如權利要求2所述的一種粘稠物料線上連續加熱裝置，其特徵在於，所述熱能回收裝置與所述第四換熱器之間的管道上還設定有用於傳輸溫度傳導介質的壓力泵。

10.如權利要求1所述的一種粘稠物料線上連續加熱裝置，其特徵在於，所述粘稠物料線上連續加熱裝置設定有CIP清洗系統。

實施方式

參見圖1，《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》包括用於自動檢測並控制裝置中物料溫度、壓力、流量以及相應罐體中的液位的控制器，該控制器中設定多個功能元件，如溫度檢測元件、流量檢測元件、壓力檢測元件及液位檢測元件等；用於盛裝物料的緩衝罐1、用於實現對物料進行熱量交換與傳遞的換熱器，根據工藝需要，換熱器數量可以任意增加或減少，該實施例中在對物料進行加熱的管路中設定兩個換熱器裝置，即第一換熱器3和第二換熱器4；用於將從緩衝罐1引出的物料與其他物料進行攪拌混合的攪拌罐2、用於對物料進行加熱的加熱器，該實施例中既可以設定一個加熱器公用，也可以設定多個，為了加熱的方便和保證加熱的效果，該實施例中設定第一加熱器5和第二加熱器6，其中，緩衝罐1、第一換熱器3、攪拌罐2和第二換熱器4依次通過管道10進行連線，第一換熱器3與第一加熱器5連線、第二換熱器4與第二加熱器6連線，一般是通過熱交換管道進行連通並進行熱交換，該實施例中第一換熱器3與第一加熱器5、第二換熱器4與第二加熱器6均通過熱交換管道連通形成熱交換迴路、即第一換熱器3與第一加熱器5連線形成第一熱交換迴路19，第二換熱器4與第二加熱器6連線形成第二熱交換迴路20，該發明實施例中選取自動檢測控制系統作為控制器，控制器通過將其中的一些功能構件元件設定在系統管路中、如將其中的溫度檢測元件、流量檢測元件、壓力檢測元件及液位檢測裝置元件在管道10上，在與該線上連續加熱裝置連線的同時實現對整個加熱系統的自動控制。

為了更好地節約能源和實現熱量充分利用，該發明實施例中提供的粘稠物料線上連續加熱裝置設定有第三換熱器7、第四換熱器8和熱能回收裝置9，形成一個熱能回收利用管路，即該第三換熱器7、第四換熱器8和熱能回收裝置9通過熱能回用管道18依次連線形成一個熱能回收和重新利用的迴路。而且，第三換熱器7通過管道10分別與第一換熱器3和緩衝罐1連線，即第三換熱器7設定在第一換熱器3和緩衝罐1之間的管路上，第四換熱器8通過管道10與第二換熱器4連線，實現物料的連續傳輸，並且，為了保證物料的風味和滅菌效果，在第二換熱器4和第四換熱器8之間還連線有維持管16，且該維持管16較該發明實施例中的管道10細，該維持管16一端與和第二換熱器4連線的管道10進行連線，維持管16另一端與第四換熱器8連線；同時，第四換熱器8通過熱能回用管道18、即溫度傳導介質管道與熱能回收裝置9連線，通過上述設計，當物料經過第四換熱器8進行降溫處理時，降溫合格可以出料的粘稠物料通過與第四換熱器連線的出料管道17出料，而在降溫過程中散出的熱量通過熱能回用管道18收集至熱能回收裝置9，然後通過熱能回用管道18傳輸至第三換熱器7中，用於對從緩衝罐1中流出的物料進行加熱，實現熱能的回收利用，同時，熱能回用管道18中的溫度傳導介質經第三換熱器7的熱量吸收交換後，變成冷媒交換介質，又通過熱能回用管道18傳輸至第四換熱器8，經過第四換熱器8對可以出料的物料進行熱交換，將溫度收集轉移至熱能回收裝置9，從而形成一個熱能交換和回收利用管路。

該發明實施例中，為了更好地對物料進行加熱，實現熱傳導的均勻和穩定，選取導熱油加熱器作為第一加熱器5和第二加熱器6，導熱油加熱器可以是一個，也可以是兩個，該實施例中選取兩個導熱油加熱器，其中第一換熱器3與第一導熱油加熱器迴路連線，第二換熱器4與第二導熱油加熱器也是迴路連線，通過導熱油加熱器的熱傳導和交換，實現對流經物料的均勻受熱。

為了使得物料和溫度傳導介質在管道10中傳輸的更為順暢和可控，在緩衝罐1與攪拌罐2之間的管道10上設定有用於對原物料加壓傳輸的物料泵11、在第二換熱器4與攪拌罐2之間的管道10上設定有用於對經攪拌後的物料進行加壓傳輸的泵21，在熱能回收裝置9與第四換熱器8之間的熱能回用管道18上設定有用於傳輸溫度傳導介質的壓力泵22，一般在相應的部位設定一個即可實現相應的加壓功能，也可以根據物料的粘稠度設定多個。

為保證系統食品衛生安全，在該發明實施例提供的線上加熱裝置中還設定有CIP清洗系統，該清洗系統從緩衝罐1上的物料進口進入，從系統最後的成品物料出口出去，與CIP形成迴路，根據生產周期、管路情況、物料特性等，設定CIP清洗液的濃度以及清洗時間，實現自動清洗，由於該設備管道之間設計的流量相互匹配，所以整個系統如同一條管道，所以可以無死角地清洗加熱裝置中的管道迴路，從而實現食品的衛生和安全。

為更為直觀的對該發明實施例提供的加熱裝置各個組件的連線關係進行說明，下面從具體的生產流程角度進行描述：

在生產過程中，首先針對即將生產的物料進行一些參數設定，包括溫度、壓力、流量及相應裝置中的液位等進行預設，然後將原物料通過物料進口進入緩衝罐1，利用第三換熱器7內通過熱能回用管道18傳輸的回收熱量進行預熱，當第三換熱器7中的熱量不足以將物料加熱到設定的溫度時，該不足溫度部分利用第一加熱器5內的熱能、該實施例中是通過第一導熱油內的導熱油熱量通過第一熱交換迴路19對該物料進行加熱。當通過設定在第一換熱器附近管道10上的第一溫度檢測元件12、第一壓力檢測元件13、第一流量檢測元件14對該加熱後的物料進行檢測，各項條件均達到設定的條件後，當緩衝罐內上的第一液位檢測元件15檢測到緩衝罐的液位到達一定的位置後，通過設定在緩衝罐1下部管道10上的物料泵11泵到攪拌罐2，同時根據生產需求，通過攪拌罐2上的物料進口加入其與物料，將加入後的物料進行攪拌混合。混合後當攪拌罐2上的第二液位檢測元件27檢測到攪拌罐2內的液位到達一定液位時，通過設定在攪拌罐2與第二換熱器4之間管道10上的泵21泵到第二換熱器4中，利用第二加熱器6、即第二導熱油加熱器內加熱的導熱油的高溫（150～250攝氏度）通過第二熱交換迴路20、瞬時將第二換熱器6中的混合物料加熱到設定溫度，當通過設定在第二換熱器6附屬檔案管道10上的第二溫度檢測元件24、第二壓力檢測元件25、第二流量檢測元件26對該加熱後的物料進行檢測並各項條件達到設定的條件後，通過與第二換熱器6連線的維持管16，將物料導入第四換熱器8，利用熱能回用管道18內的溫度傳導介質、即冷媒通過第四換熱器8對物料進行冷卻，達到成品物料溫度要求即可出料，同時，冷媒通過在第四換熱器8中換熱獲取的能量先收集至熱量回收裝置9中，當熱能回收裝置9上的第三液位檢測元件23檢測到熱能回收裝置9內的液位到達一定液位，通過熱能回用管道18上的壓力泵22將回收熱能傳輸至第三換熱器7用來預熱新加入的物料，實現能量回收之目的，降低能耗。

該發明提供的線上連續加熱裝置適合於調味醬的連續加熱生產、帶顆粒調味醬的連續加熱生產等。

以上，通過設定粘稠物料換熱器，加熱器形成熱系統，改變現行食品行業帶顆粒粘稠物料批量加熱模式，通過流程化加熱設計，實現粘稠物料的線上連續加熱的目的，該線上連續加熱方式能夠滿足大批量連續生產的要求，提高了生產效率、保證了產品的統一性，降低了產品質量波動，通過重點參數檢測，實現了產品質量的自動化監控，大大降低了人為檢測的頻率，同時，該發明提供的線上連續加熱方式能夠實現加熱均勻充分，提高熱能的利用率、降低熱能損耗。線上連續加熱裝置自動實現恆流量控制，滅菌溫度可調節，並快速平衡，實現速度可調節，溫度可以控制，最大限度的滿足多種產品的生產要求；同時，CIP清洗系統能夠根據生產周期、管路情況、物料特性等設定CIP清洗液的濃度以及清洗時間，保證系統食品衛生安全。同2015年1月之前行業大量使用的夾層鍋的方式相比，線上連續加熱方式提高了生產的整體自動化水平，降低能耗，能耗降低10～30％。生產效率至少提高50％，某些物料甚至可以提高50％，而同樣產能情況下，車間占地減少50％以上。

榮譽表彰

2017年12月11日，《一種粘稠物料線上連續加熱裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。