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1、SECESPOL换热器行业应用探讨换热器行业应用探讨 食品饮料篇食品饮料篇 技术部 张璐 技术部 张璐 2011-2-23 请让我来帮助您！ 您是否正在为行业工艺点的琐碎而烦 恼？ 您是否正在为技术沟通不畅而困惑？ 您是否还在工艺推广上存有盲目性？ SECESPOL解析 不要给自己设限 您的业绩无限 SECESPOL解析 主要应用点概况： CIP清洗系统 工艺水加热 无菌水机组 巴杀（UHT）系统 物料加热（冷却） 超高温灭菌釜（柜） 浓缩提取 闪蒸余热回收 压缩空气系统 1、CIP 清洗系统 【定义】： cleaning in place在线清洗 【关键词】 CIP：在线清洗（ cleani
2、ng in place ），指在不对设备进行拆装的 基础上，利用高温清洗剂对设备表面实施清洁处理。 碱洗：利用碱性清洗液水解设备表面上的有机蛋白类杂质 酸洗：利用酸性清洗液分解设备表面上的碳酸钙类杂质 【应用领域】： 一切对生产环境有卫生要求的企业，均需要CIP系统；我们目前参 与的主要领域：啤酒、饮料、乳品、制药等。从卫生等级来讲， 制药系统中的无菌原料药、冻干粉针、针剂等领域要求最为严 格，换热器均采用双管板形式，且需要配有强制验证措施。这也 是新版GMP重点强调的一方面。 CIP清洗工艺系统图-饮料 CIP清洗工艺系统图-GMP车间 1、CIP 清洗系统 【技术优势及对比】： A、瞬时升
3、温瞬时升温，不需等待；很多企业用户在扩产之后，投 料批次增加，原有循环升温时间无法满足正常的生产 需要 B、方便安装、维护费用低维护费用低；系统原来采用的是传统板 换，密封胶条的更换费用高昂，清洗麻烦费时费力 C、节省蒸汽用量15%-20%；从JAD的结构上来阐述节能 机理，用“经济账”来触动对方 D、耐高温、耐高压、无需减温减压；可以有效减少客户 的配件投资、减少后期配件的检修 1、CIP 清洗系统 【选型分类】 A、即时升温：饱和蒸汽压力及其供给量（管径）、CIP 泵的流量、CIP液进出口温度 B、循环升温：饱和蒸汽压力及其供给量（管径）、CIP 泵的流量、CIP液进出口温度、CIP储罐容
4、积、加热所 需时间（多数为15-20min） 1、CIP 清洗系统 【典型客户举例】 泰安蒙牛（节能）低温段车间的全年蒸汽消耗量要小 于常温段车间的全年蒸汽消耗量 汇源果汁砀山分厂（方便安装）有效利用了设备的间 隙空间 哈尔滨啤酒（维护方便）杜绝了板换（APV）受腐蚀 的隐患 华润雪花（瞬时升温）保证了用户生产效率 1、CIP 清洗系统 工程实例图片 牛奶低温段CIP清洗车间果汁生产车间CIP 1、CIP 清洗系统 常规管壳式加热 1、CIP 清洗系统 JAD与板换在CIP车间的对比 2、工艺水加热系统 【定义】：食品饮料企业中需要热水的点较多，可以笼 统并为工艺水加热的范畴。 【关键词】 化
5、糖（配料）：在一般的生产工艺中利用热水将物 料快速溶解 水消：利用热水对工艺中的常用管道进行定期的冲 洗 水浴：借助高温水在传热过程中的温和性，对产品 进行加热，具有恒定、易于控制的特点 【应用领域】：根据工况企业的不同和使用点的不同又 可分为：化糖（配料、奶粉复溶）、灭菌系统（巴杀、 UHT）、水消、洗糟用水（啤酒企业）、热水和面、 茶饮料中的热水浸提等 【技术优势及对比】： A、升温迅速，提高工作效率；在大多数化糖的工艺点 上均要求热水能在短时间内升温，迅速溶解，既可以 保证配料的品质，又可以提高工作效率，若采用板换 则较难实现 B、不易结垢、维护费用低维护费用低；长时间、高频率的使用对
6、板片密封胶条造成了极大的损伤，国内各大厂家对后 期维护成本越来越关注 2、工艺水加热系统 2、工艺水加热系统 C、占用空间小、方便安装方便安装；传统列管 换热器多采用水平安装方式，需要 留出足够的使用和检修空间，拆装 困难 D、即时升温、随时使用、降低能耗； 麦汁降温之后的冷却水一般都会收 集于100-200m储罐中，并用于后面 的洗糟、水消工艺，传统操作是将 所有水加热（80）而每次的使用量 则仅为1/3左右，造成加热时间长、热 能消耗大，使用JAD可使工艺更加合理。 2、工艺水加热系统 【选型要素】 一次侧：饱和蒸汽压力及其供给量（管径） 二次侧：循环泵的流量、工艺水进出口温度 【典型客户
7、举例】 法国百吉福天津工厂 汇源果汁保定分厂 光明乳业德州分厂 河北三元食品 杭州茶叶集团 2、工艺水加热系统 工程实例图片 3、无菌水机组 【定义】：通过一个完整的UHT过程，为无菌冷灌装提 供连续不断 “低温”无菌水（50-55）的装置。 【关键词】 无菌冷灌装：在无菌环境中将无菌的饮料罐装如经灭 菌处理的包装容器中，并进行无菌密封。 热罐装：果蔬汁杀菌后处于热的状态下进行灌装，利 用产品的热量对容器内表面进行杀菌。 【应用领域】： 果汁可乐茶饮料蛋白饮料 （具有无菌冷灌装生产线） 3、无菌水机组 【技术优势及对比】： 就目前所接触的无菌水机组来讲都是采用的板式换 热器来完成，基本工艺流程
8、就是实现了一个UHT杀 菌，再配合上一个缓冲罐，确保在待机过程中的正常 使用。 A、安全安全；由于整个UHT是一个骤冷骤热的过程因此对密 封胶条和整体板片的破坏力较强，经常会出现泄露的 现象，这对整个生产来讲是致命性的。 3、无菌水机组 B、结垢倾向低、维护方便维护方便；有些分厂（北京）使用原 水是普通自来水，因此会存在结垢的可能，若采用大 型板换处理起来相当的复杂，严重影响生产的正常运 行 C、节省能耗节省能耗、升温迅速；这点的优势主要是集中在灭 菌段，可以有效降低升温时间40%（北京分厂） 3、无菌水机组 【工艺流程图】 3、无菌水机组 【选型要素】 此类工况一般包括3段：冷却、预热、灭菌
9、，三段之间 通过一个泵来提供动力，因此相互之间的关联性非常强。 我们只需要把握其中的关键因素即可： A、冷却段：二次侧的冷却水温度，最大供给量最大供给量（管径） 一次侧无菌水的流量和正常使用温度 B、预热段：待机操作时二次侧（原水）的进口温度 C、灭菌段：饱和蒸汽压力和蒸汽供给量（管径） 无菌水的灭菌温度 3、无菌水机组 【典型客户举例】 汇源果汁的各个分厂：北京顺义分厂、湖北黄冈、吉林 延吉（配套）、宁夏（配套）、上海（配套） 4、巴杀机组（巴杀机组（UHT） 【关键词】 巴氏灭菌法，亦称低温消毒法，冷杀菌法，是一种利用较低的温 度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法 UHT：
10、超高温瞬时灭菌,135-140，维持10秒，是常见的一种灭 菌工艺， 【应用领域】果汁等物料在进行罐装之前的常规灭菌处理单元。 【技术优势及对比】 目前此类的工艺点我们在汇源的两个分厂参与过，此类工艺点 对物料的特性有一定要求，如：粘度不能过高、物料需澄清且不 能有果肉类的悬浮物等。在合适的工艺点上我们具有以下优势： A、安全；换热器长期使用无泄露，不会因此而染菌 B、结垢倾向较低，易于维护 C、体积小、安装、维护方便；怀柔分厂的板换在后期维护时相 当困难 4、巴杀机组（巴杀机组（UHT） 【选型要素】 此类工况一般包括3段：冷却、预热、灭菌，三段之 间通过一个泵来提供动力，与无菌水机组非常相
11、似 我们只需要把握其中的关键因素即可： A、冷却段：二次侧的供回水温度，最大供给量（管径） 一次侧物料的流量和正常使用温度 B、预热段：待机操作或初次灭菌时二次侧（物料）的 进口温度 C、灭菌段：过热水供给量（管径）和进出口温度 物料的灭菌温度 4、巴杀机组（巴杀机组（UHT） 【特殊说明】 目前我们参与此类工况的流量 为3t/h和5t/h；另外还参与了灭菌段 中过热水的供应 其他成套灭菌机组中一般采用 钎焊式换热器来提供过热水，效率 和节能效果一般 【典型客户举例】 汇源北京怀柔分厂、 汇源江西九江分厂 5、物料加热（冷却）：油脂、果汁、物料加热（冷却）：油脂、果汁 【应用领域】 一般用于物
12、料前处理过程中，通过对物料的换热 来达到特定的工艺要求，如棕榈油加热、可乐混比机 之前的糖浆冷却等 【技术优势及对比】 此类工艺点我们参与比较少，主要与性价比有关， 今后可以多多参与。 安全、无泄漏 体积小巧 5、物料加热（冷却）：油脂、果汁、物料加热（冷却）：油脂、果汁 【选型要素】 一次侧：物料进出口温度，流量。 重点关注是否物料中含有易结晶物或 悬浮颗粒，随着降温过程物料粘度是 否会有较大的提高 二次侧：冷却介质的种类、进出 温度和最大流量 【典型客户】 汇源江西九江分厂、汇源砀山分厂 武汉嘉吉烯王、福建印福油脂 6、超高温灭菌釜（柜）超高温灭菌釜（柜） 【定义】此类设备是专门对袋（瓶）
13、装食品进行灭菌处 理的 【组成】换热器、工艺罐、热水罐、泵及连接管道、 PLC和触摸屏组成的自动控制系统组成。 【应用领域】大型的食品厂、制药厂 【技术优势及对比】 A、升温迅速、确保产品品质；不管何种形式产品 的灭菌都有一个共同点迅速升温迅速降温，只有 这样才能保证产品处在高温状态下的时间最短，既杀 灭病原菌又保证了产品质量。其他换热器在这点上的 效率要远小于JAD。 B、体积小巧、安装方便；传统板换的体积一般都比 较庞大，安装、检修非常不方便，JAD的短系列产品 在此有独特的优势 6、超高温灭菌釜（柜）超高温灭菌釜（柜） 【选型要素】 A、饱和蒸汽的压力，蒸汽的供给量（管径） B、釜内灭菌
14、水的容量、灭菌时水的温度 （121or137）、灭菌结束时灭菌水需要降至的温 度（60） C、冷却水的供给量和进口温度 D、灭菌升温和降温的时间 E、循环泵对压降的最大允许量 6、超高温灭菌釜（柜）超高温灭菌釜（柜） 【典型客户】 目前主要是配套合作伙伴：诸城金鼎、诸城中泰、宁波 中天昊宇 6、超高温灭菌釜（柜）超高温灭菌釜（柜） 6、超高温灭菌柜超高温灭菌柜 板式热交换器 RO水RO水 蒸汽 排 冷 凝 水 循环泵 压 缩 空 气 排水 疏 水 阀 用 着 关 门 开 关 门 T2 水环真空泵 S1 S4 S3 S2 T1 T3、4 疏 水 阀 新版GMP规范对 灭菌柜湿热灭菌 （类似SIP
15、）结束 后，釜内残余蒸汽 需冷凝之后才能排 至环境中，以防止 环境中充斥水蒸 汽，而增加染菌几 率。 7、浓缩提取（溶剂回收：水、有机溶媒）浓缩提取（溶剂回收：水、有机溶媒） 【定义】此类工况主要是集中在部分需要浓缩或醇提的 产品生产工艺中，另外还有就是二次蒸汽的余热回 收，与中药浓缩提取类似 【应用领域】部分功能糖、浓缩果汁等生产企业 【技术优势及对比】 A、冷凝效果好、提高生产效率 B、体积小巧、安装方便； 【选型要素】 A、一次侧物料种类、流量、进出口温度 B、二次侧冷媒的种类、流量、进出口温度 【定义】在多数工厂的日常生产中都会存在大量的高温水，如疏水 阀末端、蒸汽主管路的凝结水等。当
16、热的冷凝水压力降低后就会 释放出闪蒸蒸汽。在效率最大化的系统中，闪蒸蒸汽和冷凝水分 离以补足低压加热利用。回收闪蒸蒸汽非常重要和回收冷凝水一 样，不仅是有经济效益而且还有环保意义。 【应用领域】麦汁煮沸、蒸汽管路、生物医药发酵罐夹套末端 【技术优势及对比】 A、热回收效率高 B、体积小巧、安装方便； 【选型要素】 A、一次侧高温水压力、进口温度、流量（高温水流量或闪蒸量） B、二次侧冷媒的种类、流量、进出口温度 8、高温水闪蒸余热回收、高温水闪蒸余热回收 8、高温水闪蒸余热回收、高温水闪蒸余热回收 安装前 考虑现场空间倾斜安装 蒸汽走壳程 安装后 案例一、冷凝水回收罐的闪蒸蒸汽利用 8、高温水闪蒸余热回收、高温水闪蒸余热回收 案例二、凝水系统中闪蒸蒸汽的利用 9、压缩空气系统、压缩空气系统 【定义】在所有的工厂中都会存在压缩空气系统，尤其是在食品、 饮料、生物医药企业中对压缩空气的要求尤为严格。 【应用领域】食品、饮料、生物医药、 精细化工等空压系统 【技术优
