一种蒸汽灭菌设备及方法与流程

专利2025-05-27  32


本发明涉及中药材蒸汽灭菌领域,特别涉及了一种蒸汽灭菌设备及方法。


背景技术:

1、蒸汽灭菌是利用高温高压的蒸汽来杀灭微生物的一种有效方法。其基本原理在于,当水被加热至沸点后,会产生大量的蒸汽,这些蒸汽在密闭的灭菌腔内能够迅速升高温度和压力,从而破坏微生物的细胞结构,导致其死亡。蒸汽灭菌具有穿透力强、灭菌效果好的特点,被广泛应用于食品、医药、化工等领域。

2、现有的,申请号为cn202311598928.x的一种中药材生药粉生产用蒸汽灭菌方法,通过自动化转动机构与升降式刮料组件的配合使用,利用盛药桶的旋转,再通过气缸将刮刀落在盛药桶的内壁上,实现了自动化清理盛药桶上粘连的潮湿药粉,使得药粉被刮下后能及时被吸料管吸走进行干燥。

3、如上所述,现有的蒸汽灭菌设备,通常结构复杂且操作难度大,灭菌效果高度依赖于设备的状态,如盛药桶的密封性、转动机构的稳定性、刮刀与盛药桶内壁的接触情况等,任何环节的微小偏差都可能导致灭菌效果下降,并且,尽管自动化转动机构有助于药粉的均匀受热,但刮刀清理过程中可能对药粉产生局部扰动,影响灭菌的均匀性。此外,不同位置的药粉受热和灭菌条件可能存在差异,容易导致灭菌效果的不一致性。


技术实现思路

1、本发明提供一种蒸汽灭菌设备及方法,以解决现有技术中灭菌效果受设备状态影响大、灭菌均匀性难以保证的技术问题。

2、为解决上述问题,本发明提供的一种蒸汽灭菌设备及方法采用如下技术方案:一种蒸汽灭菌设备,包括蒸汽发生器、蒸汽过热器、灭菌筒,蒸汽发生器的输出端与通过管道与蒸汽过热器的输入端连通,蒸汽过热器的输出端通过管道与灭菌桶的输入端连通;

3、灭菌桶包括桶身、灭菌腔、推进机构,桶身设置有与灭菌腔相互连通的进料管、出料管;

4、桶身设置为双层结构,桶身包括外桶、内桶,位于外桶、内桶之间形成有蒸汽腔,内桶侧壁设置有若干进气孔,蒸汽腔通过进气孔与灭菌腔相互连通;

5、推进机构包括旋转轴,旋转轴外壁设置有推进叶片、混料叶片,推进叶片包括有两组,混料叶片位于两组所述推进叶片之间,推进叶片、混料叶片均设置为螺旋结构,混料叶片的螺旋方向与推进叶片的螺旋方向相反。

6、进一步地,进料管、出料管上均设置有分料机构,分料机构包括驱动轴,驱动轴外壁固定连接有多个分料叶,多个所述分料叶于驱动轴外壁沿圆周方向均匀分布,驱动轴、分料叶均伸入进料管、出料管内,驱动轴的中心轴线分别与进料管、出料管的中心轴线相互垂直。

7、进一步地,进料管、出料管侧壁均设置为与分料机构适配的弧形结构。

8、进一步地,旋转轴外壁位于混料叶片之间设置有混料杆,混料杆包括有多个,多个所述混料杆沿旋转轴外壁螺旋分布。

9、进一步地,蒸汽腔与混料叶片、靠近进料管一侧的推进叶片相互对应,位于蒸汽腔一侧且位于外桶、内桶之间形成有加热室,加热室与靠近出料管一侧的推进叶片相互对应,加热室内设置有加热器。

10、进一步地,旋转轴包括有三组,混料叶片、两组所述推进叶片分别与三组旋转轴一一对应,三组所述旋转轴依次套接连接。

11、进一步地,混料叶片、推进叶片均为满面式螺旋叶片,混料叶片、推进叶片中外径均为d1,混料叶片、推进叶片中叶片螺距均为t,d1:t为1:(0.4-0.7),混料叶片、推进叶片中内径均为d2,d1:d2为1:(0.15-0.4)。

12、进一步地,进料管、出料管均设置有密封盖,外桶侧壁设置有进气阀、排气阀,进气阀与蒸汽腔、蒸汽过热器的输出端相互连通,排气阀与蒸汽腔相互连通。

13、一种蒸汽灭菌方法,采用如上所述的一种蒸汽灭菌设备,包括以下步骤:

14、s1、入料:将经拣选、洗、切、干燥后的中药材倒入进料管内;

15、s2、启动分料机构:通过驱动轴和分料叶的旋转,使中药材在进料管内均匀分散,避免堵塞或结块,并且使中药材定量进入灭菌腔内;

16、s3、蒸汽灭菌:关闭进料管、出料管上的密封盖,启动蒸汽发生器,产生的蒸汽经过蒸汽过热器进一步加热后,通过管道进入灭菌筒的蒸汽腔,蒸汽通过内桶侧壁的进气孔进入灭菌腔,对中药材进行高温蒸汽灭菌;

17、s4、启动灭菌筒内的推进机构:旋转轴带动推进叶片和混料叶片旋转,推进叶片负责将中药材向前推进,而混料叶片则以其与推进叶片相反的螺旋方向旋转,使中药材在灭菌腔内得到充分混合和翻动;

18、s5、加热:蒸汽腔一侧的加热室内的加热器工作,对靠近出料管一侧的中药材进行额外加热,确保整个灭菌过程中的温度均匀性,并对中药材进行干燥;

19、s6、出料:灭菌完成后,打开灭菌筒的出料管,通过旋转轴的持续旋转,将灭菌后的物料顺利推出灭菌筒,启动出料管上的分料机构,使物料在出料管内均匀分散。

20、进一步地,在步骤s3开始前,进气阀处于关闭状态,在关闭进料管、出料管上的密封盖后,打开进气阀,使高温高压蒸汽进入蒸汽腔;

21、在步骤s3开始前,打开排气阀排出灭菌腔、蒸汽腔内的冷空气,冷空气排尽后关闭,灭菌结束后,再次打开排气阀,使灭菌腔、蒸汽腔内的压力降低至安全水平,并释放残余蒸汽。

22、本发明所提供的一种蒸汽灭菌设备及方法的有益效果是:

23、1.灭菌桶的双层结构设计和推进机构的螺旋叶片设计,使得蒸汽能够均匀分布在灭菌腔内,并与物料充分接触,同时,混料叶片的搅拌作用能够进一步确保物料在灭菌过程中的均匀性,避免了灭菌死角;

24、2.该设备利用高温高压蒸汽进行灭菌处理,能够迅速有效地杀死各种微生物和芽孢,这种灭菌方式具有穿透力强、灭菌效果可靠的特点,且自动化推进机构的设计,使得物料在灭菌过程中能够自动推进,无需人工干预,从而能够有效提高生产效率;

25、3.该设备可适应多种物料和灭菌需求,不局限于中药材生药粉的生产,使得该设备能够在不同的生产场景和工艺要求下灵活应用,并且该设备的工艺参数(如温度、压力、时间等)更容易调整和优化,以适应不同的生产批次和物料特性。



技术特征:

1.一种蒸汽灭菌设备,其特征在于,包括蒸汽发生器、蒸汽过热器、灭菌筒,蒸汽发生器的输出端与通过管道与蒸汽过热器的输入端连通,蒸汽过热器的输出端通过管道与灭菌桶的输入端连通;

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽灭菌设备,其特征在于,进料管、出料管上均设置有分料机构,分料机构包括驱动轴,驱动轴外壁固定连接有多个分料叶,多个所述分料叶于驱动轴外壁沿圆周方向均匀分布,驱动轴、分料叶均伸入进料管、出料管内,驱动轴的中心轴线分别与进料管、出料管的中心轴线相互垂直。

3.根据权利要求2所述的一种蒸汽灭菌设备,其特征在于,进料管、出料管侧壁均设置为与分料机构适配的弧形结构。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种蒸汽灭菌设备,其特征在于,旋转轴外壁位于混料叶片之间设置有混料杆,混料杆包括有多个,多个所述混料杆沿旋转轴外壁螺旋分布。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一种蒸汽灭菌设备,其特征在于,蒸汽腔与混料叶片、靠近进料管一侧的推进叶片相互对应,位于蒸汽腔一侧且位于外桶、内桶之间形成有加热室,加热室与靠近出料管一侧的推进叶片相互对应,加热室内设置有加热器。

6.根据权利要求1至3任一项所述的一种蒸汽灭菌设备,其特征在于,旋转轴包括有三组,混料叶片、两组所述推进叶片分别与三组旋转轴一一对应,三组所述旋转轴依次套接连接。

7.根据权利要求1至3任一项所述的一种蒸汽灭菌设备,其特征在于,混料叶片、推进叶片均为满面式螺旋叶片,混料叶片、推进叶片中外径均为d1,混料叶片、推进叶片中叶片螺距均为t,d1:t为1:(0.4-0.7),混料叶片、推进叶片中内径均为d2,d1:d2为1:(0.15-0.4)。

8.根据权利要求1至3任一项所述的一种蒸汽灭菌设备,其特征在于,进料管、出料管均设置有密封盖,外桶侧壁设置有进气阀、排气阀,进气阀与蒸汽腔、蒸汽过热器的输出端相互连通,排气阀与蒸汽腔相互连通。

9.一种蒸汽灭菌方法,采用如权利要求1至8任一项所述的一种蒸汽灭菌设备,其特征在于,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的一种蒸汽灭菌方法,其特征在于,在步骤s3开始前,进气阀处于关闭状态,在关闭进料管、出料管上的密封盖后,打开进气阀,使高温高压蒸汽进入蒸汽腔;


技术总结
本发明涉及中药材蒸汽灭菌领域,具体公开了一种蒸汽灭菌设备及方法,包括蒸汽发生器、蒸汽过热器、灭菌筒,蒸汽发生器的输出端与通过管道与蒸汽过热器的输入端连通,蒸汽过热器的输出端通过管道与灭菌桶的输入端连通;灭菌桶包括桶身、灭菌腔、推进机构,桶身设置有与灭菌腔相互连通的进料管、出料管;桶身设置为双层结构,桶身包括外桶、内桶,位于外桶、内桶之间形成有蒸汽腔,内桶侧壁设置有若干进气孔,蒸汽腔通过进气孔与灭菌腔相互连通。

技术研发人员:李菊,宋华波,刘刚
受保护的技术使用者:北京九鼎锐创生物医药科技社旗有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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