专利名称：一种组合式节能灭菌釜以及利用这种灭菌釜节能的方法
技术领域：
本发明涉及化工设备，具体地说是一种可以充分利用热能的灭菌釜及利用这种灭菌釜节能的方法。
背景技术：
传统的灭菌釜其底部存有一定量的水，以作为釜内循环加热或冷却时的介质。当釜内装满需要灭菌的输液产品后，将灭菌釜的门关闭并锁紧，启动水泵，把水均匀地喷洒到灭菌釜内的每一个角落，通入高压蒸汽，让蒸汽把水及需要灭菌的输液产品均匀地加热，并导入压缩空气，以控制输液产品灭菌时瓶子内外的压差，达到设定温度后，保温一段时间，然后开始降温。其降温的方法是关闭高压蒸汽，水泵把灭菌釜内的高温水压入热交换器，通过热交换器降低水温，用降温后的水去冷却灭菌釜内的输液产品，在此期间，保持适当的釜内压力，逐步降温，达到设定温度后，水泵停止工作，灭菌釜释放压力，打开灭菌釜，至此完成了一个灭菌周期。
传统的灭菌釜存在的不足之外是当高温灭菌达到设定要求后，在开始降温时，需要大量的冷却水对灭菌釜进行降温，既浪费了水，又浪费了热能，冷却水带走了大量的热能而无法回收利用。
发明内容
本发明的目的在于设计一种组合式节能灭菌釜以及利用这种灭菌釜节能的方法，以充分利用热能。
按照本发明提供的设计方案，压力容器的筒体至少有两个，每个压力容器的筒体利用管道及相应的控制阀相互连接。
在每个筒体上分别利用管道与水泵的进口与出口连接，并在管道上设置相应的截止阀。在筒体上利用管道与高温高压蒸汽源及压缩空气源连接，在管道上设置相应的截止阀。在筒体上分别设置安全阀与放水阀。在水泵的出口与筒体间的管道上连接热交换器与截止阀，热交换器的另一端分别利用管道与筒体连接，并在管道上设置相应的截止阀。水泵数量与筒体数量相同。
一种利用组合式节能灭菌釜节能的方法，其特征是在每个压力容器的筒体上分别利用管道及截止阀与水泵的进出口和高温高压蒸汽源和压缩空气源连接，当其中一个灭菌釜开始升温灭菌时，另一个灭菌釜可以开始加料，当先前的灭菌釜达到设定温度，按设定程序保温一段时间后需要降温时，利用水泵将先前的灭菌釜中的热水作为热媒输送给后一个已加完料、需要升温的灭菌釜。当先前的灭菌釜已降至常温时，该先前的灭菌釜即可开门出料，然后进行第2次加料。在后一个灭菌釜达到设定温度，经过保温后，利用水泵将后一个灭菌釜中的热水作为热媒输送给已加完料、需要升温的先前的灭菌釜，如此循环往复。
本发明通过热量交换或直接加热，可以将其中一个处于冷却阶段的压力容器的余热引导到另一个处于升温阶段的压力容器而加以利用，使需要降温的压力容器降温，需要加温的压力容器的温度升高，从而达到节能的目的。
图1为本发明的原理图。
具体实施例方式
如图所示压力容器的筒体至少有两个，每个压力容器的筒体利用管道及相应的控制阀相互连接，在每个筒体上分别利用管道与水泵的进口与出口连接，并在管道上设置相应的截止阀。在筒体上利用管道与高温高压蒸汽源及压缩空气源连接，在管道上设置相应的截止阀。在筒体上还应分别设置安全阀与放水阀。在水泵的出口与筒体间的管道上连接热交换器与截止阀，热交换器的另一端分别利用管道与筒体连接，并管道上设置相应的截止阀。所述水泵的数量应与筒体的数量相同。
组合式节能灭菌釜的工作原理如下组合式灭菌釜是由至少两个传统的普通灭菌釜利用管线有机组合而成。组合式灭菌釜和传统的灭菌釜一样，其底部存有一定量的水，以作为釜内循环加热或冷却时的介质。
当灭菌釜14内装满需要灭菌的输液产品后，将灭菌釜的门关闭并锁紧，启动水泵19，水通过截止阀3进入灭菌釜14，水被均匀地喷洒到灭菌釜14内的每一个角落，截止阀9通电，导入高压蒸汽，让高温蒸汽把灭菌釜内的水及需要灭菌的输液产品均匀地加热，同时截止阀11通电，导入压缩空气，以控制输液产品灭菌时瓶(袋)子内外的压差，达到设定温度后，保温一段时间，达到规定的时间后开始降温。
在灭菌釜14进行灭菌工作的同时，灭菌釜13可以装入需要灭菌的物品，装载完毕后，将灭菌釜的门关闭并锁紧。
灭菌釜14降温的方法是截止阀9失电，关闭灭菌釜14的高压蒸汽，控制截止阀11的通断时间，保持适当的釜内压力，启动水泵20，截止阀7得电，截止阀8得电，把常温水压入灭菌釜14，均匀地喷洒到灭菌釜14内的每一个角落，对灭菌釜14内物品进行降温，与此同时截止阀3得电，截断水泵19进入灭菌釜14的通道，截止阀4得电，打通水泵19到灭菌釜13的通道，水泵19把高温水压入灭菌釜13，均匀地喷洒到灭菌釜13内的每一个角落，对灭菌釜13需要灭菌的物品进行加温。与此同时截止阀12得电，接通压缩空气进入灭菌釜13的通道，以保持适当的釜内压力，如此不断地循环，灭菌釜14内的温度不断降低，灭菌釜13内的温度不断升高，当灭菌釜14内的温度降到设定温度时，水泵19停止工作，截止阀11失电，切断压缩空气进入灭菌釜14的通道，灭菌釜14释放压力，打开灭菌釜14，取出灭完菌的物品。
此时，水泵20通过截止阀8把水均匀地喷洒到灭菌釜内的每一个角落，高压蒸汽通过截止阀10进入灭菌釜13，蒸汽把水及需要灭菌的输液产品均匀地加热，截止阀12仍然处于得电状态，压缩空气通过截止阀12进入灭菌釜13，以控制输液产品灭菌时瓶(袋)子内外的压差，达到设定温度后，保温一段时间，然后开始降温。在灭菌釜13进行灭菌工作的同时，灭菌釜14可以装入需要灭菌的物品，装载完毕后，将灭菌釜的门关闭并锁紧。
灭菌釜13降温的方法是截止阀10失电，关闭灭菌釜13的高压蒸汽。控制截止阀12的通断时间以保持适当的釜内压力，启动水泵19，截止阀4得电，把常温水压入灭菌釜13，均匀地喷洒到灭菌釜13内的每一个角落，在此同时利用水泵20把高温水压入灭菌釜14，均匀地喷洒到灭菌釜14内的每一个角落，对灭菌釜14内需要灭菌的物品进行升温。
如此不断地循环，灭菌釜13内的温度不断降低，灭菌釜14内的温度不断升高，当灭菌釜13内的温度降到设定温度时，水泵20停止工作，截止阀12失电，切断压缩空气进入灭菌釜13的通道，灭菌釜13释放压力，打开灭菌釜13，取出灭完菌的物品。而此时灭菌釜14又在进行下一轮的工作，至此完成了一个完整的生产循环。
安全阀1、安全阀2分别用于灭菌釜14和灭菌釜13保护系统，防止过载发生意外。截止阀1、截止阀2、截止阀5、截止阀6以及热交换器，可用于灭菌釜14和灭菌釜13的加速冷却。当灭菌釜14需要加速冷却时，截止阀3得电，切断水泵19进入灭菌釜14通道，截止阀5得电，使水泵19的水进入热交换器进行快速冷却，截止阀1得电，接通水泵19进入灭菌釜14的通道，使得灭菌釜14快速冷却。
当灭菌釜13需要加速冷却时，截止阀4得电，切断水泵20进入灭菌釜13通道，截止阀6得电，使水泵20的水进入热交换器进行快速冷却，截止阀2得电，接通水泵20进入灭菌釜13的通道，使得灭菌釜13快速冷却。放水阀1、放水阀2分别用于排放灭菌釜14和灭菌釜13中多余的水。
组合式灭菌釜的节能原理是可充分利用灭菌过程中的余热，帮助需要加热的灭菌釜加热。当灭菌釜14达到设定的温度需要降温时，即可把灭菌釜14的余热导入到灭菌釜13内，帮助灭菌釜13加温。而在灭菌釜13达到设定的温度需要降温时，即可把灭菌釜13的余热导入到灭菌釜14内，帮助灭菌釜14加温。利用灭菌釜14和灭菌釜13工作的时间差，进行交叉作业，达到充分利用余热的目的。
例一台双体节能灭菌釜，长7m，直径1.9m，两个筒体各存水1700kg，两个筒体各可装500ml瓶5400瓶(约合2700kg)。考虑到热传导需要一定的温差，设定放热灭菌釜的温度比吸热灭菌釜的温度高5℃时，就停止两个灭菌釜的热交换，用冷却水直接为需要降温的灭菌釜冷却，以缩短灭菌周期。同时对需要升温的灭菌釜用蒸汽直接加热。设定灭菌温度为110℃，灭菌釜内初始温度为30℃。则连续生产时一个灭菌周期(10800瓶)即可直接节能40％，节省的热能为286000kcal/h，相当于332kw/小时。这些余热如果不被利用，还需消耗大量的冷却水才能把温度降到设定的要求。即实际节省的热能可达286000kcal/h×2＝572000kcal/h，相当于332kw/小时×2＝664kw/小时。
本文的名称虽然是灭菌釜，但这种技术可适用于众多的需要在高温、高压下完成任务的压力容器，如化工、纺工、医药、食品等行业的压力容器，因此，本文的所称的灭菌釜应涵盖这些行业中所用的压力容器。
权利要求
1.一种组合式节能灭菌釜，其特征是压力容器的筒体至少有两个，每个压力容器的筒体利用管道及相应的控制阀相互连接。
2.根据权利要求1所述的灭菌釜，其特征是在每个筒体上分别利用管道与水泵的进口与出口连接，并在管道上设置相应的截止阀。
3.根据权利要求1所述的灭菌釜，其特征是在筒体上利用管道与高温高压蒸汽源连接，在管道设置相应的截止阀。
4.根据权利要求1所述的灭菌釜，其特征是在筒体上利用管道与压缩空气源连接，在管道上设置相应的截止阀。
5.根据权利要求1所述的灭菌釜，其特征是在筒体上分别设置安全阀与放水阀。
6.根据权利要求1所述的灭菌釜，其特征是在水泵的出口与筒体间的管道上连接热交换器与截止阀，热交换器的另一端分别利用管道与筒体连接，并管道上设置相应的截止阀。
7.一种利用组合式节能灭菌釜节能的方法，其特征是在每个压力容器的筒体上分别利用管道及截止阀与水泵的进出口和高温高压蒸汽源和压缩空气源连接，当其中一个灭菌釜开始升温灭菌时，另一个灭菌釜可以开始加料，当先前的灭菌釜达到设定温度，按设定程序保温一段时间后需要降温时，利用水泵将先前的灭菌釜中的热水作为热媒输送给后一个已加完料、需要升温的灭菌釜。当先前的灭菌釜已降至常温时，该先前的灭菌釜即可开门出料，然后进行第2次加料。在后一个灭菌釜达到设定温度，经过保温后，利用水泵将后一个灭菌釜中的热水作为热媒输送给已加完料、需要升温的先前的灭菌釜，如此循环往复。
8.根据权利要求1或2所述的灭菌釜，其特征是水泵的数量与筒体的数量相同。
全文摘要
本发明涉及化工设备，具体地说是一种可以充分利用热能的灭菌釜及利用这种灭菌釜节能的方法。按照本发明提供的设计方案，压力容器的筒体至少有两个，每个压力容器的筒体利用管道及相应的控制阀相互连接。在每个筒体上分别利用管道与水泵的进口与出口连接，并在管道上设置相应的截止阀。在筒体上利用管道与高温高压蒸汽源及压缩空气源连接，在管道上设置相应的截止阀。本发明通过热量交换或直接加热，可以将其中一个处于冷却阶段的压力容器的余热引导到另一个处于升温阶段的压力容器而加以利用，使需要降温的压力容器降温，需要加温的压力容器的温度升高，从而达到节能的目的。
文档编号A61L2/04GK1528465SQ0315837
公开日2004年9月15日 申请日期2003年9月26日 优先权日2003年9月26日
发明者林刚毅, 郭寅生 申请人:林刚毅