一种无菌空气制备系统的制作方法

1.本实用新型是关于无菌空气制备领域，尤其涉及一种无菌空气制备系统。


背景技术：

2.在微生物发酵的正压保护、无菌空气推料等工艺中往往需要通入无菌空气，但是，现有的无菌空气制备系统往往存在如下不足：
3.(1)现有的系统基本为单线制备无菌空气，为保证使用安全，在工作一定时间后均需要中断生产，不能在线提供不间断的无菌空气，影响生产效率；
4.(2)现有的系统对压缩空气的过滤和除菌不够彻底，得到的无菌空气不够纯净，影响产品品质；
5.(3)该系统将无菌空气通入无菌空气使用设备时，与无菌空气使用设备(例如发酵罐)连接的这段管路有时会被无菌空气使用设备内的物料所污染，进而会污染无菌空气。
6.由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种无菌空气制备系统，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种无菌空气制备系统，能实现在线提供不间断的无菌空气，且能保证无菌空气质量。
8.本实用新型的目的是这样实现的，一种无菌空气制备系统，包括蒸汽总管路、压缩空气总管路、第一无菌空气输送管路和第二无菌空气输送管路；第一无菌空气输送管路与蒸汽总管路和压缩空气总管路均能通断地连接，在第一无菌空气输送管路上设有第一压缩空气除菌过滤器，并在第一无菌空气输送管路上且位于第一压缩空气除菌过滤器之后能通断地旁接有至少一个第一无菌空气输出管路；第二无菌空气输送管路与蒸汽总管路和压缩空气总管路均能通断地连接，在第二无菌空气输送管路上设有第二压缩空气除菌过滤器，并在第二无菌空气输送管路上且位于第二压缩空气除菌过滤器之后能通断地旁接有至少一个第二无菌空气输出管路；第一无菌空气输出管路的输出端与对应的第二无菌空气输出管路的输出端均用于与同一无菌空气使用设备连通。
9.在本实用新型的一较佳实施方式中，第一无菌空气输送管路的进口端与压缩空气总管路的出口端连通，在第一无菌空气输送管路上自其进口端至出口端顺序设有第一空气开关阀、第一压缩空气除菌过滤器、第一蒸汽旁通管路、各第一无菌空气输出管路、第一出口开关阀以及第一出口疏水器；第一蒸汽旁通管路与蒸汽总管路相连通，并在第一蒸汽旁通管路上设有第一蒸汽开关阀；第一压缩空气除菌过滤器的底部具有第一排放口，在第一排放口处通过相应管道顺序连接有第一排放开关阀和第一底部疏水器；在第一底部疏水器和第一出口疏水器处还分别设有第一底部并接管路和第一出口并接管路，第一底部并接管路的两端分别连接在第一底部疏水器两端的管路上，第一出口并接管路的两端分别连接在第一出口疏水器两端的第一无菌空气输送管路上，并在第一底部并接管路和第一出口并接
管路上分别设有第一底部排汽开关阀和第一末端排汽开关阀。
10.在本实用新型的一较佳实施方式中，第二无菌空气输送管路的进口端与压缩空气总管路的出口端连通，在第二无菌空气输送管路上自其进口端至出口端顺序设有第二空气开关阀、第二压缩空气除菌过滤器、第二蒸汽旁通管路、各第二无菌空气输出管路、第二出口开关阀以及第二出口疏水器；第二蒸汽旁通管路与蒸汽总管路相连通，并在第二蒸汽旁通管路上设有第二蒸汽开关阀；第二压缩空气除菌过滤器的底部具有第二排放口，在第二排放口处通过相应管道顺序连接有第二排放开关阀和第二底部疏水器；在第二底部疏水器和第二出口疏水器处还分别设有第二底部并接管路和第二出口并接管路，第二底部并接管路的两端分别连接在第二底部疏水器两端的管路上，第二出口并接管路的两端分别连接在第二出口疏水器两端的第二无菌空气输送管路上，并在第二底部并接管路和第二出口并接管路上分别设有第二底部排汽开关阀和第二末端排汽开关阀。
11.在本实用新型的一较佳实施方式中，在第一排放开关阀和第一底部排汽开关阀之间的管路上设有第一底部温度传感器，在第一出口开关阀和第一末端排汽开关阀之间的管路上设有第一出口温度传感器；在第二排放开关阀和第二底部排汽开关阀之间的管路上设有第二底部温度传感器，在第二出口开关阀和第二末端排汽开关阀之间的管路上设有第二出口温度传感器。
12.在本实用新型的一较佳实施方式中，在蒸汽总管路上设有蒸汽过滤器，蒸汽过滤器的底部具有第三排放口，在第三排放口处通过相应管道顺序连接有第三排放开关阀和第三底部疏水器。
13.在本实用新型的一较佳实施方式中，在压缩空气总管路上沿气体输送方向顺序设有压缩空气除油除水过滤器、活性炭过滤器和压缩空气精过滤器。
14.在本实用新型的一较佳实施方式中，压缩空气除油除水过滤器、活性炭过滤器和压缩空气精过滤器的底部均具有杂质排放口，各杂质排放口均与同一杂质排放管路连通，并在杂质排放管路上设有杂质排放开关阀。
15.在本实用新型的一较佳实施方式中，在蒸汽总管路上且位于蒸汽过滤器之前设有蒸汽总开关阀，在压缩空气总管路上且位于压缩空气除油除水过滤器之前设有压缩空气总开关阀。
16.在本实用新型的一较佳实施方式中，在压缩空气总管路上且位于压缩空气总开关阀和压缩空气除油除水过滤器之间设有第一压力表；在压缩空气总管路上且位于压缩空气精过滤器之后顺序设有空气减压阀和第二压力表；在蒸汽总管路上且位于在蒸汽总开关阀和蒸汽过滤器之间设有第三压力表。
17.在本实用新型的一较佳实施方式中，无菌空气制备系统还包括至少一条清洗总管路，清洗总管路与对应的无菌空气使用设备相连通；
18.在各第一无菌空气输出管路与第一无菌空气输送管路的节点处均设有第一双座防混阀，第一双座防混阀的第一进口和第一出口相连通并构成第一连通通道，第一双座防混阀的第二进口和第二出口相连通并构成第二连通通道，且第一连通通道和第二连通通道之间能通断地连接；第一双座防混阀的第一进口和第一出口均串接在第一无菌空气输送管路中，第一双座防混阀的第二出口与第一无菌空气输出管路连接；第一双座防混阀的第二进口与旁接在对应的清洗总管路上的第一清洗控制管路连接，并在第一清洗控制管路上设
有第一清洗开关阀；
19.在各第二无菌空气输出管路与第二无菌空气输送管路的节点处均设有第二双座防混阀，第二双座防混阀的第一进口和第一出口相连通并构成第一导通管道，第二双座防混阀的第二进口和第二出口相连通并构成第二导通管道，且第一导通管道和第二导通管道之间能通断地连接；第二双座防混阀的第一进口和第一出口均串接在第二无菌空气输送管路中，第二双座防混阀的第二出口与第二无菌空气输出管路连接；第二双座防混阀的第二进口与旁接在对应的清洗总管路上的第二清洗控制管路连接，并在第二清洗控制管路上设有第二清洗开关阀。
20.由上所述，本实用新型中的无菌空气制备系统，通过蒸汽总管路、压缩空气总管路、第一无菌空气输送管路和第二无菌空气输送管路的配合，共具备两条并列的无菌空气输送管路，且两条无菌空气输送管路可以在线切换并交替制备无菌空气，在生产中实现在线提供不间断无菌空气，保证了生产效率。同时，在制备无菌空气前，利用蒸汽总管路向各无菌空气输送管路输送高温蒸汽，能对各无菌空气输送管路及各压缩空气除菌过滤器定期杀菌；在制备无菌空气时利用压缩空气除菌过滤器进行除菌，有效保证无菌空气的质量，大幅度降低了生产风险，提高产品品质。另外，两条无菌空气输送管路各自独立，两者的蒸汽杀菌和制备无菌空气过程可以分别独立进行，互不影响；同时两条无菌空气输送管路共用一条蒸汽总管路以及共用一条压缩空气总管路，还可以节约设备成本以及现场安装空间。
附图说明
21.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
22.图1：为本实用新型提供的无菌空气制备系统的结构示意图。
23.图2：为本实用新型提供的蒸汽总管路的结构示意图。
24.图3：为本实用新型提供的压缩空气总管路的结构示意图。
25.图4：为本实用新型提供的第一无菌空气输送管路的结构示意图。
26.图5：为本实用新型提供的第二无菌空气输送管路的结构示意图。
27.图6：为本实用新型提供的清洗总管路与第一无菌空气输送管路、第二无菌空气输送管路和无菌空气使用设备相配合的结构示意图。
28.附图标号说明：
29.1、蒸汽总管路；11、蒸汽总开关阀；12、第三压力表；13、蒸汽过滤器；131、第三排放开关阀；132、第三底部疏水器；
30.2、压缩空气总管路；21、压缩空气总开关阀；22、第一压力表；23、压缩空气除油除水过滤器；24、活性炭过滤器；25、压缩空气精过滤器；26、杂质排放管路；261、杂质排放开关阀；27、空气减压阀；28、第二压力表；
31.3、第一无菌空气输送管路；31、第一空气开关阀；32、第一压缩空气除菌过滤器；321、第一排放开关阀；322、第一底部温度传感器；323、第一底部疏水器；324、第一底部并接管路；3241、第一底部排汽开关阀；33、第一蒸汽旁通管路；331、第一蒸汽开关阀；34、第一双座防混阀；341、第一无菌空气输出管路；35、第一出口开关阀；36、第一出口温度传感器；37、第一出口疏水器；38、第一出口并接管路；381、第一末端排汽开关阀；
32.4、第二无菌空气输送管路；41、第二空气开关阀；42、第二压缩空气除菌过滤器；421、第二排放开关阀；422、第二底部温度传感器；423、第二底部疏水器；424、第二底部并接管路；4241、第二底部排汽开关阀；43、第二蒸汽旁通管路；431、第二蒸汽开关阀；44、第二双座防混阀；441、第二无菌空气输出管路；45、第二出口开关阀；46、第二出口温度传感器；47、第二出口疏水器；48、第二出口并接管路；481、第二末端排汽开关阀；
33.5、清洗总管路；51、第一清洗控制管路；511、第一清洗开关阀；52、第二清洗控制管路；521、第二清洗开关阀；
34.6、无菌空气使用设备。
具体实施方式
35.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
36.如图1至图6所示，本实施例提供一种无菌空气制备系统，包括蒸汽总管路1、压缩空气总管路2、第一无菌空气输送管路3和第二无菌空气输送管路4。
37.第一无菌空气输送管路3与蒸汽总管路1和压缩空气总管路2均能通断地连接，在第一无菌空气输送管路3上设有第一压缩空气除菌过滤器32，并在第一无菌空气输送管路3上且位于第一压缩空气除菌过滤器32之后能通断地旁接有至少一个第一无菌空气输出管路341。第二无菌空气输送管路4与蒸汽总管路1和压缩空气总管路2均能通断地连接，在第二无菌空气输送管路4上设有第二压缩空气除菌过滤器42，并在第二无菌空气输送管路4上且位于第二压缩空气除菌过滤器42之后能通断地旁接有至少一个第二无菌空气输出管路441。第一无菌空气输出管路341的输出端与对应的第二无菌空气输出管路441的输出端均用于与同一无菌空气使用设备6连通。
38.具体地，蒸汽总管路1用于向第一无菌空气输送管路3和第二无菌空气输送管路4中输送高温蒸汽，以对各无菌空气输送管路以及各压缩空气除菌过滤器进行蒸汽吹扫及杀菌。压缩空气总管路2用于向第一无菌空气输送管路3和第二无菌空气输送管路4中输送压缩空气。第一无菌空气输送管路3和第二无菌空气输送管路4分别利用第一压缩空气除菌过滤器32和第二压缩空气除菌过滤器42对压缩空气中的微生物和细菌进行过滤，起到除菌的作用，具体结构均为现有技术。各第一无菌空气输出管路341以及各第二无菌空气输出管路441的输出端均用于将无菌空气通入对应的无菌空气使用设备6中。第一无菌空气输出管路341、第二无菌空气输出管路441和无菌空气使用设备6的数量相同，数量优选为多个，以提高生产效率。这里的无菌空气使用设备6可以为发酵罐，也可以为其他需要无菌空气的设备，本实施例仅为举例说明。
39.在无菌空气制备之前，需要先对除菌过滤器及无菌空气输送管路进行蒸汽杀菌，杀菌完毕后再制备无菌空气。本实施例中的无菌空气制备系统供具有两条无菌空气输送管路，对两条无菌空气输送管路的蒸汽杀菌以及制备无菌空气可以交替进行。
40.以第一无菌空气输送管路3的蒸汽杀菌和无菌空气制备为例，进行蒸汽杀菌时，第一无菌空气输送管路3与压缩空气总管路2和第一无菌空气输出管路341均断开，第一无菌空气输送管路3与蒸汽总管路1连通。蒸汽经蒸汽总管路1输送至第一无菌空气输送管路3以及第一压缩空气除菌过滤器32，可以对第一无菌空气输送管路3和第一压缩空气除菌过滤
器32进行蒸汽吹扫及杀菌，杀菌后的微生物可以同蒸汽的冷凝水排出，杀菌一定时间后，第一无菌空气输送管路3与蒸汽总管路1断开，完成杀菌。之后将第一无菌空气输送管路3与压缩空气总管路2和第一无菌空气输出管路341均连通，压缩空气经压缩空气总管路2进入第一无菌空气输送管路3，经第一压缩空气除菌过滤器32的除菌过滤作用后得到的无菌空气经第一无菌空气输出管路341便可以输出至对应的无菌空气使用设备6中。
41.在第一无菌空气输送管路3制备无菌空气的使用时间到达一定时间之前，便可以将第二无菌空气输送管路4与蒸汽总管路1连通，对第二无菌空气输送管路4采用类似的步骤进行蒸汽杀菌，使得第二无菌空气输送管路4蒸汽杀菌刚好结束时第一无菌空气输送管路3制备无菌空气的使用时间超过一定时间，此时则可以启动备用的第二无菌空气输送管路4来制备无菌空气：将第一无菌空气输送管路3与压缩空气总管路2和第一无菌空气输出管路341均断开，并使得第二无菌空气输送管路4与压缩空气总管路2和第二无菌空气输出管路441均连通，便可切换至第二无菌空气输送管路4，如此通过两条无菌空气输送管路的反复切换，保证了无菌空气的连续性，工厂不间断进行生产无菌空气。
42.由此，本实施例中的无菌空气制备系统，通过蒸汽总管路1、压缩空气总管路2、第一无菌空气输送管路3和第二无菌空气输送管路4的配合，共具备两条并列的无菌空气输送管路，且两条无菌空气输送管路可以在线切换并交替制备无菌空气，在生产中实现在线提供不间断无菌空气，保证了生产效率。同时，在制备无菌空气前，利用蒸汽总管路1向各无菌空气输送管路输送高温蒸汽，能对各无菌空气输送管路及各压缩空气除菌过滤器定期杀菌；在制备无菌空气时利用压缩空气除菌过滤器进行除菌，有效保证无菌空气的质量，大幅度降低了生产风险，提高产品品质。另外，两条无菌空气输送管路各自独立，两者的蒸汽杀菌和制备无菌空气过程可以分别独立进行，互不影响；同时两条无菌空气输送管路共用一条蒸汽总管路1以及共用一条压缩空气总管路2，还可以节约设备成本以及现场安装空间。
43.在具体实现方式中，为了便于各无菌空气输送管路与蒸汽总管路1和压缩空气总管路2能通断地连接，并保证蒸汽杀菌效果以及便于对各无菌空气输送管路进行高温蒸汽杀菌时冷凝水顺利排出：
44.参照图1和图4，第一无菌空气输送管路3的进口端与压缩空气总管路2的出口端连通，在第一无菌空气输送管路3上自其进口端至出口端顺序设有第一空气开关阀31、第一压缩空气除菌过滤器32、第一蒸汽旁通管路33、各第一无菌空气输出管路341、第一出口开关阀35以及第一出口疏水器37。第一蒸汽旁通管路33与蒸汽总管路1相连通，并在第一蒸汽旁通管路33上设有第一蒸汽开关阀331。第一压缩空气除菌过滤器32的底部具有第一排放口，在第一排放口处通过相应管道顺序连接有第一排放开关阀321和第一底部疏水器323。在第一底部疏水器323和第一出口疏水器37处还分别设有第一底部并接管路324和第一出口并接管路38，第一底部并接管路324的两端分别连接在第一底部疏水器323两端的管路上，第一出口并接管路38的两端分别连接在第一出口疏水器37两端的第一无菌空气输送管路3上，并在第一底部并接管路324和第一出口并接管路38上分别设有第一底部排汽开关阀3241和第一末端排汽开关阀381。
45.参照图1和图5，第二无菌空气输送管路4的进口端与压缩空气总管路2的出口端连通，在第二无菌空气输送管路4上自其进口端至出口端顺序设有第二空气开关阀41、第二压缩空气除菌过滤器42、第二蒸汽旁通管路43、各第二无菌空气输出管路441、第二出口开关
阀45以及第二出口疏水器47。第二蒸汽旁通管路43与蒸汽总管路1相连通，并在第二蒸汽旁通管路43上设有第二蒸汽开关阀431。第二压缩空气除菌过滤器42的底部具有第二排放口，在第二排放口处通过相应管道顺序连接有第二排放开关阀421和第二底部疏水器423。在第二底部疏水器423和第二出口疏水器47处还分别设有第二底部并接管路424和第二出口并接管路48，第二底部并接管路424的两端分别连接在第二底部疏水器423两端的管路上，第二出口并接管路48的两端分别连接在第二出口疏水器47两端的第二无菌空气输送管路4上，并在第二底部并接管路424和第二出口并接管路48上分别设有第二底部排汽开关阀4241和第二末端排汽开关阀481。
46.具体而言，根据需要上述的第一蒸汽旁通管路33也可以连接在第一空气开关阀31和第一压缩空气除菌过滤器32之间，上述的第二蒸汽旁通管路43也可以连接在第二空气开关阀41和第二压缩空气除菌过滤器42之间，同样能达到相同的目的。
47.以对第一无菌空气输送管路3和第一压缩空气除菌过滤器32的蒸汽杀菌为例，进行蒸汽杀菌时第一蒸汽开关阀331、第一排放开关阀321、第一底部排汽开关阀3241、第一出口开关阀35和第一末端排汽开关阀381均打开，第一空气开关阀31关闭，蒸汽流经整个第一无菌空气输送管路3和第一压缩空气除菌过滤器32后分别由第一底部排汽开关阀3241和第一末端排汽开关阀381排出，保证第一压缩空气除菌过滤器32和整个第一无菌空气输送管路3内均充满高温蒸汽。
48.当第一排放口处以及第一出口开关阀35的出口处的温度超过125℃时说明蒸汽的杀菌温度达到标准，关闭第一底部排汽开关阀3241和第一末端排汽开关阀381，使得高温蒸汽可以在整个第一无菌空气输送管路3和第一压缩空气除菌过滤器32内保持，可以进行蒸汽吹扫及杀菌，在此过程中第一压缩空气除菌过滤器32和第一无菌空气输送管路3内蒸汽的冷凝水便会经第一底部疏水器323和第一出口疏水器37排出。杀菌一定时间后便可以关闭第一蒸汽开关阀331、第一排放开关阀321和第一出口开关阀35，保持无菌环境。利用第一无菌空气输送管路3制备无菌空气时，再将第一空气开关阀31打开即可。对第二无菌空气输送管路4和第二压缩空气除菌过滤器42的蒸汽杀菌过程和无菌空气制备过程与此类似。
49.整个系统通过第一蒸汽开关阀331和第二蒸汽开关阀431切换开启分别对两条无菌空气输送管路及除菌过滤器进行杀菌，通过第一空气开关阀31和第二空气开关阀41切换开启分别进入两条无菌空气输送管路的除菌过滤器进行压缩空气除菌，进行两路无菌空气的制备；无菌空气通过对应的无菌空气输送管路可以供后端设备、工艺使用。两条无菌空气输送管路共用同一蒸汽总管路1和同一压缩空气总管路2，节约设备成本及现场安装空间，分别用过相应阀门切换便可以分别进行两路的蒸汽杀菌和无菌空气的制备，操作更加方便，生产效率更高，保证了工厂无菌空气的连续供应。
50.实际使用时，为了在蒸汽杀菌时便于检测第一排放口和第二排放口处以及第一出口开关阀35和第二出口开关阀45的出口处的温度，在第一排放开关阀321和第一底部排汽开关阀3241之间的管路上设有第一底部温度传感器322，在第一出口开关阀35和第一末端排汽开关阀381之间的管路上设有第一出口温度传感器36。在第二排放开关阀421和第二底部排汽开关阀4241之间的管路上设有第二底部温度传感器422，在第二出口开关阀45和第二末端排汽开关阀481之间的管路上设有第二出口温度传感器46。
51.这里的第一底部温度传感器322、第一出口温度传感器36、第二底部温度传感器
422和第二出口温度传感器46均为常规的温度传感器，具体结构为现有技术，能方便检测该处的温度，以用于监测蒸汽对各除菌过滤器及整个无菌空气输送管路的杀菌温度是否达到标准。
52.进一步地，为了保证蒸汽的洁净性，如图1和图2所示，在蒸汽总管路1上设有蒸汽过滤器13，蒸汽过滤器13的底部具有第三排放口，在第三排放口处通过相应管道顺序连接有第三排放开关阀131和第三底部疏水器132。
53.其中，这里的蒸汽过滤器13(现有技术)用于过滤蒸汽中的微小渣质。这里的第三底部疏水器132以及上述的第一底部疏水器323、第一出口疏水器37、第二底部疏水器423和第二出口疏水器47均为常规的疏水器(或者称为疏水阀)，具体结构为现有技术，可以实现自动疏水，以将蒸汽总管路1和蒸汽过滤器13、各无菌空气输送管路以及各压缩空气除菌过滤器中的蒸汽冷凝水不断排放到管道外，保证对应的管道和过滤器中的干燥性。
54.进一步优选地，为了有效对压缩空气进行过滤，保证压缩空气的洁净性，如图1和图3所示，在压缩空气总管路2上沿气体输送方向顺序设有压缩空气除油除水过滤器23、活性炭过滤器24和压缩空气精过滤器25。
55.其中，压缩空气除油除水过滤器23用于过滤压缩空气的油气、水蒸汽等，保证压缩空气的干燥性；活性炭过滤器24用于过滤压缩空气中的粗颗粒，压缩空气精过滤器25用于过滤压缩空气中的细小颗粒，以进一步对压缩空气进行过滤，以有效去除压缩空气中的杂质和水分，进一步提高无菌空气的质量，各过滤器的具体结构均为现有技术。
56.一般压缩空气除油除水过滤器23、活性炭过滤器24和压缩空气精过滤器25的底部均具有杂质排放口，各杂质排放口均与同一杂质排放管路26连通，并在杂质排放管路26上设有杂质排放开关阀261。
57.这样，在对各过滤器更换滤芯之前，由于管道内压力较高需要先进行泄压操作，此时打开杂质排放开关阀261便可以实现泄压；另外，在刚焊完管道以及对各过滤器更换完滤芯后，各过滤器的腔体内可能会存在一些小杂质，此时打开杂质排放开关阀261并向压缩空气总管路2内输入压缩空气，便可以将各过滤器中的小杂质吹走排放；在对各无菌空气输送管路进行蒸汽杀菌以及制备无菌空气时，该杂质排放开关阀261一般为关闭状态。
58.在实际应用中，为了在维修或故障时能及时切断管路，以保证系统的安全性，如图1至图3所示，在蒸汽总管路1上且位于蒸汽过滤器13之前设有蒸汽总开关阀11，在压缩空气总管路2上且位于压缩空气除油除水过滤器23之前设有压缩空气总开关阀21。该蒸汽总开关阀11和压缩空气总开关阀21在正常工作时可以一直保持打开状态，当设备需要检修时再关闭即可。
59.进一步地，由于利用蒸汽杀菌时应保证通入的蒸汽具备一定的压力和温度，才能保证杀菌效果，同时制备无菌空气时输入的压缩空气的压力也应控制在一定范围内。为了便于根据不同无菌空气使用设备6的使用需求对压缩空气的压力进行调节，同时方便观察压缩空气进口和出口以及蒸汽入口的压力大小，如图1至图3所示，在压缩空气总管路2上且位于压缩空气总开关阀21和压缩空气除油除水过滤器23之间设有第一压力表22。在压缩空气总管路2上且位于压缩空气精过滤器25之后顺序设有空气减压阀27和第二压力表28。在蒸汽总管路1上且位于在蒸汽总开关阀11和蒸汽过滤器13之间设有第三压力表12。
60.在实际使用过程中，上述的第一无菌空气输出管路341和第二无菌空气输出管路
441内有时会被无菌空气使用设备6内的物料污染，为了便于对这段管路进行清洗，如图1和图6所示，无菌空气制备系统还包括至少一条清洗总管路5，清洗总管路5与对应的无菌空气使用设备6相连通。在各第一无菌空气输出管路341与第一无菌空气输送管路3的节点处均设有第一双座防混阀34，第一双座防混阀34的第一进口和第一出口相连通并构成第一连通通道，第一双座防混阀34的第二进口和第二出口相连通并构成第二连通通道，且第一连通通道和第二连通通道之间能通断地连接。第一双座防混阀34的第一进口和第一出口均串接在第一无菌空气输送管路3中，第一双座防混阀34的第二出口与第一无菌空气输出管路341连接。第一双座防混阀34的第二进口与旁接在对应的清洗总管路5上的第一清洗控制管路51连接，并在第一清洗控制管路51上设有第一清洗开关阀511。
61.在各第二无菌空气输出管路441与第二无菌空气输送管路4的节点处均设有第二双座防混阀44，第二双座防混阀44的第一进口和第一出口相连通并构成第一导通管道，第二双座防混阀44的第二进口和第二出口相连通并构成第二导通管道，且第一导通管道和第二导通管道之间能通断地连接。第二双座防混阀44的第一进口和第一出口均串接在第二无菌空气输送管路4中，第二双座防混阀44的第二出口与第二无菌空气输出管路441连接。第二双座防混阀44的第二进口与旁接在对应的清洗总管路5上的第二清洗控制管路52连接，并在第二清洗控制管路52上设有第二清洗开关阀521。
62.可以理解，清洗总管路5的数量与无菌空气使用设备6的数量相同。第一双座防混阀34的内部具有阀芯，其第一进口和第一出口始终为连通状态，其第二进口和第二出口始终为连通状态；当阀芯位于初始位置时第一双座防混阀34处于关闭状态，此时第一连通通道和第二连通通道之间为断开状态，两者互不连通，第一连通通道和第二连通通道内的介质各自通过互不影响；当阀门向上提升处于提升位置时第一双座防混阀34处于打开状态，此时第一连通通道和第二连通通道之间相互连通。第二双座防混阀44的结构与第一双座防混阀34结构相似，两者具体结构均为现有技术。
63.在对各无菌空气输送管路进行蒸汽杀菌时，第一双座防混阀34和第二双座防混阀44均处于关闭状态，使得第一无菌空气输出管路341和第二无菌空气输出管路441分别与第一无菌空气输送管路3和第二无菌空气输送管路4断开。
64.在各无菌空气输送管路制备无菌空气时，第一双座防混阀34和第二双座防混阀44均处于打开状态，使得第一无菌空气输出管路341和第二无菌空气输出管路441分别与第一无菌空气输送管路3和第二无菌空气输送管路4连通，便可以将制备的无菌空气分别输入对应的无菌空气使用设备6。
65.当某个无菌空气使用设备6完成生产，需要对该无菌空气使用设备6进行清洗时，该无菌空气使用设备6所对应的第一双座防混阀34和第二双座防混阀44均处于关闭状态，该无菌空气使用设备6所对应第一清洗开关阀511和第二清洗开关阀521打开；向该无菌空气使用设备6所对应的清洗总管路5内通入清洗介质(例如热水或者高温蒸汽，具体根据需要而定)，清洗介质通过清洗总管路5可以对无菌空气使用设备6内部进行清洗，与此同此，清洗介质还会通过第一无菌空气输出管路341和第二无菌空气输出管路441进入无菌空气使用设备6，实现对第一无菌空气输出管路341和第二无菌空气输出管路441的清洗及杀菌，保证这段管路的洁净度。
66.一般为了提高生产效率，该系统内会对应多个无菌空气使用设备6连接，在对其中
一个或部分无菌空气使用设备6进行清洗时，由于该无菌空气使用设备6对应的各双座防混阀均处于关闭状态，因此，并不影响第一无菌空气输送管路3或第二无菌空气输送管路4连续制备无菌空气，并不影响将无菌空气供入其他的无菌空气使用设备6中。也就是说，各无菌空气使用设备6的清洗工作可以分时间段单独进行，各无菌空气使用设备6的无菌空气供入工作既可以同时进行也可以单独进行，互不影响，大大提高了生产效率，保证系统可以连续不间断地供应无菌空气。
67.另外，对于上述的第一空气开关阀31、第一蒸汽开关阀331、第一排放开关阀321、第一底部排汽开关阀3241、第一出口开关阀35和第一末端排汽开关阀381，第二空气开关阀41、第二蒸汽开关阀431、第二排放开关阀421、第二底部排汽开关阀4241、第二出口开关阀45和第二末端排汽开关阀481，第三排放开关阀131，杂质排放开关阀261，第一清洗开关阀511，以及第二清洗开关阀521均是指常规的开关阀，主要用于控制该处管路的打开或关闭，可以根据需要采用任意类型的开关阀，具体结构均为现有技术，例如本实施例中这几个开关阀均优选采用自动球阀。
68.相对应地，整个系统还包括控制器，该控制器与各自动球阀，上述的第一双座防混阀34和第二双座防混阀44，上述的第一底部温度传感器322、第一出口温度传感器36、第二底部温度传感器422和第二出口温度传感器46均电连接，以实现全自动控制，提高系统的自动化、稳定性和可靠性，具体控制过程为现有程序。
69.对于上述的蒸汽总开关阀11和压缩空气总开关阀21分别用于关闭或开启蒸汽或压缩空气的进入，均优选采用手动球阀，以避免采用自动球阀自动控制时在维修过程中因误操作而导致蒸汽总开关阀11和压缩空气总开关阀21打开的情况，采用手动球阀，人为关闭后，能有效保证其关闭状态，操作更加安全。
70.为符合食品卫生性设计，整个系统与产品接触的金属材质采用304不锈钢或316不锈钢，密封材质采用epdm、硅胶或特氟龙，极大程度的提高了食品的卫生性、安全性。上述所有的过滤器都选用食品级耐高温材料制作。
71.进一步地，整个无菌空气制备系统的工作原理具体如下：
72.无菌空气在制备前需对各除菌过滤器及整个无菌空气输送管路进行蒸汽吹扫及杀菌。以第一无菌空气输送管路3的无菌空气制备为例，具体杀菌、制备过程如下：
73.蒸汽杀菌过程：经过减压后压力为2～2.5bar的蒸汽经过蒸汽总开关阀11、蒸汽过滤器13、第三排放开关阀131、第一蒸汽开关阀331、第一排放开关阀321、第一底部排汽开关阀3241、第一出口开关阀35、第一末端排汽开关阀381进行蒸汽吹扫；在此过程中蒸汽总开关阀11、第三排放开关阀131、第一蒸汽开关阀331、第一排放开关阀321、第一底部排汽开关阀3241、第一出口开关阀35和第一末端排汽开关阀381均处于开启状态，第一空气开关阀31处于关闭状态，第一双座防混阀34处于关闭状态，使得第一无菌空气输出管路341与第一无菌空气输送管路3之间断开。
74.此时由于第一末端排汽开关阀381和第一底部排汽开关阀3241均打开，蒸汽可以贯通整个第一无菌空气输送管路3以及第一压缩空气除菌过滤器32的内部；当到第一出口温度传感器36和第一底部温度传感器322检测到温度大于125℃时说明蒸汽的杀菌温度达到标准，关闭第一末端排汽开关阀381和第一底部排汽开关阀3241，使得高温蒸汽保持在第一无菌空气输送管路3和第一压缩空气除菌过滤器32内；对第一压缩空气除菌过滤器32及
整个第一无菌空气输送管路3进行杀菌，建议杀菌时间30分钟，在此过程中蒸汽冷凝水会由第一出口疏水器37和第一底部疏水器323排出。待杀菌完毕后关闭第一蒸汽开关阀331、第一排放开关阀321和第一出口开关阀35，保持无菌环境。对于蒸汽总开关阀11和第三排放开关阀131可关可不关，一般选择不关闭。
75.制备无菌空气过程：压缩空气总开关阀21和第一空气开关阀31均处于开启状态，压力为6bar的压缩空气通过压缩空气总开关阀21、压缩空气除油除水过滤器23、活性炭过滤器24、压缩空气精过滤器25、空气减压阀27、第一空气开关阀31和第一压缩空气除菌过滤器32即可得到无菌空气；当第一无菌空气输送管路3上的第一双座防混阀34开启时，则可将无菌空气通过第一无菌空气输出管路341输送至无菌空气使用设备6中，用于发酵产品的正压保护或是其它需要无菌空气的设备、工艺等。无菌空气的压力可以通过空气减压阀27进行调节，调节的压力可通过第二压力表28进行实时显示。
76.为了保证无菌空气的连续性，工厂不间断进行生产，当第一无菌空气输送管路3这条无菌空气线使用超过一定时间时，则可启动第二条备用无菌管线，即第二无菌空气输送管路4，同理需蒸汽对第二压缩空气除菌过滤器42及整个第二无菌空气输送管路4进行灭菌处理，灭菌操作同上，只是开启第二无菌空气输送管路4上对应的阀门即可。第二无菌空气输送管路4的具体杀菌、制备过程如下：
77.蒸汽杀菌过程：经过减压后压力为2～2.5bar的蒸汽经过蒸汽总开关阀11、蒸汽过滤器13、第三排放开关阀131、第二蒸汽开关阀431、第二排放开关阀421、第二底部排汽开关阀4241、第二出口开关阀45、第二末端排汽开关阀481进行蒸汽吹扫；在此过程中蒸汽总开关阀11、第三排放开关阀131、第二蒸汽开关阀431、第二排放开关阀421、第二底部排汽开关阀4241、第二出口开关阀45和第二末端排汽开关阀481均处于开启状态，第二空气开关阀41处于关闭状态，第二双座防混阀44处于关闭状态，使得第二无菌空气输出管路441与第二无菌空气输送管路4之间断开。
78.此时由于第二末端排汽开关阀481和第二底部排汽开关阀4241均打开，蒸汽可以贯通整个第二无菌空气输送管路4以及第二压缩空气除菌过滤器42的内部；当到第二出口温度传感器46和第二底部温度传感器422检测到温度大于125℃时说明蒸汽的杀菌温度达到标准，关闭第二末端排汽开关阀481和第二底部排汽开关阀4241，使得高温蒸汽保持在第二无菌空气输送管路4和第二压缩空气除菌过滤器42内；对第二压缩空气除菌过滤器42及整个第二无菌空气输送管路4进行杀菌，建议杀菌时间30分钟，在此过程中蒸汽冷凝水会由第二出口疏水器47和第二底部疏水器423排出。待杀菌完毕后关闭第二蒸汽开关阀431、第二排放开关阀421和第二出口开关阀45，保持无菌环境。对于蒸汽总开关阀11和第三排放开关阀131可关可不关，一般选择不关闭。
79.制备无菌空气过程：压缩空气总开关阀21和第二空气开关阀41均处于开启状态，压力为6bar的压缩空气通过压缩空气总开关阀21、压缩空气除油除水过滤器23、活性炭过滤器24、压缩空气精过滤器25、空气减压阀27、第二空气开关阀41、第二压缩空气除菌过滤器42即可得到无菌空气；当第二无菌空气输送管路4上的第二双座防混阀44开启时，则可将无菌空气通过第二无菌空气输出管路441输送至无菌空气使用设备6中，用于发酵产品的正压保护或是其它需要无菌空气的设备、工艺等。无菌空气的压力可以通过空气减压阀27进行调节，调节的压力可通过第二压力表28进行实时显示。
80.需要说明的是，在使用时，一般在第一无菌空气输送管路3使用达到安全极限时间之前，对第二无菌空气输送管路4开始进行蒸汽杀菌，使得第二无菌空气输送管路4蒸汽杀菌的结束时间与第一无菌空气输送管路3使用达到安全极限时间的进度基本一致，这样，在在第一无菌空气输送管路3使用超过一定时间时第二无菌空气输送管路4也刚好完成蒸汽杀菌，便可以在线切换至第二无菌空气输送管路4来制备无菌空气，进一步保证了除菌效果，保证了无菌空气的质量。由第二无菌空气输送管路4切换至第一无菌空气输送管路3来制备无菌空气也是类似操作。
81.综上，本实施例中的无菌空气制备系统，可以利用工厂现有的压缩空气、蒸汽等资源进行在线杀菌、在线制备无菌空气，操作简单、方便，可用于微生物发酵的正压保护、无菌空气推料等工艺、设备，也可以用于其它需要无菌空气的场合，具有通用性。
82.整个系统采用冗余形式配置除菌过滤器及无菌空气输送管路，可实现不停产对各压缩空气除菌过滤器及相应无菌空气输送管路轮换灭菌。灭菌时所需的蒸汽通过蒸汽过滤器13进行进一步的处理，保证蒸汽的洁净性，然后定期对除菌过滤器进行杀菌。压缩空气先经过除油、除水，活性炭，精过滤等处理后通过各空气开关阀进入各压缩空气除菌过滤器中除菌处理。除菌后的压缩空气则为无菌空气，只要保证压缩空气的压力，则会有源源不断的无菌空气通过各压缩空气除菌过滤器输出，实现在线提供不间断的无菌空气。
83.另外，两条无菌空气输送管路共用蒸汽杀菌部分，包括蒸汽总管路1以及蒸汽总开关阀11、蒸汽过滤器13、第三排放开关阀131以及第三底部疏水器132；两条无菌空气输送管路共用压缩空气粗过滤、精过滤部分，包括压缩空气总管路2、压缩空气总开关阀21、压缩空气除油除水过滤器23、活性炭过滤器24、压缩空气精过滤器25、杂质排放开关阀261和空气减压阀27，节约了设备成本以及现场安装空间。
84.以上仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。