高壓蒸汽滅菌器余熱回收系統(tǒng)

通過換熱器降低高壓蒸汽滅菌器排放廢汽廢水的溫度，使之能在 PVC 管道中排放，回收排 放的廢汽廢水中的熱能加以利用，降低排放廢汽造成的環(huán)境污染。方法 通過采用熱交換器元件，對(duì)排放的高溫 氣體和液體進(jìn)行高效熱交換。并通過在關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)布置溫度傳感器的方法，對(duì)交換過程中的溫度進(jìn)行精密控 制。結(jié)果 滅菌器停止工作后，蒸汽排出溫度降低到 15℃，換熱后水溫也隨之降低。在有效熱回收過程中，熱回收 效率達(dá)到 72%。結(jié)論 解決高溫高壓滅菌器高溫氣體排放及所造成的空氣污染問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

 目前，在滅菌方法上采用最廣泛的是高壓蒸汽 滅菌法。由于其產(chǎn)生的蒸汽容易進(jìn)入微生物的 細(xì)胞而引起微生物的蛋白質(zhì)變性或者凝固，進(jìn)而造 成微生物的死亡，以達(dá)到殺死微生物的目的［2］。高 壓蒸汽滅菌不僅可以殺死一般的細(xì)菌、真菌等微生 物，對(duì)芽胞、孢子也有明顯的殺滅。隨著生產(chǎn)研 究過程中的要求日益增長，為此對(duì)大型自動(dòng)高壓蒸 汽滅菌器也提出了更高的要求。而高壓蒸氣滅 菌工作時(shí)，高壓蒸汽滅菌器排放的高溫氣體和液體 溫度高達(dá) 80℃ ～ 135℃，一般設(shè)施排水管路材質(zhì) 為 PVC 材料最高耐熱溫度為 80℃，排放液體溫度過 高極易 造 成 排 水 管 路 的 損 壞，存在較大安全隱 患。本研究擬通過采用熱交換器元件對(duì)排放的 高溫氣體和液體進(jìn)行高效熱交換，并通過在關(guān)鍵控 制節(jié)點(diǎn)布置溫度傳感器的方法對(duì)交換過程中的 溫度進(jìn)行精密控制，最終實(shí)現(xiàn)高溫排放氣體和液體 安全排放，并實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。

 高壓蒸汽滅菌器熱回收系統(tǒng)的基本原理

高壓蒸汽滅菌器余熱回收系統(tǒng)的基本原理如 圖 1 所示，余熱回收系統(tǒng)由高壓蒸汽滅菌器、電蒸汽 發(fā)生器、換熱器、循環(huán)泵、保溫水箱、過濾器、溫度傳 感器、液位傳感器、閥門、排水設(shè)施等組成。 圖 1 中，電蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生高壓蒸汽輸入至滅 菌器中，滅菌器滅菌后產(chǎn)生的廢汽與夾層空氣通過 過濾器過濾后進(jìn)入板式換熱器中，經(jīng)板式換熱器的 換熱作用后，將熱量傳輸至保溫水箱循環(huán)水中，廢 水通過排水設(shè)施排出。保溫水箱中水在循環(huán)泵的 作用下，依次通過板式換熱器進(jìn)行熱交換，交換后 的熱水一部分進(jìn)入到電蒸汽發(fā)生器中，一部分通過 與自來水混水后，溫度調(diào)節(jié)至適宜溫度供洗刷等生 活用水。純化水水箱中的純化水通過閥門控制對(duì)保溫水箱中水容量進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)充。

 關(guān)鍵輸入輸出控制節(jié)點(diǎn)

通過上節(jié)對(duì)高壓蒸汽滅菌器熱回收系統(tǒng)基本 原理的分析，關(guān)鍵的控制輸入輸出節(jié)點(diǎn)主要為溫度 控制節(jié)點(diǎn)，包括滅菌后廢汽與夾層空氣通過過濾器 排出后溫度測量點(diǎn) T1，廢水排出前溫度測量點(diǎn) T2， 保溫水箱換熱前溫度測量點(diǎn) T3，保溫水箱換熱后溫 度測量點(diǎn) T4。 在余熱回收系統(tǒng)的控制系統(tǒng)選擇上，選擇在工 業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較廣的 PLC( 可編程邏輯控制) 控制是 一種較為理想的控制方法，其具備使用方便、功能 性強(qiáng)、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于我們 的對(duì)安全性和可靠性要求較高的應(yīng)用場合。選擇上海博迅公司的 SIMATIC S7-200 可編程程序控制器 對(duì)整個(gè)熱回收系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行程序控制，S7- 200 內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器，PID 控制器，ＲS-486 通信/編 程接口，具備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及多點(diǎn)接口的通訊協(xié)議和自由 端口模式通信功能，最大可以擴(kuò)展到 248 點(diǎn)數(shù)字量 I /O，或 35 路模擬量 I /O。 溫度傳感器選擇在應(yīng)用較多的熱電偶元件，其 具備較好的魯棒性，適用于對(duì)測溫精度要求不高， 但可靠性要求較高使用場所。熱電偶元件可以 選擇美國 Omega 公司生產(chǎn)的 GJMQSS 系列產(chǎn)品，其 測量溫度范圍－29℃ ～ 120℃，測溫精度± 0. 5℃，模 擬量信號(hào)輸出。