带反冲洗功能的在线过滤自动排污设计

权 洋

前言

在线过滤自动排污管路的设计可针对各类附带加热器循环杀菌设备，尤其是配备附带板式换热器的杀菌设备，效果更为明显。板式换热换热面积大，水流通道狭窄，单片板通过面积小，更容易出现酒潺堵塞现象。

1.杀菌机热水循环管路

杀菌机热水循环管路的工作流程，如图一所示，首先热水池内的水经过热水循环泵泵出，通过过滤器后进入板式换热器，进行热交换，将低温热水使用蒸汽加热后再流回热水池内，保持热水池内温度变化在设定范围之内，其次利用热水池的热水对4-7 号池进行添加加热，4-7号池多余的水再回流至热水池。加热器系统的作用就是保证热水缓冲池中的水温保证在设定范围之内，再由热水缓冲池为4-7 号池提供稳定的热源。

图一

通过以上换热过程，达到给杀菌机4-7 号喷淋池水升温的目的。在此增加热水缓冲池可避免加热后的过热水或冲瓶回流的过冷水直接与被杀菌产品直接接触，提高了杀菌PU 的稳定性，确保了产品的风味一致稳定性。

2.目前此类加热循环系统存在的问题

目前在用的各品牌老式杀菌机多采用板式换热，因为相比其他形式，板式换热加热效率极高。但也存在非常严重的问题，例如，在做纯生啤酒时，杀菌机不进行杀菌，只是进行温瓶，即将冷灌装（4°C 左右）出来的啤酒瓶身升温至常温，便于贴标且不会产生冷凝水，此时，4-7 号杀菌池只升温到38 度左右，而这个温度是非常适合微生物生长的温度，在生产超过8 小时后，水体中存在的微生物快速繁殖，水池中会出现大量的酒潺，进而在循环加热过程中，堵塞泵出口的过滤器及板式换热器，导致升温效率严重下降、情况严重时直接无法升温，必须进行停机清理酒潺后，才能重新开机生产，严重影响生产效率。

管道中液体穿过过滤网后流出，酒潺会在过滤网内腔部分聚集，时间越长聚集越多，减少过滤器的过滤面积，导致水流量减小，升温效率下降，如图二。

图二 过滤器剖视图

3.解决方案

针对以上出现的问题，可选方案有两种：一是在生产过程中，给水池中添加抑菌剂，阻止微生物生长，消除堵塞现象。二是设计带反冲洗功能的在线过滤自动排污系统，避免人为操作，减轻人员劳动强度，可以在不停机的情况下，进行酒潺过滤、清洗，保证设备运行的连续性，提高生产效率。综合两种方案考虑，方案二更加符合企业生产成本管理的标准。

4.方案设计

根据问题导向，设计一种带反冲洗功能的在线过滤自动排污管路，对杀菌机内的酒潺进行过滤和在线排污、清洗。管路、阀门设计，如图三。

图三

设备正常循环加热、过滤酒潺时，水流方向由热水循环泵泵出后，通过气动阀1 进入过滤器，再通过气动阀2 进入到加热器，进行循环加热，气动阀3、气动阀4关闭；

根据现场使用经验，当杀菌机出现升温报警时，操作人员进行反冲洗操作，如图四。酒潺堵塞过滤器，按下控制按钮，进行反冲清洗，气动阀1、2 关闭，气动阀3、4 打开，水流方向由热水循环泵泵出后，通过气动阀3 由过滤器出口反向进入，冲洗过滤器中的酒潺，并由气动阀4 排放口排出酒潺，达到清洗的目的。

图四

电气控制部分：触摸屏上加两个功能按钮“循环加热”以及“反冲清洗”，分别对应I0.0,I0.1 并设置互锁，当操作人员点击“循环加热”按钮时，I0.0 发出启动信号“1”使Q0.0 为“1”,气动阀1 和气动阀2 处于导通状态，管路打开阀门1 和阀门2，此时Q0.1 将为截止信号“0”，使气动阀3 和气动阀4 处于截止状态。当操作人员点击“反冲清洗”按钮时，I0.0 发出信号“0”使Q0.0 为“0”，气动阀1 和气动阀2 处于截止状态，管路关闭阀门1 和阀门2，此时I0.1 发出启动信号“1”使Q0.1 为“1”，气动阀3 和气动阀4 处于导通状态。当操作人员点击暂停断开M0.7 时，Q0.0，Q0.1 都将为“0”,四个阀门关闭。

图五

图六

以上改造方案，不用添加抑菌添加剂增加生产成本，不用人工进行拆洗，减轻操作人员工作量，成功实现了杀菌机换热器酒潺的自动冲洗。

5.结论与展望

这种带反冲洗功能的在线自动过滤排污系统，可以作为一种通用型过滤系统进行推广至各个行业、各种需要安装过滤器的设备使用，都可以减少或者避免人为干预操作，减轻人员劳动强度及减少人工，同时可以在不停机的情况下，进行在线清洗，保证设备运行的连续性，提高生产效率，在人力成本日益增长的情况下，更体现出了这套系统的突出效果。