本发明专利技术涉及一种超高压处理设备及其制备工艺，尤其涉及一种超高压灭菌设备及其制备工艺，该设备至少包括承力框架、卧式放置于承力框架内的超高压缸体以及用于传递由超高压在超高压缸体内所建立的反向推力至承力框架的第一挡块和第二挡块，其中，超高压缸体是由内层不锈钢筒体和多层钢体制成的套筒结构，通过水切加工而成的多层板材并列构成的承力框架具有轴向两端为弧形结构的承力座，承力座的弧形部分与第一挡块和第二挡块以浮动方式支撑。本发明专利技术的超高压处理设备通过第一挡块和第二挡块与承力框架采用浮动支撑的连接方式，在承力框架因受力变形的情况下，第一挡块和第二挡块的弧形面仍能够与承力框架的内弧形支撑部保持较大的接触面积。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超高压领域，尤其涉及一种超高压处理设备及其制备工艺。
技术介绍
超高压灭菌技术(ultra-high pressure processing，UHP)，又称超高压技术(ultra-high pressure，UHP)，高静压技术(high hydrostatic pressure，HHP)，或高压食品加工技术(high pressure processing，HPP)。超高压灭菌的机理是通过破坏菌体蛋白中的非共价键，使蛋白质高级结构破坏，从而导致蛋白质凝固及酶失活。超高压还可造成菌体细胞膜破裂，使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤，这些因素综合作用导致了微生物死亡。超高压灭菌技术通过在密闭容器内，以水作为介质对物料施以400～600MPa的压力或以高级液压油为介质对物料施以100～1000MPa的压力，从而杀死物料中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌。由于超高压灭菌不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和风味变化，因此，超高压灭菌技术在食品灭菌方面有广泛的应用。高等静压技术(HHP)在食品保藏中的应用研究最早是由Bert Hite在1899年提出的。Bert Hite首次发现450MPa的高压能延长牛奶的保存期，经过大量研究工作，证实了高压对多种食品及饮料的灭菌效果。这以后，有关高等静压技术的研究一直没有间断。但是，直到1990年，有关高等静压技术的装备、技术和理论的研究才得到了突破与发展。20世纪90年代由日本明治屋食品公司首先实现了UHP技术在果酱、果汁、沙拉酱、海鲜、果冻等食品的商业化应用。之后，欧洲和北美的大学、公司和研究机构也相继加快了对HHP技术的研究。工业化推广的超高压灭菌设备压力是100～600MPa，超高压容器介质为水；部分实验型的可也达到1000MPa或更高，高压腔工作介质是油。中国专利(公告号为CN2165851Y)公开了一种超高压杀菌装置。该装置由超高压容器、增压装置及液压装置组成。液压装置产生的高压流体通过管道输入到增压装置的活塞孔段，从增压装置的活塞孔输出的超高压流体通过管道进入超高压容器杀菌腔中，对带菌物品进行杀菌处理。该超高压杀菌装置虽然具有拆卸方便、承受强度高、压力可调等优势，但是，该超高压杀菌装置至少还存在如下缺陷：(1)活塞与杀菌腔通过管路连接，增加了对管路耐压能力的要求；(2)杀菌腔需要额外设置密封环进行密封；(3)超高压灭菌过程中需要的压力高达几百兆帕，如此大的压力将产生巨大的反向推力，而该超高压杀菌装置并不具备承受该反向推力的框架，使得该超高压杀菌装置容易形变，存在巨大的安全隐患；(4)超高压容器为立式放置，放、取物料均不方便，而且立式放置的超高压容器并不稳固，存在巨大的安全隐患。该设备仅适用于小型高压缸体，对于大型如60L容量以上的缸体，无法制作如此之大的承压框架用以承受600兆帕以上内压给出的反作用力。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种超高压处理设备，所述超高压处理设备至少包括承力框架、卧式放置于所述承力框架内的超高压缸体以及用于传递由超高压在所述超高压缸体内所建立的反向推力至所述承力框架的第一挡块和第二挡块，其中，所述超高压缸体是由内层不锈钢筒体和多层钢体制成的套筒结构，通过水切加工而成的多层板材并列构成的所述承力框架具有轴向两端为弧形结构的承力座，所述承力座的弧形部分与所述第一挡块和所述第二挡块以浮动方式支撑。优选地，超高压缸体用于放置待处理物品并借助增压介质在其内形成超高压环境。第一挡块和第二挡块用于传递超高压在缸体内所产生的反向推力。承力框架用于承受所述反向推力。所述浮动方式是指第一挡块和第二挡块与承力框架贴合但并不固定连接。超高压缸体的套筒结构可承受工作时的超高压周向力，并使其在超高压状态时受力均匀。第一挡块和第二挡块与承力框架采用浮动支撑的连接方式，在承力框架因受力变形的情况下，第一挡块和第二挡块与承力框架可保持相对位移，从而使第一挡块和第二挡块与承力框架之间仍能有较大的接触面积。根据一个优选实施方式，本专利技术公开了一种超高压处理设备，其包括：
用于放置待处理物品的超高压缸体以及用于传递由超高压在所述超高压缸体内所建立的反向推力至所述承力框架的第一挡块和第二挡块，所述超高压处理设备还包括由至少两个彼此独立的承力体构成的分体式承力框架，其中，相互间隔距离大于各自厚度的各个承力体分别通过水切加工而成的多层板材并列构成；并且所述承力框架的各个承力体分别具有水切成形的内部开口，从而在各个承力体内的轴向两端形成呈弧形的承力座，所述承力体分别通过两端呈弧形的承力座以浮动方式支撑所述第一挡块和所述第二挡块。根据该实施方式，分体式承力框架能够出人意料地承受更为大的反推力，而且由于通风良好，有助于本专利技术良好适用于流水式长时间作业，显著优于现有技术的一体式立式承力框结构。更为重要的是，本专利技术公开的这种卧式布置结构可以用于明显更大的超高压缸体。根据一个优选实施方式，所述超高压缸体是由内层不锈钢筒体和多层钢体制成的套筒结构，所述套筒式结构的多层套筒彼此之间以紧配合方式装配，所述超高压缸体包括至少两个超高压缸体本体和与所述超高压缸体本体可拆卸连接的第一堵头和第二堵头，所述至少两个超高压缸体本体共用所述第一堵头和所述第二堵头。优选地，在其中一个超高压缸体本体对其内部承装的待处理物品进行超高压处理期间，其余超高压缸体本体中的至少一个执行装卸料操作。通过至少两个超高压缸体轮替执行超高压处理工作和装卸料操作，可对物品进行连续式超高压处理，提高处理效率。根据一个优选实施方式，具有相同结构的至少两个超高压缸体本体通过横向于承力框架布置的导轨沿侧向移入和/或移出所述承力框架限定的工作区域之中以使所述至少两个超高压缸体本体执行轮替式超高压处理工作。优选地，各个超高压缸体本体的内层直径均为200～400mm，内层长度均为1800～2600mm。承力框架限定的工作区域优选为进行超高压处理时超高压缸体所在的位置。根据一个优选实施方式，完成装料的超高压缸体本体在到达超高压处理位置之后通过定位销锁定，使其内腔的中轴线与第一堵头和第二堵头的中轴线对齐。优选地，完成装料的超高压缸体本体在伺服电机的带动下通过导轨移向超高压处理位置，在其达到处理位置之后将定位销插入超高压缸体本体和机身定位孔以实现超高压缸体的准确定位。根据一个优选实施方式，第一堵头和第二堵头以可解除密封的方式密封达到超高压处理位置的超高压缸体本体，所述第一堵头和所述第二堵头具有用于向所述超高压缸体本体输入超高压介质的介质输入管路。优选地，超高压缸体本体内腔设置有堵头水位开关，当第一堵头和第二堵头在各自油缸的带动下进入超高压缸体本体并触发堵头水位开关时，停止推进堵头，进行水密封。优选地，通过介质输入管路向超高压缸体本体输入的超高压介质为pH为7～8的去离子软化纯水。根据一个优选实施方式，具有相同结构的第一堵头和第二堵头对称设置于处于超高压处理位置的超高压缸体本体的两端，所述第一堵头和所述第二堵头通过嵌套于液压缸的液压挺杆推动堵头移动并使所述堵头部分插入超高压缸体本体的两端以实现对所述超高压缸体本体的密封。优选地，所述第一堵头和所述第二堵头还具有用于提高堵头与超高压缸体本体之间连接稳定性和密封可靠本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超高压处理设备，其包括：用于放置待处理物品的超高压缸体(102)以及用于传递由超高压在所述超高压缸体(102)内所建立的反向推力至所述承力框架(101)的第一挡块(104a)和第二挡块(104b)，其特征在于，所述超高压处理设备还包括由至少两个彼此独立的承力体构成的分体式承力框架(101)，其中，相互间隔距离大于各自厚度的各个承力体分别通过水切加工而成的多层板材并列构成；并且所述承力框架(101)的各个承力体分别具有水切成形的内部开口，从而在各个承力体内的轴向两端形成呈弧形的承力座(106)，所述承力体分别通过两端呈弧形的承力座(106)以浮动方式支撑所述第一挡块(104a)和所述第二挡块(104b)。
【技术特征摘要】
1.一种超高压处理设备，其包括：用于放置待处理物品的超高压缸体(102)以及用于传递由超高压在所述超高压缸体(102)内所建立的反向推力至所述承力框架(101)的第一挡块(104a)和第二挡块(104b)，其特征在于，所述超高压处理设备还包括由至少两个彼此独立的承力体构成的分体式承力框架(101)，其中，相互间隔距离大于各自厚度的各个承力体分别通过水切加工而成的多层板材并列构成；并且所述承力框架(101)的各个承力体分别具有水切成形的内部开口，从而在各个承力体内的轴向两端形成呈弧形的承力座(106)，所述承力体分别通过两端呈弧形的承力座(106)以浮动方式支撑所述第一挡块(104a)和所述第二挡块(104b)。2.如权利要求1所述的超高压处理设备，其特征在于，所述超高压缸体(102)是由内层不锈钢筒体和多层钢体制成的套筒结构，所述套筒式结构的多层套筒彼此之间以紧配合方式装配，所述超高压缸体(102)包括至少两个超高压缸体本体和与所述超高压缸体本体可拆卸连接的第一堵头(103a)和第二堵头(103b)，所述至少两个超高压缸体本体共用所述第一堵头(103a)和所述第二堵头(103b)。3.如权利要求1或2所述的超高压处理设备，其特征在于，具有相同结构的至少两个超高压缸体本体通过横向于承力框架(101)布置的导轨沿侧向移入和/或移出所述承力框架(101)限定的工作区域之中以使所述至少两个超高压缸体本体执行轮替式超高压处理工作。4.如前述权利要求之一所述的超高压处理设备，其特征在于，完成装料的超高压缸体本体在到达超高压处理位置之后通过定位销锁定，使其内腔的中轴线与第一堵头(104a)和第二堵头(104b)的中轴线对齐。5.如前述权利要求之一所述的超高压处理设备，其特征在于，第一堵头(103a)和第二堵头(103b)以可解除密封的方式密封达到超高压处理位置的超高压缸体本体，所述第一堵头(103a)和所述第二堵头(103b)具有用于向所述超高压缸体本体输入超高压介质的介质输入管路(221)。6.如前述权利要求之一所述的超高压处理设备，其特征在于，具有相同结构的第一堵头(103a)和第二堵头(103b)对称设置于处于超高压处理位置的超高压缸体本体的两端，所述第一堵头(103a)和所述第二堵头(103b)通过嵌套于液压...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚建松，尹光正，时庆，洪美云，
申请(专利权)人：北京速原中天科技股份公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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