高壓蒸汽滅菌器余熱回收系統

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境污染。方法 通過采用熱交換器元件，對排放的高溫 氣體和液體進行高效熱交換。并通過在關鍵控制節點布置溫度傳感器的方法，對交換過程中的溫度進行精密控 制。結果 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 效率達到 72%。結論 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，實現節能減排。

 目前，在滅菌方法上采用最廣泛的是高壓蒸汽 滅菌法。由于其產生的蒸汽容易進入微生物的 細胞而引起微生物的蛋白質變性或者凝固，進而造 成微生物的死亡，以達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菌、真菌等微生 物，對芽胞、孢子也有明顯的殺滅。隨著生產研 究過程中的要求日益增長，為此對大型自動高壓蒸 汽滅菌器也提出了更高的要求。而高壓蒸氣滅 菌工作時，高壓蒸汽滅菌器排放的高溫氣體和液體 溫度高達 80℃ ～ 135℃，一般設施排水管路材質 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排放的 高溫氣體和液體進行高效熱交換，并通過在關鍵控 制節點布置溫度傳感器的方法對交換過程中的 溫度進行精密控制，最終實現高溫排放氣體和液體 安全排放，并實現能源的高效利用。

 高壓蒸汽滅菌器熱回收系統的基本原理

高壓蒸汽滅菌器余熱回收系統的基本原理如 圖 1 所示，余熱回收系統由高壓蒸汽滅菌器、電蒸汽 發生器、換熱器、循環泵、保溫水箱、過濾器、溫度傳 感器、液位傳感器、閥門、排水設施等組成。 圖 1 中，電蒸汽發生器產生高壓蒸汽輸入至滅 菌器中，滅菌器滅菌后產生的廢汽與夾層空氣通過 過濾器過濾后進入板式換熱器中，經板式換熱器的 換熱作用后，將熱量傳輸至保溫水箱循環水中，廢 水通過排水設施排出。保溫水箱中水在循環泵的 作用下，依次通過板式換熱器進行熱交換，交換后 的熱水一部分進入到電蒸汽發生器中，一部分通過 與自來水混水后，溫度調節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保溫水箱中水容量進行實時補充。

 關鍵輸入輸出控制節點

通過上節對高壓蒸汽滅菌器熱回收系統基本 原理的分析，關鍵的控制輸入輸出節點主要為溫度 控制節點，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 T1，廢水排出前溫度測量點 T2， 保溫水箱換熱前溫度測量點 T3，保溫水箱換熱后溫 度測量點 T4。 在余熱回收系統的控制系統選擇上，選擇在工 業領域應用較廣的 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、可靠性高、抗干擾能力強等優點，適用于我們 的對安全性和可靠性要求較高的應用場合。選擇上海博迅公司的 SIMATIC S7-200 可編程程序控制器 對整個熱回收系統的工作流程進行程序控制，S7- 200 內置高速計數器，PID 控制器，ＲS-486 通信/編 程接口，具備點對點及多點接口的通訊協議和自由 端口模式通信功能，最大可以擴展到 248 點數字量 I /O，或 35 路模擬量 I /O。 溫度傳感器選擇在應用較多的熱電偶元件，其 具備較好的魯棒性，適用于對測溫精度要求不高， 但可靠性要求較高使用場所。熱電偶元件可以 選擇美國 Omega 公司生產的 GJMQSS 系列產品，其 測量溫度范圍－29℃ ～ 120℃，測溫精度± 0. 5℃，模 擬量信號輸出。