高压蒸汽灭菌器余热回收系统

通过换热器降低高压蒸汽灭菌器排放废汽废水的温度，使之能在 PVC 管道中排放，回收排 放的废汽废水中的热能加以利用，降低排放废汽造成的环境污染。方法 通过采用热交换器元件，对排放的高温 气体和液体进行高效热交换。并通过在关键控制节点布置温度传感器的方法，对交换过程中的温度进行精密控 制。结果 灭菌器停止工作后，蒸汽排出温度降低到 15℃，换热后水温也随之降低。在有效热回收过程中，热回收 效率达到 72%。结论 解决高温高压灭菌器高温气体排放及所造成的空气污染问题，实现节能减排。

 目前，在灭菌方法上采用最广泛的是高压蒸汽 灭菌法。由于其产生的蒸汽容易进入微生物的 细胞而引起微生物的蛋白质变性或者凝固，进而造 成微生物的死亡，以达到杀死微生物的目的［2］。高 压蒸汽灭菌不仅可以杀死一般的细菌、真菌等微生 物，对芽胞、孢子也有明显的杀灭。随着生产研 究过程中的要求日益增长，为此对大型自动高压蒸 汽灭菌器也提出了更高的要求。而高压蒸气灭 菌工作时，高压蒸汽灭菌器排放的高温气体和液体 温度高达 80℃ ～ 135℃，一般设施排水管路材质 为 PVC 材料最高耐热温度为 80℃，排放液体温度过 高极易 造 成 排 水 管 路 的 损 坏，存在较大安全隐 患。本研究拟通过采用热交换器元件对排放的 高温气体和液体进行高效热交换，并通过在关键控 制节点布置温度传感器的方法对交换过程中的 温度进行精密控制，最终实现高温排放气体和液体 安全排放，并实现能源的高效利用。

 高压蒸汽灭菌器热回收系统的基本原理

高压蒸汽灭菌器余热回收系统的基本原理如 图 1 所示，余热回收系统由高压蒸汽灭菌器、电蒸汽 发生器、换热器、循环泵、保温水箱、过滤器、温度传 感器、液位传感器、阀门、排水设施等组成。 图 1 中，电蒸汽发生器产生高压蒸汽输入至灭 菌器中，灭菌器灭菌后产生的废汽与夹层空气通过 过滤器过滤后进入板式换热器中，经板式换热器的 换热作用后，将热量传输至保温水箱循环水中，废 水通过排水设施排出。保温水箱中水在循环泵的 作用下，依次通过板式换热器进行热交换，交换后 的热水一部分进入到电蒸汽发生器中，一部分通过 与自来水混水后，温度调节至适宜温度供洗刷等生 活用水。纯化水水箱中的纯化水通过阀门控制对保温水箱中水容量进行实时补充。

 关键输入输出控制节点

通过上节对高压蒸汽灭菌器热回收系统基本 原理的分析，关键的控制输入输出节点主要为温度 控制节点，包括灭菌后废汽与夹层空气通过过滤器 排出后温度测量点 T1，废水排出前温度测量点 T2， 保温水箱换热前温度测量点 T3，保温水箱换热后温 度测量点 T4。 在余热回收系统的控制系统选择上，选择在工 业领域应用较广的 PLC( 可编程逻辑控制) 控制是 一种较为理想的控制方法，其具备使用方便、功能 性强、可靠性高、抗干扰能力强等优点，适用于我们 的对安全性和可靠性要求较高的应用场合。选择上海博迅公司的 SIMATIC S7-200 可编程程序控制器 对整个热回收系统的工作流程进行程序控制，S7- 200 内置高速计数器，PID 控制器，ＲS-486 通信/编 程接口，具备点对点及多点接口的通讯协议和自由 端口模式通信功能，最大可以扩展到 248 点数字量 I /O，或 35 路模拟量 I /O。 温度传感器选择在应用较多的热电偶元件，其 具备较好的鲁棒性，适用于对测温精度要求不高， 但可靠性要求较高使用场所。热电偶元件可以 选择美国 Omega 公司生产的 GJMQSS 系列产品，其 测量温度范围－29℃ ～ 120℃，测温精度± 0. 5℃，模 拟量信号输出。