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洁净蒸汽及其标准

普通工业蒸汽基本满足大多数的直接或间接加热要求,相对于其它加热介质或流体,蒸汽是干净、安全、无菌、高效的热媒介。业蒸汽就是普通蒸汽锅炉直接加热炉水而产生的蒸汽。工业蒸汽作为热量载体一般用于间接加热或没有要求的直接接触加热使用。

 

蒸汽在输送中,会由于冷凝而产生对碳钢管道的腐蚀,腐蚀物如被携带至生产工艺中,可能对终产品形成影响。

当蒸汽中含有3%以上的冷凝水时,虽然蒸汽的温度达标,但由于分布在产品表面的冷凝水对热量传递的阻碍,蒸汽温度经过冷凝水膜时会逐步递减,使得到达产品的实际接触温度会低于设计温度要求。

特别是锅炉携带的炉水,其水质可能会污染与蒸汽直接接触的产品。所以通常在蒸汽入口采用瓦特高效汽水分离器会非常有效。

 

空气等不凝性气体的存在会对蒸汽的温度形成另外的影响,蒸汽系统内的空气未排除或未完全排除,一方面由于空气是热的不良导体,空气的存在会形成冷点,使得附着空气的产品达不到设计温度。

 

蒸汽过热度是影响蒸汽灭菌的一个重要因素,经常会被忽略。饱和蒸汽灭菌原理是蒸汽遇冷产品凝结而释放出大量的潜热能,使产品的温度上升。而过热蒸汽,其性质相当于干燥的空气,其本身的传热效率低下;另外一方面,过热蒸汽释放显热而温度下降没有达到饱和点时,不会发生冷凝,此时放出的热量非常小,使得热量传输达不到灭菌要求。此现象在过热3℃以上时即表现明显。蒸汽过热还可导致物品快速老化。

 

蒸汽锅炉的给水品质会影响蒸汽的洁净度。我们也知道,锅炉内蒸汽在蒸发的同时,不可避免会携带部分炉水进入蒸汽系统,而蒸汽系统内肮脏的炉水对蒸汽系统产生一定的破坏和影响。通过冷凝水纯度检测,普通工业蒸汽冷凝水的纯度、含盐量(TDS)、病原体检测是洁净蒸汽的基本参数。

同时根据美国FDA的规范, 用来作为蒸汽锅炉阻垢的六偏磷酸钠,缓蚀用的氢氧化钠,除氧用典型水处理药剂是不能用于和食材或食品有直接接触的蒸汽锅炉里. 对于食品饮料加工和医疗灭菌等用蒸汽的锅炉水处理,炉水中大量的添加剂往往会直接喷洒到食材或食品上造成食品安全上的问题.

洁净蒸汽正是通过热源加热纯净水(至少是一级RO水)来产生的。经过处理的纯净水经过不锈钢板式换热器加热后,以汽水混合物的状态进入汽水分离罐。在汽水分离罐中实现汽水分离后,洁净的干蒸汽由上部出口输出进入用汽设备,水分保留在汽水分离罐内循环加热。没有完全蒸发的纯水将的到及时的检测和排放。

所以洁净蒸汽至少包含给水纯度、蒸汽本身的干度(冷凝水含量)、不凝性气体含量、过热度、合适的蒸汽压力和温度、以及足够的流量。

特别是洁净蒸汽的流量,流量的波动直接导致洁净蒸汽的压力和温度变化,同时洁净蒸汽流量的变化也会很大程度地影响到蒸汽的干度。

洁净蒸汽的洁净度保证不仅在于洁净蒸汽的产生,还包含其洁净输送管道系统设计以及洁净蒸汽加热系统的控制和冷凝水排放方案。

洁净蒸汽的过热度往往是由于洁净蒸汽的减压导致的,较小的减压比和温度检测可有效控制洁净蒸汽的过热度。

基于食品饮料工艺、医疗加湿和灭菌、化妆品容器清洁、白酒原料蒸煮和生啤灌装用洁净蒸汽的要求和技术参数各有不同,但洁净蒸汽的标准至少包含以下参数。

干度98%以上,

洁净度99%

冷凝水纯度满足EN285要求

不凝性气体0.2%以下,

适应负载变换10-110%

全负载压力波动0.2barg

过热度小于2

工业蒸汽、超净过滤洁净蒸汽、洁净蒸汽、制药纯净蒸汽的设备投资和运行费用以及管理难度都有较大不同。只有依据实际的工艺和实际需求来选择适合等级的蒸汽。

洁净蒸汽在食品安全的大环境下,会越来越多地被广泛使用,但是只有使用合格的洁净蒸汽才能真正实现安全卫生的生产要求。


 
 
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