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灭菌那点事(10)

 lyan63 2021-03-09

8、产热与散热

灭菌过程是要利用热能,因此散热就要努力降低。产热决定于热源,这个通常是固定的,没有太多需要讨论。

防止散热的第一个招数自然是增加保温层的绝热能力,大凡专业的设备,这方面都是不遗余力的,而大凡简易设施,这方面就考量较少。

散热的第一个环节是燃烧器或者电热器自身的热量损失,好的锅炉,有热回收装置,能够让余热用于预热加水及进风,这种办法既节约了燃料,又可避免加水引起的蒸汽压力下降。食用菌灭菌对蒸汽压力下降相当敏感,有些灭菌器的控制软件,出现下降过量会重新启动中断的灭菌环节,防不足的好事情反而容易变成过分,而也有的灭菌锅是不计算下限范围的时间。这个范围的散热减少通常表述为锅炉热利用效率的系数,燃烧同样多的同质量燃料,产生的可用蒸气量是不同的。

散热的第二个环节是管道散热,所以食用菌行业设计平面布局的时候,一定要考虑管道的长度,这方面我看到的许多企业做的非常不好,有些考虑卫生而忽视节能。事实上卫生是有办法处理的,比如除尘和车间密封性的结合,同时包括锅炉燃烧废气的排放,都要防止影响菇的生长发育和品质,需要考虑风向和排放的高度或距离。硬件设计,考虑运行成本和制造成本的比较很重要,而管道的长短,是与二者都相关的。废气排放管道,相对来说只是不太高的一次性投入。

散热的第三个环节是灭菌锅锅体,通常含两个方面,另一个是体积与表面积之比,这个只要是有初中数学基础的人都知道,圆锅有优势,而另一个是保温层包裹的比例,实际上也就是锅体与锅门的面积比,因为灭菌锅门的结构,决定了它不便做保温层,这一点,圆锅同样也有优势!

散热的第四个环节,是冷凝水。在《说水》系列里面,我们已经介绍过汽化热和熔解热,蒸汽变成水则是释放能量的过程,释放量也和汽化热等同,但当蒸汽变成同温度液体水之后,是被排放到外面(漏水不漏气的这个东西叫疏水阀,通常在高压灭菌锅是要安装这个的,灭菌锅里长时间蒸汽进入形成的冷凝水要排掉,否则有可能淹没底层物料,那就比较荒唐了)。

不过,对于直热式灭菌锅来说,排放冷凝水就没有必要,排放冷凝水的浪费相当于把常温供应水加热到排放温度的热量,同时,这种浪费引发升温慢,还要增加时间,所以是相当可惜的一种损失。

9、良工的秘密

山东诸城良工机械的食用菌专用灭菌锅,是目前中国最为节能的灭菌锅。老板马欣是我很欣赏的人,而这个并非我们的别的方面的交情,而是感谢他生产了这样最为节约的设备。从2012年他们做出这个产品以来,我是不遗余力的鼓吹,这种鼓吹不是基于人际关系的,而是基于它的科学性,是基于他们对中国菌业的实际贡献。

我们知道,节能和省工是食用菌行业最为重要的降低成本的手段,良工两方面都做到了。良工三年来的销售实绩,与这些特色是分不开的,良工的免锅炉工燃烧器,也解决了专业技术工人需求的问题,甚至从另行购置锅炉安装应用的角度看,他的总采购成本也不高。

良工机械几乎每展必到,而马欣的产品介绍也堪称展会一绝,真实的数据我不替他们担保,但从长期运行的角度来看,中国的灭菌锅是无人能出其右的。而其原理,即和上面四大环节息息相关。

第一,内置燃烧器,相当于把锅炉搬到灭菌锅里面,这就把本属于浪费的锅炉散热大部分变成了灭菌过程的有效热源,同时,内置设计也等于没有了管道散热。

第二,圆筒锅体,在灭菌器散热环节也有很大的好处,

至于圆锅体内循环的优势虽然不是他们的特色,但也是必须的一个优势被利用了。

第三,因为燃烧器内置,得以收集冷凝水,再一次将节约进行到底。

所以,良工的秘密,制造设计上可能我不够懂,但节能原理则清清楚楚。

(待续)


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