摘要：本文探讨了超高温瞬时灭菌技术在乳制品生产中的应用，特别是列管式设备的特点和电气控制系统。通过分析工艺过程、原理结构，我们阐述了这种技术如何提高热交换效率并降低能耗。关键词：超高温瞬时灭菌；列管式换热器；板式换热器。

随着国内人民生活水平的提升，“学生饮用奶计划”等项目得到了推广，液态乳制品的需求日益增长。我国作为一个牛奶主要由养牛户和小型企业分散饲养的地方，其多分布于北方的小城镇附近，这些地区缺乏完整的冷链系统，因此无法将鲜牛奶运送到中心城市。在这种情况下，大型乳制品企业引进了国外的超高温灭菌机和无菌包装设备，以此来解决鲜牛奶运输问题，并促进养牛业发展，同时改善人们饮食习惯并提高人口素质。

超高温瞬时灭菌含义

在135至150摄氏度，2至8秒杀菌过程中使用的设备被称为超高温瞬时杀菌机。经过这样的处理后，即使存在可存活孢子或微生物，但它们不会发生转变，从而保持产品质量。在商业无菌状态下，产品可以保持30至60天不变形且风味不减。

原料奶预处理

为了确保原料质量，为生产提供优质原料，在收购采集后的初步处理是必不可少的一环。这包括脱气、净乳、初始杀害（63-65℃/15秒）、冷却（4℃）及冷藏（4℃）。这些步骤直接影响最终产品质量，如图1所示。

列管式超高温瞬时灭菌

3.1 工艺过程介绍

超高温滅爲設備采用平衡罐储存原料奶，然后通过浮球阀控制液位，将其送入均质机进行均匀混合，再经加热保持系统加热至137摄氏度，在这个温度下维持4-8秒以达到滅爲效果。然后通过5个管式熱交換器及1个板式熱交換器将温度降至20-30摄氏度，可用于包装。此後將剩餘回流返回平衡罐進行貯存或回流處理。在整个滅爲過程中，這種系統利用了大量熱交換技術來節省能耗。

3.2 控制系統组成

列管式超高溫滅爲機械控製系統由核心控製單元PLC、人機界面、無紙記錄儀、一組變頻器、一組Pt100溫度探頭、一組接近開關、一組電磁閥以及一系列控製元件構成。這個系統需要對所有熱交換點進行實時溫度監測，並調整產量與均質機壓力以達到最佳滅爲效果。此外，无纸记录仪還可以長期記錄實時殺害溫度與時間，以便追蹤產品質量狀態。

3.3 主要组成与作用

从功能上看，列管式滅爲機械主要由供給系統、滅爲(升溫) 系統與降溫系統構成。

- 供給系統包括原始供應泵、高压蓄水罐、中间缓冲泵等，是生產過程中的重要组成部分。

- 灭灼(升溫) 系統則通過加熱維持system將原本於83攝氏度增加到137攝氏度並維持在該狀態4-8秒達致殺死微生物。

- 降溫システム則通過再次運用五個筒狀熱交換器及一個板狀熱交換器將殺死後之物質降為20~30攝氏度準備包裝，並最後進入儲存池待運輸或直接回到儲藏室進行保存。

總線分為四類：

1. 基础总线：负责数据传输，比如RS232C, RS485等，它們允許數據傳輸速度從9600bps到115200bps不等。

2. 扩展总线：扩展主板上的I/O端口数量，比如PCIe, PCI-X等，它們支持高速数据传输，可以实现更复杂硬件连接。

3. 控制总线：专门用于控制信号传递，比如CANbus, Profibus-DP等，它们提供了一种标准化方法来管理车辆网络中的节点之间通信。

4. 通讯总线：专注于远距离通讯，比如Wi-Fi, GSM/GPRS/EDGE/LTE etc., 它们能够支持远距离数据传输，使得监控设备能够实时报告状态信息给中央服务器进行分析和决策支持。