杀菌消毒设备(脉冲强光杀菌机设备)

Posted 2023-05-29

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杀菌消毒设备(脉冲强光杀菌机设备)

名称：脉冲强光杀菌机

英文名称：Pulsed Light Power Sterilization Equipment

品牌：品脱

型号：PTPL-2000

产地：中国

一、脉冲强光杀菌技术简介

1.1脉冲光技术概况

脉冲光技术是一种能在极短时间内（数十至数百微秒），以光辐射形式释放出高能量，由此产生极高峰值功率（最高可达兆瓦级，是到达地面的太阳光强度的十万倍乃至几十万倍）的光能。脉冲光工作在脉冲状态下：能量释放时间比储能时间短，光脉冲释放时瞬间功率比系统平均功率高若干个数量级。使用无污染的惰性气体氙气。由于惰性气体氙气的原因，发出的光呈现从180到1100nm的连续光谱，涵盖了紫外、可见光、近红外等波段。

脉冲强光可以用于光催化，例如：光催化制氢气技术；

脉冲强光可以用于杀菌是一种新型非热杀菌技术；

通过将蘑菇暴露在脉冲强光提供的全光谱中，引领了用脉冲强光快速增强蘑菇维生素D含量的新方法；

脉冲强光可以用于在柔性基板上烧结导电电路，例如在启动全新行业（例如可穿戴技术）方面。

1.2脉冲光技术实现

脉冲光使用的气体介质是氙气。脉冲光属于气体放电光源，需要气体介质和电离气体介质使之发光的电源。

上图是脉冲光放电模块图，对放电过程描述如下：触发器①对氙气②施加高电压(一般>10KV)，触发氙气电离；通过储能电容③在相对较长时间(百ms级)的充电后，在极短的时间内(数十到数百μs级)放电，放电电压V，引起灯管内氙气雪崩式电离，氙气以高强度光辐射的形式将所充电能转化并释放，这个放电过程即是一个光脉冲。

1.3脉冲强光杀菌

(1) 概况

脉冲强光用于杀菌是一种新型非热杀菌技术，脉冲强光技术侧重于表面杀菌，非常适合包装材料表面、物品及食品表面的杀菌，脉冲强光技术的技术原理是通过在极短时间内（数十至数百微秒）释放出极高的峰值功率和高能量的光辐射作用于目标微生物，在光热和光化学效应的共同作用下，可瞬时杀灭所照射物料表面上的各类细菌微生物。脉冲强光能量的大小由每单位照射面积上光的流量或入射光能量来衡量。脉冲强光杀菌技术的主要特点为广谱、高效、环保，对各类微生物的杀菌效果都非常明显。由于处理时间短，使得在有效杀菌延长食品货架期的同时能较好地保留食材原有的风味和营养成份。

(2) 光化作用

由于氙气的原因，发出的光呈现从180到1100nm的连续光谱。整个光谱由大约20%的紫外线（190至400纳米）、50%的可见光和30%的近红外线组成。紫外线是杀菌效果的主要参与者。

脉冲强光杀菌中紫外线具有重要的作用，同时紫外线不同光谱成分的分布会对杀菌效果产生一定程度的影响。紫外线光谱分为三个波段，UV-C：100nm~280nm，UV-B：280nm~315nm，UV-A：315nm~400nm。UV-C中200nm~280nm为杀菌线，特别是250nm~260nm具有很强的杀菌力。微生物受紫外线照射时最容易受影响的是其体内的蛋白质和核酸，尤其是可诱导中的胸腺嘧啶二聚体的形成，从而抑制的复制和细胞分裂，乃至使其受伤甚至死亡。除紫外光谱段，其他光谱段起到协同杀菌作用

(3) 光热作用

一部分光的波长在可见光和近红外波段，这一部分光传递热量到物体表面后立即将表面温度提高到50～150 ℃，细菌的细胞结构遭到破坏，细胞液流失，致使细菌死亡。这种瞬时升温只影响物体表面（大约10mm厚），不会显著提高受辐照物体的内部温度而影响食品品质。人们倾向于认为UVC光是杀菌的主要部分，但这不一定是真的。例如，芽孢杆菌一般对UVC非常敏感，而像巴西曲霉这样的霉菌对更大范围的紫外线（甚至可见光）敏感。最后是脉冲作用。脉冲强光的瞬时冲击导致微生物的细胞壁和其他细胞成分的损坏，可以破坏细胞结构，从而对细菌产生致死作用。

1.4影响杀菌效果的因素

脉冲强光频率通常采用0.1～3次闪光数每秒，表面能量密度为0.01～50焦耳每平方厘米，对表面微生物有较好的杀灭效果。不同微生物对脉冲强光的敏感性有所不同。研究表明，不同微生物对脉冲强光敏感性排序为革兰氏阴性菌＞革兰氏阳性菌＞细菌芽孢＞真菌孢子。脉冲强光杀菌处理参数主要是样品和脉冲灯之间距离、脉冲数和总能量，优化这些参数可以达到最佳的杀菌效果。

二、系统组成及技术参数

2.3系统组成

1) 高压发生器

2) 充电回路

3) 储能单元

4) 放电回路

5) 整形电路

6) 脉冲氙灯

7) 控制电路

8) 安全控制和采集系统

2.4安全保障

1）电气安全

A、电路控制系统应符合GB/T 5226.1—2019中第10章、第11章的相关要求。安全可靠、动作准确，各电器线路接头应连接牢固并加以编号，导线不应裸露。操作按钮可靠，指示灯显示正常，并设置有符合GB/T 5226.1—2019中10.8规定的紧急断开装置。

B、杀菌机所有外露可导电部分都应按GB 5226.1—2019中8.2的要求连接到保护联结电路上。接地端子或接地触点与接地金属部件之间的连接，应具有低电阻值，其电阻值不应超过0.1Ω。

C、杀菌机动力电路导线和保护接地电路间施加500 V直流电压时测得的绝缘电阻不应小于1MΩ。

D、杀菌机最大试验直流电压施加在动力电路导线和保护联结电路之间近似Is时间，不应出现击穿、放电现象。最大试验直流电压具有两倍的电气设备额定电源电压值或1 000 V，取其中较大者。

2）安全防护

A、灯箱的防护等级不应低于GB/T 4208规定的IP54防护级别。

B、杀菌机残留电压应符合GB/T5226.1—2019中6.2.4的规定。电源切断后，任何残余电压高于60V的带电部分，均应在5s之内放电到60V或60V以下，只要这种放电速率不妨碍电气设备的正常功能(元件存储电荷不大于60uc时可免除此要求)。若这种放电速率会干扰的正常功能，则应在容易看见的位置或在包含带电部分的外壳邻近处，作耐久性警告标志体系注意危险，并注明打开外壳前所需的延时时间。

2.5主要技术参数

型号：

PTPL-2000

应用领域：

食品杀菌设备

工作电源：

AC220V±10%/50Hz，额定功率：3KW

单脉冲能量和脉冲频率：

脉冲频率即闪灯频率：0.5Hz/1Hz/2Hz/3Hz可选

脉冲能量：1850焦耳

驱动脉冲电流上升沿：

小于120纳秒

输出

操作控制

控制面板上的开/关按钮

控制面板上的急停按钮

光学窗口

矩形：300mmx100mm

脉冲灯管3只

光学窗口到传送带的距离

100毫米

环境

使用环境

环境温度 3℃-45℃

环境相对湿度：≤80%

海拔高度小于4000米

机械

灯罩

铝合金灯罩+进口安铝反光片

长方体：

重量：

脉冲电源机柜

长方体：

重量：

冷却方式

灯罩风量：60-70m³/h

脉冲电源机柜：

水冷：去离子水

残压

停止工作1秒以后，残压不高于1伏

标准

参照QB/T5587-2021

四、图纸资料

主要提供资料如下：

1、操作和维护说明书；合格证书；

2、装箱单。

3、技术规格书中要求的相关资料。

上述资料随装置交付时一起提供。

五、标准和规范

脉冲强光杀菌机的设计、材料采购、制造、供货、检验、试验、供货运输、现场安装、投产运行等应遵循的以下标准、规范的最新版本，包括但不限于下属标准、规范：

《食品加工机械脉冲强光杀菌机国家标准规范》QBT 5587-2021

六、装置检验、安装、试车及验收

6.1 一般要求

（1）设备的检验、安装、试车、验收严格按照相关法律法规及标准规范的规定执行。

（2）买方有权进入卖方工作场所进行检验、监造和见证，且不减轻卖方的任何责任。

（3）买方参与检验不签署文件，但卖方应积极回应买方所提各种提高质量的意见和建议。

（4）卖方应在设备出厂前一周书面通知买方进行出厂验收。

（5）零部件的加工与装配应严格按有关规范、规定执行，并应有原始记录。

（6）供货商保证所提供的设备满足现场安全、可靠运行的要求，并对设备的设计、制造、供货、装箱、发运、现场调试等全过程全面负责。

（7）供货商对保质期内因质量原因导致的产品损坏实行无偿的修复和零件配制，直至产品更换。

（8）保质期后供货商满足业主单位对产品的技术咨询（无偿）和零件的供给（有偿）。

6.2 检验

（1）脉冲强光杀菌机各装置须经制造厂质量检验部门检验合格后方可出厂，出厂时应附有证明产品质量合格的文件。

（2）设备检验包括原材料和元器件的进厂、部件的加工、组装至出厂检验。设备在出厂前应进行工厂试验和现场试验，以证实材料、工艺及性能满足所采用的标准及本技术规格书的要求。在设备加工过程中按照相关标准进行检验、试验，不合格品不得进入后续工序。现场验收考核试验按国家标准执行。

（3）卖方将严格按照所采用的标准、规范制定出一套完整的检验、试验和验收试验的项目、步骤及验收准则，并应以书面的形式随报价书提交买方，以供买方审阅并提出意见。买方可派代表以合同附件和卖方图纸资料为依据，对设备质量进行中间检验、出厂验收、装箱检验。在此期间，卖方应提供合同设备的质量证明、检验记录、测试报告、焊缝探伤报告等给买方，并且作为交货时质量证明文件的组成部分。

（4）卖方的检验结果应满足本技术规格书要求，卖方发生重大质量问题时应如实、及时通知买方。各项检验、试验活动，卖方均向买方提交检验或试验报告，由买方在验收报告上签字确认。某项检验、试验不能满足标准、规范及性能要求时，卖方将自费进行调整、修改和补充，直至满足要求为止。

（5）无论买方是否参加检查或检验，卖方都应对其产品质量全面负责。整机性能试验，整机的验收试验工作在设备使用现场进行。

6.3 安装

各装置由卖方撬装供货，如撬装装置尺寸超出运输要求时，可分解运输至现场，由卖方负责安装。卖方负责油气回收装置的现场安装工作，买方需提供现场安装所需的安装条件。

6.4 试车

买方提供现场试车条件，卖方负责试车前检查和试车工作。系统试车连续运转应达到 72 小时方为合格。

6.5 验收

（1）检验和验收应该满足《食品加工机械脉冲强光杀菌机国家标准规范》QBT 5587-2021的检验和验收要求。

七、质保期及技术服务

本公司实行“客户满意第一位，产品合格百分百”的质量方针，奉行“一次作好，用户满意”的质量服务理念。产品符合国家标准或机械行业标准，满足用户合同与协议要求。为保证装置的长时间连续运行，特提供以下服务：

1、质保期

a、本产品的质保期为装置出厂18个月或调试运行合格后12个月，先到为准；

b、质保期外，公司对本项目产品实行终身优惠服务，定期进行巡检和保养性维护，随时对用户操作维护人员提供咨询与指导。系统发生故障，卖方接到通知48小时内维护人员到达现场并解决问题，发生费用时只收取成本费用。

2、现场技术服务

我方现场技术服务人员的目的是保证所提供的合同装置安全、正常投运。会派出合格的、能独立解决问题的现场服务人员。

序号

技术服务内容

计划天数

派出人员构成

外部条件

职称

人数

安装指导

初中级

1～2

买方提供帮助与配合

运行调试

中级

1～2

性能验收试验

中级

1～2

我方现场服务人员具有下列条件：

a、遵守中华人民共和国法律,遵守现场的各项规章和制度；

b、有较强的责任感和事业心,按时到位；

c、了解合同装置的设计，熟悉其结构，有相同或相近机组的现场工作经验，能够正确地进行现场指导；

d、身体健康，适应现场工作的条件。

3、现场培训

为保证本项目装置的正常运行，并能满足设计及使用要求，以便达到预期性能要求，确保买方的基本利益，卖方需对买方装置日常管理操作人员进行培训，确保买方有关人员能够了解和掌握装置的操作、检验、修理和维护等技能。

通过培训，让买方的装置操作维护人员达到以下技能：

a、熟悉装置的工作原理、结构特点、组装工艺；

b、知道装置的运输和安装注意事项，掌握各组件的安装、拆除及质量保证要点；

c、装置的调试、运行、维护检修及注意事项；

d、常见故障的处理方法。