目前，在滅菌方法上采用最廣泛的是高壓蒸汽滅菌法。由于其產生的蒸汽容易進入微生物的細胞而引起微生物的蛋白質變性或者凝固，進而造成微生物的死亡，以達到殺死微生物的目的 。高壓蒸汽滅菌不僅可以殺死一般的細菌、真菌等微生物，對芽胞、孢子也有明顯的殺滅。隨著生產研究過程中的要求日益增長，為此對大型自動高壓蒸汽滅菌器也提出了更高的要求。而高壓蒸氣滅菌工作時，上海申安醫療設備廠通過高壓蒸汽滅菌器排放的高溫氣體和液體溫度高達80 ~ 135℃，一般設施排水管路材質為PVC 材料最高耐熱溫度為80℃，排放液體溫度過高極易造成排水管路的損壞，存在較大安全隱患。通過采用熱交換器元件對排放的高溫氣體和液體進行高效熱交換，并通過在關鍵控制節點布置溫度傳感器的方法對交換過程中的溫度進行精密控制，最終實現高溫排放氣體和液體安全排放，并實現能源的高效利用。
1 高壓蒸汽滅菌器熱回收系統的基本原理
高壓蒸汽滅菌器余熱回收系統的基本原理如圖1所示，余熱回收系統由高壓蒸汽滅菌器、電蒸汽發生器、換熱器、循環泵、保溫水箱、過濾器、溫度傳感器、液位傳感器、閥門、排水設施等組成。
圖一
注：1：電蒸汽發生器； 2：滅菌器； 3：滅菌后廢汽；4：夾層空氣；5：純化水；6：溫度傳感器；7：過濾器；8：排水設施；9：換熱器；10：循環泵；11：自來水；12：生活用水；13：混水閥；14：保溫水箱；15：液位顯示。
圖 1 中，電蒸汽發生器產生高壓蒸汽輸入至滅菌器中，滅菌器滅菌后產生的廢汽與夾層空氣通過過濾器過濾后進入板式換熱器中，經板式換熱器的換熱作用后，將熱量傳輸至保溫水箱循環水中，廢水通過排水設施排出。保溫水箱中水在循環泵的作用下，依次通過板式換熱器進行熱交換，交換后的熱水一部分進入到電蒸汽發生器中，一部分通過與自來水混水后，溫度調節至適宜溫度供洗刷等生活用水。純化水水箱中的純化水通過閥門控制對保溫水箱中水容量進行實時補充。
可以看到，蒸汽排出溫度1初始（0~4h）在 15℃左右，此時循環泵處于關閉狀態。當滅菌器工作時，蒸汽排出溫度迅速（6~8h）升至接近100℃，此時熱回收循環泵受到穩定影響處于開啟狀態，低功率運行，開始換熱工作。此時保溫水箱內水換熱前溫度T3為 100℃，保溫水箱內水換熱后水溫 開始逐漸增高，當蒸汽換熱后 溫度超過 50℃后，熱回收設備的循環泵運行，換熱后水溫達到最高值75℃，之后隨換熱后水溫逐漸減小。當滅菌器停止工作后，蒸汽排出溫度降低到15℃，換熱后水溫也隨之降低。在有效熱回收過程中，熱回收效率達到 72%以上。
2 結論
在生物制藥、醫院、生命科學領域對高壓蒸汽滅菌消毒是常用消毒方式，多篇研究表明，隨著我國對節能減排需求的提高，對余熱的回收已然成為發展趨勢。
通過對高壓蒸汽滅菌器余熱回收系統的工作原理的介紹，并對系統中的關鍵輸入輸出控制節點，控制系統及溫度傳感器選擇，控制系統流程圖等進行了詳細闡述。建立余熱回收系統，并對余熱回收系統的熱回收效率通過實驗進行測試與分析。通過余熱回收系統的建立，實現了高壓蒸汽滅菌器排放無污染，回收了部分熱能量，并加以利用，降低了設施和設備能耗，達到了節能減排的目的，在生物制藥、醫院、生命科學研究等滅菌消毒領域，具備較好的應用前景。
