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一．板式热交换系统的应用
    灭菌的目的是生产灭菌乳或其它风味牛奶制品，还有其它的产品，如果汁及茶饮料等。
二．基本工作原理
    牛奶在加工过程中，是通过间接加热方式进行灭菌，同时也进行均质处理。通常，牛奶在灭菌之前会进行一些预处理，如巴氏杀菌、奶油分离、脂肪含量的标准化等。
    板式灭菌系统并不是一个严格的标准热交换设备，但它可以进行特别设制，以适应不同的环境需要及产品生产工艺的要求。例如，均质机可以根据实际情况选用，安装于热交换器的灭菌段之前或之后：有些产品是需要后均质的，如稀奶油，这就需要选择结构相对复杂及成本较高的无菌均质机，同时此系统又适用于生产灭菌乳；而如果只生产灭菌乳，均质机则可置于灭菌段之前，采用常用的均质机。根据实际情况，热交换系统还可增设一些附选设备如离心机、脱气装置等。
三．灭菌系统基本工作过程
    灭菌系统首先要对生产设备进行杀菌（Plant Sterilization （PS）），确切地说是对要求保持无菌的部位进行消毒，例如产品灭菌之后从灭菌机到包装机的部分管道等。
    对设备进行杀菌之后，就可进入生产程序（Production (P)）。
    为了延长一次性的连续生产时间，有必要对灭菌设备进行中途无菌清洗（Aseptic Intermediate Cleaning（AIC）），历时大约30分钟，用以替代约70分钟的完全清洗（Cleaning（CIP））。
    在灭菌系统中，存在两个主要流路系统：产品流路及热水流路。在生产（P）过程中，顾名思义，产品流路通过的是产品，但在消毒（PS）及清洗（AIC，CIP）过程中，产品流路中通过的是水及清洗液。对热水流路，在灭菌系统工作过程中，热水自始至终都在流路中循环，通过蒸汽喷射进去水中进行加热，然后作为一种传热介质用来加热以及冷却产品流路中的产品，以达到所需的温度。
    另外，灭菌系统中有其它独立的冷却水供应，用于对产品及热水进行必要的冷却，满足不同温度设定的要求。
    经过灭菌的产品从灭菌机出来后，被送往一台或几台无菌包装机或者无菌贮存缸。另外，往无菌包装机有一条供料及回流的管道，在对灭菌设备进行杀菌（PS）时，也同时对此管道进行杀菌。
四．灭菌机工作步骤
（一）.灭菌设备杀菌过程（PS）
    对灭菌设备进行杀菌的目的是使产品流路中某些部位处于无菌状态，例如：热交换器的PHE Ⅰ+Ⅱ（灭菌段）、保温管、PHE Ⅲ+  Ⅳ +Ⅴ（冷却段）、往包装机的管路、包装机的产品进入阀，所有这些部位在生产之前必须经过杀菌；另外，产品从包装机的回流管道及PHE Ⅵ（冷却段）在PS过程中了进行了消毒。
1. PS/1：灌注/加热/杀菌
    设备杀菌过程是指热水在压力之下，在产品流路中进行循环，时间为30分钟。在这一过程中，热水从灭菌段（PHEⅠ+Ⅱ）以及回流回 PHE Ⅵ的温度应保持在137℃左右（根据实际管路的情况，热水回流到PHE Ⅵ时的温度偏低，设置为不低于129℃）。有两个温度传感器，一个安装于灭菌段出来的保温管上（TT42），另一个安装于PHE  Ⅵ段之前（TT71），用于对温度的监控。
    灭菌系统开始运行时，冷水通过V14阀进入产品平衡缸及产品流路。此后V14阀会关闭，只在需要时（如平衡缸液位低）才打开，以补充水。
    热水流路中也开始注入水，蒸汽喷射入热水流路的水中，使热水升到一定的温度，用来加热产品流路中的水， 此时，热水的流向是经V61阀进入PHE Ⅵ段，从V61至PHE  Ⅲ段间的静止状态下的水也会逐渐被加热。冷却水会通过PHE Ⅶ段用于对热水冷却，使回流入热水平衡缸的温度为85℃。
    产品流路中的水被加热到设定杀菌温度（TT42及TT71感应），温度传感器会给出讯号，时间继电器运行，开始进行杀菌，时间为30分钟。在30分钟杀菌过程中，如果产品流路中的温度低于设定的监测温度，则时间继电器的时间会自动重置，只有当温度达到设定时才又开始运行。
    为了避免产品流路中的热水出现沸腾，流路内部需要有足够的压力，保证这个压力不能小于该温度下的饱和蒸汽压。产品流路内部压力的大小由恒压调节阀V74（电磁阀Y74A触发）进行设定。流路中热水回流入产品平衡缸之前，经排片PHEⅥ进行冷却，使温度低于100℃，避免热水入产品平衡缸时产生沸腾。
2. PS/2：冷却及稳定
    当对产品流路中的灭菌段至回流入PHE Ⅵ段的管路杀菌结束后，PHE  Ⅵ之前的温度传感器（TT71）不再监测，接下来对PHE Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ段以及去包装机和从包装机回来的管路进行冷却，产品流路中的水将经V20转向入PHE Ⅳ段，用来冷却另一侧的产品流路中的水（产品流路侧的水温度仍然为137℃）。
    阀V61将转向，热水从之前的PHE  Ⅵ段转向PHE  Ⅲ段，用于冷却产品流路中往包装机方向的水。阀V75转向，产品流路侧的热水排往排泄槽。
这个过程，根据管路的长短而定，由时间器控制。   
3. PS/3：运行无菌水/准备生产
    这个过程中，阀V74会由之前的电磁阀Y74A控制转为Y74B控制（气压力减小，产品流路内回流压力降低），控制阀V78的电磁阀Y78触发，使产品流路的灭菌段及保温管段保持所需的压力。
    在此状态下，灭菌机已准备好接受所要进行灭菌的物料，未生产时，无菌水一直在产品流路中进行循环。另外，在这个状态下，可进行生产外，也可以选择AIC（中途清洗）或CIP（完全清洗）。
    灭菌机在这个状态下，可以等候很长的时间，例如等待包装机准备就绪生产。
（二）.生产过程（P）
1. P/1：产品排赶无菌水
    当开始往灭菌机入料时，水阀V14会关闭，阀V75会转向把水排走，当产品平衡缸达到低液位时，V13自动打开，产品进入平衡缸，把水挤往排放槽。
    在排放的最后将是产品与水的混和物，当产品流路中完全只有产品时，阀V75会自动转向，回流入平衡缸（这个时间的长短，因产品流路的长度及产品的流量大小而定，由时间器来控制）,此时，灭菌机会给出一个讯号往包装机，包装机就可以进行生产。产品与水的最后混和物一般进行收集以另用。
2. P/2：生产
    经灭菌的产品送往包装机进行包装，产品流路中需要有少量的剩余产品回流灭菌机，以便由阀V74进行调节，保持包装机所需的灌注压力。
    这个过程中，如果产品供应有故障，或包装机有故障，灭菌机可以转回PS/3步骤：运行无菌水/准备生产，首先经过类似于P/1步骤：产品排赶无菌水，只不过现在反过来是无菌水排赶产品。
（三）.中途无菌清洗（AIC）
     按下中途清洗按钮，灭菌机会自动执行整个中途无菌清洗过程。中途清洗的目的是在进行完全大洗（CIP）之前，延长一次性生产的时间。中途清洗的时间大约为30分钟。
1. AIC/1：无菌水排赶产品
    当AIC程序开始运行，灭菌机首先经过类似于P/1步骤：产品排赶无菌水，但现在正好相反：无菌水排赶产品。
2. AIC/2：中途清洗
    中途清洗，根据清洗程序，通常用的清洗液是烧碱（NaOH）和水，烧碱通过碱泵M12注入灭菌机，当清洗程序运行完毕，灭菌机会自动进入PS/3步骤：运行无菌水/准备生产。
（四）.生产完成
    生产结束后，通常可立即进行完全清洗（CIP），但也可以在因突然停电或灭菌机故障等原因造成强制停机的情况下进行CIP。
（五）.完全清洗（CIP）
    按下完全清洗按钮，灭菌机会根据清洗程序自动执行整个清洗过程。完全清洗的时间大约为70分钟。    
1. CIP/1：无菌水排赶产品
    当CIP程序开始运行，灭菌机首先经过类似于P/1步骤：产品排赶无菌水，但现在正好相反：无菌水排赶产品。
2. CIP/2：高温清洗
    这个阶段相当于AIC/2：中途清洗。只是这个过程较短暂，在这个阶段，灭菌机在其无菌段仍然保持灭菌，在灭菌段（PHEⅠ+Ⅱ）温度为137 ℃。
3. CIP/3：低温清洗
    灭菌机冷却到预设温度（85 ℃），泵M3开始启动，通过阀V51及V52与均质机并行，加大产品流路内的流动速率。在酸洗时，预设定温度为65 ℃。
    根据清洗程序，灭菌机将自动选择碱、酸、水进行清洗循环。
4. CIP/4：冲洗
    这个过程，蒸汽将关闭，进行冷水冲洗6~7分钟。
5. 停机
   清洗完毕，消毒机会自动停机。