專利名稱：節能蒸煮系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及鍋爐技術、食品加工設備領域，特別是一種適用于食品蒸煮加熱過程中用來煮沸底鍋水或者使底鍋水產生蒸汽的蒸煮系統。
背景技術：
當前，白酒釀造工藝流程中對發酵后的酒糟進行蒸餾取酒。現在大部分的白酒釀造企業主要的加熱方式有蒸汽集中供汽加熱和用氣體燃料單獨對每甑酒甑進行可控制的直燃式加熱。相比較而言，直接燃燒加熱的方式更節約能源和便于控制，是目前白酒生產的發展方向。但是目前的燃氣直接燃燒加熱方式都是傳統的燃燒火焰加熱鍋底進行熱交換， 由于受底鍋的外觀形狀和使用環境的限制，在節能降耗和滿足工藝要求兩方面不能平衡兼容，而且容易產生焦鍋、干鍋、燒梆等現象。為了提高節能效果，普遍采用的方式是在甑鍋上設置換熱煙道，延長燃氣的換熱時間，提高換熱效率，如中國專利97M4845. 4，名稱為“回籠式釀酒甑鍋”和200420060888. X，名稱為“酒鍋”，但這些結構都還是存在燃氣燃燒不完全和熱交換不充分的缺點，造成浪費，一般燃氣用量為900M7T。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能增加熱交換面積、提高熱利用效率的節能蒸煮系統。本發明所采用的節能蒸煮系統，包括蒸煮鍋和其下面的燃燒室，在蒸煮鍋的下面安裝有換熱水箱，上述換熱水箱的內腔與蒸煮鍋內部連通；在上述換熱水箱中設置有高溫換熱室，高溫換熱室的內腔與換熱水箱的內腔之間為密閉結構；高溫換熱室的內腔與燃燒室連通；在上述高溫換熱室上還設置有出煙口 ；在高溫換熱室中排布安裝有高溫換熱管， 高溫換熱管上下貫穿高溫換熱室的上下壁并與換熱水箱的內腔連通；在燃燒室中安裝有燃燒機，上述高溫換熱管安裝在燃燒機的燒嘴的前方。在高溫換熱室的出煙口上安裝有熱交換管，熱交換管采用蛇形或U型盤繞在換熱水箱中。在熱交換管的后端連接設置有低溫換熱室；上述低溫換熱室安裝在換熱水箱的內腔中，低溫換熱室的內腔與換熱水箱內腔之間為密閉結構；在上述低溫換熱室上連接有帶出煙口的熱氣回路。在上述低溫換熱室中排布安裝有低溫換熱管，低溫換熱管上下貫穿低溫換熱室的上下壁并于換熱水箱的內腔連通。與風機出風口連接的進風管插入到上述的熱氣回路中，在進風管的外面還安裝有進風換熱管，并在進風管和進風換熱管之間形成送風通道，上述送風通道通過進風通道與燃燒機的進風口連通。在所述的進風換熱管上安裝與熱氣回路軸向并行的換熱內管，換熱內管為兩端在進風換熱管之外的空心通管。在低溫換熱室的熱氣回路出煙口外安裝余熱鍋爐，余熱鍋爐的熱水出口通過余熱回水管連接到換熱水箱中。所述的余熱鍋爐包括在熱氣回路出煙口外依次安裝的高溫余熱鍋爐和低溫余熱鍋爐。在蒸煮鍋與換熱水箱之間的連通面上設置有均熱板，均熱板上排列有若干上下貫通的均熱孔。本發明可提高食品蒸煮加熱和白酒釀造的熱能吸收利用效率，降低能源消耗，減少廢氣排放，降低生產成本，生產白酒一般燃氣用量從現在的900M7T降低到500M7T，甚至更低，還適用于食品工業中需要蒸煮的設備使用。同時還具有安全，高效，體積小的優點，有利用推廣普及。


圖1是本發明節能蒸煮系統的主視示意圖；圖2是圖1中的A向放大圖；圖3是本發明節能蒸煮系統的俯視示意圖；圖4是圖3中的局部放大圖。圖中附圖標記1-蒸煮鍋、2-隔熱保溫層、3-高溫換熱室、4-燃燒室、5-換熱水箱、6-燒嘴、7-燃燒機、8-高溫換熱管、9-熱交換管、10-均熱板、11-均熱孔、12-低溫換熱室、13-低溫換熱管，14-熱氣回路、15-進風管、16-進風通道、17-換熱內管、18-風機、 19-高溫余熱鍋爐、20-低溫余熱鍋爐、21-余熱回水管、22-酒甑、23-進風換熱管、24-送風通道。
具體實施例方式本發明的節能蒸煮系統，包括容納產生蒸汽的加熱水的蒸煮鍋1和其下面的供熱的燃燒室4。在蒸煮鍋1的下面安裝有換熱水箱5，換熱水箱5的內腔與蒸煮鍋21內部連通，相互之間的加熱水能夠相互流動。在上述換熱水箱5中設置有高溫換熱室3，高溫換熱室3的內腔與換熱水箱5內腔之間為密閉結構，即高溫換熱室3的周壁都浸沒在換熱水箱 5的加熱水中，同時保證換熱水箱5的加熱水不能進入到高溫換熱室3的內腔中。高溫換熱室3的內腔與燃燒室4連通，接受燃燒了后加熱。在高溫換熱室3中排布安裝有高溫換熱管8，高溫換熱管8上下貫穿高溫換熱室3的上下壁并與換熱水箱5的內腔連通，這樣就增加了熱交換效果。在上述燃燒室4中安裝有燃燒機7，上述高溫換熱管8安裝在燃燒機7 的燒嘴6的前方，高溫換熱管8的加熱效果最佳。在上述高溫換熱室3上還設置有出煙口， 排出由燃燒室4燃燒產生的廢氣。下面結合附圖和用于白酒生產的酒甑煮鍋的實施例對發明作詳細說明。如圖1所示的酒甑蒸煮鍋，包括酒甑22和下面的產生蒸汽的蒸煮鍋1。蒸煮鍋1 的下面安裝有與蒸煮鍋1內部連通的換熱水箱5，在蒸煮鍋1和換熱水箱5的外面設置有隔熱保溫層2。換熱水箱5的加熱是采用燃燒機7進行加熱。燃燒機7的燒嘴6設置在燃燒室4中，上述燃燒室4連接有安裝在換熱水箱5中的高溫換熱室3，在高溫換熱室3中排布安裝有若干根高溫換熱管8，高溫換熱管8安裝在燒嘴6的前方。高溫換熱室3的內腔與換熱水箱5內腔之間為密閉結構，高溫換熱管8的上下貫穿高溫換熱室3的上下壁。在燃燒室4中的燃氣燃燒后，加熱煙氣將高溫換熱室3加熱后，通過高溫換熱室3浸沒在換熱水箱5的水中將水加熱，同時還可以通過高溫換熱室3中熱氣與高溫換熱管8的熱交換，再通過高溫換熱管8與管中水的進行熱交換，由于高溫換熱管8的總表面積是原有底鍋的3倍以上，極大的增加熱交換面積，提高整體的熱交換效率。高溫換熱管8的上下貫穿高溫換熱室3的上下壁，還能增強高溫換熱管8內的水受熱產生的循環流動，使蒸煮鍋1和換熱水箱 5之間的水加熱更快和均勻。由于燃燒機7的燒嘴8直接在燃燒室4內燃燒，通過高溫換熱管8加熱底鍋水，熱交換的效率明顯提高，節約能源，而且徹底解決以前蒸煮鍋的邊部在水量減少后受熱產生的燒梆現象。高溫換熱管8的數量和排布方式根據高溫換熱室3的形狀、大小和甑酒加熱的需要設置。在高溫換熱室3的出煙口上安裝有熱交換管9，熱交換管9采用蛇形、U型等方式盤繞在換熱水箱5中，然后將高溫換熱室3中燃燒后的煙氣排出。熱交換管9的數量可以為多根，這樣就能在相同截面積時增加熱交換管9的表面積，提高其熱交換效率。采用這種熱交換管的布置方式，就能利用燃燒后的煙氣通過熱交換管與換熱水箱5中的水再進行熱交換，提高熱交換的效率，使換熱水箱5中的水沸騰時間縮短。由于經過熱交換管9后的煙氣仍然具有一定的熱量和溫度，為了再進一步提高煙氣的熱交換效率，還可以在熱交換管9的后端即煙氣出口處再設置一個低溫換熱室12，其所謂的低溫是相對于高溫換熱室的燃氣溫度而言，相對溫度較低。低溫換熱室12也是安裝浸沒在換熱水箱5的水中，低溫換熱室12的內腔與換熱水箱5內腔之間與高溫換熱室3相同也為密閉結構，低溫換熱室12的一端與熱交換管9連接，另一端與帶出煙口的熱氣回路 14連接，同時在低溫換熱室12也安裝有貫穿低溫換熱室12上下壁的低溫換熱管13。煙氣通過低溫換熱室12時將對低溫換熱室12和低溫換熱管13進行加熱，從而充分利用煙氣余熱對換熱水箱5中的水進行加熱。采用這三種換熱方式的組合，能顯著提高設備的整體換熱能力，通過實驗，在燃燒室溫度達到600°C，從低溫換熱室12排除的煙氣溫度可以降低到150°C，而且煙氣的整個排出路線中的高溫換熱室3、熱交換管9、低溫換熱室12都浸沒在換熱水箱5內腔中，因此其熱能利用效率將現有的所有開放式或半開放式的加熱系統明顯的顯著提高。為了使高溫熱交換管8中的高溫加熱水與蒸煮鍋1上部的水混合充分實現熱交換，在蒸煮鍋1與換熱水箱5之間連通面上設置有均熱板10，均熱板10上排列有若干上下貫通的均熱孔11。換熱水箱4中被加熱的高溫水向上流動時，經過均熱板10上的均熱孔 11導向，均勻地與蒸煮鍋1中的水混合，避免加熱不均。由于在本實施例中采用在密閉的高溫換熱室3中充分燃燒，因此按照原來的開放式燃燒方式的結構不能實現，而采用能夠解決燃燃燒過程中供氧的燃燒機7。燃燒機7的進風通道16上安裝有風機18，利用風機18的供風使高溫換熱室3中的燃氣充分燃燒。為了提高進風通道16中的空氣溫度，增加燃氣的燃燒效率，風機18送出風的進風管15插入到低溫燃燒室12的出口后的熱氣回路14中，在進風管15的外面還安裝有進風換熱管23，并在進風管15和進風換熱管23之間保留一定的空間形成送風通道M。進風換熱管23上除開有與進風通道16連通的孔外，其余為密封。進風通道16與燃燒機7的進風口連接而為燃燒機提供預熱后的助燃空氣。從風機18中送出的空氣在經進風管15進入送風通道M 后，受到熱氣回路14中的煙氣余熱加熱再通過進風通道16送入高溫燃燒室3中，這樣就能提高高溫燃燒室3的燃燒效率。在此基礎上，還可以再進一步提高在送風通道M中的空氣加熱效果，在進風換熱管23上安裝與熱氣回路14軸向并行的換熱內管17，換熱內管17為兩端在進風換熱管23之外的空心通管，由于換熱內管17與熱氣回路14軸向并行，有利于煙氣順利的進入到換熱內管17內，且不會影響煙氣的排放，換熱內管17中的煙氣將換熱內管17的外壁加熱后就可以提高送風通道M中的空氣換熱效果。換熱內管17的數量根據需要可以設置為多根均布在送風通道M中。為了更進一步的利用排出煙氣的余熱，在低溫換熱室12的煙氣出口外安裝余熱鍋爐，吸收煙氣余熱。同時因為蒸煮鍋1在生產過程中需要添加水，因此將余熱鍋爐中的熱水通過余熱回水管21輸送到換熱水箱5中。在本實施例中采用兩個余熱鍋爐，在靠近低溫換熱室12的煙氣出口安裝高溫余熱鍋爐19。通過了高溫余熱鍋爐19的煙氣由于溫度降低，所以又安裝有低溫余熱鍋爐20對煙氣中的余熱進一步利用。當然這種兩級余熱鍋爐的方式也可以用于采用了熱氣回路14和送風通道M的結構，相應的高溫余熱鍋爐19安裝在熱氣回路14的出口后面。通過這兩級余熱吸收，通過實驗表明在兩級余熱鍋爐之后排除的煙氣溫度能夠控制在50°C左右，因此節能效果十分顯著。對于傳統的甑酒工藝，其蒸煮鍋為圓形，將換熱水箱5的橫截面設計為小于蒸煮鍋1的橫截面，在滿足需要的蒸汽產生量的前提下前減少底鍋水，降低燒開底鍋水需要的燃料用量。
權利要求
1.節能蒸煮系統，包括蒸煮鍋和其下面的燃燒室，其特征在于，在蒸煮鍋(1)的下面安裝有換熱水箱(5)，上述換熱水箱( 的內腔與蒸煮鍋(1)內部連通；在上述換熱水箱( 中設置有高溫換熱室(3)，高溫換熱室( 的內腔與換熱水箱(5) 內腔之間為密閉結構；高溫換熱室( 的內腔與燃燒室(4)連通；在上述高溫換熱室(3)上還設置有出煙口；在上述高溫換熱室C3)中排布安裝有高溫換熱管(8)，高溫換熱管(8)上下貫穿高溫換熱室(3)的上下壁并與換熱水箱(5)的內腔連通；在上述燃燒室⑷中安裝有燃燒機(7)，上述高溫換熱管⑶安裝在燃燒機(7)的燒嘴 (6)的前方。
2.如權利要求1所述的節能蒸煮系統，其特征在于，在高溫換熱室(3)的出煙口上安裝有熱交換管(9)，熱交換管(9)采用蛇形或U型盤繞在換熱水箱(5)中。
3.如權利要求2所述的節能蒸煮系統，其特征在于，在熱交換管(9)的后端連接設置有低溫換熱室(12)；上述低溫換熱室(1 安裝在換熱水箱(5)的內腔中，低溫換熱室(1 的內腔與換熱水箱(5)內腔之間為密閉結構；在上述低溫換熱室(1 上連接有帶出煙口的熱氣回路(14)。
4.如權利要求3所述的節能蒸煮系統，其特征在于，在上述低溫換熱室(12)中排布安裝有低溫換熱管(13)，低溫換熱管(1 上下貫穿低溫換熱室(1 的上下壁并于換熱水箱 (5)的內腔連通。
5.如權利要求4所述的節能蒸煮系統，其特征在于，與風機(18)出風口連接的進風管 (15)插入到上述的熱氣回路(14)中，在進風管(1 的外面還安裝有進風換熱管(23)，并在進風管(1 和進風換熱管之間形成送風通道(M)，上述送風通道04)通過進風通道(16)與燃燒機(7)的進風口連通。
6.如權利要求5所述的節能蒸煮系統，其特征在于，在所述的進風換熱管03)上安裝與熱氣回路(14)軸向并行的換熱內管(17)，換熱內管(17)為兩端在進風換熱管之外的空心通管。
7.如權利要求3所述的節能蒸煮系統，其特征在于，在低溫換熱室(12)的熱氣回路 (14)出煙口外安裝余熱鍋爐，余熱鍋爐的熱水出口通過余熱回水管連接到換熱水箱 (5)中。
8.如權利要求7所述的節能蒸煮系統，其特征在于，所述的余熱鍋爐包括在熱氣回路 (14)出煙口外依次安裝的高溫余熱鍋爐(19)和低溫余熱鍋爐00)。
9.如權利要求1所述的節能蒸煮系統，其特征在于，在蒸煮鍋(1)與換熱水箱(5)之間的連通面上設置有均熱板(10)，均熱板(10)上排列有若干上下貫通的均熱孔(11)。
全文摘要
本發明公開了一種特別適用于食品蒸煮加熱過程中用來煮沸底鍋水產生蒸汽的蒸煮系統。本發明所提供的能增加熱交換面積、提高熱利用效率的節能蒸煮系統，其包括蒸煮鍋和其下面的燃燒室，在蒸煮鍋的下面安裝有換熱水箱，上述換熱水箱的內腔與蒸煮鍋內部連通；在上述換熱水箱中設置有高溫換熱室，高溫換熱室的內腔與換熱水箱的內腔之間為密閉結構；高溫換熱室的內腔與燃燒室連通；在上述高溫換熱室上還設置有出煙口；在高溫換熱室中排布安裝有高溫換熱管，高溫換熱管上下貫穿高溫換熱室的上下壁并與換熱水箱的內腔連通；在燃燒室中安裝有燃燒機，上述高溫換熱管安裝在燃燒機的燒嘴的前方。本發明可降低能源消耗，減少廢氣排放，降低生產成本。
文檔編號C12G3/00GK102559432SQ201210017059
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者廖澤剛, 范潤黎, 魏先勇, 魏華海 申請人:德陽華宇瑞得智能科技有限公司