本發明涉及生物質能技術領域,具體是一種用于制糖業工廠的蒸餾系統。
背景技術:
蒸發是糖廠熱力系統的中心,既是高溫蒸汽的消耗者,也是低溫蒸汽的供應站,還是鍋爐入爐水及其他工藝用水的主要來源。隨著工業技術的迅猛發展,糖廠的蒸發系統及設備亦不斷地改進和創新,種類非常繁多。長期以來糖廠用蒸發罐主要是以非膜式的列管式蒸發罐為主。我國糖廠使用的標準式蒸發罐(亦稱Robert式蒸發罐)以及在其基礎上發展的外循環式蒸發罐和多降液管蒸發罐,都屬于非膜式蒸發罐。而目前中國的甘蔗糖廠中,蒸發系統使用的大多是基于標準式蒸發罐的五效真空蒸發。近年來,經濟方面的原因迫使糖廠不斷地減少蒸汽消耗,因此,目前以多效蒸發系統為基礎的、更為有效的蒸發設備及蒸發系統的重要性日益突出。從能源經濟的觀點出發,就更有效的蒸發系統來說,其基礎是具有高K值、能以低溫差運行的蒸發罐。而各種板式蒸發罐就是傳統羅伯特式和普通降膜式蒸發罐的一種替代產品。自從1987年以來,制糖工業就巳經取得了使用板式蒸發罐的經驗。板式蒸發罐技術可細分為升膜式和降膜式兩種。由于能源價格的上漲和環保的要求,工業上對節能設備的需求增長迅速,板式蒸發器的研究和應用近年來發展很快。無論是國內國外,作為一種新型節能蒸發設備,板式蒸發器已經廣泛應用于冶金、食品、造紙、空調、化工及海水淡化等行業。與普通循環和連續流動蒸發罐相比,這種新技術可保證較短的蔗汁停留時間,較低色素形成,減少維修工作且具有更好的傳熱性能,是一種能提高能源經濟性的設備。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種用于制糖業工廠的蒸餾系統,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種用于制糖業工廠的蒸餾系統,包括高壓蒸汽鍋爐、第一蒸發器、第二蒸發器、第一氣水分離器、第二氣水分離器、第一預熱器和冷凝器,所述高壓蒸汽鍋爐輸出的蒸汽分別送入第一蒸發器和第三預熱器,所述第一蒸發器還分別連接第一氣水分離器和第二蒸發器,第二蒸發器還分別連接第一氣水分離器和第二氣水分離器,第二氣水分離器還連接第一預熱器和冷凝器,第一預熱器、第二預熱器和第三預熱器依次連接。
作為本發明進一步的方案:所述第一蒸發器和第二蒸發器均為板式蒸發器。
作為本發明進一步的方案:使用板式蒸發器取代外循環式列管式蒸發罐和多降液管蒸發罐,將五效真空蒸發變成三效預熱器的兩效蒸發系統,它包括第一預熱器、第二預熱器、第三預熱器、第一蒸發器、第二蒸發器第一汽水分離器和第二汽水分離器,糖汁由泵輸出后接第一預熱器,加熱汽源使用第二蒸發器經第二氣水分離器分離后的汁汽;第一預熱器糖汁出口管接第二預熱器,加熱汽源使用第一蒸發器經汽水分離后的汁汽;第二預熱器糖汁出口管接第三預熱器,第三預熱器加熱汽源使用降溫降壓后的混合蒸汽;第一蒸發器接混合蒸汽管作為加熱汽源,第一蒸發器出口接第一汽水分離器經分離后,糖汁去往第二蒸發器,分離后的汁汽接第二蒸發器及第二預熱器作為加熱汽源使用,而第二氣水分離器出口管接第一預熱器和冷凝器。
作為本發明再進一步的方案:第三預熱器的兩效蒸發蒸發系統,預熱器采用的是板式換熱器,板式換熱器由一組波紋板片,橡膠密封墊和一副金屬框架組成,板片之間構成流道并由密封墊密封,冷熱流體在密封墊的引導下分別交替地流過各自的流道并通過板片傳遞熱量。
作為本發明再進一步的方案:汽水分離器是一個壓力容器,內部有相關進氣構件和液滴捕集構件,氣體由上部出口,液相由下部收集,飽和氣體在降溫或者加壓過程中,一部分可凝氣體組分形成小液滴隨氣體一起流動,實現凝液回收或者氣相凈化。
作為本發明再進一步的方案:所述高壓蒸汽鍋爐輸出的水蒸氣為12℃。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:本發明用于制糖業工廠的蒸餾系統使用板式蒸發器,對熱能利用效率高,故能使用較低溫度的熱源,對于提高糖廠熱力利用有著顯著效果。同時,板式蒸發器具有熱效率高,結垢速率低,運行周期長,操作靈活簡便等特點,且整套系統占地面積小,對于廠房空間局限要求不高,適用范圍廣,是一種值得推廣的新型蒸發系統。其次,加熱物料在加熱器中停留時間短,內部死角少,衛生條件好,適用于熱敏性物料的加熱,質量輕,傳熱板薄,耗用金屬量少,每平方米加熱面積約消耗金屬10kg,僅為列管式加熱器的1/3~1/4。
附圖說明
圖1是本發明的整體結構整體示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
請參閱圖1,一種用于制糖業工廠的蒸餾系統,包括高壓蒸汽鍋爐、第一蒸發器、第二蒸發器、第一氣水分離器、第二氣水分離器、第一預熱器和冷凝器,所述高壓蒸汽鍋爐輸出的蒸汽分別送入第一蒸發器和第三預熱器,所述第一蒸發器還分別連接第一氣水分離器和第二蒸發器,第二蒸發器還分別連接第一氣水分離器和第二氣水分離器,第二氣水分離器還連接第一預熱器和冷凝器,第一預熱器、第二預熱器和第三預熱器依次連接。
第一蒸發器和第二蒸發器均為板式蒸發器。
使用板式蒸發器取代外循環式列管式蒸發罐和多降液管蒸發罐,將五效真空蒸發變成三效預熱器的兩效蒸發系統,它包括第一預熱器、第二預熱器、第三預熱器、第一蒸發器、第二蒸發器第一汽水分離器和第二汽水分離器,糖汁由泵輸出后接第一預熱器,加熱汽源使用第二蒸發器經第二氣水分離器分離后的汁汽;第一預熱器糖汁出口管接第二預熱器,加熱汽源使用第一蒸發器經汽水分離后的汁汽;第二預熱器糖汁出口管接第三預熱器,第三預熱器加熱汽源使用降溫降壓后的混合蒸汽;第一蒸發器接混合蒸汽管作為加熱汽源,第一蒸發器出口接第一汽水分離器經分離后,糖汁去往第二蒸發器,分離后的汁汽接第二蒸發器及第二預熱器作為加熱汽源使用,而第二氣水分離器出口管接第一預熱器和冷凝器。
第三預熱器的兩效蒸發蒸發系統,預熱器采用的是板式換熱器,板式換熱器由一組波紋板片,橡膠密封墊和一副金屬框架組成,板片之間構成流道并由密封墊密封,冷熱流體在密封墊的引導下分別交替地流過各自的流道并通過板片傳遞熱量。
汽水分離器是一個壓力容器,內部有相關進氣構件和液滴捕集構件,氣體由上部出口,液相由下部收集,飽和氣體在降溫或者加壓過程中,一部分可凝氣體組分形成小液滴隨氣體一起流動,實現凝液回收或者氣相凈化。
高壓蒸汽鍋爐輸出的水蒸氣為12℃。
本發明的工作原理是:進入蒸發系統糖汁溫度為84℃,錘度為62°Bx,先經第一預熱器加熱至95℃,加熱汽源使用二效板式蒸發器3經汽水分離器分離后的汁汽。一效預熱器出來后的糖汁再經二效預熱器PH2加熱,使用第一蒸發器經第一氣水分離器分離后的汁汽作為加熱汽源。從第二蒸發器經第二汽水分離器出來的糖汁溫度為108℃,接著進入第三預熱器進行加熱,在第三預熱器中,使用降溫降壓后的混合蒸汽作為加熱熱源。經過三效預熱后,糖汁溫度達到112℃,可以進入板式蒸發器進行蒸發。第一蒸發器使用降溫降壓后溫度為120℃的混合蒸汽進行蒸發,蒸發后的糖汁進入汽水分離器中進行分離。分離后糖汁進入下效板式蒸發器繼續蒸發,汁汽可達110℃,進入下效板式蒸發器及第二預熱器作為加熱熱源。經第二蒸發器后,糖漿錘度為73°Bx,溫度106.19℃,可進入煮糖工段進行煮煉,而從第二汽水分離器出來的汁汽溫度為100℃,部分抽去作為一效預熱器熱源,剩余部分進入冷凝器。
由于板式蒸發器具有較高的熱傳輸值,使得進行熱交換的介質之間溫度差變得很小,可以使用較低溫度的熱源,從而增加了經濟效益。
本發明用于制糖業工廠的蒸餾系統使用板式蒸發器,對熱能利用效率高,故能使用較低溫度的熱源,對于提高糖廠熱力利用有著顯著效果。同時,板式蒸發器具有熱效率高,結垢速率低,運行周期長,操作靈活簡便等特點,且整套系統占地面積小,對于廠房空間局限要求不高,適用范圍廣,是一種值得推廣的新型蒸發系統。其次,加熱物料在加熱器中停留時間短,內部死角少,衛生條件好,適用于熱敏性物料的加熱,質量輕,傳熱板薄,耗用金屬量少,每平方米加熱面積約消耗金屬10kg,僅為列管式加熱器的1/3~1/4。
對于本領域技術人員而言,顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本發明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。