[發明專利]板式蒸發器以及在精制糖廠蒸發系統中的應用

有效

• 申請號: 201110315511.9
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN103060480A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 林燕;李進華
• 申請（專利權）人: 中國輕工業南寧設計工程有限公司
• 主分類號: C13B25/00
• 分類號: C13B25/00;C13B25/02;C13B25/04
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發明涉及制糖生產設備的改進，特別是針對精制糖廠的糖汁蒸發設備的改進及應用。?

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。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。?

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠高效節能蒸發設備，解決目前糖廠使用的標準式蒸發罐的五效真空蒸發的蒸汽消耗高、時間長、效果不好的問題，并縮短精制糖廠的糖汁蒸發時間。?

本發明的技術方案是這樣實現的：?

將現有糖廠的非膜式的列管式蒸發罐(Robert式蒸發罐)或者外循環式蒸發罐和多降液管蒸發罐用板式蒸發器代替，并將現有糖廠的五效真空蒸發變成三效預熱器的兩效蒸發系統。?

本發明的精制糖廠蒸發系統，包括蒸發器和汽水分離器，其特征在于：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，它包括預熱器、板式蒸發器和汽水分離器，糖汁由泵輸出后接一效預熱器(PH1)，?加熱汽源使用二效板式蒸發器經汽水分離器分離后的汁汽；一效預熱器糖汁出口管接去二效預熱器，加熱汽源使用一效板式蒸發器經汽水分離后的汁汽；二效預熱器糖汁出口管接三效預熱器，三效預熱器加熱汽源使用降溫降壓后的混合蒸汽；一效板式蒸發器接混合蒸汽管作為加熱汽源，一效板式蒸發器出口接汽水分離器經分離后，糖汁去往二效板式蒸發器，分離后的汁汽接二效板式蒸發器及二效預熱器作為加熱汽源使用，而二效汽水分離器出口管接一效預熱器和冷凝器。?

所述的三效預熱器的兩效蒸發系統，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。?

所述的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。?

所述的板式蒸發器可以看成是由一個板式加熱室和一個汁汽分離罐結合而成的蒸發罐。加熱室由一定數量的金屬板組合而成。兩板之間交替作為加熱蒸汽的通道和糖汁通道。糖汁在通道中可以呈升膜、降膜或升降膜的移動。物料從板間通過，并被蒸汽加熱而蒸發。汽液混合物從出口處排出，然后進入汽水分離器，在分離器中將汽液分離，從而獲得濃縮物料和二次蒸汽。在多級蒸發中，濃縮的物料和二次蒸汽將進入下一級蒸發器，繼續蒸發。?

采用上述板式蒸發器以后，糖廠的糖汁蒸發工藝流程為：?

帶有三效預熱器的兩效蒸發系統，先將物料經過三效板式預熱器加熱，使之達到合適的蒸發溫度，然后進入板式蒸發器進行蒸發濃縮。本發明是二效蒸發，在經過蒸發后的糖漿都經過氣液分離器對糖漿和汁汽進行氣液分離。分離后的糖汁進入下效蒸發(煮糖工段煮煉)，汁汽抽去作為下一效蒸發器或預熱器熱源。?

本發明精制糖廠蒸發系統的有益效果：?

本發明蒸發系統采用的板式蒸發器是近年發展起來的一種新型高效節能蒸發設備，和傳統的管式蒸發器比較，具有如下特色和優點：?

(1)本發明蒸發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。?