CN101280255B - 糖化煮沸的二次蒸汽回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种糖化煮沸的二次蒸汽回收系统，包括通过二次蒸汽排汽管道直接连通的煮沸锅、立管式冷凝器，立管式冷凝器的热水出管连接于热能罐的上部，热能罐的高液位处接有溢流管，溢流管的另一端连接热水储罐。立管式冷凝器的冷水进管既与自来水进管相连又与连接于热能罐的下部的热能罐冷水出管相连，热能罐热水出管从热能罐的顶部伸入热能罐内。靠近立管式冷凝器一侧的二次蒸汽排汽管道上连接有水封控制排汽装置。本发明不用电动阀门、无需加压煮沸锅就能高效回收蒸汽，回收的热水还能自动转存，减少了气动阀的投资，既便于维护又降低成本，还确保产品质量。二次蒸汽排汽管道中蒸汽过多时还会自动通过水封控制排汽装置排到外界，确保生产安全。

Description

糖化煮沸的二次蒸汽回收系统

技术领域

本发明涉及啤酒生产领域，尤其涉及一种糖化煮沸的二次蒸汽回收系统。

背景技术

以前，糖化煮沸产生的二次蒸汽一般是通过采用薄板式换热器的二次蒸汽回收系统来回收的，如图1所示，在煮沸锅1’的直排管2’上连接有二次蒸汽回收管道3’，二次蒸汽回收管道再与薄板式换热器4’相连，二次蒸汽回收管道上安装一个电动阀门A，位于二次蒸汽回收管道上方的直排管上也安装一个电动阀门B。由于薄板式换热器内部不具备比较大的空间，阻力比较高，被动方式的热交换不能产生相对于煮沸锅的负压。回收蒸汽时，需要先关上电动阀门A、B，使煮沸锅内蒸汽压力升高后，再打开电动阀门A，把煮沸锅内产生的二次蒸汽压入薄板式换热器与介质产生热交换，达到回收蒸汽热能的目的。而无压煮沸是指在煮沸锅中煮沸时锅内的相对压力为零，保证麦汁中的二甲基硫(DMS)、硫化氢等一些不良性气体能充分的挥发掉。所以如果采用上述的薄板式换热器的热交换方式再进行无压煮沸，则不仅无法回收二次蒸汽，还将严重影响产品质量。另一方面，蒸汽流向靠电动阀门控制，每台电动阀门成本达14万元，成本很高，而且由于磨损等因素易造成损坏，其后期维护很不方便，且这种结构的蒸汽回收利用率低。

发明内容

本发明主要解决原来的二次蒸汽回收系统需要通过控制电动阀门加压煮沸锅才能回收蒸汽，成本高，维护不方便，蒸汽回收率不高，产品质量受影响的技术问题；提供一种不用电动阀门、无需加压煮沸锅就能高效回收蒸汽，保证产品质量，便于维护，降低成本的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统。

本发明同时解决二次蒸汽排汽管道中因蒸汽过多或者冷凝器故障等原因，致使二次蒸汽不能及时排出或冷凝，造成煮沸锅、蒸汽排汽管道、冷凝器连通的空腔中蒸汽压力急剧升高，存在很大的安全隐患的技术问题；提供一种会根据蒸汽排汽管道中蒸汽的多少自动控制排汽，避免煮沸锅、蒸汽排汽管道、冷凝器连通的空腔中蒸汽压力急剧升高的现象发生，确保生产安全的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统。

本发明又解决原有的回收系统只有热能罐，热能过多时无法大量存贮热水，热量不能得到更多的回收的技术问题；提供一种热能过多时不使用气动阀就会自动转贮，有效回收热能的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括通过二次蒸汽排汽管道连通的煮沸锅、热交换器，热交换器的热水出管与热能罐相连，所述的热交换器为立管式冷凝器，且立管式冷凝器与所述的煮沸锅通过所述的二次蒸汽排汽管道直接连通，二次蒸汽排汽管道还与水封控制排汽装置相连；所述的热能罐的高液位处接有溢流管，溢流管的另一端连接热水储罐。二次蒸汽排汽管道上不需要安装电动阀门，煮沸锅与立管式冷凝器是一直连通的，立管式冷凝器下进上出，其内随时随刻都储存着冷介质，立管式冷凝器盘管内冷介质与二次蒸汽大面积接触，使冷凝器内的二次蒸汽在立管表面迅速冷凝，从而在冷凝器的壳体内产生相对于煮沸锅的负压，从而使锅体内的蒸汽不断被吸入冷凝器，周而复始达到热交换的目的。这种结构取掉了电动阀门的开支，降低成本，也便于系统维护。采用无压煮沸，锅体内部不产生相对的高压，确保了生产过程的安全，还能保证麦汁中的二甲基硫(DMS)、硫化氢等一些不良性气体能充分的得到挥发。经过立管式冷凝器的热交换，将灌入的冷水变成热水，输入热能罐，热能罐中的热水会越来越多，当热水液位到达高液位时，自动从溢流管流入热水储罐。既保证了热能罐的安全，又使大量的热能不会白白因溢流而浪费掉，确保蒸汽能够完全充分地被回收利用。当因蒸汽过多或者冷凝器故障等原因造成二次蒸汽管道中蒸汽压力升高时，蒸汽管道中的蒸汽会压出水封控制排汽装置中的水，水不再起到封闭作用，这时二次蒸汽自动经过水封控制排汽装置排到外界，煮沸锅内的二次蒸汽压力迅速与大气压相通，保护煮沸锅继续正常进行，确保产品质量，同时又起到安全保护作用。

作为优选，所述的水封控制排汽装置包括一个由进汽管和排汽管围成的底部呈V字形的通道，通道连接有设有进水阀的进水管，进汽管与所述的二次蒸汽排汽管道相连，排汽管上设有溢流口。需要回收蒸汽时，打开进水阀，水位到达溢流口时关闭进水阀。水位封住排汽管，进汽管和排汽管不通，蒸汽被立管式冷凝器吸入进行热交换。当因蒸汽过多或者冷凝器故障等原因造成二次蒸汽排汽管道中蒸汽压力升高时，在蒸汽的压力作用下，将通道中的水从溢流口压出，直至打通进汽管和排汽管，使蒸汽由排汽管排到外界，确保系统安全工作。

作为优选，所述的通道的V字形尖底处连接有设有排污阀的排污管。不需要进行二次蒸汽回收时，打开排污阀，从排污管排出通道内的水，蒸汽便可直接从排汽管排到外界。

作为优选，所述的通道靠近底部处设有低液位传感器，所述的进汽管上设有高液位传感器，高、低液位传感器均与二次蒸汽回收系统的控制装置电连接。通道中的水位到达高液位电感器时，自动关闭进水阀；通道中的水位到达低液位电感器时，自动关闭排污阀。

作为优选，所述的溢流口与高液位传感器所处高度一致。使得一旦进汽管中的气压超过正常工作值，就能将通道中的水压出溢流口。确保二次蒸汽排汽管道中的蒸汽压力一直保持在正常工作值。

作为优选，所述的通道的V字形的底部呈100°～130°角。减少因二次蒸汽即将与大气相通时产生的汽震现象。如采用U型底，则产生的汽震较大，对设备和设备承重支架的破坏很强烈。

作为优选，所述的溢流管与热能罐的连接处高于溢流管与热水储罐的连接处。进一步确保热能罐中的热水到高液位时能自动地、顺利地从溢流管流向热水储罐。

作为优选，所述的立管式冷凝器的热水出管连接于所述的热能罐的上部，立管式冷凝器的冷水进管既与自来水进管相连又与连接于所述的热能罐的下部的热能罐冷出水管相连，热能罐热水出管从热能罐的顶部伸入热能罐内。在使用时，从热能罐底部流出的超过82℃的热水经过流加一些冷水，经过调节阀的调节作用，控制立管式冷凝器的进口水温稳定在78℃，经过自动程序控制相应的气动阀，这部分水可再回流入立管式冷凝器进行热交换，形成一个循环。根据上热下冷不产生对流的原理，不影响热能罐热水出管流出的水温。

作为优选，所述的水封控制排汽装置与二次蒸汽排汽管道的连接点靠近所述的立管式冷凝器。当因蒸汽过多或者冷凝器故障等原因造成二次蒸汽排汽管道中蒸汽压力升高需要排向外界时，进一步确保二次蒸汽的顺利排放，也有效保证立管式冷凝器不会因此受到损坏。

本发明的有益效果是：通过采用立管式冷凝器代替原来的薄板式换热器，使得煮沸锅和立管式冷凝器可直接连通，不用电动阀门、无需加压煮沸锅就能高效回收蒸汽，既便于维护又降低成本，且确保蒸汽得到充分的回收，还能保证麦汁中的二甲基硫、硫化氢等一些不良性气体得到充分挥发，确保产品质量。二次蒸汽排汽管道连接有水封控制排汽装置，使二次蒸汽排汽管道中因为蒸汽过多或系统故障而汽压增加时，会自动通过水封控制排汽装置排到外界，既确保生产安全又保证产品质量。通过在热能罐的高液位处连接溢流管，溢流管的另一端连接热水储罐，使热能罐中的热水液位升到高液位时，自动从溢流管流向热水储罐进行转存，不让它溢流出而白白浪费掉。减少了气动阀和程序设置的投资，降低成本，安全可靠。

附图说明

图1是原来的糖化加压煮沸二次蒸汽回收系统的一种结构示意图。

图2是本发明的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统的一种结构示意图。

图3是本发明中水封控制排汽装置的一种结构示意图。

图4是本发明中立管式冷凝器、热能罐、热水储罐的一种连接结构示意图。

图中1.二次蒸汽排汽管道，2.煮沸锅，3.立管式冷凝器，31.热水出管，32.冷水进管，4.热能罐，41.热能罐冷水出管，42.热能罐热水出管，5.溢流管，6.热水储罐，7.水封控制排汽装置，71.进汽管，72.排汽管，73.进水管，74.进水阀，75.溢流口，76.排污管，77.排污阀，78.低液位传感器，79.高液位传感器，10.自来水进管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统，如图2、图4所示，包括通过二次蒸汽排汽管道1直接连通的煮沸锅2、立管式冷凝器3，立管式冷凝器3的热水出管31连接于热能罐4的上部，热能罐4的高液位处接有溢流管5，溢流管5的另一端连接热水储罐6，溢流管5与热能罐4的连接处高于溢流管5与热水储罐6的连接处。立管式冷凝器3的冷水进管32既与自来水进管10相连又与连接于热能罐4的下部的热能罐冷水出管41相连，热能罐热水出管42从热能罐4的顶部伸入热能罐4内。靠近立管式冷凝器3一侧的二次蒸汽排汽管道1上连接有水封控制排汽装置7。水封控制排汽装置7包括一个由进汽管71和排汽管72围成的底部呈V字形的通道，如图3所示，通道的V字形的底部呈120°角，进汽管71靠近其管口处呈水平设置，排汽管72靠近其管口处呈垂直设置，排汽管72管口高于进汽管71管口。进汽管71上连接有带有进水阀74的进水管73，进汽管71与二次蒸汽排汽管道1相连，进汽管71上部安装有高液位传感器79，靠近底部处安装有低液位传感器78，高、低液位传感器均与二次蒸汽回收系统的控制装置电连接，排汽管72上与高液位传感器79高度相同处开有溢流口75，通道的V字形尖底处连接有带有排污阀77的排污管76。

立管式冷凝器盘管内冷介质与从煮沸锅过来的蒸汽大面积接触，在冷凝器的壳体内产生相对于煮沸锅的负压，从而使锅体内的蒸汽不断被吸入冷凝器，周而复始达到热交换的目的，使从冷水进管流入的冷水受热变成热水从热水出管流入热能罐内。对煮沸锅不用进行加压操作，节省了电动阀的使用量，降低成本，便于维护，同时蒸汽能得到充分回收利用，还能保证麦汁中的二甲基硫、硫化氢等一些不良性气体得到充分挥发，确保产品质量。

当因蒸汽过多或者冷凝器故障等原因造成二次蒸汽排汽管道中蒸汽不能及时吸收而压力升高时，在蒸汽的压力作用下，将水封控制排汽装置的通道中的水从溢流口压出，直至打通进汽管和排汽管，使蒸汽由排汽管排到外界，避免煮沸锅、蒸汽排汽管道、冷凝器连通的空腔中蒸汽压力急剧升高的现象发生，确保生产安全。

当热能罐中的热水液位升到高液位时，自动从溢流管流向热水储罐进行转存，不让它溢流出而白白浪费掉。在使用时，从热能罐底部流出的超过82℃的热水经过流加一些冷水，经过调节阀的调节作用，控制立管式冷凝器的进口水温稳定在78℃，经过自动程序控制相应的气动阀，这部分水可再回流入立管式冷凝器进行热交换，形成一个循环。根据上热下冷不产生对流的原理，不影响热能罐热水出管流出的水温。

本发明采用无压煮沸，减少了很多电动阀门，既保证了产品质量，节约了大量的设备投入，又使糖化煮沸产生的热能得到了充分回收和利用，同时又具有安全保护作用。

Claims (6)

1.一种糖化煮沸的二次蒸汽回收系统，包括通过二次蒸汽排汽管道(1)连通的煮沸锅(2)、热交换器，热交换器的热水出管与热能罐(4)相连，其特征在于所述的热交换器为立管式冷凝器(3)，且立管式冷凝器(3)与所述的煮沸锅(2)通过所述的二次蒸汽排汽管道(1)直接连通，所述的二次蒸汽排汽管道(1)还与水封控制排汽装置(7)相连；所述的水封控制排汽装置(7)包括一个由进汽管(71)和排汽管(72)围成的底部呈V字形的通道，通道连接有设有进水阀(74)的进水管(73)，进汽管(71)与所述的二次蒸汽排汽管道(1)相连，排汽管(72)上设有溢流口(75)；所述的热能罐(4)的高液位处接有溢流管(5)，溢流管(5)的另一端连接热水储罐(6)；所述的溢流管(5)与热能罐(4)的连接处高于溢流管(5)与热水储罐(6)的连接处；所述的立管式冷凝器(3)的热水出管(31)连接于所述的热能罐(4)的上部，立管式冷凝器(3)的冷水进管(32)既与自来水进管(10)相连又与连接于所述的热能罐(4)的下部的热能罐冷水出管(41)相连，热能罐热水出管(42)从热能罐(4)的顶部伸入热能罐(4)内。

2.根据权利要求1所述的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统，其特征在于所述的通道的V字形尖底处连接有设有排污阀(77)的排污管(76)。

3.根据权利要求1所述的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统，其特征在于所述的通道靠近底部处设有低液位传感器(78)，所述的进汽管(71)上设有高液位传感器(79)，高、低液位传感器(79、78)均与二次蒸汽回收系统的控制装置电连接。

4.根据权利要求3所述的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统，其特征在于所述的溢流口(75)与高液位传感器(79)所处高度一致。

5.根据权利要求1所述的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统，其特征在于所述的通道的V字形的底部呈100°～130°角。

6.根据权利要求1所述的糖化煮沸的二次蒸汽回收系统，其特征在于所述的水封控制排汽装置(7)与二次蒸汽排汽管道(1)的连接点靠近所述的立管式冷凝器(3)。

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