CN107435921A - 一种油炸方便面生产过程热能综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油炸方便面生产过程热能综合利用系统，包括锅炉、软化水储水箱、闪蒸罐、蒸箱、凝结水储水箱、热交换器；其中软化水储水箱中的软化水经过多级泵、锅炉节能器送入锅炉中产生高压蒸汽，高压蒸汽经管道进入分汽缸，分汽缸输出两路管道，一路管道由温度控制电动执行器连接热交换器，另一路管道由闪蒸压力自动控制器连接闪蒸罐；热交换器通过疏水器和止回阀连接闪蒸罐，闪蒸罐一路连接蒸箱，一路通过液位控制电动执行器连接凝结水储水箱；凝结水储水箱通过暖风机循环泵和管道与水暖式暖风机相连，通过循环产生的热风供锅炉进风。本发明最大限度的提高蒸汽热能利用率，节能降耗、减少环境污染、节约水资源，取得良好的经济和社会效益。

Description

一种油炸方便面生产过程热能综合利用系统

技术领域

本发明涉及一种油炸方便面生产过程热能综合利用系统，用于方便面加工过程中的能量回收利用。

背景技术

方便面作为传统食品工业化生产的典范，因其安全、美味、易于保存、食用方便已深深融入百姓生活。方便面根据脱水方式不同分为油炸型方便面和非油炸型方便面。油炸型方便面是通过较高温度加热棕榈油对蒸煮后的面块进行油炸脱水形成的方便面，非油炸方便面是通过热风对蒸煮后面块脱水形成的方便面。由于油炸型方便面良好的复水性和口感且符合国人饮食习惯，因此油炸型方便面占方便面销售市场的绝对份额。

现有的油炸型方便面生产工艺：和面→复合压延→切丝→蒸煮→定量切割→油炸脱水→冷却包装。其中工艺过程中需要用到蒸汽热能的有两个部分：面条的低温蒸煮（105℃-110℃）和高温油炸（160℃-170℃），由饱和蒸汽压力与饱和蒸汽温度之间对应关系可知，蒸汽压力越高相应的蒸汽温度越高，根据工艺要求油炸脱水所需蒸汽压力较高（160℃-170℃）而蒸煮所需蒸汽压力较低（105℃-110℃）。

目前油炸方便面生产企业蒸汽热能利用的主要方法有以下形式：

1、利用由锅炉产生的高压蒸汽（约0.9mpa左右）经管道与高温用热器（热交换器）连接并与棕榈油进行热量交换，交换过程中产生的高温凝结水经疏水器经管道收集于开放式储水箱供企业热水使用或泵入锅炉软化水箱加热软化水供锅炉使用，而蒸煮工段所需较低压力蒸汽则通过减压阀对高压蒸汽减压后供蒸箱使用。该方法问题在于：高温凝结水通过疏水器和管道回收于开放式水箱，由于闪蒸至常压后凝结水温度等于小于100℃，凝结水中大量潜热未被利用而浪费，收集到的常压下的凝结水热能利用率较低，而蒸煮工段所需较低压力蒸汽通过对高压蒸汽经减压阀减压得到，过热较高，使用中对产品质量有一定影响。

2、将高温冷凝水通过疏水器及管道收集于密闭闪蒸罐，充分利用高温冷凝水的闪蒸特点，经闪蒸后供蒸箱使用，高温凝结水闪蒸量不够时，通常将高压蒸汽接入闪蒸罐进行补充，闪蒸后产生的较低温度凝结水通过水泵泵入开放式水箱供其它使用。本方法的蒸汽热能回收利用率高于第一种方法，它的优点在于高温凝结水经闪蒸降压后供蒸箱使用，有效利用了高温凝结水的热能，且闪蒸后的饱和蒸汽品质优良，确保了蒸煮产品质量，但是主要缺陷在于虽然密闭闪蒸罐内凝结水闪蒸后部分热能在得到利用，但凝结水的排放温度仍较高（决定于闪蒸罐内压力），而上述整个过程主要通过阀门手动控制，闪蒸压力、水位、用热器温度等，蒸汽品质波动较大，当生产过程发生不连续时，（设备故障、品种更换等）过程控制不当会造成供热及产品质量波动或更多蒸汽热能的浪费。

由于油炸型方便面特殊的生产工艺，生产过程蒸汽热能消耗较大，没有进行科学合理的热能综合利用，更没有科学合理的过程自动化控制，这种浪费不但增加了企业的生产成本，对节能环保也不利。

发明内容

针对上述存在的主要技术问题，本发明的目的在于提供一种油炸方便面生产过程热能综合利用系统，针对油炸型方便面生产过程蒸汽热能利用率及过程控制自动化程度低的现状，通过科学合理的系统设置，运用多种自动控制装置和工艺手段，提高蒸汽热能利用率。

为实现上述目的，本发明所采取的技术手段是：一种油炸方便面生产过程热能综合利用系统，包括锅炉、软化水储水箱、闪蒸罐、蒸箱、凝结水储水箱、热交换器；其中软化水储水箱中的软化水经过多级泵、锅炉节能器送入锅炉中产生高压蒸汽，高压蒸汽经管道进入分汽缸，分汽缸输出两路管道，一路管道由温度控制电动执行器连接热交换器，另一路管道由闪蒸压力自动控制器连接闪蒸罐；热交换器通过疏水器和止回阀连接闪蒸罐，闪蒸罐一路连接蒸箱，一路通过液位控制电动执行器连接凝结水储水箱；凝结水储水箱通过暖风机循环泵和管道与水暖式暖风机相连，通过循环产生的热风供锅炉进风。

进一步的，所述锅炉设置了串联于锅炉烟道的盘管式冷凝器，吸收烟汽热量并通过冷凝器循环泵循环软化水储水箱中软化水，提升进入锅炉节能器中的软化水水温。

进一步的，所述凝结水储水箱中的凝结水通过冷凝水泵和过滤器处理后供辅助生产用热水或泵入软化水储水箱供锅炉软化水使用，节约软化水的同时提高软化水水温。

进一步的，所述闪蒸罐上安装有磁性液位计。

进一步的，所述油炸方便面生产过程热能综合利用系统的步骤如下：

一、经处理后的软化水由多级泵从软化水箱中泵入锅炉节能器，而后进入锅炉产生高压蒸汽；

二、锅炉产生的高压蒸汽经管道进入分汽缸并通过管道进入热交换器，由温度控制电动执行器依据工艺要求自动控制棕榈油油温；

三、热交换器热量与棕榈油进行交换，加热棕榈油的同时疏水器将高温凝结水通过管道、止回阀收集于闪蒸罐内；

四、收集于闪蒸罐内的高温凝结水闪蒸成低压蒸汽供蒸箱使用，闪蒸压力由压力传感器及闪蒸压力电动执行器控制，当闪蒸罐压力低于蒸箱工艺要求压力时，闪蒸压力电动执行器开启补充高压蒸汽，以满足蒸箱工艺压力要求；

五、在闪蒸罐凝结水水位高于设定水位时，由磁性液位计及液位控制电动执行器根据工艺要求控制，液位控制电动执行器开启排出凝结水进入凝结水储水箱；

六、凝结水储水箱内冷凝水通过暖风机循环泵及管道与水暖式暖风机相连，通过循环产生的热风供锅炉进风；

七、低温凝结水经冷凝水泵和过滤器供辅助生产用热水，或泵入软化水箱供锅炉软化水使用，节约软化水的同时提高软化水水温。

进一步的，所述温度控制电动执行器连接温度传感器，温度传感器安装在热交换器内，温度控制电动执行器对热交换器温度进行自动控制，确保输出的高温棕榈油温度恒定。

本发明的有益效果在于：通过科学合理的系统设置，运用多种自动控制装置，最大限度的提高蒸汽热能利用率，从节能、降耗、减少环境污染、节约水资源等方面取得良好的经济效益和社会效益。

附图说明

下面结合附图和实施实例对本发明做进一步的阐述。

图1为本发明系统连接结构示意图。

图中：1、锅炉，2、软化水储水箱，3、闪蒸罐，4、蒸箱，5、凝结水储水箱，6、热交换器，7、多级泵，8、锅炉节能器，9、分汽缸，10、温度控制电动执行器，11、闪蒸压力自动控制器，12、疏水器，13、止回阀，14、液位控制电动执行器，15、暖风机循环泵，16、水暖式暖风机，17、盘管式冷凝器，18、冷凝器循环泵，19、冷凝水泵，20、过滤器，21、磁性液位计。

具体实施方式

如图1所示，一种油炸方便面生产过程热能综合利用系统，包括锅炉1、软化水储水箱2、闪蒸罐3、蒸箱4、凝结水储水箱5、热交换器6；其中软化水储水箱2中的软化水经过多级泵7、锅炉节能器8送入锅炉1中产生高压蒸汽，高压蒸汽经管道进入分汽缸9，分汽缸9输出两路管道，一路管道由温度控制电动执行器10连接热交换器6，另一路管道由闪蒸压力自动控制器11连接闪蒸罐3；热交换器6通过疏水器12和止回阀13连接闪蒸罐3，闪蒸罐3一路连接蒸箱4，一路通过液位控制电动执行器14连接凝结水储水箱5；凝结水储水箱5通过暖风机循环泵15和管道与水暖式暖风机16相连，通过循环产生的热风供锅炉1进风。

所述锅炉1设置了串联于锅炉烟道的盘管式冷凝器17，吸收烟汽热量并通过冷凝器循环泵18循环软化水储水箱2中软化水，提升进入锅炉节能器8中的软化水水温。

所述凝结水储水箱5中的凝结水通过冷凝水泵19和过滤器20处理后供辅助生产用热水或泵入软化水储水箱2供锅炉1软化水使用，节约软化水的同时提高软化水水温。

所述闪蒸罐3上安装有磁性液位计21。

所述油炸方便面生产过程热能综合利用系统的步骤如下：

一、经处理后的软化水由多级泵从软化水箱中泵入锅炉节能器，而后进入锅炉产生高压蒸汽；

二、锅炉产生的高压蒸汽经管道进入分汽缸并通过管道进入热交换器，由温度控制电动执行器依据工艺要求自动控制棕榈油油温；

三、热交换器热量与棕榈油进行交换，加热棕榈油的同时疏水器将高温凝结水通过管道、止回阀收集于闪蒸罐内；

四、收集于闪蒸罐内的高温凝结水闪蒸成低压蒸汽供蒸箱使用，闪蒸压力由压力传感器及闪蒸压力电动执行器控制，当闪蒸罐压力低于蒸箱工艺要求压力时，闪蒸压力电动执行器开启补充高压蒸汽，以满足蒸箱工艺压力要求；

五、在闪蒸罐凝结水水位高于设定水位时，由磁性液位计及液位控制电动执行器根据工艺要求控制，液位控制电动执行器开启排出凝结水进入凝结水储水箱；

六、凝结水储水箱内冷凝水通过暖风机循环泵及管道与水暖式暖风机相连，通过循环产生的热风供锅炉进风；

七、低温凝结水经冷凝水泵和过滤器供辅助生产用热水，或泵入软化水箱供锅炉软化水使用，节约软化水的同时提高软化水水温。

所述温度控制电动执行器连接温度传感器，温度传感器安装在热交换器内，温度控制电动执行器对热交换器温度进行自动控制，确保输出的高温棕榈油温度恒定。

在整个系统运行中，为降低锅炉能耗采取了两项措施：a、设置了串联于锅炉烟道的盘管式冷凝器，吸收烟汽热量并通过泵循环软化水箱中软化水，提升进入锅炉节能器软化水温。b、凝结水储水箱内冷凝水通过泵及管道与水暖式暖风机相连，通过循环产生的热风供锅炉进风。

与现有技术相比，具体优点分析如下：

1、使用温度传感器、温度控制电动执行器对热交换器（高温用热器）温度进行自动控制，确保输出的高温棕榈油温度恒定。

2、针对不同用热器所需压力（温度）的差异通过疏水器、止回阀、闪蒸罐及压力控制电动执行器产生的稳定压力蒸汽供低压用热器（蒸箱）使用，有效利用了高温凝结水的热能。

3、通过磁性液位计、液位传感器及液位控制电动执行器对闪蒸罐水位进行自动控制，确保闪蒸罐内合理的水位并将多余凝结水排出闪蒸罐，储存于凝结水储水箱供继续使用。

4、为降低锅炉能耗，通过暖风机循环泵、水循环暖风机及凝结水储水箱形成一个闭式循环系统，产生的暖风供锅炉进风使用，提高锅炉用风温度。

5、设置了串联锅炉烟道的盘管式锅炉冷凝器及循环泵循环软化水吸收烟汽热量，提高锅炉软化水温度。

针对方便面生产工艺装备特点，该系统通过疏水器、止回阀、闪蒸罐及汽压、液位的自动控制，有效做到了蒸汽热能的分级使用，充分利用了高温凝结水的热能，且当高温用热器与低温用热器所需温度差越大时，热能利用率越高。事实上若用热器所需压力（温度）低于闪蒸罐设定压力（温度）时，闪蒸罐排出的凝结水可继续闪蒸使用。

系统通过热交换器温度控制电动执行器、压力控制电动执行器、液位控制电动执行器及相应传感器的使用，使系统全面实现了汽压、温度，凝结水水位的自动控制。

通过暖风机循环泵及水循环暖风机的使用，提高了锅炉进风温度；通过串联于锅炉烟道的冷凝器及冷凝器循环泵循环软化水吸收烟气热量，提高软化水温度等措施，有效降低了锅炉能耗。通过对上述系统的扩展，（若有需要设立二级闪蒸，产生的蒸汽可供更低压力用热器使用或将二级闪蒸产生的冷凝水直接泵入锅炉等）该系统可广泛应用于各类蒸汽热能生产企业。

本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种油炸方便面生产过程热能综合利用系统，包括锅炉、软化水储水箱、闪蒸罐、蒸箱、凝结水储水箱、热交换器；其中软化水储水箱中的软化水经过多级泵、锅炉节能器送入锅炉中产生高压蒸汽，高压蒸汽经管道进入分汽缸，分汽缸输出两路管道，一路管道由温度控制电动执行器连接热交换器，另一路管道由闪蒸压力自动控制器连接闪蒸罐；热交换器通过疏水器和止回阀连接闪蒸罐，闪蒸罐一路连接蒸箱，一路通过液位控制电动执行器连接凝结水储水箱；凝结水储水箱通过暖风机循环泵和管道与水暖式暖风机相连，通过循环产生的热风供锅炉进风。

2.根据权利要求1所述的油炸方便面生产过程热能综合利用系统，其特征在于：所述锅炉设置了串联于锅炉烟道的盘管式冷凝器，吸收烟汽热量并通过冷凝器循环泵循环软化水储水箱中软化水，提升进入锅炉节能器中的软化水水温。

3.根据权利要求1所述的油炸方便面生产过程热能综合利用系统，其特征在于：所述凝结水储水箱中的凝结水通过冷凝水泵和过滤器处理后供辅助生产用热水或泵入软化水储水箱供锅炉软化水使用，节约软化水的同时提高软化水水温。

4.根据权利要求1所述的油炸方便面生产过程热能综合利用系统，其特征在于：所述闪蒸罐上安装有磁性液位计。

5.根据权利要求1所述的油炸方便面生产过程热能综合利用系统，其特征在于：步骤如下：

一、经处理后的软化水由多级泵从软化水箱中泵入锅炉节能器，而后进入锅炉产生高压蒸汽；

二、锅炉产生的高压蒸汽经管道进入分汽缸并通过管道进入热交换器，由温度控制电动执行器依据工艺要求自动控制棕榈油油温；

三、热交换器热量与棕榈油进行交换，加热棕榈油的同时疏水器将高温凝结水通过管道、止回阀收集于闪蒸罐内；

四、收集于闪蒸罐内的高温凝结水闪蒸成低压蒸汽供蒸箱使用，闪蒸压力由压力传感器及闪蒸压力电动执行器控制，当闪蒸罐压力低于蒸箱工艺要求压力时，闪蒸压力电动执行器开启补充高压蒸汽，以满足蒸箱工艺压力要求；

五、在闪蒸罐凝结水水位高于设定水位时，由磁性液位计及液位控制电动执行器根据工艺要求控制，液位控制电动执行器开启排出凝结水进入凝结水储水箱；

六、凝结水储水箱内冷凝水通过暖风机循环泵及管道与水暖式暖风机相连，通过循环产生的热风供锅炉进风；

七、低温凝结水经冷凝水泵和过滤器供辅助生产用热水，或泵入软化水箱供锅炉软化水使用，节约软化水的同时提高软化水水温。

6.根据权利要求1所述的油炸方便面生产过程热能综合利用系统，其特征在于：所述温度控制电动执行器连接温度传感器，温度传感器安装在热交换器内，温度控制电动执行器对热交换器温度进行自动控制，确保输出的高温棕榈油温度恒定。