CN109630378A - 一种基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，努森泵装置，其包括至少一组努森泵组，每组努森泵组的热腔换热器的进口与乏汽管的第一出口连接，每组努森泵组的冷腔换热器的出口与废汽管的进口连接；冷凝器，其汁汽出口与努森泵装置的进气口连接；煮糖罐，其包括煮糖汁汽室和煮糖加热体，煮糖汁汽室的汁汽出口与冷凝器的汁汽进口连接；以及蒸发罐，其包括蒸发汁汽室和蒸发加热体，蒸发汁汽室的汁汽出口与煮糖罐的煮糖加热体的进口连接，蒸发加热体的进口与废汽管的出口连接。本发明的努森泵装置可以直接与制糖生产过程相结合，以充分利用糖厂自备发电产生的余(废)热，减少电能和机械能等高品位能源的消耗，运行可靠。

Description

一种基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统

技术领域

本发明涉及真空技术领域，特别涉及一种基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统。

背景技术

制糖业是轻工业领域中耗能较大的一个产业。糖厂煮糖罐的低温汁汽一般需要被冷凝或抽取，才能获得所需的真空度，这也是维持糖厂正常生产的必要条件。糖厂煮糖时，需要煮糖汁汽室保持真空度在0.085-0.094MPa。煮糖罐内真空度不稳定必然会引起蒸汽压力不稳定，进而导致罐内的温度不稳定。如果罐内温度随时波动，温度突然升高时蔗糖溶解度增大，糖膏母液的过饱和度减低；而温度突然降低时，过饱和度就迅速增高，引起蔗糖析出过快，可能产生粘晶或伪晶。因此，对煮糖汁汽室抽取真空是制糖工艺流程中最为关键的一步。制糖工艺流程中的真空系统一般由真空泵、冷凝器、清水泵及其附属管道等组成。在上述设备中，除冷凝器之外，真空泵、清水泵均有运动部件，长期运行需要消耗大量电能，且由于运动部件磨损造成种种问题，影响制糖工艺流程的正常进行。另外，早期将罗茨式真空泵用于制糖工艺的抽真空过程中，在多个煮糖罐之间共用一个系统，由于各罐间歇煮糖时间不一致，真空系统不稳定，得到的结晶产物不理想。有些糖厂的蒸发和煮糖工段也共用同一个真空母系统内，如果人为操作不当，煮糖与蒸发工段都将引起真空压力波动，甚至导致停榨。近年来，改进后的水喷射式抽真空技术也应用于糖厂制糖工艺流程中。水喷射冷凝器是把淋洒式冷凝器和真空泵的冷凝和抽真空的两个工序合并在一个设备中完成。但水喷射式冷凝器用水量较大，且受到外部水源温度影响，如果对煮糖罐汁气室出口的汁汽冷凝不充分，真空度将很难达到要求。另外，在制糖业的生产过程往往会伴随大量余(废)热排放，其中至少有一半未得到合理利用，造成能源浪费和环境污染。如能合理利用这些余(废)热资源，结合到工艺生产过程中，可有效提高能源利用率，为我国节能减排目标的实现打下坚实的基础。因此，如何在制糖工艺中改善上述几种情况，既能满足系统一定的真空度要求，保持真空系统稳定持续运行，又能减少工业余(废)热的排放和冷却水用量，是制糖业亟待解决的普遍性的技术难题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，从而克服现有的抽真空系统结构复杂、故障率高、真空度不稳定和需要消耗大量高品位能源的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，包括：努森泵装置，其包括至少一组努森泵组，该努森泵装置的每组所述努森泵组的冷腔换热器的进口与冷却水供水管连接，且该努森泵装置的每组所述努森泵组的冷腔换热器的出口与冷却水回水管连接；该努森泵装置的每组所述努森泵组的热腔换热器的进口与乏汽管的第一出口连接，且所述乏汽管的第一出口设置有一第一调节阀，该努森泵装置的每组所述努森泵组的冷腔换热器的出口与废汽管的进口连接；该努森泵装置的每组所述努森泵组的主进口与进气口连接，且所述进气口设置有一真空阀，且该努森泵装置的每组所述努森泵组的主出口与排气口连接；冷凝器，其汁汽出口与所述努森泵装置的所述进气口连接；该冷凝器内设置有雾化喷淋器，所述雾化喷淋器的进口与所述冷却水供水管连接，且所述雾化喷淋器的进口设置有一第二调节阀，所述冷凝器的冷凝水出口与第一凝结水回水管连接；煮糖罐，其包括煮糖汁汽室和煮糖加热体，所述煮糖汁汽室的汁汽出口与所述冷凝器的汁汽进口连接，所述煮糖加热体的出口与第二凝结水回水管连接；以及蒸发罐，其包括蒸发汁汽室和蒸发加热体，所述蒸发汁汽室的汁汽出口与所述煮糖罐的所述煮糖加热体的进口连接，所述蒸发加热体的进口与所述废汽管的出口连接，且所述蒸发加热体的出口与第三凝结水回水管连接。

优选地，上述技术方案中，还包括除沫器，所述除沫器内储存有除沫工质，所述冷凝器的汁汽出口与所述除沫器通过一真空管进行连接，且所述真空管与所述除沫器连接的一端位于所述除沫工质内，所述除沫器的出口与所述努森泵装置的所述进气口连接。

优选地，上述技术方案中，所述除沫工质为水。

优选地，上述技术方案中，还包括一减温减压装置，所述减温减压装置的进口与所述乏汽管的第二出口连接，且所述减温减压装置的出口与所述蒸发罐的所述蒸发加热体的进口连接。

优选地，上述技术方案中，所述努森泵装置的每组所述努森泵组的冷腔的底部设置有一凝结水出口，且每个所述凝结水出口与所述第四凝结水回水管连接。

优选地，上述技术方案中，所述努森泵装置的每组所述努森泵组的热腔换热器和冷腔换热器均为螺旋管式换热器。

优选地，上述技术方案中，所述努森泵装置的每组所述努森泵组的微通道薄膜由一种具有微米孔或纳米孔的蜂窝状材料制成，且所述蜂窝状材料的平均孔径不大于不凝缩气体分子的平均自由程。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的每组努森泵组的热腔通过热腔换热器来利用自备发电产生的余(废)热，即利用乏汽来加热热腔，以使热腔维持在较高的温度，而冷腔采用冷却水进行冷却，以使热腔和冷腔之间具有适宜的温差，确保热流逸效应发生的外部条件并产生较显著的热流逸效应，即努森泵装置在热能驱动下产生热流逸效应，不断抽取冷凝器中的不凝缩气体，进而保证煮糖工艺所需的真空度，且该努森泵装置可以直接与制糖生产过程相结合，以充分利用糖厂自备发电产生的余(废)热，减少电能和机械能等高品位能源的消耗；该抽真空系统无运动部件，不产生噪声，且努森泵装置为模块化设计，可根据实际需要对努森泵进行串并联组合，不用另设一套单独的对不凝缩气体抽真空的辅助系统，简化结构；该抽真空系统可单独应用于每个煮糖罐系统中，使各煮糖罐在间歇煮糖时不互相干扰，生产稳定；该抽真空系统不受天气和冷却水温度的影响，可使煮糖罐的达到比水喷射冷凝器系统更高的真空度，降低糖浆蒸发温度，减少加热蒸汽用量，提高蒸发速率，缩短煮糖时间；努森泵装置不仅可对冷凝器中的不凝缩气体进行抽吸，还可使用于干式逆流冷凝器中，提高冷凝出水温度和冷凝水冷凝效率，极大的减少冷凝器中冷却水的用量，减少循环供水所需的能耗，节能减排。

2.本发明的抽真空系统还包括一除沫器，且除沫器内存有一定量的水，除沫器设置于冷凝器与努森泵装置之间，以除去从冷凝器出来的气体中夹带的泡沫和杂质，保证努森泵装置的正常运行。

3.本发明的抽真空系统还包括一减温减压装置，减温减压装置将乏汽管和蒸发加热体的进口连接起来，将乏汽管的乏汽降温降压后再通入蒸发罐的蒸发加热体中，其中，废汽管内的气体为与努森泵装置的每组努森泵组的热腔换热后的乏汽，将其通过废气管输送至蒸发加热体中加热蒸发罐内的糖汁，节省能源，当该乏汽不能为蒸发罐提供足够的热量时，打开减温减压装置，通过减温减压装置进行补充。

附图说明

图1是根据本发明的基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统的结构示意图。

图2是根据本发明的努森泵装置的结构示意图。

图3是根据本发明的第N级努森泵的结构示意图。

主要附图标记说明：

1-乏汽管，2-减温减压装置，3-蒸发罐，3-1-蒸发汁汽室，3-2-蒸发加热体，3-3-糖汁入口，3-4-糖浆出口，4-煮糖罐，4-1-煮糖汁汽室，4-2-煮糖加热体，4-3-糖浆入口，4-4-糖膏出口，4-5-种子入口，5-冷凝器，5-1-雾化喷淋器，5-2第二调节阀，5-3-喉管，6-除沫器，7-真空管，8-真空阀，9-进气口，10-努森泵装置，10-1-第1个努森泵，10-N-第N个努森泵，10-A-第A组努森泵组，10-M-第M组努森泵组，11-冷却水供水管，12-排气口，13-冷却水回水管，14-第四凝结水回水管，15-第一凝结水回水管，16-废汽管，17-第一调节阀，18-第二凝结水回水管，19-第三凝结水回水管，N-1-冷腔，N-2-热腔，N-3-微通道薄膜，N-4-连接通道板，N-5-薄膜增强板，N-6-冷腔换热器，N-7-热腔换热器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

图1至图3显示了根据本发明优选实施方式的一种基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统的结构示意图，该抽真空制冷系统包括努森泵装置10、冷凝器5、煮糖罐4以及蒸发罐3。

参考图1至图3，努森泵装置10包括至少一组努森泵组，每组努森泵组包括基体和至少一个努森泵，即努森泵装置由M组努森泵组(10-A，……，10-M)并联而成；每组努森泵组由N个努森泵(10-1，……，10-N)依次串联而成。基体上设置有一主进口和一主出口，每个努森泵包括冷腔N-1、冷腔换热器N-6、热腔N-2、热腔换热器N-7以及微通道薄膜N-3，冷腔N-1和热腔N-2通过微通道薄膜N-3分隔，微通道薄膜N-3由具有微米孔或纳米孔的多孔材料制作而成，且多孔材料的平均孔径不大于空气分子的平均自由程。其中，多孔材料为硅微通道薄膜N-3，硅微通道薄膜N-3的边缘通过密封圈密封设置在基体内。由于微通道薄膜N-3的平均孔径不大于空气分子的平均自由程，当热腔N-2的温度高于冷腔N-1的温度以满足空气发生热流逸效应的条件时，进入到冷腔N-1内的空气的分子便通过微通道薄膜N-3流入到热腔N-2中，并因空气分子在热腔N-2中聚集而压力升高，这就实现了空气从低压状态流向高压状态，即热腔N-2对冷腔N-1抽真空。当微通道薄膜N-3所输送的空气中含有水蒸气时，只要满足空气发生热流逸效应的条件，水蒸气也一定满足该条件。优选地，努森泵装置10的每组努森泵组的微通道薄膜N-3由一种具有微米孔或纳米孔的蜂窝状材料制成，且该蜂窝状材料的平均孔径不大于不凝缩气体分子的平均自由程，其中不凝缩气体包括空气和水蒸气。当努森泵组的努森泵的数量为一个时，该努森泵的冷腔N-1与基体的主进口连接，且该努森泵的热腔N-2与基体的主出口连接；当努森泵的数量为两个或两个以上时，所有的努森泵以前一个努森泵的热腔N-2与后一个努森泵的冷腔N-1通过连接通道板N-4进行连接的方式依次串联起来，且第一个努森泵的冷腔N-1与基体的主进口连接，最后一个努森泵的热腔N-2与基体的主出口连接，当空气和水蒸气依序经过所有串联的努森泵后，就能实现努森泵组对冷凝器5抽真空，进而对煮糖罐4抽真空。其中，连接通道板N-4为一个连接冷腔N-1与热腔N-2多孔薄膜，以使前一个努森泵的热腔N-2内的空气通过多孔薄膜流入下一个努森泵的冷腔N-1内。因为努森泵组中努森泵串联的数量越多，努森泵组的抽吸能力越强，煮糖罐4能够达到的真空度就越高，所以努森泵装置10的每组努森泵组串联的努森泵的数量应根据煮糖罐4所要求的真空度来确定。同时，努森泵组并联数目越多，抽速越大，可以缩短努森泵装置10的抽气时间。每个努森泵的冷腔N-1内设置有一个冷腔换热器N-6，且每个努森泵的热腔N-2内设置有一个热腔换热器N-7。设置热腔换热器N-7和冷腔换热器N-6是为了更有效地产生和维持热腔N-2与冷腔N-1之间的温差，确保产生较显著的热流逸效应。优选地，努森泵装置10的每组努森泵组的热腔换热器N-7和冷腔换热器N-6均为螺旋管式换热器，增大换热面积，提高换热速度；由于微通道薄膜N-3的厚度一般较小、材料一般较脆，所以需要在努森泵装置10的每组努森泵组的微通道薄膜N-3的两侧均设置有一薄膜增强板N-5，需采用两片薄膜增强板N-5夹持并固定在努森泵组的基体上，以增强微通道薄膜N-3的结构强度，薄膜增强板N-5为一种金属保护网或其他有刚性的多孔材料，并在其与基体的连接处采用密封材料加以密封。

继续参考图1至图3，努森泵装置10的每组努森泵组的冷腔换热器N-6的进口与冷却水供水管11连接，且努森泵装置10的每组努森泵组的冷腔换热器N-6的出口与冷却水回水管13连接，并通过冷却水回水管13流回冷却塔中循环利用；努森泵装置10的每组努森泵组的热腔换热器N-7的进口与乏汽管1的第一出口连接，且乏汽管1的第一出口设置有一第一调节阀17，以调节乏汽的流量，其中，乏汽管1内的介质为汽轮机发电后的乏汽，努森泵装置10的每组努森泵组的热腔换热器N-7的出口与废汽管16的进口连接；努森泵装置10的每组努森泵组的主进口与进气口9连接，且进气口9设置有一真空阀8，以控制气体的流量以及防止气体倒流回冷凝器5中，努森泵装置10的每组努森泵组的主出口与排气口12连接。当努森泵装置10的努森泵组的数量为两个或两个以上时，这些努森泵组并联地与冷凝器5的汁汽出口连接，即努森泵装置10的每组努森泵组的主进口与努森泵装置10的进气口9连接，努森泵装置10的进气口9再与冷凝器5的汁汽出口连接；且这些努森泵组并联地与排气口12连接，即努森泵装置10的每组努森泵组的主出口均与排气口12连接，将从冷凝器5中抽吸的气体通过排气口12排放至外界环境中。其中，努森泵装置10内的努森泵组并联的数量可以根据系统要求的真空度的抽吸速度来确定。冷凝器5的汁汽出口与努森泵装置10的进气口9连接，冷凝器5内设置有雾化喷淋器5-1，雾化喷淋器5-1的进口与冷却水供水管11连接，且雾化喷淋器5-1的进口设置有一第二调节阀5-2，以控制冷却水的流量，冷凝器5的冷凝水出口与第一凝结水回水管15连接，即冷凝器5底部的喉管5-3与第一凝结水回水管15连接，以将冷凝器5中的冷凝水输送至冷却塔中回收利用。煮糖罐4包括煮糖汁汽室4-1和煮糖加热体4-2，煮糖汁汽室4-1的汁汽出口与冷凝器5的汁汽进口连接，煮糖加热体4-2的出口与第二凝结水回水管18连接，以将换热后的汁汽回收利用；煮糖汁汽室4-1的糖浆入口4-3与糖浆供料管相连，煮糖汁汽室4-1的底部的种子入口4-5与种子供料管相连，煮糖汁汽室4-1的底部的糖膏出口4-4与糖膏出料管道相连，煮糖加热体4-2位于煮糖罐4的中下部。蒸发罐3包括蒸发汁汽室3-1和蒸发加热体3-2，蒸发汁汽室3-1的汁汽出口与煮糖罐4的煮糖加热体4-2的进口连接，利用蒸发罐3内蒸发出来的汁汽中的热量，节省能源；蒸发加热体3-2的进口与废汽管16的出口连接，将努森泵装置10换热后的乏汽再次利用到蒸发罐3中，节省能源，且蒸发加热体3-2的出口与第三凝结水回水管19连接，以将与蒸发罐3换热后的乏汽回收利用；蒸发汁汽室3-1的底部的糖汁入口3-3与糖汁供料管相连，蒸发汁汽室3-1的糖浆出口3-4与糖浆出料管相连，蒸发加热体3-2位于蒸发罐3的中下部。本发明的每组努森泵组的热腔N-2通过热腔换热器N-7来利用自备发电产生的余(废)热，即利用乏汽来加热热腔N-2，以使热腔N-2维持在较高的温度，而冷腔N-1采用冷却水进行冷却，以使热腔N-2和冷腔N-1之间具有适宜的温差，确保热流逸效应发生的外部条件并产生较显著的热流逸效应，即努森泵装置10在热能驱动下产生热流逸效应，不断抽取冷凝器5中的不凝缩气体，进而保证煮糖工艺所需的真空度，且该努森泵装置10可以直接与制糖生产过程相结合，以充分利用糖厂自备发电产生的余(废)热，减少电能和机械能等高品位能源的消耗；该抽真空系统无运动部件，不产生噪声，且努森泵装置10为模块化设计，可根据实际需要对努森泵进行串并联组合，不用另设一套单独的对不凝缩气体抽真空的辅助系统，简化结构；该抽真空系统可单独应用于每个煮糖罐系统中，使各煮糖罐4在间歇煮糖时不互相干扰，生产稳定；该抽真空系统不受天气和冷却水温度的影响，可使煮糖罐4的达到比水喷射冷凝器系统更高的真空度，降低糖浆蒸发温度，减少加热蒸汽用量，提高蒸发速率，缩短煮糖时间；努森泵装置10不仅可对冷凝器5中的不凝缩气体进行抽吸，还可使用于干式逆流冷凝器中，提高冷凝出水温度和冷凝水冷凝效率，极大的减少冷凝器冷却水的用量，减少循环供水所需的能耗，节能减排。

该抽真空系统的工作过程为：在煮糖开始前，先开入少量蒸汽将煮糖罐4内空气驱出至大气，再打开冷凝器5的第二调节阀5-2，将冷却水供水管11内的冷却水通入雾化喷淋器5-1，并在冷凝器5内将冷却水雾化喷洒，将冷凝器5内的大部分水蒸气冷凝并通过其底部的喉管5-3输送至冷却塔中，以降低冷凝器5内的压力，从而抽吸煮糖罐4中的空气，对煮糖罐4抽真空；同时打开真空阀8和第一调节阀17，将乏汽管1内的乏汽通入努森泵装置10的每组努森泵组的热腔换热器N-7内，加热热腔N-2，同时将冷却水供水管11内的冷却水通入努森泵装置10的每组努森泵组的冷腔换热器N-6内，冷却冷腔N-1，以使冷腔N-1和热腔N-2之间会产生一定温差，在温差驱动下，冷腔N-1中的不凝缩气体通过微通道薄膜N-3进入热腔N-2，从而将冷凝器5内不凝缩气体通过排气口12排放至外界环境中，以进一步降低煮糖罐4的压力。此时，经过冷凝器5和努森泵装置10的抽吸，提高煮糖罐4的煮糖汁汽室4-1的真空度，以达到生产需要；在煮糖时，将与热腔N-2换热后的乏汽通过废汽管16输送到蒸发罐3加热体中，加热从糖汁入口3-3进入到蒸发汁汽室3-1内的糖汁，使糖汁蒸发产生汁汽，该汁汽从蒸发汁汽室3-1顶部通过管道进入煮糖罐4的煮糖加热体4-2，加热从种子入口4-5和糖浆入口4-3进入煮糖汁汽室4-1内的种子和糖浆，使糖浆蒸发产生汁汽，该汁汽从煮糖汁汽室4-1的顶部出口被抽吸至冷凝器5内，此时调节第二调节阀5-2的开度，加大冷凝器5内雾化喷淋器5-1的冷却水的供给量，并在冷凝器5内将冷却水雾化喷洒，将冷凝器5内的汁汽冷凝形成冷凝水并通过喉管5-3排出，然后再通过第一凝结水回水管15抽取回到冷却塔中循环利用，汁汽中的不凝缩气体通过努森泵装置10排放至外界环境中，提高煮糖汁汽室4-1的真空度。通过调节第一调节阀17、第二调节阀5-2和真空阀8的开度，以使煮糖罐4的煮糖汁汽室4-1的真空度达到并维持在满足生产所需要的真空度上。

参考图1，优选地，该抽真空系统还包括除沫器6，除沫器6内储存有除沫工质，且除沫器6内的除沫工质为水，水的液面位于除沫器6的出口的下方，且除沫器6内设置有位于除沫器6的出口下方的滤网；冷凝器5的汁汽出口与除沫器6通过一真空管7进行连接，且真空管7与除沫器6连接的一端位于除沫工质内，即真空管7与除沫器6连接的一端延伸至除沫器6内的水的液面之下；除沫器6的出口与努森泵装置10的进气口9连接。从煮糖罐4的煮糖汁汽室4-1出来的汁汽中通过冷凝器5后，将汁汽冷凝形成冷凝水并通过喉管5-3排出，但汁汽中总还余下少量的空气和未被凝结的水蒸气，即不凝缩气体，必须将这些不凝缩气体抽去才能使煮糖罐4形成真空状态，但从冷凝器5出来的不凝缩气体中常夹带有泡沫和杂质，需将其通过除沫器6，以除去不凝缩气体中夹带的泡沫和杂质，保证努森泵装置10的正常运行。

参考图1至图3，优选地，努森泵装置10的每组努森泵组的冷腔N-1的底部设置有一凝结水出口，且每个凝结水出口与第四凝结水回水管14连接，并通过第四凝结水回水管14输送至冷却塔中循环利用。在冷凝器5中的不凝缩气体通过除沫器6去除泡沫和杂质后，再输送至努森泵装置10的各组努森泵组内，其中不凝缩气体中的大部分水蒸气在努森泵装置10的每组努森泵组的各个冷腔N-1内被冷凝为液态水，并从各个冷腔N-1凝结水出口流入第四凝结水回水管14，然后再通过第四凝结水回水管14输送至冷却塔中；与此同时，从冷凝器5出来的不凝缩气体的空气和其极少部分的水蒸气经排气口12排放至外界环境中。

继续参考图1，优选地，该抽真空系统还包括一减温减压装置2，减温减压装置2的进口与乏汽管1的第二出口连接，且减温减压装置2的出口与蒸发罐3的蒸发加热体3-2的进口连接。因为乏汽管1内的乏汽的温度和压力均比较高，而蒸发罐3内所需的温度比较低，因此用减温减压装置2将乏汽管1和蒸发加热体3-2的进口连接起来，将乏汽管1的乏汽降温降压后再通入蒸发罐3的蒸发加热体3-2中，加热蒸发罐3内的糖汁。废汽管16内的气体为与努森泵装置10的每组努森泵组的热腔换热后的乏汽，换热后乏汽的温度仍比较高，将其通过废气管16输送至蒸发加热体3-2中加热蒸发罐3内的糖汁，节省能源，当该乏汽不能为蒸发罐3提供足够的热量时，打开减温减压装置2，通过减温减压装置2进行补充。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (7)

1.一种基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，其特征在于，包括：

努森泵装置(10)，其包括至少一组努森泵组，该努森泵装置(10)的每组所述努森泵组的冷腔换热器(N-6)的进口与冷却水供水管(11)连接，且该努森泵装置(10)的每组所述努森泵组的冷腔换热器(N-6)的出口与冷却水回水管(13)连接；该努森泵装置(10)的每组所述努森泵组的热腔换热器(N-7)的进口与乏汽管(1)的第一出口连接，且所述乏汽管(1)的第一出口设置有一第一调节阀(17)，该努森泵装置(10)的每组所述努森泵组的冷腔换热器(N-6)的出口与废汽管(16)的进口连接；该努森泵装置(10)的每组所述努森泵组的主进口与进气口(9)连接，且所述进气口(9)设置有一真空阀(8)，且该努森泵装置(10)的每组所述努森泵组的主出口与排气口(12)连接；

冷凝器(5)，其汁汽出口与所述努森泵装置(10)的所述进气口(9)连接；该冷凝器(5)内设置有雾化喷淋器(5-1)，所述雾化喷淋器(5-1)的进口与所述冷却水供水管(11)连接，且所述雾化喷淋器(5-1)的进口设置有一第二调节阀(5-2)，所述冷凝器(5)的冷凝水出口与第一凝结水回水管(15)连接；

煮糖罐(4)，其包括煮糖汁汽室(4-1)和煮糖加热体(4-2)，所述煮糖汁汽室(4-1)的汁汽出口与所述冷凝器(5)的汁汽进口连接，所述煮糖加热体(4-2)的出口与第二凝结水回水管(18)连接；以及

蒸发罐(3)，其包括蒸发汁汽室(3-1)和蒸发加热体(3-2)，所述蒸发汁汽室(3-1)的汁汽出口与所述煮糖罐(4)的所述煮糖加热体(4-2)的进口连接，所述蒸发加热体(3-2)的进口与所述废汽管(16)的出口连接，且所述蒸发加热体(3-2)的出口与第三凝结水回水管(19)连接。

2.根据权利要求1所述的基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，其特征在于，还包括除沫器(6)，所述除沫器(6)内储存有除沫工质，所述冷凝器(5)的汁汽出口与所述除沫器(6)通过一真空管(7)进行连接，且所述真空管(7)与所述除沫器(6)连接的一端位于所述除沫工质内，所述除沫器(6)的出口与所述努森泵装置(10)的所述进气口(9)连接。

3.根据权利要求2所述的基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，其特征在于，所述除沫工质为水。

4.根据权利要求1所述的基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，其特征在于，还包括一减温减压装置(2)，所述减温减压装置(2)的进口与所述乏汽管(1)的第二出口连接，且所述减温减压装置(2)的出口与所述蒸发罐(3)的所述蒸发加热体(3-2)的进口连接。

5.根据权利要求1所述的基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，其特征在于，所述努森泵装置(10)的每组所述努森泵组的冷腔(N-1)的底部设置有一凝结水出口，且每个所述凝结水出口与所述第四凝结水回水管(14)连接。

6.根据权利要求1所述的基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，其特征在于，所述努森泵装置(10)的每组所述努森泵组的热腔换热器(N-7)和冷腔换热器(N-6)均为螺旋管式换热器。

7.根据权利要求1所述的基于热流逸效应的煮糖工段抽真空系统，其特征在于，所述努森泵装置(10)的每组所述努森泵组的微通道薄膜(N-3)由一种具有微米孔或纳米孔的蜂窝状材料制成，且所述蜂窝状材料的平均孔径不大于不凝缩气体分子的平均自由程。