CN111750563B - 一种白酒余热利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白酒余热利用系统，包括酒冷凝器、余热利用制冷机、冷却塔和循环水换热器，余热利用制冷机的冷却水进口、出口与冷却塔之间设置有第一冷却塔循环回路，冷却塔与循环水换热器之间设置有第二冷却塔循环回路，酒冷凝器上设置有酒蒸汽冷却循环回路；酒蒸汽冷却循环回路中的循环水从酒冷凝器的低温端进入、从冷凝器的高温端出来，从酒冷凝器的高温端出来后的循环水作为余热利用制冷机的驱动热源而进入余热利用制冷机中再从余热利用制冷机出来，然后通过循环水换热器进行换热降温，换热降温后再通过余热利用制冷机所制取的冷源进行制冷，最后进入酒冷凝器的低温端入口。本发明提高了白酒余热的利用率，降低了生产能耗。

Description

一种白酒余热利用系统
技术领域
本发明涉及余热利用技术领域，具体涉及一种白酒余热利用系统。
背景技术
白酒生产工艺中涉及到蒸酒工序，蒸酒的过程中需要消耗蒸汽，产生的酒蒸气进入酒冷凝器形成液态的白酒(基酒)；根据生产工艺，一般要求进入酒冷凝器的循环水温度为15～24℃，出酒冷凝器的循环水温度大约为70～95℃。
现有技术中的白酒生产工艺对于酒冷凝器的降温方式通常有以下两种：
一是采用一次水进行冷却降温，冷却水的高温水部分用于生产其他工艺，大部分外排，该方式因耗水量大，能源利用率低。
二是采用凉水塔+制冷机组实现酒冷器的循环水从70～95℃降温至15～24℃，该方式需要消耗电能或者蒸汽(天然气)为制冷机组的驱动能源。
上述两种酒冷凝器的降温方式均存在能源利用率低的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种白酒余热利用系统，旨在提高白酒余热的利用率，降低白酒生产中的能源消耗。具体的技术方案如下：
一种白酒余热利用系统，包括酒冷凝器、余热利用制冷机、冷却塔和循环水换热器，所述余热利用制冷机的冷却水进口、出口与所述冷却塔之间设置有第一冷却塔循环回路，所述冷却塔与所述循环水换热器之间设置有第二冷却塔循环回路，所述酒冷凝器上设置有酒蒸汽冷却循环回路；所述酒蒸汽冷却循环回路中的循环水管路布置结构按照循环水的如下走向确定：循环水从所述酒冷凝器的低温端进入、从所述冷凝器的高温端出来，从所述酒冷凝器的高温端出来后的循环水作为所述余热利用制冷机的驱动热源而进入所述余热利用制冷机中再从所述余热利用制冷机出来，然后通过所述循环水换热器进行换热降温，换热降温后再利用所述余热利用制冷机所制取的冷源进行制冷，最后进入所述酒冷凝器的低温端入口；其中，所述第一冷却塔循环回路、第二冷却塔循环回路通过共用的第一循环水泵实现水流的循环，所述酒蒸汽冷却循环回路通过第二循环水泵实现水流的循环。
作为酒蒸汽冷却循环回路的优选方案之一，所述酒蒸汽冷却循环回路中的循环水走向中，通过所述循环水换热器进行换热降温后的循环水进入所述余热利用制冷机中的冷媒入口，然后从所述余热利用制冷机中的冷媒出口出来，再进入到所述酒冷凝器的低温端入口。
作为对上述酒蒸汽冷却循环回路的进一步改进，所述酒蒸汽冷却循环回路中还设置有热水罐、冷水罐和第三循环水泵，从所述酒冷凝器的高温端出来后的循环水先进入所述热水罐内储存起来，然后通过第三循环水泵送入余热利用制冷机内作为所述余热利用制冷机的驱动热源，再从所述余热利用制冷机出来；所述循环水从所述余热利用制冷机中的冷媒出口出来后，先进入所述冷水罐内储存起来，然后通过所述第二循环水泵送至所述酒冷凝器的低温端入口。
优选的，所述酒蒸汽冷却循环回路中，从所述酒冷凝器高温端出来的循环水温度为70～95℃，所述70～95℃的循环水作为所述余热利用制冷机的驱动热源而进入所述余热利用制冷机中再从所述余热利用制冷机出来后的温度为50～70℃，所述50～70℃的循环水通过所述循环水换热器进行换热降温后的温度为33～40℃，所述33～40℃的循环水通过所述余热利用制冷机所制取的冷源进行制冷后的温度为15～24℃。
优选的，所述第一冷却塔循环回路中，从所述余热利用制冷机的冷却水出口出来的冷却水温度为38～40℃，所述38～40℃的冷却水经过所述冷却塔出来的温度为30～32℃。
优选的，所述第二冷却塔循环回路中，从所述冷却塔出来进入所述循环水换热器的冷却水温度为30～32℃，所述30～32℃的冷却水经过所述循环水换热器换热后出来的温度为38～40℃。
作为酒蒸汽冷却循环回路的优选方案之二，所述酒蒸汽冷却循环回路中还设置有冷水换热器，所述余热利用制冷机的冷媒入口、冷媒出口与所述冷水换热器之间设置有冷媒水制冷循环回路，所述冷媒水制冷循环回路中设置有冷媒水循环水泵；所述酒蒸汽冷却循环回路中的循环水通过所述循环水换热器进行换热降温后再进入所述冷水换热器进一步降温，最后进入所述酒冷凝器的低温端入口。
优选的，所述冷媒水制冷循环回路中，从所述余热利用制冷机的冷媒出口出来的冷媒水为温度7～15℃，所述7～15℃的冷媒水经过所述冷水换热器换热后出来并进入到所述余热利用制冷机的冷媒入口的温度为15～20℃。
本发明中，所述余热利用制冷机为溴化锂吸收式制冷机。
本发明的有益效果是：利用酒冷凝器出水的高温水作为余热利用制冷机的驱动热源，作为驱动热源的酒冷凝器高温循环水出余热利用制冷机后，再经过制冷机组制取的冷源进一步冷却，实现了酒冷凝器循环水降温至15～24℃，即利用酒冷凝器出水的高温部分制冷实现酒冷器进水需要的低温水，达到热量的自平衡；该运行方式大大降低了电能或者蒸汽(天然气)的消耗量。
附图说明
图1是本发明的一种白酒余热利用系统的结构示意图；
图2是在图1的基础上进一步改进的结构示意图；
图3是在图1的基础上进一步改进的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
如图1所示为本发明的一种白酒余热利用系统的第一种实施例，主要方案如下：
1、系统主要设备：
①余热利用制冷机，该制冷机为溴化锂吸收式制冷机，可以为单一能源热水型溴化锂吸收制冷机组；或者双能源蒸汽热水型溴化锂吸收式制冷机组(直燃热水型吸收式双能源制冷机组)。
②循环水换热器，该循环水换热器可以为板式、管壳式或其它形式的换热设备。
③冷却塔，该冷却塔可以为闭式冷却塔、开式冷却塔等其它冷却设备。
④水泵、阀门等辅助设备。
2、系统工作原理说明：
①从酒冷凝器送出的温度为70～95℃的高温蒸馏冷却循环水，被水泵直接送入余热利用制冷机主机内，70～95℃的高温蒸馏冷却循环水作为余热利用制主机的驱动热源，将送入余热利用制冷机内的33～40℃的高温蒸馏冷却循环水降温至15～24℃；
②70～95℃的高温蒸馏冷却循环水经过余热利用制冷机后，温度降为50～70℃，50～70℃的高温蒸馏冷却循环水送入循环水换热器内，与温度为30～32℃的冷却塔循环水换热，经过循环水换热器后，50～70℃的高温蒸馏冷却循环水降温至33～40℃，30～32℃的冷却塔循环水升温至38～40℃，再送入循环冷却塔内冷却，出冷却塔的冷却塔循环水温度为30～32℃，再送入循环水换热器和余热利用制冷机内使用；
③从循环水换热器送出的33～40℃的高温蒸馏冷却循环水直接送入余热利用制冷机内，此时的余热利用制冷机以70～95℃的高温热水作为驱动能源，将33～40℃的高温蒸馏冷却循环水降温至15～24℃，降温至15～24℃的蒸馏冷却循环水直接送进酒冷凝器内对酒蒸汽进行降温；
④余热利用制冷主机使用的冷却塔循环水温度为30～32℃，出余热利用制冷主机的冷却塔循环水温度为38～40℃，38～40℃的冷却塔循环水送入冷却塔降温至30～32℃后循环使用。余热利用制冷机不仅可以将70～95℃的高温热水作为驱动能源，也可以使用蒸汽或燃气等作为驱动能源制取冷量，以满足高温蒸馏冷却循环水的降温需求。
实施例2：
如图2所示为本发明的一种白酒余热利用系统的第二种实施例，主要方案如下：
1、系统主要设备：
①余热利用制冷机，该制冷机为溴化锂吸收式制冷机，可以为单一能源热水型溴化锂吸收制冷机组；或者双能源蒸汽热水型溴化锂吸收式制冷机(直燃热水型吸收式双能源制冷机)。
②循环水换热器，该循环水换热器可以为板式、管壳式或其它形式的换热设备。
③冷却塔，该冷却塔可以为闭式冷却塔、开式冷却塔等其它冷却设备。
④70～95℃热水罐和15～24℃冷水罐。
⑤水泵、阀门等辅助设备。
2、系统工作原理说明：
①从酒冷凝器送出的温度为70～95℃的高温蒸馏冷却循环水，送入到70～95℃热水罐内储存起来，通过水泵送入余热利用制冷机主机内，70～95℃的高温蒸馏冷却水作为余热利用制冷机的驱动热源，余热利用制冷机将送入主机的30～40℃的蒸馏冷却循环水降温至15～24℃；
②70～95℃的高温蒸馏冷却循环水经过余热利用制冷机后，温度降为50～70℃，50～70℃的高温蒸馏冷却循环水被送入循环水换热器内，与温度为30～32℃的冷却塔循环水换热，经过循环水换热器后，50～70℃的高温蒸馏冷却循环水降温至33～40℃，30～32℃的冷却塔循环水升温至38～40℃后，送入循环冷却塔内冷却，出冷却塔的循环水温度为30～32℃，再送入循环水冷却器和余热利用制冷机内使用；
③从循环水换热器送出的33～40℃的蒸馏冷却循环水直接送入余热利用制冷机内，此时的余热利用制冷机以70～95℃的高温热水作为驱动能源，将33～40℃的蒸馏冷却循环水降温至15～24℃，降温至15～24℃的蒸馏冷却循环水被送入15～24℃冷水罐储存起来，再通过水泵送入酒冷凝器内对酒蒸汽进行降温；
④余热利用制冷机使用的冷却塔循环水温度为30～32℃，出余热利用制冷机的冷却塔循环水温度为38～40℃，38～40℃的冷却塔循环水再送入冷却塔降温至30～40℃后循环使用。余热利用制冷机不仅可以将70～95℃的高温热水作为驱动能源，也可以使用蒸汽或燃气等作为驱动能源制取冷量，以满足高温蒸馏冷却循环水的降温需求。
实施例3：
如图3所示为本发明的一种白酒余热利用系统的第三种实施例，主要方案如下：
1、系统主要设备：
①余热利用制冷机，该制冷机为溴化锂吸收式制冷机，可以为单一能源热水型溴化锂吸收制冷机组；或者双能源蒸汽热水型溴化锂吸收式制冷机(直燃热水型吸收式双能源制冷机)。
②循环水换热器和冷水换热器，循环水换热器可以为板式、管壳式或其它形式的换热设备。
③冷却塔，该冷却塔可以为闭式冷却塔、开式冷却塔等其它冷却设备。
④水泵、阀门等辅助设备。
2、系统工作原理说明：
①从酒冷凝器送出的温度为70～95℃的高温蒸馏冷却循环水，被水泵直接送入余热利用制冷机主机内，70～95℃的高温蒸馏冷却水作为余热利用制冷机的驱动热源，制取出7～15℃的冷冻水，7～15℃的冷冻水通过水泵被送入冷水换热器内，与出循环水换热器的33～40℃的高温蒸馏冷却循环水进行换热，7～15℃的冷冻水在冷水换热器内升温至15～20℃后，再回到制冷机内降温，33～40℃的高温蒸馏冷却循环水在冷水换热器内降温至15～24℃；
②70～95℃的高温蒸馏冷却循环水经过余热利用制冷机后，温度降为50～70℃，50～70℃的高温蒸馏冷却循环水送入循环水换热器，与温度为30～32℃的冷却塔循环水换热，在循环水换热器内，50～70℃的高温蒸馏冷却循环水降温至33～40℃，30～32℃的冷却塔循环水升温至38～40℃，38～40℃的冷却塔循环水送入循环冷却塔冷却，出冷却塔的冷却塔循环水温度为30～32℃，再送入循环水换热器和余热利用制冷机内循环使用；
③从循环水换热器送出的33～40℃的高温蒸馏冷却循环水送入冷水换热器内，余热利用制冷机以70～95℃的高温蒸馏冷却循环水作为驱动能源，制取7～15℃的冷冻水，通过水泵送入冷水换热器，将33～40℃的高温蒸馏冷却循环水降温至15～24℃，降温至15～24℃的蒸馏冷却循环水直接送进酒冷凝器内对酒蒸汽进行降温；
④余热利用制冷机使用的冷却塔循环水温度为30～32℃，出余热利用制冷机的冷却塔循环水温度为38～40℃，送入冷却塔降温至30～32℃后循环使用。余热利用制冷机不仅可以将70～95℃的高温热水作为驱动能源，也可以使用蒸汽或燃气等作为驱动能源制取冷量，以满足高温蒸馏冷却循环水的降温需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种白酒余热利用系统，其特征在于，包括酒冷凝器、余热利用制冷机、冷却塔和循环水换热器，所述余热利用制冷机的冷却水进口、出口与所述冷却塔之间设置有第一冷却塔循环回路，所述冷却塔与所述循环水换热器之间设置有第二冷却塔循环回路，所述酒冷凝器上设置有酒蒸汽冷却循环回路；所述酒蒸汽冷却循环回路中的循环水管路布置结构按照循环水的如下走向确定：循环水从所述酒冷凝器的低温端入口进入、从所述酒冷凝器的高温端出来，从所述酒冷凝器的高温端出来后的循环水作为所述余热利用制冷机的驱动热源而进入所述余热利用制冷机中再从所述余热利用制冷机出来，然后通过所述循环水换热器进行换热降温，换热降温后再利用所述余热利用制冷机所制取的冷源进行制冷，最后进入所述酒冷凝器的低温端入口；其中，所述第一冷却塔循环回路、第二冷却塔循环回路通过共用的第一循环水泵实现水流的循环，所述酒蒸汽冷却循环回路通过第二循环水泵实现水流的循环。
2.根据权利要求1所述的一种白酒余热利用系统，其特征在于，所述酒蒸汽冷却循环回路中的循环水走向中，通过所述循环水换热器进行换热降温后的循环水进入所述余热利用制冷机中的冷媒入口，然后从所述余热利用制冷机中的冷媒出口出来，再进入到所述酒冷凝器的低温端入口。
3.根据权利要求2所述的一种白酒余热利用系统，其特征在于，所述酒蒸汽冷却循环回路中还设置有热水罐、冷水罐和第三循环水泵，从所述酒冷凝器的高温端出来后的循环水先进入所述热水罐内储存起来，然后通过第三循环水泵送入余热利用制冷机内作为所述余热利用制冷机的驱动热源，再从所述余热利用制冷机出来； 所述循环水从所述余热利用制冷机中的冷媒出口出来后，先进入所述冷水罐内储存起来，然后通过所述第二循环水泵送至所述酒冷凝器的低温端入口。
4.根据权利要求3所述的一种白酒余热利用系统，其特征在于，所述酒蒸汽冷却循环回路中，从所述酒冷凝器高温端出来的循环水温度为70～95℃，所述70～95℃的循环水作为所述余热利用制冷机的驱动热源而进入所述余热利用制冷机中再从所述余热利用制冷机出来后的温度为50～70℃，所述50～70℃的循环水通过所述循环水换热器进行换热降温后的温度为33～40℃，所述33～40℃的循环水通过所述余热利用制冷机所制取的冷源进行制冷后的温度为15～24℃。
5.根据权利要求3所述的一种白酒余热利用系统，其特征在于，所述第一冷却塔循环回路中，从所述余热利用制冷机的冷却水出口出来的冷却水温度为38～40℃，所述38～40℃的冷却水经过所述冷却塔出来的温度为30～32℃。
6.根据权利要求3所述的一种白酒余热利用系统，其特征在于，所述第二冷却塔循环回路中，从所述冷却塔出来进入所述循环水换热器的冷却水温度为30～32℃，所述30～32℃的冷却水经过所述循环水换热器换热后出来的温度为38～40℃。
7.根据权利要求1所述的一种白酒余热利用系统，其特征在于，所述酒蒸汽冷却循环回路中还设置有冷水换热器，所述余热利用制冷机的冷媒入口、冷媒出口与所述冷水换热器之间设置有冷媒水制冷循环回路，所述冷媒水制冷循环回路中设置有冷媒水循环水泵；所述酒蒸汽冷却循环回路中的循环水通过所述循环水换热器进行换热降温后再进入所述冷水换热器进一步降温，最后进入所述酒冷凝器的低温端入口。
8.根据权利要求7所述的一种白酒余热利用系统，其特征在于，所述冷媒水制冷循环回路中，从所述余热利用制冷机的冷媒出口出来的冷媒水为温度7～15℃，所述7～15℃的冷媒水经过所述冷水换热器换热后出来并进入到所述余热利用制冷机的冷媒入口的温度为15～20℃。
9.根据权利要求1所述的一种白酒余热利用系统，其特征在于，所述余热利用制冷机为溴化锂吸收式制冷机。
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