CN114874871A - 一种负压冷凝器及控制方法 - Google Patents

一种负压冷凝器及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种负压冷凝器，包括：冷凝管；负压产生器，所述负压产生器通过第一管道与冷凝管一端联通；集酒器，所述集酒器通过第二管道连接在第一管道下表面，集酒器与第一管道联通。以解决现有技术蒸馏过程中酒容易出现焦味与能耗较高的问题。

Description

一种负压冷凝器及控制方法
技术领域
本发明涉及一种负压冷凝器及控制方法，属于制酒装置技术领域。
背景技术
现有制酒工艺中都需要使用蒸馏这个工艺，现有的蒸馏装置多采用直接加热蒸馏的方法获取酒蒸汽，然后将酒蒸汽冷凝以后实现酒的蒸馏提存，但这里采用的蒸馏装置采用直接加热需要将原浆（例如刺梨果酒）加热至沸腾，这样加热会导致加热温度较高，容易导致酒出现焦味，并且耗能较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种负压冷凝器，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是：一种负压冷凝器，包括：
冷凝管；
负压产生器，所述负压产生器通过第一管道与冷凝管一端联通；
集酒器，所述集酒器通过第二管道连接在第一管道下表面，集酒器与第一管道联通。
进一步地，还包括：
U形管，所述第一管道上串联U形管，U形管靠近第一管道一端的高度大于靠近集酒器一端的高度，设U形管靠近第一管道一端的高度与靠近集酒器一端的高度之差为h，液体密度为ρ，则ρ*g*h大于负压产生器所产生的最大负压。
具体地，所述冷凝管包括：
内管；
外管，所述外管套接在内管外侧，外管两端处开有进水口和出水口，进水口设置在靠近第一管道一端，进水口设置在远离第一管道一端。
具体地，所述负压产生器包括：
第一容器，所述第一容器为密封容器；
第二容器，所述第二容器为密封容器；
抽气管，所述抽气管连通第一容器上部与第二容器上部，抽气管两端封闭；
第一电磁阀，所述第一电磁阀设置在第一管道与第一容器之间的抽气管上；
第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在第一管道与第二容器之间的抽气管上；
第一抽水管，所述第一抽水管两端分别连通第一容器与第二容器；
第二抽水管，所述第二抽水管两端分别连通第一抽水管的不同部位；
水泵，所述水泵两端分别连通第二抽水管与第二抽水管两端之间的第一抽水管；
第三电磁阀，所述第三电磁阀设置在靠近第一容器一侧的水泵与第一抽水管之间的第二抽水管上；
第四电磁阀，所述第四电磁阀设置在靠近第二容器一侧的水泵与第一抽水管之间的第二抽水管上；
第五电磁阀，所述第五电磁阀设置在靠近第一容器一侧的水泵与第二抽水管之间的第一抽水管上；
第六电磁阀，所述第六电磁阀设置在靠近第二容器一侧的水泵与第二抽水管之间的第一抽水管上；
控制器，所述控制器与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀电连接；
其中，第一容器与第二容器内装有小于第一容器与第二容器之中最小容积的液体。
一种负压冷凝器的控制方法，所述方法为：
控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀在状态一与状态二之间切换；
所述状态一为：
第一电磁阀打开；
第二电磁阀关闭；
第三电磁阀打开；
第四电磁阀关闭；
第五电磁阀关闭；
第六电磁阀打开；
所述状态二为：
第一电磁阀关闭；
第二电磁阀打开；
第三电磁阀关闭；
第四电磁阀打开；
第五电磁阀打开；
第六电磁阀关闭。
进一步地，所述负压产生器还包括：
压力传感器，所述压力传感器设置在第一管道上，压力传感器与控制器电连接。
进一步地，所述状态一与状态二之间切换的方法为：所述如果压力传感器的测量压力大于设定压力则将状态一与状态二相互切换。
本发明的有益效果是：
通过负压产生器产生负压，将酒蒸汽通过冷凝管抽到第二管道处，酒蒸汽受冷凝结为液体从第二管道流入集酒器，剩余的气体进入负压产生器中，其中包含空气与少量酒蒸汽，负压产生器产生负压会降低原浆的沸点，使得酒沸腾蒸发的同时温度降低，一是可以降低酒的焦味，二是可以节省能量。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的电路连接框图。
具体实施方式
实施实例1：
参考图1-2，负压冷凝器包括：冷凝管3；负压产生器，所述负压产生器通过第一管道5与冷凝管3一端联通；集酒器4，所述集酒器4通过第二管道6连接在第一管道5下表面，集酒器4与第一管道5联通。
通过负压产生器产生负压，将酒蒸汽通过冷凝管抽到第二管道处，酒蒸汽受冷凝结为液体从第二管道流入集酒器，剩余的气体进入负压产生器中，其中包含空气与少量酒蒸汽，负压产生器产生负压会降低原浆的沸点，使得酒沸腾蒸发的同时温度降低，一是可以降低酒的焦味，二是可以节省能量。
负压产生器产生负压，会同时抽取冷凝器方向和集液器方向的气体，但实际上只有抽取冷凝器方向的空气才会使得酒蒸汽经过冷凝器凝结成液体，抽取集液器方向的空气反而会降低负压产生器产生的负压值，一是降低不了酒蒸汽的沸点以降低酒的焦味和节省能量，二是抽取不了酒蒸汽通过冷凝器凝结为液体。
为了解决上述问题，在本实施例中进一步地，还包括：U形管7，所述第一管道5上串联U形管7，U形管7靠近第一管道5一端的高度大于靠近集酒器4一端的高度，设U形管7靠近第一管道5一端的高度与靠近集酒器4一端的高度之差为h，液体密度为ρ，则ρ*g*h大于负压产生器所产生的最大负压。
U形管7内积液时，需要满足靠近第一管道5一端的液位高于靠近集液器一端的液位液体才会触发流向集液器。在触发前集液器与第一管道5保持隔离，以使得负压产生器产生负压以后第二管道6靠近集酒器4一端的空气被液体阻挡，一方面保证负压产生器产生的负压能够对使酒蒸汽在低温下沸腾以蒸发得更快，另一方面抽取酒蒸汽通过冷凝器以使酒蒸汽凝结为液体。在触发以后，根据连通器原理，液体流向集液器，在液体未完全流到集液器前，集液器与第一管道5之间也是隔离的，并且液体流向集液器还使得第二管道6内产生负压抽取酒蒸汽。
具体地，所述冷凝管3包括：内管3-1；外管3-2，所述外管3-2套接在内管3-1外侧，外管3-2两端处开有进水口3-4和出水口3-3，进水口3-4设置在靠近第一管道5一端，进水口3-4设置在远离第一管道5一端。
外管3-2内通导热液体可迅速降低内管3-1内酒蒸汽的温度。进水口3-4设置在靠近第一管道5一端，进水口3-4设置在远离第一管道5一端，使得内管3-1温度分布为从远离第一管道5一端逐渐降低，以使酒蒸汽逐步降温，避免酒蒸汽在冷凝器靠近第一管道5一侧被加热而降低冷凝器的冷凝效率。
具体地，所述负压产生器包括：第一容器1，所述第一容器1为密封容器；第二容器2，所述第二容器2为密封容器；抽气管8，所述抽气管8连通第一容器1上部与第二容器2上部，抽气管8两端封闭；第一电磁阀9，所述第一电磁阀9设置在第一管道5与第一容器1之间的抽气管8上；第二电磁阀10，所述第二电磁阀10设置在第一管道5与第二容器2之间的抽气管8上；第一抽水管11，所述第一抽水管11两端分别连通第一容器1与第二容器2；第二抽水管12，所述第二抽水管12两端分别连通第一抽水管11的不同部位；水泵13，所述水泵13两端分别连通第二抽水管12与第二抽水管12两端之间的第一抽水管11；第三电磁阀14，所述第三电磁阀14设置在靠近第一容器1一侧的水泵13与第一抽水管11之间的第二抽水管12上；第四电磁阀15，所述第四电磁阀15设置在靠近第二容器2一侧的水泵13与第一抽水管11之间的第二抽水管12上；第五电磁阀16，所述第五电磁阀16设置在靠近第一容器1一侧的水泵13与第二抽水管12之间的第一抽水管11上；第六电磁阀17，所述第六电磁阀17设置在靠近第二容器2一侧的水泵13与第二抽水管12之间的第一抽水管11上；控制器18，所述控制器18与第一电磁阀9、第二电磁阀10、第三电磁阀14、第四电磁阀15、第五电磁阀16和第六电磁阀17电连接；其中，第一容器1与第二容器2内装有小于第一容器1与第二容器2之中最小容积的液体。这里的液体可采用纯净水，以便融入其中的酒提纯利用。
通过控制器18控制第一电磁阀9、第二电磁阀10、第三电磁阀14、第四电磁阀15、第五电磁阀16和第六电磁阀17，可在使用一个水泵13的前提下，使液体反复在第一容器1和第二容器2之间转运。
一种负压冷凝器的控制方法，所述方法为：控制器18控制第一电磁阀9、第二电磁阀10、第三电磁阀14、第四电磁阀15、第五电磁阀16和第六电磁阀17在状态一与状态二之间切换；
所述状态一为：
第一电磁阀9打开；
第二电磁阀10关闭；
第三电磁阀14打开；
第四电磁阀15关闭；
第五电磁阀16关闭；
第六电磁阀17打开；
所述状态二为：
第一电磁阀9关闭；
第二电磁阀10打开；
第三电磁阀14关闭；
第四电磁阀15打开；
第五电磁阀16打开；
第六电磁阀17关闭。
通过控制器18控制第一电磁阀9、第二电磁阀10、第三电磁阀14、第四电磁阀15、第五电磁阀16和第六电磁阀17在状态一与状态二之间切换，可在使用一个水泵13的前提下，使液体反复在第一容器1和第二容器2之间转运。
进一步地，所述负压产生器还包括：压力传感器19，所述压力传感器19设置在第一管道5上，压力传感器19与控制器18电连接。
进一步地，所述状态一与状态二之间切换的方法为：所述如果压力传感器19的测量压力大于设定压力则将状态一与状态二相互切换。
通过压力传感器19检测负压产生器所产生的负压值实现反馈，可精准控制负压产生器产生的负压。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种负压冷凝器，其特征在于，包括：
冷凝管（3）；
负压产生器，所述负压产生器通过第一管道（5）与冷凝管（3）一端联通；
集酒器（4），所述集酒器（4）通过第二管道（6）连接在第一管道（5）下表面，集酒器（4）与第一管道（5）联通。
2.根据权利要求1所述的负压冷凝器，其特征在于，还包括：
U形管（7），所述第一管道（5）上串联U形管（7），U形管（7）靠近第一管道（5）一端的高度大于靠近集酒器（4）一端的高度，设U形管（7）靠近第一管道（5）一端的高度与靠近集酒器（4）一端的高度之差为h，液体密度为ρ，则ρ*g*h大于负压产生器所产生的最大负压。
3.根据权利要求1所述的负压冷凝器，其特征在于，所述冷凝管（3）包括：
内管（3-1）；
外管（3-2），所述外管（3-2）套接在内管（3-1）外侧，外管（3-2）两端处开有进水口（3-4）和出水口（3-3），进水口（3-4）设置在靠近第一管道（5）一端，进水口（3-4）设置在远离第一管道（5）一端。
4.根据权利要求1所述的负压冷凝器，其特征在于，所述负压产生器包括：
第一容器（1），所述第一容器（1）为密封容器；
第二容器（2），所述第二容器（2）为密封容器；
抽气管（8），所述抽气管（8）连通第一容器（1）上部与第二容器（2）上部，抽气管（8）两端封闭；
第一电磁阀（9），所述第一电磁阀（9）设置在第一管道（5）与第一容器（1）之间的抽气管（8）上；
第二电磁阀（10），所述第二电磁阀（10）设置在第一管道（5）与第二容器（2）之间的抽气管（8）上；
第一抽水管（11），所述第一抽水管两端分别连通第一容器（1）与第二容器（2）；
第二抽水管（12），所述第二抽水管（12）两端分别连通第一抽水管（11）的不同部位；
水泵（13），所述水泵（13）两端分别连通第二抽水管（12）与第二抽水管（12）两端之间的第一抽水管（11）；
第三电磁阀（14），所述第三电磁阀（14）设置在靠近第一容器（1）一侧的水泵（13）与第一抽水管（11）之间的第二抽水管（12）上；
第四电磁阀（15），所述第四电磁阀（15）设置在靠近第二容器（2）一侧的水泵（13）与第一抽水管（11）之间的第二抽水管（12）上；
第五电磁阀（16），所述第五电磁阀（16）设置在靠近第一容器（1）一侧的水泵（13）与第二抽水管（12）之间的第一抽水管（11）上；
第六电磁阀（17），所述第六电磁阀（17）设置在靠近第二容器（2）一侧的水泵（13）与第二抽水管（12）之间的第一抽水管（11）上；
控制器（18），所述控制器（18）与第一电磁阀（9）、第二电磁阀（10）、第三电磁阀（14）、第四电磁阀（15）、第五电磁阀（16）和第六电磁阀（17）电连接；
其中，第一容器（1）与第二容器（2）内装有小于第一容器（1）与第二容器（2）之中最小容积的液体。
5.一种权利要求4所述的负压冷凝器的控制方法，其特征在于，所述方法为：
控制器（18）控制第一电磁阀（9）、第二电磁阀（10）、第三电磁阀（14）、第四电磁阀（15）、第五电磁阀（16）和第六电磁阀（17）在状态一与状态二之间切换；
所述状态一为：
第一电磁阀（9）打开；
第二电磁阀（10）关闭；
第三电磁阀（14）打开；
第四电磁阀（15）关闭；
第五电磁阀（16）关闭；
第六电磁阀（17）打开；
所述状态二为：
第一电磁阀（9）关闭；
第二电磁阀（10）打开；
第三电磁阀（14）关闭；
第四电磁阀（15）打开；
第五电磁阀（16）打开；
第六电磁阀（17）关闭。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述负压产生器还包括：
压力传感器（19），所述压力传感器（19）设置在第一管道（5）上，压力传感器（19）与控制器（18）电连接。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述状态一与状态二之间切换的方法为：所述如果压力传感器（19）的测量压力大于设定压力则将状态一与状态二相互切换。
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