CN1683509A - 白酒生产蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白酒生产蒸馏装置。它包括底锅、燃烧器、酒甑、冷凝装置等。底锅除容积空间外，还具有夹层和相对密闭的加热空间；燃烧器位于底锅的加热空间内；车间烟道内设置有换热器，该换热器的进水管与冷凝装置的出水管相连接，其蒸汽输出管与底锅的进汽管相连接。本发明的有益效果是，对传统的底锅进行了改进，燃气在相对封闭的加热空间内进行燃烧加热，热散失量小，加热量容易控制；在车间烟道内设置了换热器，将冷凝装置排出的部分热水经换热器汽化后引入底锅内，从加热空间内散失的热量系统余热大部分得以回收利用，这进一步从整体上提高了热效率，使冷却水得到了循环利用。底锅不会出现“干帮”现象，从而有利于酒质的稳定和提高。

Description

白酒生产蒸馏装置

技术领域

本发明涉及一种蒸馏装置，尤其是用于白酒生产的蒸馏装置。

背景技术

蒸馏是白酒生产中的一个重要步骤。在该步骤中，通过酒甑蒸馏使酒醅中的乙醇及其他香味物质汽化成酒汽，再将酒汽引入冷凝装置经过冷凝冷却生产出成品白酒。蒸馏装置由底锅、酒甑和冷凝装置组成，酒甑通过酒汽输送管与冷凝装置中冷凝器的入口相连接，冷凝装置上设置有冷却水进水管、出水管，冷凝器的下端设置有出酒管。

日前，白酒生产中蒸馏所需热源的供给有下述两种方式，

一、使用燃料(燃气、木材、煤碳等)加热底锅。由于底锅多采用传统的平底锅，或锅底呈下凸的弧形，其不足之处是不能有效的利用燃料的热能，一部分热量从锅边跑掉，热效率较低；火力的大小由操作者凭经验控制，火力波动大，还容易出现“干帮”现象，使成品酒中带有糊味，影响酒质。

二、由蒸汽锅炉集中供热。这种方式需要配备蒸汽锅炉、蒸汽输送管道以及相关的控制阀门和操作控制设备，不仅设备投资大，蒸汽输送管道、阀门及其控制设备的维护保养的费用也较大，同时还由于输送到各车间的蒸汽输送管道较长，输送途中的热损失较大，从而增加了成本；由于每个酒甑底锅的供热的时间不一致，各酒甑的供热蒸汽管道的开停都会影响到其主管道内的蒸汽压力，导致其余酒甑的蒸汽供热压力不均匀，因而使其蒸馏温度出现波动，加热量不易掌握，对酒质也有一定的影响。

此外，还存在冷却水耗量大的不足。冷却后排放的热水未进行回收再利用，不仅造成了水资源的大量浪废，还因为排出的热水温度较高(60℃左右)，流入河水沟与沟水混合后，沟水温度为30～40℃，这种温度很适宜微生物的生长为繁殖，使河水变臭，污染水资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热效率高的白酒生产蒸馏装置，它不仅能有效地降低能耗，而且火力大小及加热时间易于规范化操控，不会出现“干帮”现象，有利于酒质的稳定和提高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的白酒生产蒸馏装置，包括底锅、燃烧器、酒甑、冷凝装置，燃烧器用于加热底锅，酒甑通过酒汽输送管与冷凝装置中冷凝器的入口相连接，其特征在于：所述底锅具有由锅底、锅体形成的容积空间，该容积空间沿锅体的周边向下延伸在锅底、锅体之间形成一环状的夹层，并使锅底向上凸起形成加热空间，有至少一个排气口由锅体穿过夹层、锅底与加热空间相通，锅体上还设置有通入容积空间内的进汽管；所述燃烧器位于底锅的加热空间内；所述底锅的排气口与车间烟道相通，车间烟道内设置有换热器；该换热器的进水管与冷凝装置的出水管相连接，其蒸汽输出管与底锅的进汽管相连接。

本发明的有益效果是，对传统的底锅进行了改进，利用燃气在相对封闭的加热空间内进行燃烧加热，从而有效的利用热能，热散失量小，加热量容易控制；同时，本发明还在车间烟道内设置了换热器，将冷凝装置排出的部分热水经换热器汽化后引入底锅内，使加热空间内散失的热量系统余热大部份得以回收利用，这进一步从整体上提高了蒸馏装置的热效率，而且冷却水得到了循环利用，且有利于节约水资源；相对于燃烧器喷嘴位置，底锅容积空间内上部的水受热快，而下部环状夹层内的水受热慢，而且在加热过程中能得到不断的蒸汽补充，因此，底锅不会出现“干帮”现象，从而有利于酒质的稳定和提高。

附图说明

本说明书包括如下九幅附图：

图1是本发明白酒生产蒸馏装置的组成示意图；

图2是本发明白酒生产蒸馏装置中底锅的结构示意图；

图3是本发明白酒生产蒸馏装置中底锅的结构示意图；

图4是本发明白酒生产蒸馏装置中反射板的结构及安装位置示意图；

图5是本发明白酒生产蒸馏装置中反射板的仰视图；

图6是沿图5中A-A线的剖视图；

图7是本发明白酒生产蒸馏装置中燃烧器的结构示意图；

图8是本发明白酒生产蒸馏装置中换热器的结构示意图；

图9是本发明白酒生产蒸馏装置中换热器的侧视图；

图中零部件、部位及编号：底锅1、锅底11、锅体12、容积空间13、加热空间14、夹层15、排气口17、进汽管18、排污管19；反射板2、进风间隙20、反射段21、反射单元23、点火门24；燃烧器3、壳体30、腔室31、顶部32、喷孔33、燃气输入管34、空气输入管35；换热器4、容器41、换热管42、蒸汽输出管43、蒸汽收集塔44、溢流管45、进水管46、出口47、清洗口48、排污口49；酒甑5、酒汽输送管51；冷凝装置6、进水管61、出水管62、冷凝器63、出酒管64；车间烟道8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明的白酒生产蒸馏装置，包括底锅1、燃烧器3、酒甑5、冷凝装置6，燃烧器3用于加热底锅1，酒甑5通过酒汽输送管51与冷凝装置6中冷凝器63的入口相连接，冷凝装置6上设置有冷却水进水管61和出水管62，冷凝器63的下端设置有出酒管64。如图1、图2和图3所示，底锅1具有由锅底11、锅体12形成的容积空间13，该容积空间13沿锅体12的周边向下延伸在锅底11、锅体12之间形成一环状的夹层15，并使锅底11向上凸起形成加热空间14。有至少一个排气口17由锅体12穿过夹层15、锅底11与加热空间14相通，锅体12上还设置有通入容积空间13内的进汽管18。如图1、图4所示，燃烧器3位于底锅1的加热空间14内；如图1所示，底锅1的排气口18与车间烟道8相通，车间烟道8内设置有换热器4。换热器4的进水管46与冷凝装置6的出水管62相连接，其蒸汽输出管43与底锅1的进汽管18相连接。底锅1上的排气口17将加热空间14内燃烧后的废气排入车间烟道8内，既可以利用其余热，还可以通过集中对废气进行处理，减少对环境的污染，达到综合利用的目的。

本发明对传统的底锅进行了改进，加热空间1 4相对封闭，燃气在其内进行燃烧加热，能有效的利用热能，热散失量小，加热量容易控制。同时，车间烟道8内设置有换热器，将由冷凝装置6的出水管62排出的部分热水汽化后引入底锅1的容积空间13内，从加热空间14内散失的热量系统余热大部份得以利用，这进一步从整体上提高了本发明蒸馏装置的热效率，而且冷却水得以循环再利用，有利于节约水资源。相对于燃烧器3的喷嘴位置，容积空间13内上部的水受热快，而下部环状夹层15内的水受热慢，而且在加热过程中容积空间13能得到不断的蒸汽补充，因此，底锅1不会出现“干帮”现象，因此本发明的蒸馏装置还有利于酒质的稳定和提高。

如图4所示，为尽量减少加热空间14内的热量散失，进一步提高燃烧加热的热效率，底锅1的加热空间14的下部端口向内收缩，在该收缩端口处设置有其反射方向朝向加热空间14上部的反射板2。反射板2的大小与该收缩端口的大小适配，或其投影正好覆盖该收缩端口。燃烧器3安装在反射板2上，这样可将反射板2处的辐射热最大限度的反射回锅底11上，提高锅底11的温度，从而提高加热效率，节约能源。按照常规，燃烧器3一般安装在反射板2的中心，从而可以使燃烧器3对锅底11的加热更加均匀；当然，燃烧器3也可以采用环绕反射板2的中心布置的一组或多组，其目的和效果也是相同的。

为了安装、维修和拆卸更换的方便，反射板2的反射面由至少两组反射单元23沿反射板2的周向拼接而成，如图5所示，反射板2由三组呈120°的扇面的反射单元23沿反射板2的周向拼接而成。为增加加热空间14内的含氧量，提高燃烧效率，如图4、图6所示，反射单元23可由至少两个反射段21沿反射板2的径向搭接而成，由于在搭接处有一定的重叠量，从而保证反射面的完整，各反射段21之间在搭接处的重叠部留有进风间隙20，新鲜空气可由两反射段21之间的进风间隙20进入加热空间14内。按常规，为提高反射板2反射辐射热的效率，其反射面整体上宜呈下凹的圆弧面，以使所反射的辐射热基本上能被反射到锅底11上。如图5所示，为了使用方便，还可将燃烧器3的点火门24设置在反射板2上。

现有酒甑底锅加热用燃烧器采用空气自然吸入式，在结构形式上与一般家用燃烧器无异，存在加热时间长和热效率低、燃气耗量大的不足。本发明还对燃烧器进行了改进。如图7所示，本发明蒸馏装置中的燃烧器3安装在反射板2上，它的壳体30具有与燃气输入管34相通的腔室31，以及若干朝向底锅1锅底11的喷孔33，壳体30上设置有与腔室31相通的空气输入管35。为使空气与燃气混合均匀、所生产的火力稳定，燃气输入管34、空气输入管35同轴，燃气输入管34位于空气输入管35之内。该燃烧器3可使用的燃气包括天然气、沼气、煤气等可燃性气体。

如前述，为利用底锅1所产生的高温废气和冷凝装置6的所产生的热水，本发明在车间烟道8内设置有换热器4，图8、图9示出了换热器4可采用的一种结构形式。如该两图所示，换热器4包括密闭的容器41、换热管42，容器41的顶部设置有与其内腔相通且与底锅1的进汽管18相连接的蒸汽输出管43，以及与冷凝装置6的出水管62相连接的进水管46。换热管42穿过容器41内腔且与容器41的壳体密封连接，其两端开口位于在容器41的壳壁外，车间烟道8的高温热气流从换热器4的一侧流过换热管42而至其另一侧，高温废气中的热能通过换热管42与容器41内腔中的水进行热交换，水沸腾后产生的蒸汽通过蒸汽输出管43通入底锅底锅1中用于白酒蒸馏，从而达到对高温废气中的热能进行收集再利用的目的。为了有效的对容器41内产生的蒸汽进行收集和输出，可在容器41的顶部设置蒸汽收集塔44，蒸汽输出管43设置在蒸汽收集塔44的顶部，产生的蒸汽全部进入容器41的顶部的蒸汽收集塔44内，使容器41中的蒸汽和水能很好的分离，方便了蒸汽的输出利用。

在上述换热器4中，换热管42在容器41内的布置可以采用多种形式，只要达到高温烟气与容器41内的水进行热交换的目的即可。热交换越彻底，其热能回收效率就越高，因此需要位于容器41内腔中的换热管42的部分与水的接触面积越大越好。但由于该换热管42是高温烟气的排除通道，需要保证烟气的顺利排放，因此，所述换热管42最好采用横贯容器41的容积空间的直管形式。为了增大热交换面积，换热管42可以采用多根管道并列组成的管排形式。为了保证换热管42与容器41内的水完全接触，同时方便其他管道的设置，所述换热管42最好设置在容器41的内腔的下部区域。

在上述换热器4中，为了维修、维护方便，可蒸汽收集塔44上设置与容器41内腔相通的清洗口48，容器41底部设置有排污口49，在维护保养、检修时能对容器41内进行方便地清洗，清洗后的污水从底部的排污口49排除内腔外。

此外，容器41上在其内腔的上部设置有溢流管45，进水管46的出口47的位置低于溢流管45的位置，溢流管45的位置高于换热管42的位置。从进水管46定量地向容器41内补水，多余的水量从溢流管45排除，使容器容器41内的水位保持不变。进水管46的出口47的位置低于溢流管45的位置，使得进水管46的出口47处于水位以下，从而保证蒸汽不会从进水管46内排出，进水管46的进水与蒸汽输出管43的蒸汽输出不发生干涉。溢流管45的位置高于换热管42的位置，从而保证换热管42全部淹没在水中进行充分的热交换。

本发明在综合采取以上技术措施后，可大幅度降低白酒蒸馏过程中的能耗、耗水量，使白酒生产综合成本大为降低。据实测数据，吨酒天然气耗量可降低5～10％，吨酒耗水量可降低30～50％，吨酒耗电量可下降50～90％，吨酒耗能(水、电、气、煤)成本可降低40～50％，效果十分显著。

需要指出的是，上面所述只是用图解说明本发明的一些原理，由于对相同技术领域的普通技术人员来说是很容易在此基础上进行若干修改和改动的。因此，本说明书并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (9)

1、一种白酒生产蒸馏装置，包括底锅(1)、燃烧器(3)、酒甑(5)、冷凝装置(6)，燃烧器(3)用于加热底锅(1)，酒甑(5)通过酒汽输送管(51)与冷凝装置(6)中冷凝器(63)的入口相连接，其特征在于：

所述底锅(1)具有由锅底(11)、锅体(12)形成的容积空间(13)，该容积空间(13)沿锅体(12)的周边向下延伸在锅底(11)、锅体(12)之间形成一环状的夹层(15)，并使锅底(11)向上凸起形成加热空间(14)，有至少一个排气口(17)由锅体(12)穿过夹层(15)、锅底(11)与加热空间(14)相通，锅体(12)上还设置有通入容积空间(13)内的进汽管(18)；

所述燃烧器(3)位于底锅(1)的加热空间(14)内；

所述底锅(1)的排气口(18)与车间烟道(8)相通，车间烟道(8)内设置有换热器(4)；该换热器(4)的进水管(46)与冷凝装置(6)的出水管(62)相连接，其蒸汽输出管(43)与底锅(1)的进汽管(18)相连接。

2、根据权利要求1所述的白酒生产蒸馏装置，其特征在于：所述底锅(1)的加热空间(14)的下部端口向内收缩，在该收缩的端口处设置有其反射方向朝向加热空间(14)上部的反射板(2)。

3、根据权利要求2所述的白酒生产蒸馏装置，其特征在于：所述反射板(2)的反射面由至少两组反射单元(23)沿反射板(2)的周向拼接而成。

4、根据权利要求3所述的白酒生产蒸馏装置，其特征在于：所述反射单元(23)由至少两个反射段(21)沿反射板(2)的径向搭接而成，各反射段(21)之间在搭接处的重叠部留有进风间隙(20)。

5、根据权利要求1或2所述的白酒生产蒸馏装置，其特征在于：所述燃烧器(3)安装在反射板(2)上，它的壳体(30)具有与燃气输入管(34)相通的腔室(31)，以及若干朝向底锅(1)锅底(11)的喷孔(33)，壳体(30)上设置有与腔室(31)相通的空气输入管(35)。

6、根据权利要求5所述的白酒生产蒸馏装置，其特征在于：所述燃气输入管(34)、空气输入管(35)同轴，燃气输入管(34)位于空气输入管(35)之内。

7、根据权利要求1所述的白酒生产蒸馏装置，其特征在于：所述换热器(4)包括密闭的容器(41)、换热管(42)，容器(41)的顶部设置有与其内腔相通且与底锅(1)的进汽管(18)相连接的蒸汽输出管(43)，以及与冷凝装置(6)的出水管(62)相连接的进水管(46)；换热管(42)穿过容器(41)内腔且与容器(41)的壳体密封连接，其两端开口位于在容器(41)的壳壁外。

8、根据权利要求7所述的白酒生产蒸馏装置，其特征在于：所述换热管(42)为多根管道组成的管排，它位于容器(41)内腔的下部，该内腔的顶部为蒸汽收集塔(44)。

9、根据权利要求7或8所述的白酒生产蒸馏装置，其特征在于：所述容器(41)上在其内腔的上部设置有溢流管(45)，进水管(46)的出口(47)的位置低于溢流管(45)的位置，溢流管(45)的位置高于换热管(42)的位置。

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