CN212431883U - 一种原糖生产换热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种原糖生产换热系统，包括热水供给装置、换热器、温水箱、糖膏加热器和蒸发水箱；热水供给装置用于回收外部生产线的富余热水或排放废水；换热器输入端与热水供给装置的输出端连接，用于加热甘蔗混合汁；温水箱输入端与所述换热器的输出端及热水供给装置的输出端连通；糖膏加热器输入端与温水箱的输出端连通；蒸发水箱输入端与所述糖膏加热器、换热器的输出端连通，所述蒸发水箱的输出端向外排放蒸发末效热水。本换热系统能够有效利用其他生产富余的热水，提高制糖过程中热能的利用率。

Description

一种原糖生产换热系统

技术领域

本实用新型涉及制糖技术领域，尤其涉及一种原糖生产换热系统。

背景技术

目前广西甘蔗糖业从1992年起，其榨季产糖量一直跃居全国第一位。广西2018/2019年榨季的蔗糖总产量从226万吨已经提升到640万吨，因此目前广西的蔗糖生产企业在榨季的生产压力十分巨大。

目前广西制糖企业在榨季的产能一般都在15000T/D榨量以上，而由于技术困扰制糖系统中的混合汁和清汁板式加热器一般都是停留在按13500T/D榨量设计水准上。如果需要满足15000T/D榨量需求，需分别增加一定数量的加热面积(板片)，经计算榨量从13500T/D提至15000T/D，混汁加热温升会从10℃减少到8℃，清汁加热温升会从7℃减少到5℃，加热温度达不到原设计的温升需要，蒸发能耗增大，会因此造成巨大经济损失。如果直接重新引进高于15000T/D的生产线，则投资成本十分巨大，这对制糖企业来说无疑是一笔沉重的资金负担，甚至有可能直接造成资金链断裂。

因此企业一般会在原生产线上进行改装，增加增加一定数量的加热面积(板片)，但是如何保证每个环节的加热温度达到原设计的温升需要又严重阻碍了整个生产线的改造。此外，现有混合汁板式加热器的结构设计只能使用蒸发末效热水，未有全盘考虑工厂其余富裕热水的热能利用，大量热水未能被有效利用，整体能耗损失大。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种原糖生产换热系统，本换热系统能够有效利用其他生产富余的热水，提高制糖过程中热能的利用率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种原糖生产换热系统，包括热水供给装置、换热器、温水箱、糖膏加热器和蒸发水箱；热水供给装置用于回收外部生产线的富余热水或排放废水；换热器输入端与热水供给装置的输出端连接，用于加热甘蔗混合汁；温水箱输入端与所述换热器的输出端及热水供给装置的输出端连通；糖膏加热器输入端与温水箱的输出端连通；蒸发水箱输入端与所述糖膏加热器、换热器的输出端连通，所述蒸发水箱的输出端向外排放蒸发末效热水。

作为上述技术方案的改进，所述热水供给装置包括等压罐、一级热水箱和二级热水箱；等压罐用于供给储备热水；一级热水箱输入端接入外部废水，其输出端与温水箱的输入端连接；二级热水箱输入端与所述等压罐、一级热水箱的输出端连通，所述二级热水箱的输出端与换热器的输入端连通。

作为上述技术方案的改进，所述一级热水箱与温水箱之间还设置有第一控制阀。

作为上述技术方案的改进，所述二级热水箱与换热器之间还设置有第一供给泵。

作为上述技术方案的改进，所述外部废水为煮糖冷凝水及外部清汁板式换热器所排放的I效废水。

作为上述技术方案的改进，所述外部生产线包括红糖车间和精糖车间；所述二级热水箱的输入端与红糖车间、精糖车间的热水系统连接。

作为上述技术方案的改进，所述换热器与温水箱之间设置有第二控制阀。

作为上述技术方案的改进，所述换热器与蒸发水箱之间设置有第三控制阀。

作为上述技术方案的改进，所述糖膏加热器设置有两组，两组所述糖膏加热器的输入端均通过气动阀与温水箱连接，两组所述糖膏加热器的输出端均与蒸发水箱连接，至少一组所述糖膏加热器的输出端与蒸发水箱之间亦设置有所述气动阀。

作为上述技术方案的改进，所述蒸发水箱的输出端与热水供给装置连接。

与现有技术相比本申请的有益效果是：

本实用新型的原糖生产换热系统利用热水供给装置进行回收利用富余热水或排放废水，并向外供给富余热水或排放废水；利用热水供给装置所供给的富余热水或排放废水通过换热器加热甘蔗混合汁；提高了使用的能源效率；利用温水箱接收换热器利用后的热水，并向糖膏加热器提供该热水，实现二次使用热水。本换热系统利用原糖生产所产生的富余热水，分别根据需求进行二次利用，提高了能源的利用效率，有效降低了使用的成本，满足原糖生产线改装扩容的热能需求。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中：热水供给装置1、等压罐11、一级热水箱12、二级热水箱13、第一控制阀14、第一供给泵15、换热器2、外部生产线3、红糖车间31、精糖车间32、温水箱4、糖膏加热器5、蒸发水箱6、第二控制阀7、第三控制阀8、气动阀9

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合

如图1所示，本实用新型提供了一种原糖生产换热系统，包括热水供给装置1、换热器2、温水箱4、糖膏加热器5和蒸发水箱6；热水供给装置1用于回收外部生产线3的富余热水或排放废水；换热器2输入端与热水供给装置1的输出端连接，用于加热甘蔗混合汁；温水箱4输入端与所述换热器2的输出端及热水供给装置1的输出端连通；糖膏加热器5输入端与温水箱4的输出端连通；蒸发水箱6输入端与所述糖膏加热器5、换热器2的输出端连通，所述蒸发水箱6的输出端向外排放蒸发末效热水。在本申请中，外部生产线3的富余热水或排放废水主要是为煮糖冷凝水及外部清汁板式换热器所排放的I效废水。煮糖冷凝水及外部清汁板式换热器所排放的I效废水，这两个的废水或者冷凝水相对温度较高，其中煮糖冷凝水主要是煮糖过程的水蒸气，其温度高于100℃，在冷凝得到的冷凝水也基本在95～100℃之间；而清汁板式换热器所排放的I效废水也是主要由高温蒸汽凝集得到，其蒸汽一般为II效汁汽；温度为110℃，对应的对应蒸汽焓为2693.5KJ/Kg；凝结成水后一般为95℃左右。而在本申请中混合汁混合后的温度一般为23℃左右；混合汁需要加热的温度一般为40-43℃左右；由此可见，煮糖冷凝水及外部清汁板式换热器所排放的I效废水的余温远高于本申请中混合汁所需换热的温度，因此可以实现利用上述外部生产线3的富余热水或排放废水。在本申请中，所述换热器2为混合汁板式换热器，该换热器为制糖领域常规的结构，本申请不详述其具体的内部结构。

在本申请中热水供给装置1的主要作用除了回收外部生产线3的富余热水或排放废水外，还包括可以给整个换热系统补充热水，可以防止在外部生产线3的富余热水或排放废水不足的情况下，本换热系统还能正常工作。其中，所述热水供给装置1包括等压罐11、一级热水箱12和二级热水箱13；等压罐11用于供给储备热水；一级热水箱12输入端接入外部废水，其输出端与温水箱4的输入端连接；二级热水箱13输入端与所述等压罐11、一级热水箱12的输出端连通，所述二级热水箱13的输出端与换热器2的输入端连通。其中，在本申请中等压罐11可以设置两个以上，多个等压罐11可以并联或者串联设置；其中等压罐11中可以连接外界的热水加热系统或者是在其内部设置有加热结构，实现自动加热；当然等压罐11也可以连通外界的进水系统，实现补充热水。在本申请的另一个实施例中等压罐11可以与蒸发水箱6的输出端连接，后期直接加热该部分的蒸发末效热水，实现循环使用该部分的热水中的热能。

进一步，所述一级热水箱12与温水箱4之间还设置有第一控制阀14；所述二级热水箱13与换热器2之间还设置有第一供给泵15；所述换热器2与温水箱4之间设置有第二控制阀7；其中，第二控制阀7和第一控制阀14均为电磁阀，该电磁阀为常规的阀体器件，这里不详述。

参见图1，所述外部生产线3包括红糖车间31和精糖车间32；所述二级热水箱13的输入端与红糖车间31、精糖车间32的热水系统连接。红糖车间31和精糖车间32为常规的制糖生产线，本申请由于不保护该部分的结构，因此这里不详述；可以参考专利CN201910463625.4一种红糖连续煮糖罐疏水系统中的具体结构，本申请中的二级热水箱13的输入端可以与上述专利中的水循环装置或者供热装置连接。同理精糖车间32主要生产的是白砂糖一类精加工的产品，可以参考常规的白砂糖加工车间的生产系统，本申请在此不详述。在本申请中由于换热器2内所需加热的混合汁温度在40-43℃左右；而二级热水箱13在本申请中内的热水一般为90℃，根据换热的效率使得换热器2排出的热水温度一般在53～57℃，该部分热能含量较高，因此在本申请中换热器2排出热水会进入到温水箱4内，然后利用温水箱4内所接收的部分煮糖冷凝水及外部清汁板式换热器所排放的I效废水进行混合，提升了温度，使得整个温水箱4内的水温达到70℃左右，这样可以的设计可以有效二次利用换热器2所排出的热水，提高了能源的使用率，降低了能耗。

进一步，在本申请中所述换热器2与蒸发水箱6之间设置有第三控制阀8；这样设计的好处便于后期控制换热器2内排出的热水，便于检修；同时也可以在温水箱4不需要热水时，换热器2直接将多余的热水排出即可。

在本申请中，糖膏的加热温度一般在65-75℃之间，为此本申请中温水箱4内热水的温度在70℃左右可以有效实现上述加热的功能。其中，所述糖膏加热器5设置有两组，两组所述糖膏加热器5的输入端均通过气动阀9与温水箱4连接，两组所述糖膏加热器5的输出端均与蒸发水箱6连接，至少一组所述糖膏加热器5的输出端与蒸发水箱6之间亦设置有所述气动阀9。当然气动阀9可以替换成上述的电磁阀或者是其他电控阀。在本申请中糖膏加热器5不仅限于设计两组，可以根据生产的需求进行增减。

本原糖生产换热系统的工作原理十分简单：利用热水供给装置1进行回收利用富余热水或排放废水，并向换热器2供给富余热水或排放废水；流经换热器2的热水可以进入到温水箱4中与外部的煮糖冷凝水及外部清汁板式换热器所排放的I效废水进行混合进行升温，并向糖膏加热器5提供该热水，利用废水中的热能加热糖膏，当然流经换热器2的热水也可以直接向外排放，流入到蒸发水箱6内，实现废水集中；而糖膏加热器5内的热水也会最终流入到蒸发水箱6内。

本实用新型的原糖生产换热系统利用热水供给装置1进行回收利用富余热水或排放废水，并向外供给富余热水或排放废水；利用热水供给装置1所供给的富余热水或排放废水通过换热器2加热甘蔗混合汁；提高了使用的能源效率；利用温水箱4接收换热器2利用后的热水，并向糖膏加热器5提供该热水，实现二次使用热水。本换热系统利用原糖生产所产生的富余热水，分别根据需求进行二次利用，提高了能源的利用效率，有效降低了使用的成本，满足原糖生产线改装扩容的热能需求。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种原糖生产换热系统，其特征在于：包括

热水供给装置，用于回收外部生产线的富余热水或排放废水；

换热器，其输入端与热水供给装置的输出端连接，用于加热甘蔗混合汁；

温水箱，其输入端与所述换热器的输出端及热水供给装置的输出端连通；

糖膏加热器，其输入端与温水箱的输出端连通；及

蒸发水箱，其输入端与所述糖膏加热器、换热器的输出端连通，所述蒸发水箱的输出端向外排放蒸发末效热水。

2.根据权利要求1所述的一种原糖生产换热系统，其特征在于，所述热水供给装置包括

等压罐，其用于供给储备热水；

一级热水箱，其输入端接入外部废水；其输出端与温水箱的输入端连接；及

二级热水箱；其输入端与所述等压罐、一级热水箱的输出端连通，所述二级热水箱的输出端与换热器的输入端连通。

3.根据权利要求2所述的一种原糖生产换热系统，其特征在于，所述一级热水箱与温水箱之间还设置有第一控制阀。

4.根据权利要求2所述的一种原糖生产换热系统，其特征在于，所述二级热水箱与换热器之间还设置有第一供给泵。

5.根据权利要求2所述的一种原糖生产换热系统，其特征在于，所述外部废水为煮糖冷凝水及外部清汁板式换热器所排放的I效废水。

6.根据权利要求2所述的一种原糖生产换热系统，其特征在于，所述外部生产线包括红糖车间和精糖车间；所述二级热水箱的输入端与红糖车间、精糖车间的热水系统连接。

7.根据权利要求1所述的一种原糖生产换热系统，其特征在于，所述换热器与温水箱之间设置有第二控制阀。

8.根据权利要求1所述的一种原糖生产换热系统，其特征在于，所述换热器与蒸发水箱之间设置有第三控制阀。

9.根据权利要求1所述的一种原糖生产换热系统，其特征在于，所述糖膏加热器设置有两组，两组所述糖膏加热器的输入端均通过气动阀与温水箱连接，两组所述糖膏加热器的输出端均与蒸发水箱连接，至少一组所述糖膏加热器的输出端与蒸发水箱之间亦设置有所述气动阀。

10.根据权利要求1所述的一种原糖生产换热系统，其特征在于，所述蒸发水箱的输出端与热水供给装置连接。

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