CN214064874U - 蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，包括第一换热器、第二换热器、闪蒸器、压缩机；第一换热器的第一进口与余热回收管道的出口之间通过管道连接，第一换热器的第一出口与第二换热管的第二进口之间通过管道连接；第二换热器的第一进口与冷水管连接，第二换热器的第一出口与第一换热器的第二进口之间通过管道连接，第一换热器的第二出口与闪蒸器的进口之间通过管道连接，闪蒸器的出口与压缩机的进口之间通过管道连接。在余热回收的过程中，废蒸汽及冷凝成的液态水不直接与压缩机直接接触，保证了压缩机的使用寿命；同时有效回收蒸煮过程中排放的废热，将其循环利用，降低了蒸汽的消耗成本，节省了蒸煮过程中加热的能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及蒸煮设备技术领域，尤其涉及一种蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统。
背景技术
我国是生产白酒、黄酒、醋、酱油的大国，年产量超过数亿吨，而生产每吨成品平均消耗蒸汽量为10～20吨左右，耗煤1～3吨左右。故每年生产消耗蒸汽达几十亿吨，耗煤数亿吨。
白酒制作工艺上有一道蒸粮排酸工序，即把粮食和发酵物混合先馏酒，之后要经大量的蒸汽进行蒸煮，在将粮食蒸熟的过程中，还要蒸发排出发酵物中的酸性气体等以便利于后续的发酵。此部分消耗蒸汽量占酿造过程蒸汽消耗总量的80％左右，然而，目前的生产工艺系统不能将从粮食和发酵物中排出的含有酸性气体的蒸汽进行热能回收，该含有酸性气体的蒸汽只能被直接排放到环境大气中，不仅造成蒸汽消耗成本高而且污染了环境。
在黄酒、醋等生产过程中都有粮食蒸煮过程，其过程要排放大量的蒸汽，这是传统的做法，在蒸汽排放的过程中，也要带走粮食中的许多成分，这些成分的排出形成了现有产品的特点，例如口感、酸度等。
中国专利申请公布号为CN104031793A提出了一种将蒸煮排出的废蒸汽进行压缩提高温度再换热产生新蒸汽的方法，其排出的废蒸汽与压缩机直接接触，容易损坏压缩机，使用寿命大幅缩短，使得系统难以正常运行。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，以解决现有技术中废蒸汽与压缩机直接接触，容易损坏压缩机的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
本实用新型的一种蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，包括第一换热器、第二换热器、闪蒸器、压缩机；
所述第一换热器的第一进口与余热回收管道的出口之间通过管道连接，所述第一换热器的第一出口与所述第二换热器的第二进口之间通过管道连接；所述第二换热器的第一进口与冷水管连接，所述第二换热器的第一出口与所述第一换热器的第二进口之间通过管道连接，所述第一换热器的第二出口与所述闪蒸器的进口之间通过管道连接，所述闪蒸器的出口与所述压缩机的进口之间通过管道连接。
进一步改进在于，还包括不冷凝气体收集罐，所述第一换热器的冷凝腔通过管道与不冷凝气体收集罐连通，用于收集所述第一换热器的冷凝腔内不凝气体。
进一步改进在于，所述冷水管与所述第二换热器的第一进口之间设置有闸阀，所述压缩机的出口连接蒸汽排出管道，所述蒸汽排出管道上设置有闸阀。
进一步改进在于，所述第一换热器、第二换热器为列管式换热器。
进一步改进在于，所述第一换热器的第一进口、第一出口与所述第一换热器的腔体连通，所述第一换热器的第二进口、第二出口与所述第一换热器的列管连通；或所述第一换热器的第一进口、第一出口与所述第一换热器的列管连通，所述第一换热器的第二进口、第二出口与所述第一换热器的腔体连通；
所述第二换热器的第一进口、第一出口与所述第二换热器的腔体连通，所述第二换热器的第二进口、第二出口与所述第二换热器的列管连通，或所述第二换热器的第一进口、第一出口与所述第二换热器的列管连通，所述第二换热器的第二进口、第二出口与所述第二换热器的腔体连通。
进一步改进在于，所述第一换热器、第二换热器竖直设置，第一换热器的第一进口位于上端，所述第一换热器的第一出口位于下端，所述第一换热器的第二进口位于下端，所述第一换热器的第二出口位于上端；和/或
所述第二换热管的第二进口位于上端，所述第二换热管的第二出口位于下端；所述第二换热器的第一进口位于下端，所述第二换热器的第一出口位于上端。
进一步改进在于，所述压缩机为罗茨压缩机或螺杆式压缩机。
进一步改进在于，所述第一换热器、第二换热器为板式换热器。
进一步改进在于，所述第二换热器为卧式放置的套管式换热器。
进一步改进在于，所述闪蒸器为水汽分离型闪蒸器。
本实用新型的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统通过将余热回收管道内的废热蒸汽经过串联的第一换热器、第二换热器与冷水管中干净的冷水进行换热冷凝，使废热蒸汽从气态变为液态，将热量置换给冷水管的干净冷水，使干净冷水温度上升，经过负压的闪蒸器闪蒸为新蒸汽，并经压缩机压缩成较高温度的蒸汽，以供给蒸煮过程使用，从而有效回收蒸煮过程中排放的废热，将其循环利用，降低了蒸汽的消耗成本，节省了蒸煮过程中加热的能耗；在余热回收的过程中，废蒸汽及由废蒸汽冷凝成的液态水而不直接与压缩机直接接触，保证了压缩机的使用寿命；同时蒸煮回收的热蒸汽冷凝成液态水，便于排污处理，减少大气环境污染。
附图说明
图1为本实用新型一种蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统的结构示意图；
图中，1-第一换热器，10-余热回收管道，11-腔体，12-列管，2-第二换热器，3-闪蒸器，4-压缩机，5-不冷凝气体收集罐，6-闸阀；
A-第一换热器的第一进口，B-第一换热器的第一出口，C-第一换热器的第二进口，D-第一换热器的第二出口；
A’-第二换热器的第一进口，B’-第二换热器的第一出口，C’-第二换热器的第二进口，D’-第二换热器的第二出口。
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作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。
实施例1
如图1所示，本实用新型提供了一种蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，包括第一换热器1、第二换热器2、闪蒸器3、压缩机4；
所述第一换热器1的第一进口A与余热回收管道10的出口之间连接，所述第一换热器1的第一出口B与所述第二换热器2的第二进口C’之间通过管道连接；所述第二换热器2的第一进口A’与冷水管连接，所述第二换热器2的第一出口B’与所述第一换热器1的第二进口C之间通过管道连接，所述第一换热器1的第二出口D与所述闪蒸器3的进口之间通过管道连接，所述闪蒸器3的出口与所述压缩机4的进口之间通过管道连接，压缩机4的出口可通过蒸汽排出管道连接到需要热蒸汽的其他加热系统中。
在上述技术方案中，通过将余热回收管道内的废热蒸汽经过串联的第一换热器、第二换热器与冷水管中干净的冷水进行换热冷凝，使废热蒸汽从气态变为液态，将热量置换给冷水管的干净冷水，使干净冷水温度上升，经过负压的闪蒸器闪蒸为新蒸汽，并经压缩机压缩成较高温度的蒸汽，以供给蒸煮过程或其他需加热的系统中使用，从而有效回收蒸煮过程中排放的废热，将其循环利用，降低了蒸汽的消耗成本；在余热回收的过程中，废蒸汽及由废蒸汽冷凝成的液态水而不直接与压缩机直接接触，保证了压缩机的使用寿命；同时蒸煮回收的热蒸汽冷凝成液态水，便于排污处理，减少大气环境污染。
作为本实用新型的一个优选方案，进一步改进在于，所述第一换热器1的冷凝腔通过管道连接有不冷凝气体收集罐5，不冷凝气体收集罐5用于收集所述第一换热器1冷凝腔内部分不凝气体。通过不冷凝气体收集罐将未及时冷凝的废蒸汽单独收集排放，或者在不凝气体收集罐5中冷凝后排出，便于废气除污处理，减小环境污染。
作为本实用新型的一个优选方案，进一步改进在于，所述冷水管与所述第二换热器2的第一进口A’之间设置有闸阀6，所述蒸汽排出管道上设置有闸阀6。
作为本实用新型的一个优选方案，进一步改进在于，所述压缩机4为罗茨压缩机或螺杆式压缩机。
优选地，所述第一换热器和/或第二换热器为板式换热器。
优选地，所述第二换热器还可以为卧式放置的套管式换热器。优选地，所述闪蒸器为水汽分离型闪蒸器。
实施例2
实施例2在实施例1的方案上进行改进，相同之处，在此不再赘述。在实施例1的基础上，不同之处在于，参照1所示，第一换热器1、第二换热器2为列管式换热器，其中，所述第一换热器1的第一进口A、第一出口B与所述第一换热器1的腔体11连通，所述第一换热器1的第二进口C、第二出口D与所述第一换热器1的列管12连通；所述第二换热器2的结构与第一换热器1的结构上相同，即所述第二换热器2的第一进口A’、第一出口B’与所述第二换热器2的腔体连通，所述第二换热器2的第二进口C’、第二出口D’与所述第二换热器2的列管连通。
作为本实用新型的一个优选方案，进一步改进在于，所述第一换热器1、第二换热器2呈竖直设置，第一换热器1的第一进口A位于上端，所述第一换热器1的第一出口B位于下端，所述第一换热器1的第二进口C位于下端，所述第一换热器1的第二出口D位于上端；
所述第二换热管2的第二进口C’位于上端，所述第二换热管2的第二出口D’位于下端；所述第二换热器2的第一进口A’位于下端，所述第二换热器2的第一出口B’位于上端。
在上述技术方案中，通过将余热回收管道的废蒸汽与竖直设置的第一换热器的腔体连接，接触面积大，使废蒸汽迅速冷凝为液态水；同时，废蒸汽与冷水以相反运动方向接触传热，在余热回收利用时，废蒸汽以及冷凝后的热废水能更充分地与冷水进行热交换，提高了热回收效率，使冷水经换热后达到的水温能更高。换热后较高温度的热水对闪蒸器的负压值要求降低，在达到同等温度的新蒸汽的情况下，对闪蒸器的负压要求和压缩机的功率要求相对较低，压缩机做功低，能耗较低。
当然，在实际应用中，也可以是所述第一换热器1的第一进口A、第一出口B与所述第一换热器1的列管12连通，所述第一换热器1的第二进口C、第二出口D与所述第一换热器1的腔体11连通，所述第二换热器2的第一进口A’、第一出口B’与所述第二换热器2的列管连通，所述第二换热器2的第二进口C’、第二出口D’与所述第二换热器2的腔体连通。
在本实用新型中，各个优选方案之间可以是择一方式实施，也可以是多个方案任意组合实施。
本实用新型的工作过程或工作原理：蒸煮回收蒸汽(一般为100℃左右)通过第一换热器1，与第一换热器1内冷水热交换，将蒸煮回收蒸汽的热量释放，在第一换热器1中冷凝成高温液态水(95℃左右)，由疏水阀排出再流经第二换热器2；流入第二换热器2中的高温液态水，在第二换热器2内与冷水(15℃)进行热交换，进行换热后排出(40℃左右)；经过第二换热器2的冷水吸热后，升温为热水(70℃左右)，随后进入第一换热器1中进行吸热，使热水温度达到90℃左右，从第一换热器1中流出的热水进入闪蒸器3内，在闪蒸器3内，热水闪蒸(闪蒸蒸汽90℃)。蒸煮回收蒸汽中的不凝气体通过不凝气体收集罐收集并排出。压缩机4工作，使得闪蒸器3和第一换热器1的列管内形成负压(绝对压力0.9Bar)，使得第一换热器1的列管中的热水闪蒸出蒸汽，并由压缩机4压缩成较高温度的新蒸汽(105℃)，新蒸汽可通过蒸汽排出管道再供给蒸煮过程使用或者其他需要热蒸汽的系统中使用，从而有效回收蒸煮过程中排放的废热，将其循环利用，降低了蒸汽的消耗成本；同时蒸煮回收的热蒸汽冷凝成液态水，便于排污处理，减少大气环境污染。
应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，包括第一换热器、第二换热器、闪蒸器、压缩机；
所述第一换热器的第一进口与余热回收管道的出口之间通过管道连接，所述第一换热器的第一出口与所述第二换热管的第二进口之间通过管道连接；所述第二换热器的第一进口与冷水管连接，所述第二换热器的第一出口与所述第一换热器的第二进口之间通过管道连接，所述第一换热器的第二出口与所述闪蒸器的进口之间通过管道连接，所述闪蒸器的出口与所述压缩机的进口之间通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，还包括不冷凝气体收集罐，所述第一换热器的冷凝腔通过管道与不冷凝气体收集罐连通，用于收集所述第一换热器的冷凝腔内不凝气体。
3.根据权利要求1所述的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，所述冷水管与所述第二换热器的第一进口之间设置有闸阀，所述压缩机的出口连接蒸汽排出管道，所述蒸汽排出管道上设置有闸阀。
4.根据权利要求1所述的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，所述第一换热器、第二换热器为列管式换热器。
5.根据权利要求4所述的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，所述第一换热器的第一进口、第一出口与所述第一换热器的腔体连通，所述第一换热器的第二进口、第二出口与所述第一换热器的列管连通；或所述第一换热器的第一进口、第一出口与所述第一换热器的列管连通，所述第一换热器的第二进口、第二出口与所述第一换热器的腔体连通；
所述第二换热器的第一进口、第一出口与所述第二换热器的腔体连通，所述第二换热器的第二进口、第二出口与所述第二换热器的列管连通，或所述第二换热器的第一进口、第一出口与所述第二换热器的列管连通，所述第二换热器的第二进口、第二出口与所述第二换热器的腔体连通。
6.根据权利要求5所述的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，所述第一换热器、第二换热器竖直设置，第一换热器的第一进口位于上端，所述第一换热器的第一出口位于下端，所述第一换热器的第二进口位于下端，所述第一换热器的第二出口位于上端；和/或
所述第二换热管的第二进口位于上端，所述第二换热管的第二出口位于下端；所述第二换热器的第一进口位于下端，所述第二换热器的第一出口位于上端。
7.根据权利要求1所述的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，所述压缩机为罗茨压缩机或螺杆式压缩机。
8.根据权利要求1所述的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，所述第一换热器、第二换热器为板式换热器。
9.根据权利要求1所述的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，所述第二换热器为卧式放置的套管式换热器。
10.根据权利要求1所述的蒸汽回收循环利用的蒸煮节能系统，其特征在于，所述闪蒸器为水汽分离型闪蒸器。
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