CN219376086U - 一种糖类错流式tvr六效降膜蒸发节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，包括六个蒸发器组，所述蒸发器组包括预热器、蒸发器和分离器，所述蒸发器组中的五效蒸发器组、六效蒸发器组、四效蒸发器组、三效蒸发器组、二效蒸发器组和一效蒸发器组通过物料管道依次连接，所述五效蒸发器组与进料管连接，所述一效蒸发器组与出料管连接。本实用新型适用于粘度较小、流动性好的物料的蒸发，本蒸发工艺使得浓缩后的物料不易变质，颜色不易变暗，并能降低蒸汽消耗。

Description

一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置

技术领域

本实用新型涉及多效蒸发器技术领域，具体涉及一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置。

背景技术

多效蒸发器应用领域广泛，在食品、制药、饲料、化工以及工业废水领域有着广泛的应用，它对不同的物料进行浓缩蒸发处理，提高溶液固形物浓度。

蒸发器的种类有热虹吸式蒸发器、强制循环蒸发器、降膜式蒸发器、刮膜式蒸发器，其中降膜蒸发器的应用最为广泛。降膜蒸发器是通过蒸发器顶部的布膜装置，将物料均匀的分布在每根管里，使物料以薄膜状沿换热管向下流动。这种蒸发器温度差损失小、传热效率高。

根据加料方式的不同，多效蒸发器分为顺流式蒸发器、逆流式蒸发器、错流式蒸发器目前多效蒸发多为一效、二效、三效、四效蒸发工艺，主要存在以下缺点：

1.普遍能耗较高，以四效蒸发为例蒸发一吨水约需要0.35吨蒸汽、18吨循环水、5.5度电。对于蒸发器来说，如何再利用二次蒸汽是节能减排的重要手段。TVR蒸汽喷射泵用一次蒸汽驱动，在TVR蒸汽喷射泵内形成负压区将蒸发形成的低压的二次蒸汽引入TVR蒸汽喷射器，随一次蒸汽进入蒸发器壳程为其提供热源，在引射过程中低压的二次蒸汽升温、升压，提高了二次蒸汽的品位，低压的二次蒸汽得到二次利用，降低了蒸汽消耗。

2.蒸发器每一效面积较大，物料在蒸发器内需要靠较大流量的泵来循环，这就导致了物料在蒸发器内循环时间过长，对一些热敏性的物料，比如糖类，容易变质、因为循环时间过长导致浓缩后的物料颜色变暗，同时由于循环泵的流量较大，耗电量大、浓缩成本也比较高。

目前的错流蒸发装置多用于工业废水的蒸发、浓缩、结晶，而用于糖类的错流蒸发装置多为四效或三效蒸发，其糖类成品颜色深，流动性差，浓度低，需要循环泵进行强制循环，出料效率低，浓缩速度慢，二次蒸汽不能被充分利用。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型的目的是提供一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，包括六个蒸发器组，所述蒸发器组包括预热器、蒸发器和分离器，所述蒸发器组中的五效蒸发器组、六效蒸发器组、四效蒸发器组、三效蒸发器组、二效蒸发器组和一效蒸发器组通过物料管道依次连接，所述五效蒸发器组与进料管连接，所述一效蒸发器组与出料管连接。根据糖类在低温下粘度较大、高温下粘度较小的特点采用错流式进料方式，物料先进五效蒸发器蒸发浓缩然后顺流进入六效蒸发器蒸发浓缩，物料从六效蒸发器蒸发浓缩后依次逆流经过四效蒸发器、三效蒸发器、二效蒸发器、一效蒸发器，一效蒸发器高温出料。设置的六个串联的蒸发器，每一效蒸发器面积较小，蒸发器不设置大流量循环泵，而是每一效配备一台流量很小的出料泵，大大缩短了物料在蒸发器内的停留时间，物料不容易变质、颜色不容易变暗。

优选的，所述五效蒸发器组中的五效蒸发器、六效蒸发器组中的六效蒸发器、六效预热器和五效蒸发器组中的五效预热器通过物料管道依次连接。利用预热器提高物料进入蒸发器的温度，这样物料进入蒸发器吸热后便可开始蒸发，提高了蒸发器的传热效率。

优选的，所述五效蒸发器组中的五效蒸发器与进料管连接，所述一效蒸发器组中的一效蒸发器与出料管连接。选择与物料温度相近的五效蒸发器进料，温度适配，可以节约蒸汽。一效蒸发器的温度最高，所以选择一效蒸发器出料，糖类物料在高温下粘度较低，流动性好，易于收集，便于糖类的后续加工处理。

优选的，所述蒸发器组中的一效蒸发器底部、二效蒸发器底部、三效蒸发器底部、四效蒸发器底部和五效蒸发器底部通过蒸汽管道依次连接，所述五效蒸发器底部和六效蒸发器底部分别与冷凝水罐连接。将蒸发器中的闪蒸汽再利用，上一效蒸发器的闪蒸汽给下一效的蒸发器加热，提供补充热量，通过再利用闪蒸汽减少蒸汽损耗。

优选的，所述一效蒸发器组中的一效蒸发器通过出料管与闪蒸罐连接，所述闪蒸罐通过蒸汽管道与六效蒸发器连接。物料通过温度最高的一效蒸发器出料进入闪蒸罐，闪蒸罐的高温二次蒸汽给六效蒸发器提供补充热量，减少了蒸汽损耗。

优选的，所述一效蒸发器组中的一效蒸发器与TVR蒸汽喷射泵连接。TVR蒸汽喷射泵用一次蒸汽驱动，在TVR蒸汽喷射泵内形成负压区将蒸发形成的低压的二次蒸汽引入TVR喷射器，随一次蒸汽进入蒸发器壳程为其提供热源，在引射过程中低压的二次蒸汽升温、升压，提高了二次蒸汽的品位，低压的二次蒸汽得到二次利用，降低了蒸汽消耗。

本实用新型的有益效果：

本实用新型根据糖类在低温下粘度较大、高温下粘度较小的特点采用错流式进料方式，根据物料的温度选择与之温度相近的五效蒸发器进行蒸发浓缩，选择温度最高的一效蒸发器进行出料，成品物料粘度较小、流动性好，易于收集，便于后续的加工处理；蒸发器面积小，减少物料的停留时间，物料不易变质，颜色不易变暗；预热器提高物料进入蒸发器的温度，物料在蒸发器内吸热后便可开始蒸发，提高了蒸发器的传热效率；采用TVR蒸汽喷射泵利用低压的二次蒸汽，降低蒸汽消耗；蒸发器底部依次连接，将闪蒸汽再利用给下一效蒸发器提供补充热量，闪蒸罐的二次蒸汽也给六效蒸发器提供补充热量，减少蒸汽损耗。

附图说明

图1：本实用新型的一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置的连接示意图；

图中所示：1.一效蒸发器、2.二效蒸发器、3.三效蒸发器、4.四效蒸发器、5.五效蒸发器、6.六效蒸发器、7.冷凝器、8.闪蒸罐、9.TVR蒸汽喷射泵、10.机封水罐、11.一效预热器、12.二效预热器、13.三效预热器、14.四效预热器、15.五效预热器、16、六效预热器、17.真空罐、18.冷凝水罐、19.机封水泵、20.进料泵、21.一效分离器、22.二效分离器、23.三效分离器、24.四效分离器、25.五效分离器、26.六效分离器、27.出料泵、28.冷凝水泵、29.真空泵。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术所述，基于此，本实用新型提供一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置。

如图1所示，本实用新型提供一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，包括六个蒸发器组，所述蒸发器组包括预热器、蒸发器和分离器。所述进料泵20与五效蒸发器5、出料泵27、六效蒸发器6、出料泵27、六效预热器16、五效预热器15、四效预热器14、四效蒸发器4、出料泵27、三效预热器13、三效蒸发器3、出料泵27、二效预热器12、二效蒸发器2、出料泵27、一效预热器11、一效蒸发器1、出料泵27、闪蒸罐8、出料泵27通过物料管道依次连接，所述出料泵27出口设有质量检测计，所述闪蒸罐8还与六效蒸发器6顶部连接。

温度为60℃的糖类溶液经过进料泵20进入温度55℃压力15.7KPa的五效蒸发器5顶部，然后通过顶部设置的布膜装置，糖类均匀进入换热管以膜状向下流动，边流动边蒸发，糖类离开换热管后进入汽液分离室汽液分离，汽体进入六效蒸发器6，被浓缩的糖类进入出料泵27然后进入温度45℃压力9.6KPa的六效蒸发器6顶部，六效蒸发器6工作原理同五效蒸发器5，糖类在六效蒸发器6浓缩后经过出料泵27、六效预热器16、五效预热器15、四效预热器14进入温度65℃压力25KPa的四效蒸发器4，四效蒸发器4工作原理同五效蒸发器5，糖类在四效蒸发器4浓缩后经过出料泵27、三效预热器13进入温度75℃压力38.5KPa的三效蒸发器3，糖类在三效蒸发器3浓缩后经过出料泵27、二效预热器12进入温度85℃压力57.8KPa的二效蒸发器2，糖类在二效蒸发器2浓缩后经过出料泵27、一效预热器11进入温度95℃压力84.5KPa的一效蒸发器1，糖类在一效蒸发器1浓缩后进入闪蒸罐8、出料泵27，出料泵27出口的质量流量计检测糖类浓度，浓度符合要求的进入下一个工段，浓度不符合要求的进入进料泵20再重新进入五效蒸发器5进行浓缩。

所述TVR蒸汽喷射泵9与一效蒸发器1、一效分离器21、二效蒸发器2、二效分离器22、三效蒸发器3、三效分离器23、四效蒸发器4、四效分离器24、五效蒸发器5、五效分离器25、六效蒸发器6、六效分离器26、终端冷凝器7、冷凝水罐18、冷凝水泵28通过蒸汽管道依次连接，所述终端冷凝器7上下两端与管网连接。所述一效分离器21底部、二效分离器22底部、三效分离器23、四效分离器24底部、五效分离器26底部、六效分离器26底部分别与出料泵27连接。所述一效分离器21顶部还与TVR蒸汽喷射泵9连接。

来自管网的饱和蒸汽进入TVR蒸汽喷射泵9，TVR蒸汽喷射泵9的进气压力为0.6MPa，排出压力为0.16MPa，TVR蒸汽喷射泵9将蒸汽泵入一效蒸发器1顶部将其加热至95℃，一效蒸发器1顶部还给一效预热器11提供热量；一效蒸发器1产生的二次蒸汽从一效蒸发器11底部通过一效分离器21进入二效蒸发器2，二次蒸汽还从一效分离器21顶部进入TVR蒸汽喷射泵9；蒸汽将二效蒸发器2加热至85℃，二效蒸发器2顶部还给二效预热器12提供热量；二效蒸发器2产生的二次蒸汽从二效蒸发器2底部通过二效分离器22进入三效蒸发器3将其加热至75℃，三效蒸发器3顶部还给三效预热器23提供热量；三效蒸发器3产生的二次蒸汽从三效蒸发器3底部通过三效分离器23进入四效蒸发器4将其加热至65℃，四效蒸发器4顶部还给四效预热器14提供热量；四效蒸发器4产生的二次蒸汽从四效蒸发器4底部通过四效分离器24进入五效蒸发器5将其加热至55℃，五效蒸发器5顶部还给五效预热器15提供热量；五效蒸发器5产生的二次蒸汽从五效蒸发器5底部通过五效分离器25进入六效蒸发器6将其加热至45℃，闪蒸罐8还与六效蒸发器6顶部连接给其提供热量，六效蒸发器6产生的二次蒸汽从六效蒸发器6底部通过六效分离器26进入冷凝器7冷凝，冷凝水依次通过冷凝水罐18、冷凝水泵28进入水处理阶段。其中，从一效蒸发器1到一效分离器21的气液混合物中的液体即物料从一效分离器21底部通过出料泵27进入闪蒸罐，从二效蒸发器2到二效分离器22的气液混合物中的液体即物料从二效分离器22底部通过出料泵27进入一效蒸发器1，从三效效蒸发器3到三效分离器23的气液混合物中的液体即物料从三效分离器23底部通过出料泵27进入二效蒸发器2，从四效蒸发器4到四效分离器24的气液混合物中的液体即物料从四效分离器24底部通过出料泵27进入三效蒸发器3，从五效蒸发器5到五效分离器25的气液混合物中的液体即物料从五效分离器25底部通过出料泵27进入六效蒸发器6，从六效蒸发器6到六效分离器26的气液混合物中的液体即物料从六效分离器26底部通过出料泵27进入四效蒸发器4。

一效蒸发器1中的闪蒸汽通过闪蒸汽管道给二效蒸发器2加热作为补充热源，二效蒸发器2中的闪蒸汽通过闪蒸汽管道给三效蒸发器3加热作为补充热源，三效蒸发器3中的闪蒸汽通过闪蒸汽管道给四效蒸发器4加热作为补充热源，四效蒸发器4中的闪蒸汽通过闪蒸汽管道给五效蒸发器5加热作为补充热源，五效蒸发器5和六效蒸发器6的闪蒸汽进入冷凝水罐18冷凝，通过冷凝水泵28进入水处理厂。

所述一效蒸发器1、一效预热器11、二效蒸发器2、二效预热器12、三效蒸发器3、三效预热器13、四效蒸发器4、四效预热器14、五效蒸发器5、五效预热器15、六效蒸发器6、六效预热器16的壳程的上下排气阀与不凝气体总管连接，不凝气体通过管道进入终端冷凝器7，冷凝为液体后进入冷凝水罐18，通过冷凝水泵28进入水处理厂。

所述出料泵27、进料泵20、真空泵29、冷凝水泵28通过机封水泵19与机封水罐10连接，机封水给出料泵27、进料泵20、真空泵29、冷凝水泵28进行冷却。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本实用新型实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。

实施例

一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，包括六个蒸发器组，所述蒸发器组包括预热器、蒸发器和分离器。进料泵20与五效蒸发器5、出料泵27、六效蒸发器6、出料泵27、六效预热器16、五效预热器15、四效预热器14、四效蒸发器4、出料泵27、三效预热器13、三效蒸发器3、出料泵27、二效预热器12、二效蒸发器2、出料泵27、一效预热器11、一效蒸发器1、出料泵27、闪蒸罐8、出料泵27通过物料管道依次连接，出料泵27出口设有质量检测计，所述闪蒸罐8还与六效蒸发器6顶部连接。

温度为60℃的果糖溶液经过进料泵20进入温度55℃压力15.7KPa的五效蒸发器5顶部，然后通过顶部设置的布膜装置，果糖均匀进入换热管以膜状向下流动，边流动边蒸发，果糖离开换热管后进入汽液分离室汽液分离，汽体进入六效蒸发器6，被浓缩的果糖进入出料泵27然后进入温度45℃压力9.6KPa的六效蒸发器6顶部，六效蒸发器6工作原理同五效蒸发器5，果糖在六效蒸发器6浓缩后经过出料泵27、六效预热器16、五效预热器15、四效预热器14进入温度65℃压力25KPa的四效蒸发器4，四效蒸发器4工作原理同五效蒸发器5，果糖在四效蒸发器4浓缩后经过出料泵27、三效预热器13进入温度75℃压力38.5KPa的三效蒸发器3，果糖在三效蒸发器3浓缩后经过出料泵27、二效预热器12进入温度85℃压力57.8KPa的二效蒸发器2，果糖在二效蒸发器2浓缩后经过出料泵27、一效预热器11进入温度95℃压力84.5KPa的一效蒸发器1，果糖在一效蒸发器1浓缩后进入闪蒸罐8、出料泵27，出料泵27出口的质量流量计检测果糖浓度，浓度符合要求的进入下一个工段，浓度不符合要求的进入进料泵20再重新进入五效蒸发器5进行浓缩。

TVR蒸汽喷射泵9与一效蒸发器1、一效分离器21、二效蒸发器2、二效分离器22、三效蒸发器3、三效分离器23、四效蒸发器4、四效分离器24、五效蒸发器5、五效分离器25、六效蒸发器6、六效分离器26、终端冷凝器7、冷凝水罐18、冷凝水泵28通过蒸汽管道依次连接，终端冷凝器7上下两端与管网连接。一效分离器21底部、二效分离器22底部、三效分离器23、四效分离器24底部、五效分离器26底部、六效分离器26底部分别与出料泵27连接。一效分离器21顶部还与TVR蒸汽喷射泵9连接。

来自管网的饱和蒸汽进入TVR蒸汽喷射泵9，TVR蒸汽喷射泵9的进气压力为0.6MPa，排出压力为0.16MPa，TVR蒸汽喷射泵9将蒸汽泵入一效蒸发器1顶部将其加热至95℃，一效蒸发器1顶部还给一效预热器11提供热量；一效蒸发器1产生的二次蒸汽从一效蒸发器11底部通过一效分离器21进入二效蒸发器2，二次蒸汽还从一效分离器21顶部进入TVR蒸汽喷射泵9；蒸汽将二效蒸发器2加热至85℃，二效蒸发器2顶部还给二效预热器12提供热量；二效蒸发器2产生的二次蒸汽从二效蒸发器2底部通过二效分离器22进入三效蒸发器3将其加热至75℃，三效蒸发器3顶部还给三效预热器23提供热量；三效蒸发器3产生的二次蒸汽从三效蒸发器3底部通过三效分离器23进入四效蒸发器4将其加热至65℃，四效蒸发器4顶部还给四效预热器14提供热量；四效蒸发器4产生的二次蒸汽从四效蒸发器4底部通过四效分离器24进入五效蒸发器5将其加热至55℃，五效蒸发器5顶部还给五效预热器15提供热量；五效蒸发器5产生的二次蒸汽从五效蒸发器5底部通过五效分离器25进入六效蒸发器6将其加热至45℃，闪蒸罐8还与六效蒸发器6顶部连接二次利用蒸汽给其提供补充热量，六效蒸发器6产生的二次蒸汽从六效蒸发器6底部通过六效分离器26进入冷凝器7冷凝，冷凝水依次通过冷凝水罐18、冷凝水泵28进入水处理阶段。其中，从一效蒸发器1到一效分离器21的气液混合物中的液体即物料从一效分离器21底部通过出料泵27进入闪蒸罐，从二效蒸发器2到二效分离器22的气液混合物中的液体即物料从二效分离器22底部通过出料泵27进入一效蒸发器1，从三效效蒸发器3到三效分离器23的气液混合物中的液体即物料从三效分离器23底部通过出料泵27进入二效蒸发器2，从四效蒸发器4到四效分离器24的气液混合物中的液体即物料从四效分离器24底部通过出料泵27进入三效蒸发器3，从五效蒸发器5到五效分离器25的气液混合物中的液体即物料从五效分离器25底部通过出料泵27进入六效蒸发器6，从六效蒸发器6到六效分离器26的气液混合物中的液体即物料从六效分离器26底部通过出料泵27进入四效蒸发器4。

一效蒸发器1、一效预热器11、二效蒸发器2、二效预热器12、三效蒸发器3、三效预热器13、四效蒸发器4、四效预热器14、五效蒸发器5、五效预热器15、六效蒸发器6、六效预热器16的壳程的上下排气阀与不凝气体总管连接，不凝气体通过管道进入终端冷凝器7，冷凝为液体后进入冷凝水罐18，通过冷凝水泵28进入水处理厂。

出料泵27、进料泵20、真空泵29、冷凝水泵28通过机封水泵19与机封水罐10连接，机封水给出料泵27、进料泵20、真空泵29、冷凝水泵28进行冷却。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，包括六个蒸发器组，所述蒸发器组包括预热器、蒸发器和分离器，其特征在于：所述蒸发器组中的五效蒸发器组、六效蒸发器组、四效蒸发器组、三效蒸发器组、二效蒸发器组和一效蒸发器组通过物料管道依次连接，所述五效蒸发器组与进料管连接，所述一效蒸发器组与出料管连接。

2.根据权利要求1所述糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，其特征在于：所述五效蒸发器组中的五效蒸发器、六效蒸发器组中的六效蒸发器、六效预热器和五效蒸发器组中的五效预热器通过物料管道依次连接。

3.根据权利要求1或2所述糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，其特征在于：所述五效蒸发器组中的五效蒸发器与进料管连接，所述一效蒸发器组中的一效蒸发器与出料管连接。

4.根据权利要求1或2所述糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，其特征在于：所述蒸发器组中的一效蒸发器底部、二效蒸发器底部、三效蒸发器底部、四效蒸发器底部和五效蒸发器底部通过蒸汽管道依次连接，所述五效蒸发器底部和六效蒸发器底部分别与冷凝水罐连接。

5.根据权利要求4所述糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，其特征在于：所述一效蒸发器组中的一效蒸发器通过出料管与闪蒸罐连接，所述闪蒸罐通过蒸汽管道与六效蒸发器连接。

6.根据权利要求1或2所述糖类错流式TVR六效降膜蒸发节能装置，其特征在于：所述一效蒸发器组中的一效蒸发器与TVR蒸汽喷射泵连接。