[发明专利]板式蒸发器以及在精制糖厂蒸发系统中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及制糖生产设备的改进，特别是针对精制糖厂的糖汁蒸发设备的改进及应用。 

背景技术

蒸发是糖厂热力系统的中心，既是高温蒸汽的消耗者，也是低温蒸汽的供应站，还是锅炉入炉水及其他工艺用水的主要来源。随着工业技术的迅猛发展，糖厂的蒸发系统及设备亦不断地改进和创新，种类非常繁多。长期以来糖厂用蒸发罐主要是以非膜式的列管式蒸发罐为主。我国糖厂使用的标准式蒸发罐(亦称Robert式蒸发罐)以及在其基础上发展的外循环式蒸发罐和多降液管蒸发罐，都属于非膜式蒸发罐。而目前中国的甘蔗糖厂中，蒸发系统使用的大多是基于标准式蒸发罐的五效真空蒸发。近年来，经济方面的原因迫使糖厂不断地减少蒸汽消耗，因此，目前以多效蒸发系统为基础的、更为有效的蒸发设备及蒸发系统的重要性日益突出。从能源经济的观点出发，就更有效的蒸发系统来说，其基础是具有高K值、能以低温差运行的蒸发罐。而各种板式蒸发罐就是传统罗伯特式和普通降膜式蒸发罐的一种替代产品。自从1987年以来，制糖工业就巳经取得了使用板式蒸发罐的经验。板式蒸发罐技术可细分为升膜式和降膜式两种。与普通循环和连续流动蒸发罐相比，这种新技术可保证较短的蔗汁停留时间，较低色素形成，减少维修工作且具有更好的传热性能，是一种能提高能源经济性的设备。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能够高效节能蒸发设备，解决目前糖厂使用的标准式蒸发罐的五效真空蒸发的蒸汽消耗高、时间长、效果不好的问题，并缩短精制糖厂的糖汁蒸发时间。 

本发明的技术方案是这样实现的： 

将现有糖厂的非膜式的列管式蒸发罐(Robert式蒸发罐)或者外循环式蒸发罐和多降液管蒸发罐用板式蒸发器代替，并将现有糖厂的五效真空蒸发变成三效预热器的两效蒸发系统。 

本发明的精制糖厂蒸发系统，包括蒸发器和汽水分离器，其特征在于：使用板式蒸发器取代外循环式列管式蒸发罐和多降液管蒸发罐，将五效真空蒸发变成三效预热器的两效蒸发系统，它包括预热器、板式蒸发器和汽水分离器，糖汁由泵输出后接一效预热器(PH1)， 加热汽源使用二效板式蒸发器经汽水分离器分离后的汁汽；一效预热器糖汁出口管接去二效预热器，加热汽源使用一效板式蒸发器经汽水分离后的汁汽；二效预热器糖汁出口管接三效预热器，三效预热器加热汽源使用降温降压后的混合蒸汽；一效板式蒸发器接混合蒸汽管作为加热汽源，一效板式蒸发器出口接汽水分离器经分离后，糖汁去往二效板式蒸发器，分离后的汁汽接二效板式蒸发器及二效预热器作为加热汽源使用，而二效汽水分离器出口管接一效预热器和冷凝器。 

所述的三效预热器的两效蒸发系统，预热器采用的是板式换热器，板式换热器由一组波纹板片，橡胶密封垫和一副金属框架组成，板片之间构成流道并由密封垫密封，冷热流体在密封垫的引导下分别交替地流过各自的流道并通过板片传递热量。 

所述的汽水分离器是一个压力容器，内部有相关进气构件和液滴捕集构件，气体由上部出口，液相由下部收集，饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分形成小液滴随气体一起流动，实现凝液回收或者气相净化。 

所述的板式蒸发器可以看成是由一个板式加热室和一个汁汽分离罐结合而成的蒸发罐。加热室由一定数量的金属板组合而成。两板之间交替作为加热蒸汽的通道和糖汁通道。糖汁在通道中可以呈升膜、降膜或升降膜的移动。物料从板间通过，并被蒸汽加热而蒸发。汽液混合物从出口处排出，然后进入汽水分离器，在分离器中将汽液分离，从而获得浓缩物料和二次蒸汽。在多级蒸发中，浓缩的物料和二次蒸汽将进入下一级蒸发器，继续蒸发。 

采用上述板式蒸发器以后，糖厂的糖汁蒸发工艺流程为： 

带有三效预热器的两效蒸发系统，先将物料经过三效板式预热器加热，使之达到合适的蒸发温度，然后进入板式蒸发器进行蒸发浓缩。本发明是二效蒸发，在经过蒸发后的糖浆都经过气液分离器对糖浆和汁汽进行气液分离。分离后的糖汁进入下效蒸发(煮糖工段煮炼)，汁汽抽去作为下一效蒸发器或预热器热源。 

本发明精制糖厂蒸发系统的有益效果： 

本发明蒸发系统采用的板式蒸发器是近年发展起来的一种新型高效节能蒸发设备，和传统的管式蒸发器比较，具有如下特色和优点： 

(1)本发明蒸发系统使用板式蒸发器，对热能利用效率高，故能使用较低温度的热源，对于提高糖厂热力利用有着显著效果。同时，板式蒸发器具有热效率高，结垢速率低，运行周期长，操作灵活简便等特点，且整套系统占地面积小，对于厂房空间局限要求不高，适用范围广，是一种值得推广的新型蒸发系统。