NLZ型逆流冷凝真空器在糖廠的應(yīng)用(圖)

　　【中國(guó)制冷網(wǎng)】一、目前國(guó)內(nèi)使用的真空冷凝設(shè)備

    目前國(guó)內(nèi)糖廠使用的真空冷凝設(shè)備有三種。

    （一）淋灑式冷凝器+真空泵系統(tǒng)

    這是國(guó)內(nèi)外很早就使用的傳統(tǒng)的真空冷凝設(shè)備。由一個(gè)淋灑式冷凝器與一個(gè)真空泵組成，屬干式接觸式冷凝器。其z*大優(yōu)點(diǎn)是：在所有的真空冷凝系統(tǒng)中，其用水量是z*少的。其缺點(diǎn)是：淋灑式冷凝器與真空泵費(fèi)用是這幾種真空系統(tǒng)中z*大的，真空泵容易損壞，維護(hù)麻煩，配件貴；運(yùn)行耗電多；真空度受所套配的真空泵的功率及效能限制。

    （二）傳統(tǒng)的TDP水噴射冷凝器

    此種冷凝器于70年代開(kāi)始在我國(guó)糖廠使用，是至今為止我國(guó)大多糖廠普遍使用的傳統(tǒng)的水噴射冷凝器，其特點(diǎn)是能把淋灑式冷凝器的冷凝作用與真空泵排除空氣（包括不凝結(jié)氣體）的作用合并在一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備中同時(shí)完成。與淋灑式冷凝器+真空泵系統(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造；無(wú)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件，操作、調(diào)節(jié)、維修簡(jiǎn)便，不用專(zhuān)人管理；能耗比真空泵系統(tǒng)低5~10%。其缺點(diǎn)是：用水量比真空泵系統(tǒng)大，水壓要求高（0.15MPa以上）在使用循環(huán)水（水溫約30℃）時(shí)，由于其冷凝效果不好，真空嚴(yán)重偏低，不能滿(mǎn)足煮糖要求。

    （三）進(jìn)口或仿制的印度噴射霧化式冷凝器

    該類(lèi)型冷凝器由印度SEDL公司制造，z*早于2005年由東亞糖業(yè)寧明公司引進(jìn)使用，現(xiàn)已有多家企業(yè)仿制生產(chǎn)。與TDP水噴射冷凝器相比，該類(lèi)型冷凝器有以下改進(jìn)。

    1、在垂直噴射的基礎(chǔ)上，增加了橫向噴射的噴嘴裝置，增大了低溫的橫向噴射水流與高溫的汁汽流的接觸面積和接觸時(shí)間，使冷熱流體的熱交換較充分，冷凝形成真空的效果也較好。

    2、在器內(nèi)增加了過(guò)濾裝置，有利于清渣，避免水質(zhì)不好造成噴嘴堵塞。

    3、可采用自控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)罐內(nèi)真空信號(hào)反饋調(diào)節(jié)氣動(dòng)蝶閥的開(kāi)啟從而控制進(jìn)水的流量，達(dá)到節(jié)水節(jié)能的效果。

    經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)數(shù)家糖廠多年使用檢測(cè)，該種冷凝器有以下優(yōu)點(diǎn)：

    （1）真空度較高且較穩(wěn)定；

    （2）用水量比傳統(tǒng)TDP冷凝器省約20%而真空度要比TDP冷凝器高；

    （3）所需水壓較低，0.05~0.15MPa即可。

     二、NLZ型逆流冷凝真空器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能。

    （一）NLZ型逆流冷凝真空器的結(jié)構(gòu)

    該產(chǎn)品是由南寧市馬土特機(jī)械制造有限公司與廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的糖機(jī)專(zhuān)家、資深教授在對(duì)印度進(jìn)口的噴射霧化式冷凝器進(jìn)行吸收、消化基礎(chǔ)上，于2007年獨(dú)立自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一款擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型冷凝真空器，該新型逆流冷凝真空器與印度進(jìn)口及仿印度式冷凝器相比，在結(jié)構(gòu)上又有多項(xiàng)改進(jìn)，性能更為優(yōu)越。NLZ型逆流冷凝器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。這兩種冷凝器的結(jié)構(gòu)及性能對(duì)比見(jiàn)下表。

中國(guó)制冷網(wǎng)配圖：兩種冷凝器結(jié)構(gòu)性能對(duì)比

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    （二）技術(shù)指標(biāo)

    1、真空度≥0.088MPa

    2、進(jìn)水溫度：25℃~45℃

    3、出水溫度：35℃~55℃

    4、進(jìn)水壓力：0.02~0.15MPa

    （三）NLZ型逆流冷凝真空器的突出優(yōu)點(diǎn)：

    1.真空度高且穩(wěn)定

    經(jīng)多家糖廠在07／08、08／09榨季使用顯示，NLZ型逆流冷凝真空器在使用循環(huán)水的工況下，通過(guò)調(diào)節(jié)入水閥（或自動(dòng)控制）真空度可達(dá)：

    煮甲糖（前期）濃縮糖漿：0.086～0.088MPa

    （中后期）養(yǎng)晶：0.088～0.094MPa

    蒸發(fā)：0.075～0.090MPa

    蒸發(fā)罐使用時(shí)，轉(zhuǎn)停罐真空度恢復(fù)快。

    2.在相同的工況條件下用水量在同類(lèi)產(chǎn)品中（濕式接觸式冷凝器）是z*少的。

    3.既適用于煮糖罐，又適用于蒸發(fā)罐。

    4.水壓要求低，煮糖前期z*好為0.07～0.10MPa，中后期0.02～0.07MPa就可以了。

    5.當(dāng)循環(huán)水溫很高（≥40℃）時(shí)，可采用噴霧進(jìn)低溫水，噴射進(jìn)高溫水方案同樣可得到0．086～0．090MPa的高真空度。

    6.噴嘴及器體均為不銹鋼，無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)部件，無(wú)須維修。

    7.價(jià)格比真空泵系統(tǒng)便宜，電耗比真空泵系統(tǒng)低，真空度比真空泵系統(tǒng)更高且更穩(wěn)定。

　　三、新型逆流冷凝器的工作原理

　　從冷凝方式來(lái)分，TDP冷凝器、印度噴射霧化式冷凝器與馬土特公司的NLZ型逆流冷凝器都屬于濕式接觸式冷凝器，工作原理基本相同。其之所以能形成真空，是由于兩種作用：第一是冷凝作用，低溫的噴射（霧）水流與高溫的蒸汽直接接觸，進(jìn)行熱交換，將絕大部分的蒸汽凝結(jié)成水，使蒸汽的體積急劇地縮小，從而獲得一定的直空；第二是抽吸作用，從噴射嘴高速?lài)娚涞乃鲗⒉荒龤怏w及一小部分未被冷凝的蒸汽挾帶在汽室中互相摩擦混合和壓縮，再經(jīng)一段一定高度的尾管的抽吸作用排入大氣，因而獲得更高的真空度。大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)實(shí)踐證明，第一種作用（冷凝作用）形成真空度的效果要比第二種作用（抽吸作用）大得多。冷凝器z*理想的狀態(tài)是：低溫的噴射（霧）水流與高溫的蒸汽完全充分接觸，徹底進(jìn)行熱交換，結(jié)果是將全部的蒸汽凝結(jié)成水，再通過(guò)高速射流的抽吸作用把這些凝結(jié)水及不凝氣體從尾管排走，這時(shí)將達(dá)到z*高的真空度。此時(shí)所需的低溫水量可用以下熱量平衡公式求出：  

　　 式中：D―進(jìn)入冷凝器的蒸汽量（kg/h）

    i―蒸汽熱焓（kj/kg)

    t2­―冷凝水溫度（℃）

    t1―低溫冷水溫度（℃）

    w―低溫冷水消耗量（kg/h）

    c水―水的比熱［kj/(kg?℃)］

    但在實(shí)際生產(chǎn)中，冷凝器要完全達(dá)到這種z*理想的狀態(tài)是不可能的，我們只能做到使冷凝器盡可能接近這種理想狀態(tài)。這就要求我們把冷凝器這兩種作用都盡可能充分發(fā)揮出來(lái)。而TDP型冷凝器只有噴射嘴，抽吸作用很強(qiáng)，而冷凝作用很弱，從噴射嘴噴射出的低溫射流與高溫汁汽的接觸面積很小，熱交換顯然很不充分，冷凝效果很差，所以其真空度低且不穩(wěn)定，特別在水溫高時(shí)更明顯，往往不能滿(mǎn)足煮糖特別是甲糖和蒸發(fā)生產(chǎn)對(duì)真空度的要求。印度噴射霧化式冷凝器在保證抽吸作用的基礎(chǔ)上，增加了橫向噴霧嘴，其冷凝作用比TDP冷凝器要大得多，故形成的真空度自然要比TDP冷凝器高。其在生產(chǎn)中的效果是：在相同的工況下（用水量相同）其真空度比TDP冷凝器要高且穩(wěn)定；或者說(shuō)在相同真空度情況下，其用水量比TDP冷凝器要少。

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