NLZ型逆流冷凝真空器在糖廠的應(yīng)用(圖)

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

    目前國內(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年代開始在我國糖廠使用，是至今為止我國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)簡單，易于制造；無機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件，操作、調(diào)節(jié)、維修簡便，不用專人管理；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)，通過罐內(nèi)真空信號(hào)反饋調(diào)節(jié)氣動(dòng)蝶閥的開啟從而控制進(jìn)水的流量，達(dá)到節(jié)水節(jié)能的效果。

    經(jīng)過國內(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)見下圖。這兩種冷凝器的結(jié)構(gòu)及性能對(duì)比見下表。

中國制冷網(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，無運(yùn)轉(zhuǎn)部件，無須維修。

    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，從噴射嘴高速噴射的水流將不凝氣體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。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；或者說在相同真空度情況下，其用水量比TDP冷凝器要少。

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