觀察酒精生產(chǎn)中用的空氣散熱器
作者:明順空氣換熱器 發(fā)布:2012年6月30日 瀏覽次數(shù): 2817
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摘要:在酒精出產(chǎn)過程中, 原料的液化、糖化及發(fā)酵等, 都需求適宜的溫度。傳統(tǒng)的真空和蛇形管噴淋冷卻方 法, 需求耗費(fèi)良多的水, 跟著酒精出產(chǎn)量的不時(shí)添加, 耗水量也隨之加大, 加劇了水成本缺少的場面。為了節(jié)省 用水, 還又使酒精出產(chǎn)過程不受影響, 經(jīng)由重復(fù)研究、執(zhí)行, 設(shè)計(jì)了螺旋板換熱器, 革新了冷卻系統(tǒng)。合用結(jié) 果標(biāo)明, 螺旋板換熱器在酒精出產(chǎn)中的優(yōu)勝性及其長處特殊凸起, 它不只降低了用水量, 并且溫度調(diào)定比擬精 確, 占用空間小, 缺陷率低, 抵達(dá)了既節(jié)能降耗, 又擔(dān)保了出產(chǎn)順暢進(jìn)行的目標(biāo)。 要害詞: 酒精; 出產(chǎn)過程; 螺旋板換熱器; 運(yùn)用 中圖分類號(hào): TS262.2;TS201.44;TS261.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B 0 引 言 本來我廠的出產(chǎn)工藝, 調(diào)定溫度悉數(shù)采用的是傳統(tǒng)的真 空冷卻和多層盤管或蛇形管噴淋冷卻的辦法。跟著近年來酒 精產(chǎn)量的添加, 耗水量也越來越多, 每到炎天, 城市用水嚴(yán)肅, 水源缺乏不克不及擔(dān)保正常出產(chǎn), 且出產(chǎn)用水的增多也添加了污 水措置義務(wù)量。介于這種狀況我廠經(jīng)由重復(fù)研究、執(zhí)行、革新 了冷卻系統(tǒng), 運(yùn)用了螺旋板換熱器, 后果驗(yàn)證螺旋板換熱器在 酒精出產(chǎn)過程中, 不單降低了用水量, 調(diào)定溫度也較準(zhǔn)確, 占 用空間小, 大大降低了缺陷率, 節(jié)省了維修資金, 既節(jié)能降耗, 又擔(dān)保了出產(chǎn)的順暢進(jìn)行。 1 材料 我廠的酒精出產(chǎn)是用可再生成本糧食作原料, 經(jīng)由機(jī)械 決裂摧毀, 加水制成料漿, 然后經(jīng)由液化、糊化、糖化、發(fā)酵等一系 列過程后再經(jīng)由蒸餾提掏出高純度的酒精。 在出產(chǎn)過程中, 液化時(shí)的預(yù)液化醪溫度節(jié)制在 80 ̄90℃ ( 薯類) 90 ̄97℃( 谷類) 之間。液化醪的制備, 是把肯定濃度的 粉漿在肯定溫度下, 運(yùn)用耐高溫 α- 淀粉酶將粉漿中的淀粉 矯捷水解為可溶性糊精、少數(shù)麥芽糖和葡萄糖。而液化后的液 化醪溫度較高, 常在 95 ̄105℃之間, 需冷卻至 58 ̄62℃之間進(jìn)行糖化。而糖化后的糖化醪又需冷卻到 28 ̄38℃才干進(jìn)行 酵母菌的培養(yǎng)及發(fā)酵。并且在發(fā)酵初期因?yàn)槲⑸锏恼归_, 生 化回響釋放出肯定量的生物熱, 也需實(shí)時(shí)冷卻維持適宜的發(fā) 酵溫度才干擔(dān)保發(fā)酵過程的順暢進(jìn)行。因?yàn)橐夯驳臏囟雀? 冷卻可采用真空冷卻加大氣風(fēng)冷即能完成。而糖化后到發(fā)酵 的冷卻辦法我們本來采用的是多層盤管噴淋冷卻, 即在銅的 多層盤管上面用水槽淋水, 因?yàn)槔渌c銅管的熱交流面積小 而換熱效率低; 發(fā)酵前期采用的發(fā)酵罐內(nèi)置多層蛇形冷卻管 和外壁冷卻, 因?yàn)榘l(fā)酵前期所發(fā)生的生化熱需求不時(shí)的取水 來冷卻。由于這后兩個(gè)過程都耗能耗水量大, 當(dāng)時(shí)我們都引進(jìn) 了高效換熱器設(shè)備 - 螺旋板換熱器。 螺旋板換熱器的構(gòu)造事理及運(yùn)用辦法: 螺旋板換熱器是 一種高效換熱器設(shè)備,按構(gòu)造辦法可分為不成拆式( Ⅰ型) 螺 旋板式及可拆式( Ⅱ型、Ⅲ型) 螺旋板式換熱器。 螺旋板換熱器由兩張板卷制而成, 構(gòu)成了兩個(gè)平均的螺 旋通道, 兩種傳熱介質(zhì)可進(jìn)行全逆流活動(dòng), 大大加強(qiáng)了換熱效 果, 即便兩種小溫差介質(zhì), 也能抵達(dá)胡想的換熱結(jié)果。在殼體 上的接收采用切向構(gòu)造, 部分阻力小, 因?yàn)槁菪ǖ赖那适?平均的, 液體在設(shè)備內(nèi)活動(dòng)沒有大的轉(zhuǎn)向, 總的阻力小, 因此 可進(jìn)步設(shè)計(jì)流速使之具有較高的傳熱才干。II 型可拆式螺旋 板換熱器構(gòu)造事理與不成拆式換熱器根本一樣, 但個(gè)中一個(gè)通道可拆開清洗, 特殊合用有粘性、有沉淀液體的熱交流, 單 臺(tái)設(shè)備不克不及知足運(yùn)用要求時(shí), 可以多臺(tái)組合運(yùn)用[3]。我們當(dāng)時(shí) 糖化后運(yùn)用的是無錫市雪浪發(fā)酵工程設(shè)備廠的兩臺(tái)螺旋板換 熱器, 換熱面積為 120m2 通道為 20cm。前期發(fā)酵槽冷卻運(yùn)用 的是江蘇五龍機(jī)械有限公司出產(chǎn)的 KS100- 18 型螺旋板換熱 器, 降低主發(fā)酵期的生熱。 2 辦法 2.1 傳熱效率核算 在糖化后我們當(dāng)時(shí)運(yùn)用的兩臺(tái)螺旋板換熱器換熱面積為 120m2, 通道為 20cm 的螺旋板換熱器, 用水溫度是 20℃, 當(dāng)時(shí) 產(chǎn)量為 1000t/d, 原料化為糖化醪為 3500t/d, 用螺旋板冷卻, 通 過理論證實(shí), 我們當(dāng)時(shí)用的 φ150 水管, 水措置來的冷水約為 350m3/h。日用水量為 8400t。而本來產(chǎn)量是 600t/d, 原料化為糖 化 醪 為 2100t/d, 用 噴 淋 冷 卻 , 用 水 量 六 臺(tái) 水 泵 為 IS100- 80- 160 泵 , 泵 出 口 為 φ80, 流 量 60 ̄120m3/h, 取 100m3/h, 六臺(tái)用水量為 600t/h, 則日用水量為 14400t/d;癁 1000t/d 原料, 則日用水量為 24000t/d。傳熱效率比與用水量成 反比。用螺旋板換熱器傳熱效率 / 用噴淋冷卻傳 熱 效 率 =24000∶8400=2.86∶1。即: 用螺旋板換熱器傳熱效率是用噴 淋冷卻傳熱效率的 2.86 倍。同理核算前期發(fā)酵槽用螺旋板冷 卻的辦法降低主發(fā)酵期的生熱, 發(fā)酵本來用水為水泵 30KW 的兩臺(tái), 7.5KW 的兩臺(tái), 3KW 的兩臺(tái), 各水泵用一備一總流量 為 270m3/h, 產(chǎn)量是 600 噸 /d 時(shí), 日用水量為 10800m3/d, 化為 1000t/d 原料, 則日用水量為 18000t/d, 當(dāng)時(shí)用水量與蒸煮糖化 一樣, 用的 φ150 水管, 水措置來的的冷水約為 350m3/h。日用 水量為 8400t。用螺旋板換熱器傳熱效率 / 用發(fā)酵罐內(nèi)置多層 蛇形冷卻管和外壁冷卻冷卻傳熱效率 =18000∶8400=2.14∶1。 即: 用螺旋板換熱器傳熱效率是用發(fā)酵罐內(nèi)置多層蛇形冷卻管和外壁冷卻傳熱效率的 2.14 倍。 2.2 換熱面積核算 噴淋冷卻為 φ85 的銅管 25m 長環(huán) 12 層 4 組, 三層樓 1921.68m2, 現(xiàn)用兩臺(tái)螺旋板換熱器為 120m2 的, 通道為 20cm 的螺旋板換熱器, 總面積為 240m2, 發(fā)酵本來的換熱面積: 每 個(gè)發(fā)酵罐內(nèi)置多層蛇形冷卻管 φ50 的銅管 φ2000 的 27 圈 φ4600 的 26 圈, 算計(jì) 85.58m2。28 個(gè)罐換熱面積為2396.24m2。 當(dāng)時(shí)用螺旋板冷卻的辦法降低主發(fā)酵期的生熱, 換熱面積為 100m2 的兩臺(tái)螺旋板換熱器?偯娣e為 200m2。 2.3 占用空間核算 噴淋冷卻為 25×7.5×10=1875m3 當(dāng)時(shí)糖化后的兩臺(tái)螺 旋板換熱器為 1.8×2.3×1.5×2=12.42m3 而當(dāng)時(shí)主發(fā)酵用螺 旋板為 1.7×1.9×1.25×2=8.08m3。 2.4 兩種換熱器比擬( 見表 1) 3 后果 從表1中可以看出:糖化后用水量日增添15600t,主發(fā)酵用水量 日增添9600t,算計(jì)25200t,年增添用水為300×25200=7560000噸 =756 萬噸, 折和自來水人民幣 756 萬噸×2.96 元 / 噸 =2237.76 萬元, 若折合自備水為 756×2.6=1965.6 萬元。 我們選用的螺旋板換熱器流道為 20cm, 比本來用的銅管 φ85 流道要大, 以前我們運(yùn)用的銅管因流道小, 阻力大, 物料 是懸浮液, 易梗塞。運(yùn)用該螺旋板換熱器按捺了這一缺陷。 跟著社會(huì)的提高和睜開, 動(dòng)力耗費(fèi)和情況污染日益嚴(yán)厲, 國度對(duì)企業(yè)的節(jié)省動(dòng)力增添污水排放量的要求也越來越高, 在 酒精出產(chǎn)中, 運(yùn)用螺旋板換熱器, 不只節(jié)省用水, 并且在我們不 斷革新的有限的空間里增添了空間的據(jù)有量, 設(shè)備投入少, 維 修費(fèi)用低, 因用水量的增添, 運(yùn)用水泵就少, 節(jié)省了用電量。使 用螺旋板換熱器, 起到了節(jié)能減排降低各項(xiàng)耗費(fèi)的后果。