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技術(shù)支持

四效降膜蒸發(fā)器在希杰公司果糖項(xiàng)目上的應(yīng)用及特點(diǎn)
更新時(shí)間:2020-06-02   點(diǎn)擊次數(shù):2289次

          四效降膜蒸發(fā)器在果糖項(xiàng)目上的應(yīng)用

 

   一、降膜蒸發(fā)器簡(jiǎn)介

    降膜蒸發(fā)是將料液自降膜蒸發(fā)器加熱室項(xiàng)部加入,經(jīng)液體分布器均勻分布到各換熱管內(nèi),并沿?fù)Q熱管內(nèi)壁呈均勻膜狀流下,在流下過(guò)程中,被殼程加熱介質(zhì)加熱汽化,被汽化的蒸汽與液體一起由加熱管下端引出,經(jīng)氣液分離后即得到濃縮液。在降膜式蒸發(fā)器的操作過(guò)程中,雖然物料的停留時(shí)間很短(約5~10 s),但傳熱系數(shù)很高。

    二設(shè)備選型、設(shè)計(jì)、制造、安裝和調(diào)試方案說(shuō)明

    (一)、設(shè)備選擇和工藝流程設(shè)計(jì)

      1、設(shè)計(jì)要求參數(shù)①物料名稱(chēng):果糖漿液;②進(jìn)料濃度40%,溫度50-55℃,出料濃度71%兩種,溫度50;③熱源:0.7~0.8Mpa飽和蒸汽。④冷卻水進(jìn)水溫度25-32,回水溫度3037。

      2、設(shè)備選型:針對(duì)這一物料特性的和生產(chǎn)能力,選用降膜式真空蒸發(fā)器。

      3、效數(shù)的選擇:選擇帶多噴嘴帶消音裝置熱壓泵的四效降膜式蒸發(fā)器。

      4、材質(zhì):加熱器和預(yù)熱器的列管材質(zhì)316L壁厚1.5mm;接觸蒸發(fā)料液部分的管板、封頭、上管箱、下器體的材質(zhì)為304;分離室、連通管、二次蒸汽管材質(zhì)為304,各效殼體材質(zhì)為304;冷凝器列管材質(zhì)為304,殼體為不銹鋼304;支座背板、法蘭、熱泵外皮材質(zhì)為304;平臺(tái)、支座材質(zhì)Q235A。物料泵采用凱士比品牌,過(guò)流材質(zhì)為304,真空泵為2BV系列結(jié)締納士品牌,過(guò)流材質(zhì)為316L。蒸汽噴射泵采用進(jìn)口品牌,多噴嘴結(jié)構(gòu),過(guò)流316L。

      5工藝流程:設(shè)備的流程設(shè)計(jì)采用逆流預(yù)熱,順流蒸發(fā)的流程,即物料先進(jìn)入以二效二次蒸汽為熱源的三效外掛物料預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱,溫度由50-55℃提升至68,這步預(yù)熱消耗了一部分三效的熱源,減少了三效的蒸發(fā)量,同時(shí)也減少了四效的蒸發(fā)量,減小了四效換熱面積和四效分離器的直徑,冷凝器的冷凝量減少,減少冷卻水量和冷凝器設(shè)備投資。然后經(jīng)過(guò)二效外掛物料預(yù)熱器預(yù)熱82。由于物料逐級(jí)提高溫度,有效的利用了二次蒸汽,起到了節(jié)能的效果。通過(guò)物料預(yù)熱器預(yù)熱時(shí),消耗了其殼體的二次蒸汽,減少了該效的蒸發(fā)量。使得本應(yīng)一級(jí)比一級(jí)增大的蒸發(fā)器效體和分離器直徑減小了,使一效的蒸發(fā)量增大,因?yàn)橐恍У臏囟雀?,換熱系數(shù)大,所以可以提高蒸發(fā)效率,節(jié)約能源。有些設(shè)計(jì)在一效外也有預(yù)熱器,這樣浪費(fèi)材料,增加了泵的阻力,因?yàn)槎际遣捎靡恍んw內(nèi)蒸汽加熱,只要把這部分加熱面積放到一效加熱器內(nèi)就解決了。

    預(yù)熱后的物料,順序進(jìn)入一效、二效、三效和四效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā),各效蒸發(fā)溫度分別為8890℃、7476℃、5961℃和4547℃。為了避免初次投料時(shí)濃度提高緩慢,需要大回流的情況,在二、三和四效的加熱器下的回料管可以實(shí)現(xiàn)一部分料液的自循環(huán)。一方面可以在初次投料時(shí)逐級(jí)快速提高濃度,進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),另一方面可以保證二、三、四效蒸發(fā)器內(nèi)列管料液供應(yīng)充足,提高蒸發(fā)效率。

    冷凝系統(tǒng)采用表面冷凝器,冷卻水經(jīng)過(guò)配備的冷卻塔冷卻后,可長(zhǎng)期循環(huán)使用,不污染,節(jié)約了水源。真空泵采用西門(mén)子技術(shù)的2BE系列真空泵,效率高,能耗低。

    為了更多地節(jié)約能源,在本設(shè)計(jì)中采用熱壓泵技術(shù)。這是設(shè)備節(jié)能的關(guān)鍵部件,當(dāng)蒸汽壓力在0.7-0.8Mpa時(shí),熱壓泵的抽氣系數(shù)可達(dá)到1.5以上,也就是利用二次蒸汽是新鮮蒸汽的1.5倍,蒸發(fā)能耗比小于0.22,節(jié)約蒸汽明顯。

    設(shè)備冷凝水從一效逐級(jí)到四效后與冷凝器中的冷凝水匯集到一個(gè)冷凝水罐中。避免大量的效體冷凝水進(jìn)入冷凝器而增加冷凝器的冷凝量負(fù)荷。如果采用兩臺(tái)冷凝水泵則增大了動(dòng)力消耗。

    (二)、蒸發(fā)器特殊設(shè)計(jì)

      1、為了使進(jìn)入降膜管壁的料液分布均勻,進(jìn)入蒸發(fā)器的料液經(jīng)過(guò)物料管處的錐型分布器,均勻地降落在物料分配盤(pán)上,在由分配盤(pán)的分配孔連續(xù)均勻地降落在降膜管口四周的管板上,物料延降膜管內(nèi)壁形成均勻的液膜,提高蒸發(fā)效率。

      2、蒸發(fā)器采用較長(zhǎng)的列管10(由于土建高度關(guān)系,可能調(diào)整到11),保證各效降膜管有足夠的周邊流量,物料不斷流,充分利用有效加熱面積并杜絕焦管等現(xiàn)象的發(fā)生。另外也便于管壁的清洗和清理。

      3、降低了一效加熱溫度和蒸發(fā)溫度差,既可以避免焦管,另一方面還可以提高熱壓泵的抽氣系數(shù),雖然一效面積增大一些,卻使設(shè)備的蒸汽耗量降低了。長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益可觀。

      4、分離器的氣升速度設(shè)計(jì)為2.5m/s,有效地降低了冷凝液中物料的夾帶。另外,在分離器內(nèi)設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)合理的捕沫器,大大降低了冷凝液中COD含量。

      5、采用節(jié)流孔板調(diào)節(jié)設(shè)備真空及各效溫度,工作可靠,防止意外調(diào)整閥門(mén)后設(shè)備不能正常工作,熱能損失明顯少于閥門(mén)調(diào)節(jié)。

      6、熱壓泵是設(shè)備的噪音之源。我公司經(jīng)過(guò)科研攻關(guān),在熱壓泵上采用多噴嘴和消音裝置,有效地降低了噪音,為使用者提供了舒適的工作環(huán)境,可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。

      7、自動(dòng)化控制成程度高,提高了設(shè)備效率、降低了操作工的工作強(qiáng)度。

  (三)、制造工藝

    設(shè)備全部按照需方要求材質(zhì)制造,材料全部從國(guó)內(nèi)不銹鋼經(jīng)銷(xiāo)公司采購(gòu),按照ISO9001質(zhì)量保證體系要求保證材料質(zhì)量。采用進(jìn)口四輥卷板機(jī)卷制筒節(jié),無(wú)直邊。采用手工氬弧焊焊接,焊接質(zhì)量高。

    (四)、安裝調(diào)試方案

由我公司具有豐富起重安裝技術(shù)人員和施工人員56人,組成安裝隊(duì),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定吊裝方案和進(jìn)度計(jì)劃。安裝就緒后,由我公司調(diào)試經(jīng)驗(yàn)豐富的調(diào)試員進(jìn)行抽真空實(shí)驗(yàn)、檢查有無(wú)漏點(diǎn)。真空正常后,以水代料運(yùn)行正常時(shí)方可投料試車(chē)。

    (五)、操作人員培訓(xùn)

在安裝過(guò)程中,對(duì)需方工藝員和操作員進(jìn)行實(shí)物識(shí)別和原理講解。在整個(gè)調(diào)試過(guò)程中,需方操作員要一直跟蹤,認(rèn)真觀察,不懂就問(wèn)。熟練記憶操作手冊(cè),掌握操作流程。在設(shè)備正常工作后,我方可繼續(xù)對(duì)需方操作員培訓(xùn)一周。

    (七)蒸發(fā)器技術(shù)參數(shù)  

序號(hào)

名    稱(chēng)

參    數(shù)

1

被處理物料

果糖

2

進(jìn)料量kg/h

23000

3

進(jìn)料濃度%

40

4

進(jìn)料溫度℃

50-55

5

水分蒸發(fā)量kg/h

10000

6

出料濃度%

71

7

出料量kg/h

13000

8

壓縮空氣消耗量m³/min

  約0.25 (0.6Mpa)

9

蒸汽耗量Kg/h

<2200(原液預(yù)熱和蒸發(fā))(0.7-0.8Mpa)

10

冷卻水循環(huán)量t/h

約210(進(jìn)水25-32℃,出水30-37℃,0.35MPa)

11

機(jī)封冷卻水t/h

6

12

工藝水t/h

物料罐斷料時(shí)短時(shí)補(bǔ)水(0.3Mpa),按物料流量計(jì)

13

冷凝水排量t/h

12.2

14

機(jī)組裝機(jī)總功率

60+11KW(不含冷卻水循環(huán)系統(tǒng)等外圍設(shè)施)

15

設(shè)備整體外觀尺寸

長(zhǎng)*寬*高   12×6×16m

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