提高三效蒸发器的能效比的几点做法

《现代食品科技》　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏｉ．２２　Ｎｏ．２（总髓）　文章篇号：１　００７—２７６４（２００６）０２—０１　６２—０５４　提高三效蒸发器的能效比的几点做法　陈思杰　（广州奥桑味精食品有限公司，广东广州５１０２８０）　摘要：本文结合生产实际，介绍了提高三效蒸发器的能效比的几最做法，从而达到能耗和生产成本的目的。　关键词：蒸发器；热泵；换热器；冷凝器清洗。　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ　ｏｆ　Ｔｒｉｐｌｅ・ｅｆｆｅｃｔ　Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ　Ｃｈｅｎ　Ｓｉ．Ｊｉｅ　（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　ＯＲＳＡＮ　ＧＯＵＲＭＥＴ　ＰＯＷＤＥＲ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５　１０２８０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｓｏｍｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗｈｉｃｈ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ　ｏｆ　Ｔｒｉｐｌｅ－ｅｆｆｅｃｔ　Ｅｖａｐｏ￣ｒ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｉｔｃａｎ　ｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙ　ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ；Ｈｅａｔ　ｐｕｍｐ；Ｈｅａｔ　Ｅｘｃｈａｎｇｅ；Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ’Ｓ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　我司２０００年投产高浓度废水治理工程，引进了法　国ＢＡＬＣＫＤＵＲＲＳＷＥＮＳＯＮＳ．Ａ公司的１８ｔ／ｈ的三效　蒸汽热泵就是用一种较高压力的动力蒸汽来压缩低压　的二次蒸汽来产生混合蒸汽，其能提高已使用的二次　蒸汽压力并使蒸汽重新进入前一效，降低总蒸汽消耗。　投资一台热泵远低于投资多一效蒸发器，盐结晶　降膜蒸发器，用于处理提取高浓度母液废水（Ｃ０Ｄ含　量５０～７０ｇ／１，ＢＯＤ含量２５～３Ｏｇｎ，ｐＨ１．５～２．８，硫酸根　５ｇ，１），制作硫酸铵。三效降膜蒸发器在生产中主要起　到三个方面的作用：（１）浓缩制备发酵流加糖，将酶　项目使用的三效降膜蒸发器增加一台热泵成本增加不　到ｌ５万元人民币，而增加一台蒸发器需要１２０万人民　币。热泵安装在一效浓缩分离罐上，将第一效的二次　蒸汽压缩到第一效加热器上来增加效能，表１为安装　热泵的蒸发器与无安装热泵的蒸发器性能对比。　表１安装热泵的蒸发器与无安装热泵的蒸发器性能对比　糖车间生产出来的淀粉糖由２６％含糖浓缩至５０％含　糖供谷氨酸发酵中后期流加用；（２）谷氨酸发酵液经　提取、除菌、连续等电点提取后的废液，经三效降膜　蒸发器浓缩和煮晶锅结晶制成硫酸铵成品；（３）精制　中和液或母液经三效降膜蒸发器浓缩后（ｔ＜７５℃）再　到煮晶锅结晶，蒸汽节约ｌ５　以上。生产工艺流程为：　提取母液（废水）　加入液氮－÷三效降膜蒸发器浓缩－÷煮　晶锅结晶－÷高速离心机分离－÷固体硫酸铵－÷液体肥料　其中工艺关键是三效降膜蒸发器，其可将母液废　水蒸发掉２８　的水分，使溶质浓度由２５　提高到５３　％，并在煮晶锅中连续结晶得到硫酸铵晶体。蒸发器　的蒸汽单耗直接影响硫酸铵的生产成本和经济效益。　为了提高三效蒸发器能效，我司采取了一系列节　能措施，大大提高了三效降膜蒸发器的能效比，使三　效蒸发器的蒸汽单耗从０．４ｔ蒸汽／ｔ水降至０．１５ｔ蒸汽／ｔ　水，硫酸铵的生产成本由７００元／ｔ降至５００元，ｔ，每年　为公司多创利润到５００万元。现将我司提高三效蒸发　表ｌ可看出三效降膜蒸发器在第一效的二次蒸汽　出口安装德国ｋｏｒｔｉｎｇ公司的热泵后，蒸发器的蒸汽单　耗达到０．２６ｔ蒸汽／ｔ水，比无安装热泵的下降了３５％。　器的能效的几点做法供同行参考和分享。　１安装蒸汽热泵　收稿日期：２０ｏ５－１２—１６　１６２　２加装管式热交换器和板式热交换器提高入料温度　提取母液废水温度为２５℃～３０℃，而蒸发器第一　效蒸发室温度为８５℃。提高母液废水温度可缩短母液　在蒸发器第一效蒸发加热室的加热时间，减少蒸发器　维普资讯 http://www.cqvip.com

《现代食品科技》　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．２２　Ｎｏ．２（总８８）　耗汽量，节约蒸汽和提高效率。第一效蒸发加热室前　分别安装管式热交换器（以高压蒸汽为热源）和翅板　式热交换器（以三效蒸发器产生的二次蒸汽冷凝水为　热源，温度＞８０￣Ｃ），对提取母液进行二次加热，使　母液废水进入第一效蒸发器的料液温度从２５℃提高　到８０℃，料液进入蒸发器后只需略微升温即达到蒸发　温度，减少蒸发器耗用蒸汽量。　３加强对三效降膜蒸发器的清洗　加强三效降膜蒸发器的清洗对提高热交换效率、　蒸发器的真空度和蒸发能力有很大的促进作用。加强　蒸发器清洗包括两个方面：　（１）定期对三效蒸发器进行碱清洗。蒸发器使用　时，料液须均匀分布到各加热管，每个加热管中溶液　必须布满整个传热面并连续稳定地沿加热面往下流。　溶液沿着加热壁面流动时，水分不断蒸发，液膜变得　越来越薄，因此加热管下部最容易出现破膜或干壁现　象，溶质因受热过度变成片状的焦垢粘附在加热壁面　上，使加热壁面热传导效果差，影响蒸发器对蒸发能　力。定期用０．５％稀碱液泵入蒸发器中，７０℃以上循　环１ｈ以上，使粘附加热壁面上的焦垢在热碱液化学作　用下变软，然后用大量的水清洗蒸发器，将焦垢从加　热壁面上冲洗出来，保持加热管壁较高光洁度，提高　其传热效果使蒸发器保持较高的蒸发效能，有助于节　约蒸汽。　（２）加强对蒸发器的冷凝器清洗。三效降膜蒸发　器的冷凝器降温效果好坏直接影响蒸发器的真空度和　蒸发能力。冷凝器利用冷却水与第三效产生的二次蒸　发进行热交换，使二次蒸汽中可冷凝气体冷凝成液体　而不可冷凝气体由真空泵抽走排空，使蒸发器产生较　高的真空度。冷凝器热交换效果差，导致二次蒸汽中　不可冷凝气体增多，而增加真空泵工作压力直接导致　真空度低，蒸发器浓缩效果差、生产能力低、能耗高。　要使冷凝器换热效果好，首先要保持热交换的水质好，　定期添加新鲜自来水和杀菌剂，防止水质变差。另外　定期对冷凝器的水冷却管进行化学清洗，防止冷却水　有关管道壁产生水垢影响水与二次蒸汽的热交换效　果，车间定期１％的稀酸液对冷凝器的冷却水管道进　行化学清洗循环２ｈ，基本达到除水垢的目的，保持冷　凝器有良好热交换效果。　４改用软水冷却，减少真空泵的磨蚀，提高真空度　三效降膜蒸发器较多采用水环式真空泵，冷却水　进入真空泵后在鼠笼式转子的高速带动下形成旋涡，　产生吸力，将二次气体吸入泵中，部分气体被冷凝在　液体中，而不可冷凝气体被排入大气中，从而提高真　空度。蒸发器产生的二次蒸汽含ＮＨ３。、ＳＯ４　、Ｃ１。等　杂质。自来水硬度较高，含有ｌ（＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ　等阳离　子，若作为真空泵的冷却水，其会与二次蒸汽中ＮＨ３。、　ＳＯ４　、Ｃ１。结合形成水垢，牢固粘附在真空泵转子和内　壁上，严重降低真空泵工作效率，甚至由于水垢过厚，　将转子卡死无法转动。这时只能将真空泵转子拆出来，　用铁铲来铲或用盐酸来浸洗将水垢清除，加快真空泵　有关部件的腐蚀和变形，影响工作效率和工作寿命，　降低蒸发器的真空度，蒸发器的能效比降低。将自来水　改为蒸馏水，使真空泵的转子和内壁不容易产生水垢，　减少真空泵的维修和磨损，保证真空泵的良好工作状　态，使蒸发器保持有较高的真空度，具有较高能效比。　５提高分离罐分离效率，清洗除沫器　安装金属网除沫器，可将除沫分离加热室出来的　料液形成液滴和二次气体。液滴有部分回流泵加热室，　有部分流入下一效加热器进行浓缩；而二次气体作为　热源，进入下一效加热室对物料进行加热蒸发。若金　属网除沫器堵塞、失效，导致料液挟带进二次气体里，　造成下一效气体冷凝水的污染和二次气体含热量降　低，需补充一次蒸汽才能保证足够热量蒸发料液，从　而加大蒸发器的耗用蒸汽量。因此定期清洗金属网除　沫器，可防止液滴挟带进二次气体中，保证二次气体　有充够的热量作热源蒸发下一效料液，减少蒸汽用量，　提高蒸发器的能效化。　参考文献　［１】　袁一主编．化学工程师手册，机械工艺出版社，２００２　［２】　马雄斌．蒸汽热泵在蒸发器中应用，发酵科技通讯，２ＯＯ４。　（２）：４１～４２　［３】　于信令主编．味精工业手册冲国轻工业出版社，１９９５　１６３