一种改进的糖汁蒸发设备.pdf

一种改进的糖汁蒸发设备，包括有依次连接的加热器、一号煮水罐、二号煮水罐、一号蒸发罐、二号蒸发罐、三号蒸发罐、四号蒸发罐以及冷凝器。本发明在糖汁三效蒸发系统之前增加了两个煮水罐，产生了大量的二次蒸汽，既保证了蒸发系统能够供应蒸汽应用于糖汁加热以及煮糖使用，又保证了糖汁能够在较低的温度下蒸发，减少或避免了蔗糖的转化焦化、还原糖的分解、色素的生成以及非糖分析出产生积垢，提高了糖浆的质量。

1.  一种改进的糖汁蒸发设备，其特征在于，包括有依次连接的加热器、一号煮水罐、二 号煮水罐、一号蒸发罐、二号蒸发罐、三号蒸发罐、四号蒸发罐以及冷凝器；
具体的连接关系如下：
加热器进水口与去离子水源连接，加热器出水口与一号煮水罐进水口连接；一号煮水罐 出水口与二号煮水罐进水口连接，二号煮水罐出水口连接至热水池；
加热器进汽口与降温减压后的锅炉乏汽源连接，加热器汽凝水出口连接至汽凝水罐；一 号煮水罐进汽口与降温减压后的锅炉乏汽源连接，一号煮水罐汽凝水出口连接至汽凝水罐； 一号煮水罐二次蒸汽出口与二号煮水罐进汽口和工艺用汽负荷连接，一号煮水罐二次蒸汽出 口与二号煮水罐进汽口之间的管道上设有一号三通阀，二号煮水罐汽凝水出口连接至汽凝水 罐；二号煮水罐二次蒸汽出口与一号蒸发罐进汽口、一号三通阀和工艺用汽负荷连接，二号 煮水罐二次蒸汽出口与一号蒸发罐进汽口之间的管道上设有二号三通阀，一号蒸发罐汽凝水 出口连接至汽凝水罐；一号蒸发罐二次蒸汽出口与二号蒸发罐进汽口、二号三通阀和工艺用 汽负荷连接，一号蒸发罐二次蒸汽出口与二号蒸发罐进汽口之间的管道上设有三号三通阀， 二号蒸发罐汽凝水出口连接至汽凝水罐；二号蒸发罐二次蒸汽出口与三号蒸发罐进汽口、三 号三通阀和工艺用汽负荷连接，二号蒸发罐二次蒸汽出口与三号蒸发罐进汽口之间的管道上 设有四号三通阀，三号蒸发罐汽凝水出口连接至汽凝水罐；三号蒸发罐二次蒸汽出口与四号 蒸发罐进汽口、四号三通阀和工艺用汽负荷连接，三号蒸发罐二次蒸汽出口与四号蒸发罐进 汽口之间的管道上设有五号三通阀，四号蒸发罐汽凝水出口连接至汽凝水罐；四号蒸发罐二 次蒸汽出口与五号三通阀和冷凝器连接；
一号蒸发罐进汁口经过第一阀门连接至澄清工段，一号蒸发罐出汁口经过第二阀门和第 三阀门与二号蒸发罐进汁口连接，二号蒸发罐出汁口经过第四阀门和第五阀门与三号蒸发罐 进汁口连接，三号蒸发罐出汁口经过第六阀门和第七阀门与四号蒸发罐进汁口连接，四号蒸 发罐出汁口经过第八阀门连接至煮糖工段；
第一连接管一端连接在第一阀门与澄清工段之间，另一端连接在第二阀门与第三阀门之 间；第二连接管一端连接在第二阀门与第三阀门之间，另一端连接在第四阀门与第五阀门之 间；第三连接管一端连接在第四阀门与第五阀门之间，另一端连接在第六阀门与第七阀门之 间；第四连接管一端连接在第六阀门与第七阀门之间，另一端连接在第八阀门与煮糖工段之 间；
第一连接管上设有第九阀门，第二连接管上设有第十阀门，第三连接管上设有第十一阀 门，第四连接管上设有第十二阀门。

2.  如权利要求1或2所述的改进的糖汁蒸发设备，其特征在于，所述的加热器为板式换 热器或者是列管式换热器。

3.  如权利要求1或2所述的改进的糖汁蒸发设备，其特征在于，所述的一号煮水罐、二 号煮水罐、一号蒸发罐、二号蒸发罐、三号蒸发罐以及四号蒸发罐皆为外循环式蒸发罐。

4.  如权利要求1或2所述的改进的糖汁蒸发设备，其特征在于，所述的冷凝器为水喷射 冷凝器。

5.  如权利要求1或2所述的改进的糖汁蒸发设备，其特征在于，将所述的一号蒸发罐、 二号蒸发罐、三号蒸发罐以及四号蒸发罐之中任意一个作为轮洗更换蒸发罐，其余的按照蔗 汁流向依次作为一效蒸发罐、二效蒸发罐和三效蒸发罐。

6.  如权利要求1或2所述的改进的糖汁蒸发设备，其特征在于，所述的降温减压后的锅 炉乏汽为123～125℃，一号煮水罐的蒸发温度为119～122℃，二号煮水罐的蒸发温度为 110～112℃，一效蒸发罐的蒸发温度为96～98℃，二效蒸发罐的蒸发温度为83～85℃，三 效蒸发罐的蒸发温度为56～58℃。

一种改进的糖汁蒸发设备
技术领域
本发明涉及的是一种改进的糖汁蒸发设备，属于制糖工程技术领域。
技术背景
在制糖工业中蔗汁经过澄清工序处理后得到的糖汁(清汁)的浓度为15.0～17.0°Bx，含 水量为83.0～85.0％。如将含大量的水分的糖汁直接送去煮糖，要消耗大量的蒸汽，既消耗 能源，又延长煮糖的时间。因此，澄清后的糖汁必须经过蒸发工段，除去大量的水分，浓缩 成60.0～65.0°Bx的糖浆，再送去煮糖。
蒸发工段是用蒸汽加热蔗汁，使蔗汁沸腾后，水分挥发，达到浓缩的目的。从清汁变成 糖浆要蒸发的水分约为65％～80％，需要消耗大量的蒸汽，同时也产生大量的二次蒸汽(汁 汽)。这些产生的二次蒸汽温度还很高，可供糖汁加热或者煮糖使用。因此，蒸发工段既是蒸 汽的消费者，又是低压蒸汽的供应站，同时还供给糖厂其他部门热水，故有糖厂第二锅炉之 称。
蒸发时，糖汁中的蔗糖、还原糖、pH值以及其它非糖分会发生一系列的化学变化，例如 蔗糖的转化和焦化、还原糖的分解、色素的增加以及非糖分析出产生积垢等。并且这些化学 变化随着糖汁蒸发温度的升高就愈加明显，使糖浆的质量、糖分回收以及蒸发效能等带来十 分不利的影响。目前，糖厂采用的大多是五效压力真空蒸发，蒸发温度较高，尤其是一效和 二效，温度分别达到了120℃和111℃左右，这么高的温度势必会给糖厂带来上述众多不利 的影响。如果将糖厂的五效压力真空蒸发系统直接改成三效或者四效真空蒸发系统，虽然能 获得较低的蒸发温度以及质量较好的糖浆，但是其产生的二次蒸汽的压力和温度都比五效压 力真空蒸发低得多，可利用的效率较低；如果直接抽用来自锅炉降温减压的乏汽作为工艺用 汽，能耗会非常高。蒸发工段的加热蒸汽、二次蒸汽的合理利用与否直接影响到全厂的吨煤 耗和产品的成本。因此，提供一种有效的蒸发工艺及装置，既能解决传统糖汁蒸发工艺因温 度过高影响糖浆质量的问题，又不影响蒸发过程二次蒸汽的充分利用是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的糖汁蒸发设备，以解决传统的五效压力真空蒸发系统因 蒸发温度过高，使糖汁中蔗糖转化和焦化、还原糖分解、色素增加以及非糖分析出产生积垢 导致糖浆质量较差的技术问题，并保证了蒸发系统能够充分供应二次蒸汽应用于糖汁加热以 及煮糖使用。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种改进的糖汁蒸发设备，包括有依次连接的加热器、一号煮水罐、二号煮水罐、一号 蒸发罐、二号蒸发罐、三号蒸发罐、四号蒸发罐以及冷凝器。
具体的连接关系如下：
加热器进水口与去离子水源连接，加热器出水口与一号煮水罐进水口连接；一号煮水罐 出水口与二号煮水罐进水口连接，二号煮水罐出水口连接至热水池；
加热器进汽口与降温减压后的锅炉乏汽源连接，加热器汽凝水出口连接至汽凝水罐；一 号煮水罐进汽口与降温减压后的锅炉乏汽源连接，一号煮水罐汽凝水出口连接至汽凝水罐； 一号煮水罐二次蒸汽出口与二号煮水罐进汽口和工艺用汽负荷连接，一号煮水罐二次蒸汽出 口与二号煮水罐进汽口之间的管道上设有一号三通阀，二号煮水罐汽凝水出口连接至汽凝水 罐；二号煮水罐二次蒸汽出口与一号蒸发罐进汽口、一号三通阀和工艺用汽负荷连接，二号 煮水罐二次蒸汽出口与一号蒸发罐进汽口之间的管道上设有二号三通阀，一号蒸发罐汽凝水 出口连接至汽凝水罐；一号蒸发罐二次蒸汽出口与二号蒸发罐进汽口、二号三通阀和工艺用 汽负荷连接，一号蒸发罐二次蒸汽出口与二号蒸发罐进汽口之间的管道上设有三号三通阀， 二号蒸发罐汽凝水出口连接至汽凝水罐；二号蒸发罐二次蒸汽出口与三号蒸发罐进汽口、三 号三通阀和工艺用汽负荷连接，二号蒸发罐二次蒸汽出口与三号蒸发罐进汽口之间的管道上 设有四号三通阀，三号蒸发罐汽凝水出口连接至汽凝水罐；三号蒸发罐二次蒸汽出口与四号 蒸发罐进汽口、四号三通阀和工艺用汽负荷连接，三号蒸发罐二次蒸汽出口与四号蒸发罐进 汽口之间的管道上设有五号三通阀，四号蒸发罐汽凝水出口连接至汽凝水罐；四号蒸发罐二 次蒸汽出口与五号三通阀和冷凝器连接；
一号蒸发罐进汁口经过第一阀门连接至澄清工段，一号蒸发罐出汁口经过第二阀门和第 三阀门与二号蒸发罐进汁口连接，二号蒸发罐出汁口经过第四阀门和第五阀门与三号蒸发罐 进汁口连接，三号蒸发罐出汁口经过第六阀门和第七阀门与四号蒸发罐进汁口连接，四号蒸 发罐出汁口经过第八阀门连接至煮糖工段；
第一连接管一端连接在第一阀门与澄清工段之间，另一端连接在第二阀门与第三阀门之 间；第二连接管一端连接在第二阀门与第三阀门之间，另一端连接在第四阀门与第五阀门之 间；第三连接管一端连接在第四阀门与第五阀门之间，另一端连接在第六阀门与第七阀门之 间；第四连接管一端连接在第六阀门与第七阀门之间，另一端连接在第八阀门与煮糖工段之 间；
第一连接管上设有第九阀门，第二连接管上设有第十阀门，第三连接管上设有第十一阀 门，第四连接管上设有第十二阀门。
所述的加热器为板式换热器或者是列管式换热器。
所述的一号煮水罐、二号煮水罐、一号蒸发罐、二号蒸发罐、三号蒸发罐以及四号蒸发 罐皆为外循环式蒸发罐。
所述的冷凝器为水喷射冷凝器。
将所述的一号蒸发罐、二号蒸发罐、三号蒸发罐以及四号蒸发罐之中任意一个作为轮洗 更换蒸发罐，其余的按照蔗汁流向依次作为一效蒸发罐、二效蒸发罐和三效蒸发罐。
所述的降温减压后的锅炉乏汽为123～125℃，一号煮水罐的蒸发温度为119～122℃， 二号煮水罐的蒸发温度为110～112℃，一效蒸发罐的蒸发温度为96～98℃，二效蒸发罐的 蒸发温度为83～85℃，三效蒸发罐的蒸发温度为56～58℃。
与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：
1、采用三效真空蒸发系统蒸发浓缩糖汁，由于蒸发温度较低，减少或避免了糖汁中的蔗 糖、还原糖、pH值、以及其它非糖分发生化学变化，如蔗糖的转化和焦化、还原糖的分解、 色素的增加以及非糖分析出产生积垢等，从而提高了糖浆的质量，增加了糖分回收率，提高 了成品糖的品质。
2、在糖汁三效蒸发系统之前增加了两个煮水罐，产生了大量的二次蒸汽，保证了蒸发系 统能够充分供应二次蒸汽应用于糖汁的加热及煮糖使用。
3、本发明所制得的糖浆色值低、纯度高、浊度较低，应用本发明所制得的成品糖品质好， 糖分回收率大。
附图说明
图1为本发明所述改进的糖汁蒸发设备的一至五号三通阀以及第一至第八阀门位置示意 图。
图2为本发明所述改进的糖汁蒸发设备的煮水罐、蒸发罐及其接口位置示意图。
图3为本发明所述改进的糖汁蒸发设备的第一至第四连接管以及第九至第十二阀门位置 示意图。
图中：
第一连接管201，第二连接管202，第三连接管203，第四连接管204；
第一阀门101，第二阀门102，第三阀门103，第四阀门104，第五阀门105，第六阀门 106，第七阀门107，第八阀门108，第九阀门109，第十阀门110，第十一阀门111，第十二 阀门112；
一号三通阀71，二号三通阀72，三号三通阀73，四号三通阀74，五号三通阀75；
一号煮水罐1、二号煮水罐2、一号蒸发罐3、二号蒸发罐4、三号蒸发罐5、四号蒸发 罐6；
一号煮水罐进汽口11，二号煮水罐进汽口21，一号蒸发罐进汽口31，二号蒸发罐进汽 口41，三号蒸发罐进汽口51，四号蒸发罐进汽口61；
一号煮水罐进水口12，二号煮水罐进水口22，一号蒸发罐进汁口32，二号蒸发罐进汁 口42，三号蒸发罐进汁口52，四号蒸发罐进汁口62；
一号煮水罐出水口13，二号煮水罐出水口23，一号蒸发罐出汁口33，二号蒸发罐出汁 口43，三号蒸发罐出汁口53，四号蒸发罐出汁口63；
一号煮水罐二次蒸汽出口14，二号煮水罐二次蒸汽出口24，一号蒸发罐二次蒸汽出口 34，二号蒸发罐二次蒸汽出口44，三号蒸发罐二次蒸汽出口54，四号蒸发罐二次蒸汽出口 64；
一号煮水罐汽凝水出口15，二号煮水罐汽凝水出口25，一号蒸发罐汽凝水出口35，二 号蒸发罐汽凝水出口45，三号蒸发罐汽凝水出口55，四号蒸发罐汽凝水出口65；
降温减压后的锅炉乏汽源81，去离子水源82，加热器汽凝水出口83，加热器进水口84， 加热器进汽口85，加热器86，加热器出水口87，冷凝器89，工艺用汽负荷90。
具体实施方式
实施例1
一种改进的糖汁蒸发设备，包括有依次连接的加热器86、一号煮水罐1、二号煮水罐2、 一号蒸发罐3、二号蒸发罐4、三号蒸发罐5、四号蒸发罐6以及冷凝器89。
具体的连接关系如下：
加热器进水口84与去离子水源82连接，加热器出水口87与一号煮水罐进水口12连接； 一号煮水罐出水口13与二号煮水罐进水口22连接，二号煮水罐出水口23连接至热水池；
加热器进汽口85与降温减压后的锅炉乏汽源81连接，加热器汽凝水出口83连接至汽凝 水罐；一号煮水罐进汽口11与降温减压后的锅炉乏汽源81连接，一号煮水罐汽凝水出口15 连接至汽凝水罐；一号煮水罐二次蒸汽出口14与二号煮水罐进汽口21和工艺用汽负荷90连 接，一号煮水罐二次蒸汽出口14与二号煮水罐进汽口21之间的管道上设有一号三通阀71， 二号煮水罐汽凝水出口25连接至汽凝水罐；二号煮水罐二次蒸汽出口24与一号蒸发罐进汽 口31、一号三通阀71和工艺用汽负荷90连接，二号煮水罐二次蒸汽出口24与一号蒸发罐 进汽口31之间的管道上设有二号三通阀72，一号蒸发罐汽凝水出口35连接至汽凝水罐；一 号蒸发罐二次蒸汽出口34与二号蒸发罐进汽口41、二号三通阀72和工艺用汽负荷90连接， 一号蒸发罐二次蒸汽出口34与二号蒸发罐进汽口41之间的管道上设有三号三通阀73，二号 蒸发罐汽凝水出口45连接至汽凝水罐；二号蒸发罐二次蒸汽出口44与三号蒸发罐进汽口51、 三号三通阀73和工艺用汽负荷90连接，二号蒸发罐二次蒸汽出口44与三号蒸发罐进汽口 51之间的管道上设有四号三通阀74，三号蒸发罐汽凝水出口55连接至汽凝水罐；三号蒸发 罐二次蒸汽出口54与四号蒸发罐进汽口61、四号三通阀74和工艺用汽负荷90连接，三号 蒸发罐二次蒸汽出口54与四号蒸发罐进汽口61之间的管道上设有五号三通阀75，四号蒸发 罐汽凝水出口65连接至汽凝水罐；四号蒸发罐二次蒸汽出口64与五号三通阀75和冷凝器连 接；
一号蒸发罐进汁口32经过第一阀门101连接至澄清工段，一号蒸发罐出汁口33经过第 二阀门102和第三阀门103与二号蒸发罐进汁口42连接，二号蒸发罐出汁口43经过第四阀 门104和第五阀门105与三号蒸发罐进汁口52连接，三号蒸发罐出汁口53经过第六阀门106 和第七阀门107与四号蒸发罐进汁口62连接，四号蒸发罐出汁口63经过第八阀门108连接 至煮糖工段；
第一连接管201一端连接在第一阀门101与澄清工段之间，另一端连接在第二阀门102 与第三阀门103之间；第二连接管202一端连接在第二阀门102与第三阀门103之间，另一 端连接在第四阀门104与第五阀门105之间；第三连接管203一端连接在第四阀门104与第 五阀门105之间，另一端连接在第六阀门106与第七阀门107之间；第四连接管204一端连 接在第六阀门106与第七阀门107之间，另一端连接在第八阀门108与煮糖工段之间；
第一连接管201上设有第九阀门109，第二连接管202上设有第十阀门110，第三连接管 203上设有第十一阀门111，第四连接管204上设有第十二阀门112。
所述的加热器86为板式换热器或者是列管式换热器。
所述的一号煮水罐1、二号煮水罐2、一号蒸发罐3、二号蒸发罐4、三号蒸发罐5以及 四号蒸发罐6皆为外循环式蒸发罐。
所述的冷凝器89为水喷射冷凝器。
将所述的一号蒸发罐3、二号蒸发罐4、三号蒸发罐5以及四号蒸发罐6之中任意一个作 为轮洗更换蒸发罐，其余的按照蔗汁流向依次作为一效蒸发罐、二效蒸发罐和三效蒸发罐。
所述的降温减压后的锅炉乏汽为123～125℃，一号煮水罐1的蒸发温度为119～122℃， 二号煮水罐2的蒸发温度为110～112℃，一效蒸发罐的蒸发温度为96～98℃，二效蒸发罐 的蒸发温度为83～85℃，三效蒸发罐的蒸发温度为56～58℃。
工作过程及原理：
(1)去离子水经换热器预热到123℃后，进入到一号煮水罐1加热蒸发，再进入到二 号煮水罐2加热蒸发，一号煮水罐1的蒸发温度为119～122℃，二号煮水罐2的蒸发温度为 110～112℃。
(2)从澄清工段出来的糖汁，进入到一效蒸发罐加热蒸发后，再进入到二效蒸发罐加热 蒸发，最后进入到三效蒸发罐加热蒸发；从澄清工段出来的糖汁的温度为100℃，一效蒸发 罐的蒸发温度为96～98℃，二效蒸发罐的蒸发温度为83～85℃，三效蒸发罐的蒸发温度为 56～58℃。
(3)换热器及一号煮水罐1的加热蒸汽为经降温减压后的锅炉乏汽，一号煮水罐1产生 的二次蒸汽作为二号煮水罐2的加热蒸汽、煮丙糖用汽以及混合汁二次二级加热蒸汽，二号 煮水罐2产生的二次蒸汽作为一效蒸发罐的加热蒸汽、煮乙糖用汽以及混合汁二次一级加热 蒸汽，一效蒸发罐产生的二次蒸汽作为二效蒸发罐的加热蒸汽以及混合汁一次二级加热蒸汽， 二效蒸发罐产生的二次蒸汽作为三效蒸发罐的加热蒸汽以及混合汁一次一级加热蒸汽，三效 蒸发罐产生的二次蒸汽由于温度较低不能再利用，所以直接用冷凝器抽掉。