1引言

多年來真空冷凝設備廣泛應用在輕工等較多行業(yè)的多個工序中，其使用較終效果都與行業(yè)的節(jié)能減排密不可分。同樣，在制糖行業(yè)，真空冷凝系統(tǒng)是否能夠成功投入應用都將直接影響糖廠的節(jié)能減排及生產(chǎn)運行成本。

在糖廠的工藝生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)的冷凝系統(tǒng)用水量較大，在用較多冷水量將蒸發(fā)罐和煮糖罐的低溫汁汽冷凝的同時，往往也需要配套真空泵才能獲得所需的真空度，以確保制糖生產(chǎn)的正常運行一因此，糖廠需要選擇具有先進性的真空冷凝系統(tǒng)來在滿足工藝條件的前提下達到節(jié)能減排、降低生產(chǎn)運行成本。

目前，南寧糖業(yè)股份有限公司明陽糖廠日榨甘蔗13800噸及以上。為了實現(xiàn)煮糖系統(tǒng)獲得穩(wěn)定和較高的真空度，減少動力消耗，降低生產(chǎn)成本的目標，明陽糖廠實施了“噴射霧化式冷凝器在糖廠制煉的應用技術改造”項目，對制煉真空冷凝系統(tǒng)進行了技術改造，項目完成后，在2012/2013榨季生產(chǎn)中順利投入使用，獲得了穩(wěn)定和較高的真空度，在循環(huán)水溫達到工藝的條件下節(jié)約了用水，減少了動力消耗，效果良好，取得了較好的經(jīng)濟和社會效益。

2項目實施的原因

明陽糖廠制煉車間煮糖的真空系統(tǒng)原采用傳統(tǒng)隔板式冷凝器與真空泵配套使用，其利用大量循環(huán)冷水把絕大部分的蒸汽冷凝凝結(jié)成水，獲得一定的真空度，然后利用真空泵把不凝氣體抽走，從而獲得所需的真空度。煮糖工段在真空系統(tǒng)分配上存在幾個罐共用真空系統(tǒng)分支的情況，以上運行方式存在如下幾方面的不足：(l)困每個罐沒有獨立的真空系統(tǒng)，在正常煮煉抽真空時需要時間較長，影響每個罐的罐時利用；(2)一個罐在開、停或分割時因其真空波動較大，會干擾同一真空系統(tǒng)其他罐的正常煮煉，較終會影響整個煮糖罐；(3)每個罐的水壓和蒸汽加熱均需靠操作工去手動調(diào)整，難以確保其真空度穩(wěn)定，影響煮糖效率；(4)煮糖真空系統(tǒng)因配套較多數(shù)量的真空泵設備（總量達到400KW以上），榨季消耗電量大，同時真空泵出現(xiàn)故障時會影響到同一系統(tǒng)的各個罐正常煮煉

噴射霧化式冷凝器在設計理念卜克服了傳統(tǒng)舊式冷凝器的缺點，具有其獨特的冷凝方式，減輕了上水壓力，且汽液充分混合冷凝，在循環(huán)水溫不高情況下用水量比傳統(tǒng)舊式冷凝器相對較少；同時，在煮糖時真空調(diào)節(jié){搟可根據(jù)罐內(nèi)蒸發(fā)量大小自動調(diào)整進水量，可達到節(jié)約用水、穩(wěn)定煮糖真空、提高煮煉質(zhì)量和收回的目的。為此，明陽糖廠實施了“噴射霧化式冷凝器在糖廠制煉的應用技術改造”項目，將噴射霧化式冷凝器用于11臺55m3結(jié)晶罐和4臺40m3結(jié)晶罐真空系統(tǒng)，由冷凝段和抽吸段組成。

3噴射霧化式冷凝器在糖廠制煉應用的技術改造項目實施情況

3.1技術項目改造內(nèi)容

3.1.1噴霧化式冷凝囂的主要技術參數(shù)、設備性能

3.1.2 噴霧化式冷凝器的技術要求

3.2噴射霧化式冷凝器工作原理

冷凝段主要是將由煮糖罐蒸發(fā)后的水蒸汽冷凝成水，其工作原理是利用布置在冷凝段的噴嘴噴出霧化水滴，具有較大表面積，能夠高效率地與汁汽混合進行傳熱傳質(zhì)，并迅速形成真空的原理。抽吸段主要作用是把不凝氣體及少部分蒸汽抽吸排除。

(l)在噴嘴的設計上，噴射霧化式冷凝器采用了同時具有噴射抽吸和噴霧冷凝功能的設計思想，即噴射噴嘴和噴霧噴嘴，噴霧噴嘴通過噴出具有很大表面積的霧化水滴充分與汁汽混合進行熱交換，汽液混合均勻，使可凝性氣體迅速凝結(jié)成水而形成真空。剩下的不冷凝氣體通過噴射噴嘴射JH{的射流水抽吸而排出尾管，從而達到穩(wěn)定高真空的目的；但由于殘留的不凝縮氣體較少，需要對其所做的壓縮功較小。

(2)在控制調(diào)節(jié)方面，噴射霧化式冷凝器安裝了真空及閥位信號反饋控制系統(tǒng)，通過真空信號反饋調(diào)節(jié)進水壓力，根據(jù)真空的需要控制進水的流量，達到節(jié)能、節(jié)水的目的。

(3)在結(jié)構(gòu)上，噴射霧化式冷凝器設計有水過濾排渣系統(tǒng)，水先經(jīng)過濾網(wǎng)過濾，然后進入噴嘴，避免水質(zhì)不好造成噴嘴堵塞，打開清渣手輪可門動清除濾渣，減輕了員工的勞動強度。

噴射霧化式冷凝器在糖廠制煉的應用技改項目于2012年9月開始施工，10月中旬完成技術改造，隨后投入2012/2013榨季生產(chǎn)運行。

4項目運行效果

技改后，噴射霧化式冷凝器在明陽糖廠制煉車間于2012年11月25日正式投入榨季運行，經(jīng)過一段時間的摸索，取得了較好的運行效果。投入3個榨季生產(chǎn)使用至今，運行正常、穩(wěn)定可靠，滿足了生產(chǎn)要求。解決了原來生產(chǎn)上存在的許多缺陷：(l)由于每只罐具備了獨立的真空系統(tǒng)，煮煉過程互不干擾，確保了每只罐的正常煮煉，既有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，又提高了罐時的利用率；(2)由于每只罐具備了獨立的真空系統(tǒng)，在抽真空開始煮煉時縮短了輔助時間，由原來的20分鐘左右縮短至10分鐘以內(nèi)，提高了整個煮糖系統(tǒng)罐時的利用率；(3)噴射霧化式冷凝器設計有水過濾排渣系統(tǒng)并加裝了真空控制裝置，罐內(nèi)真空信號反饋到真空控制裝置，并把信號傳輸至氣動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進水量，以達到穩(wěn)定控制煮糖真空度，既減輕了員工的勞動強度，又確保了整個煮煉過程罐內(nèi)真空的穩(wěn)定，用利于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定及提高收回；(4)由于噴射霧化式冷凝器不需要配套真空泵及其附屬設備、管道等，整個煮糖真空系統(tǒng)由原來的復雜繁瑣變成簡單明了，既節(jié)省了榨季電力消耗和真空泵檢修、維護費用，又能夠節(jié)省廠房空間，提高了車間廠房空間的利用率。

5噴射霧化式冷凝器在糖廠制煉應用的特點和效果

噴射霧化式冷凝器的特點和效果：

(l)與舊式冷凝器相比體積小，重量輕，可利用舊基礎來安裝。

(2)設備投資和維護費用低。

(3)噴嘴不易堵塞，耐腐蝕。

(4)八水壓力0.05-0.08Mpa。

(5)抽真空時間短，冷罐時30分鐘以內(nèi)；煮糖時4—6分鐘。

(6)煮糖時通過自動控制用水量來進行調(diào)節(jié)，達到真空穩(wěn)定、節(jié)能減排、提高產(chǎn)品質(zhì)量和收回的目的。

噴射霧化式冷凝器解決了困擾糖廠多年的節(jié)能降耗難題，該設備節(jié)省了真空泵的投資費用，而且設備簡單，操作和維修方便，既節(jié)約用水又減少動力消耗，而且大幅減輕了員工的勞動強度。

6討論

噴射霧化式冷凝器具有技術先進性在于其能夠利用逆流式冷凝器和水噴射冷凝器的優(yōu)點，又能克服了逆流式冷凝器和水噴射冷凝器的缺點，解決了一直以來困擾制糖企業(yè)上水壓力高、用水量大、操作真空不穩(wěn)定的難題。其使用效果能夠明顯體現(xiàn)在穩(wěn)定煮糖真空、節(jié)省投資費用、節(jié)能減排等多方面，對降低生產(chǎn)運行成本起到舉足輕重的作用

當然，噴射霧化式冷凝器仍存在待完善的地方，其對循環(huán)冷卻水溫較為敏感，要想達到較佳的使用效果，需要控制循環(huán)冷卻水溫在38℃以下，所以，一方面糖廠要制定合理的用汽制度，并得到嚴格實施，以達到節(jié)省用汽，減少冷凝水量，同時充分二次利用冷凝水的熱量，既減少用汽量，又降低冷凝水水溫；另一方面要配置有足夠的冷卻設施，使循環(huán)冷卻水達到噴射霧化式冷凝器的工藝要求。

7小結(jié)

噴射霧化式冷凝器在糖廠制煉的應用是成功的，該項目在2012/2013榨季投人生產(chǎn)后，運行平穩(wěn)，達到了預期效果。運行表明，糖廠成功投入使用噴射霧化式冷凝器后，既穩(wěn)定了煮糖真空系統(tǒng)，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、提高收回平，又簡化了設備流程，減少了配套設備如真空泵、管道的投資費用，又能夠在循環(huán)水溫不高情況下達到節(jié)約用水，減少動力消耗，降低生產(chǎn)運行成本，效果良好，其經(jīng)濟和社會效益顯著。