1引言

多年來真空冷凝設(shè)備廣泛應(yīng)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(yīng)用都將直接影響糖廠的節(jié)能減排及生產(chǎn)運(yùn)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(yùn)行一因此，糖廠需要選擇具有先進(jìn)性的真空冷凝系統(tǒng)來在滿足工藝條件的前提下達(dá)到節(jié)能減排、降低生產(chǎn)運(yùn)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(shí)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(biāo)，明陽糖廠實(shí)施了“噴射霧化式冷凝器在糖廠制煉的應(yīng)用技術(shù)改造”項目，對制煉真空冷凝系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)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(dá)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(jì)和社會效益。

2項目實(shí)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(yùn)行方式存在如下幾方面的不足：(l)困每個罐沒有獨(dú)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、?；蚍指顣r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(shè)備（總量達(dá)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(shè)計理念卜克服了傳統(tǒng)舊式冷凝器的缺點(diǎn)，具有其獨(dú)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(jìn)水量，可達(dá)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(shí)施了“噴射霧化式冷凝器在糖廠制煉的應(yīng)用技術(shù)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(yīng)用的技術(shù)改造項目實(shí)施情況

3.1技術(shù)項目改造內(nèi)容

3.1.1噴霧化式冷凝囂的主要技術(shù)參數(shù)、設(shè)備性能

3.1.2 噴霧化式冷凝器的技術(shù)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(jìn)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(shè)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(shè)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(jìn)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(dá)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(jìn)水壓力，根據(jù)真空的需要控制進(jìn)水的流量，達(dá)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(shè)計有水過濾排渣系統(tǒng)，水先經(jīng)過濾網(wǎng)過濾，然后進(jìn)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(qiáng)度。

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

4項目運(yùn)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(yùn)行，經(jīng)過一段時間的摸索，取得了較好的運(yùn)行效果。投入3個榨季生產(chǎn)使用至今，運(yùn)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(dú)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(dú)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(shè)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(jìn)水量，以達(dá)到穩(wěn)定控制煮糖真空度，既減輕了員工的勞動強(qiáng)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(shè)備、管道等，整個煮糖真空系統(tǒng)由原來的復(fù)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(hù)費(fèi)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(yīng)用的特點(diǎn)和效果

噴射霧化式冷凝器的特點(diǎn)和效果：

(l)與舊式冷凝器相比體積小，重量輕，可利用舊基礎(chǔ)來安裝。

(2)設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi)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(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)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(shè)備節(jié)省了真空泵的投資費(fèi)用，而且設(shè)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(qiáng)度。

6討論

噴射霧化式冷凝器具有技術(shù)先進(jìn)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(diǎn)，又能克服了逆流式冷凝器和水噴射冷凝器的缺點(diǎn)，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(fèi)用、節(jié)能減排等多方面，對降低生產(chǎn)運(yùn)行成本起到舉足輕重的作用

當(dāng)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(dá)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(yán)格實(shí)施，以達(dá)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(shè)施，使循環(huán)冷卻水達(dá)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(yīng)用是成功的，該項目在2012/2013榨季投人生產(chǎn)后，運(yùn)行平穩(wěn)，達(dá)到了預(yù)期效果。運(yùn)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(shè)備流程，減少了配套設(shè)備如真空泵、管道的投資費(fèi)用，又能夠在循環(huán)水溫不高情況下達(dá)到節(jié)約用水，減少動力消耗，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，效果良好，其經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。