奶粉营销策划方案范文:影响蒸发与节能的几个重要问题

文章来源：制糖科技网   发布时间：2010-01-08 15:33:36
1、第一效蒸发罐的效能
第一效蒸发罐是整列蒸发罐中最重要的，它要承担很大的蒸发量，其性能是否良好对糖浆浓度和抽汁汽节能都有最大影响。
不少糖厂第一罐的性能不理想，占用温差过大，影响后效性能。常见的原因是：
(1)、清汁入罐温度偏低，入罐后要将它加热升温到沸点。由于蒸发罐内液相流速很低，未沸腾前的传热很慢，明显降低了整体的效能。
(2)、罐内液面过高，对流沸腾状况不好，降低了传热膜系数，减少了有效温度差，还延长了糖汁的停留时间，增加了蔗糖转化和糖汁增色。
(3)、糖汁过罐时有汁汽串罐，汽凝水排出时有串汽。
要提高第一罐效能，首要的关键是提高清汁入罐温度，使之接近蒸发罐的温度(如能超过3～5℃就更好)。要重视配备良好的清汁加热器。有些厂使用了板式换热器，用汁汽加热时温度仍不足，用废汽加热则要注意防止废汽温度过高或操作不稳定，造成内部焦化。
如果清汁加热器不足需要，可以应用喷射接触式升温器补救。它可用第一效汁汽作热源，将清汁升温到接近沸点(相差只1～2℃)，它的设备结构简单，使用方便可靠，不影响蒸发系统的热平衡关系(参阅“接触式换热器”)。
蒸发罐要保持低液面操作。当加热管排出的汁泡刚盖过汽鼓面、并从上管板迅速排走时，循环情况最好，传热性能最高。液面升高时循环和传热都变差。要保持低液面运行，首先蒸发罐的入汁均匀，出汁畅通，并要汽压稳定。操作人员要认真留意和控制。目前有些蒸发罐的过汁方式不完善，低液面时难过汁，而且还有汁汽串罐，应当改善。要注意将入罐前的废汽喷水降温至接近饱和温度。
技术管理较强的糖厂，第一罐用四折的隔室式蒸发罐有较好的性能。在蒸发罐汽鼓的上下方装设分隔板(上方隔板的高度约300mm)，将全部加热管分成四组，相应增加糖汁回流通道(增加外循环管)，使糖汁顺序流过４组管子后排出，不再循环。此时加热管中的液相流速比较适合，约为单程不循环的蒸发罐的４倍，传热系数较高。但这种蒸发罐必须入汁和汽压稳定，并保持低液面运行，否则效果不大。
2、蒸发罐积垢多
亚硫酸法糖厂的积垢较多，一个主要的原因是清汁含钙量较高。在正常情况下，清汁含钙量(cao/bx%)为0.42～0.48。但在某些情况下，此值会超过0.50甚至0.55，此时蒸发罐的积垢会大量增加，以至大幅度降低蒸发效能，有些糖厂因此要降低压榨量。
这个问题主要出现在下列几种情况下：
(1)、亚硫酸沉淀反应不完全，清汁中残留较多亚硫酸(盐) 。清汁ph偏低如低于7.0时，含钙量常较高，因为形成了较多的可溶性的亚硫酸氢钙。如ph低于6.8，此现象更突出。应当经常取清汁和滤汁用碘液滴定(按测定硫熏强度的方法)，良好的清汁耗碘液只2～3ml(对10ml汁)，但有些厂的这一数值高达5ml。未沉淀的亚硫酸增加必伴随着含钙量升高。这一现象还有多种原因，要细致分析检查，采取相应措施。
(2)、甘蔗未成熟，或新鲜度差或受霜冻变质，细菌繁殖，含有机酸多。因此将蔗汁中和所需的石灰也多。这些有机酸的钙盐大部分是可溶性的，清汁含钙量就升高。对于这种蔗汁，可以在预灰时加入少量的碳酸钠(如对蔗汁的0.01～0.02%)，相应减少加灰量，可降低清汁含钙量(0.05～0.1个百分点)。虽然成本略有增加，钠对收回略有影响，但都只是很微的。
(3)、澄清过程中还原糖分解较多，或泥汁中有细菌繁殖，生成有机酸，它们的钙盐亦多数是可溶性的，就增加了清汁含钙量。蔗汁如果用碱性处理，在碱性下温度过高或时间过长，就会产生此问题。多个糖厂曾试用碱性澄清法，就因此而造成清汁含钙量高，积垢严重。故蔗汁用碱性处理一定要低温和快速。另一方面，如沉淀器内有死角，泥汁停留时间长，温度降低，细菌就会繁殖，ph降低，汁中溶解钙盐量必然升高。应当注意分析滤汁的含钙量，与清汁对比；在操作上则要尽量快排泥汁，缩短它的停留时间。
3、蒸发热方案的实施
国内多数糖厂，都按节能的需要制订了较好的全厂热方案和蒸发热方案，但不少厂在实行时有较大出入。常见的差别是：后效汁汽用得少，加热和煮糖大部分用一效汁汽；这就大大增加了总用汽量，并使第一效蒸发量过大，后几效蒸发负荷过轻，间接影响第一效蒸发罐积垢增加，“走糖”严重。产生这种现象的主要原因通常是：
(1)、加热器汽凝水排除不畅通。因为后效汁汽有真空，汽凝水必须排往真空更高之处，而且管道阻力要小，否则加热器就会积水，这样就要用压力较高的汁汽。
(2)、第一效罐传热性能不良，占用温差过大 (如有些厂达到15～20℃或更大) ，或第一效蒸发罐汽鼓压力偏低，使汁汽温度偏低，二效及后效汁汽就难以利用；蒸发罐排水不良或积垢多都会产生同样的问题。
(3)、蒸发罐各效面积分布不适当，第二效面积不足，就难以提供大量的二效汁汽。
(4)、煮糖不能用较低压力的汁汽。
糖厂要从设备和操作管理上认真解决这些问题，才可能实现良好的热方案，达到较低的能耗，主要关键是：
(1)、要彻底解决好各项设备的排水问题，和及时清除设备的积垢，使它们具有良好的传热效能。
(2)、努力提高一效罐的传热性能。同时要在第一效要保持较高而稳定的温度。如果蒸发罐面积较大及新开罐比较清洁、末效真空度较高而至前效罐温度偏低，可以减小冷凝器进水量以降低末效真空度，或者关小末效和前效罐之间(通常是第四至第五罐之间)的汁汽阀，降低其前效罐真空度。这两种方法都可以提高前效罐的压力和温度。当然，这要以在设备容许工作参数范围内、和不影响糖汁质量为前提。
(3)、蒸发罐的加热面积要适当配备。 国内糖厂的设计，常取第一效面积最大，以后各效顺序缩小，这有利于抽取第一效汁汽。为使二效汁汽作为煮糖和加热(除了低温的加热外)的主要热源，第二效的面积就要较大，例如接近甚至超过第一效；如果要大量用三效汁汽煮糖，则第三效的面积也要大(如江门甘化厂的做法)。蒸发罐面积的配置应当在设计热方案时一并考虑安排。但要注意不应片面加大蒸发罐面积，否则糖汁停留时间长，蔗糖转化和色泽加深，妨碍了蒸发温度的提高，并影响积垢生成较快。此外还要注意蒸发罐轮洗时的安排。
糖厂蒸发系统还有一个较普遍的存在问题，就是蒸发罐之间的串汽，即前效罐的汁汽串入后效罐。这主要有两种情况。一是前效汁汽与糖汁一起从糖汁管串入后效，原因是过汁未很好水封；另一是汽凝水排除的水封作用不完善，前效汽鼓中的汁汽随汽凝水向后排。这在用ｕ形管排水或串罐排水时问题较大，据测定，串罐排水的串汽量可达到10%。等压排水系统如控制系统失灵也会有此问题。前一问题过去较受重视，早期的蒸发罐过汁管都使用ｕ形管，高度也较大；但近年很多糖厂的蒸发过汁管都是直管，很易串汽，应当重视这个问题。有些厂感到用ｕ形管过汁会影响前效液面升高，其实只要将过汁部分的结构处理好就不会有问题。
蒸发罐之间的串汽不但增大了用汽量，还使前效罐负荷增大，后效罐效能降低。
蒸发系统的管路系统很复杂，四通八达，有关的阀门如果泄漏，就很容易发生串罐，对此应细致地检查。最好的方法是在开机前试机时进行详细的检查，从后到前逐个罐(连附属部分)顺次抽真空(前效罐通过后效氨管抽)，检查其他未抽的罐有无真空。如果有，就要找出因泄漏而造成连通的阀门，修复后再检查。逐个罐抽起真空后，再将该罐真空阀关闭，检查真空度能否保持稳定一段时间。如果真空度下降较快，就表示该部分设备或阀门、管路有泄漏，应找出问题修复。这项工作虽然麻烦，但将全系统细致检查完善再开机，可以避免开机后发现问题难以查找解决。在50年代，多数有经验的糖厂都这样做，但以后许多糖厂都疏忽这项工作，以至出现不少问题。在系统设计时也要尽可能使管路与阀门简单明白，减少操作错误的可能性。
有条件的糖厂最好组织热能查定，重点在蒸发系统，以深入了解用汽和抽汽的情况，以及各台设备的性能和效率，从而找出不足之处加以改进。广东紫坭糖厂的这项工作就有很好效果。
4、抽汁汽煮糖
近年来，多数糖厂都很重视使用汁汽煮糖。国内最好的水平，煮糖以用三效汁汽为主，较多糖厂以用二效汁汽为主，但也有一些糖厂只能用一效汁汽，二效汽也用不上。煮糖使用蒸汽的种类，是影响糖厂能耗的最重要因素之一，也是反映糖厂节能水平的很重要标志。
用后效汁汽煮糖，需要在蒸发和煮糖的设备和操作上采取相应措施：
(1)、适当配备蒸发罐各效的面积，使之产生充足和压力适当的汁汽供外抽使用。
(2)、蒸发罐的操作压力要适当，不可偏低。通常二效汁汽要维持0.02～0.04mpa的表压。如果蒸发罐面积较大及传热性能较好，以致前效汽压偏低，可以适当降低末效或其前效的真空度，较方便的方法是关小末效的进汁汽阀(可以关大部分)，提高二效的汽压至正常数值。
(3)、煮糖的真空度要足够，使温度差和传热正常。煮糖罐的加热面要清洁。
(4)、煮糖罐要有良好的传热效能，罐内对流良好。采用良好的机械搅拌可降低煮糖所需汽压。煮糖罐设备容量应有适当的宽裕，不宜过紧。煮糖罐的汽凝水排除必需畅顺。不少糖厂煮糖罐排水不良，是难用低压汁汽的重要原因。
(5)、将煮糖罐的氨管接入罐顶，刚开罐时开大氨管将汽鼓内的空气抽去，并将低压汁汽抽入汽鼓，待入汽正常时再把氨管关小。
(6)、汁汽管和阀门的尺寸要适当，并要正确安装，要细心计算和复核。
广东杨村糖厂多年来主要用压力只为0.01mpa的汁汽煮甲糖， 除上述措施外，煮甲糖用抽种法，养晶过程用小浓度差，连续入料，逐步浓上，使煮甲糖大部分过程的汽鼓无正压，并加强煮糖罐的调配，尽量均匀用汽，因而能够大量使用压力很低的汁汽。
5、汽凝水排除不良
不少糖厂中使用低温汁汽的加热器、煮糖罐和后效蒸发罐存在汽凝水排除不良的问题，降低了加热器和蒸发罐的效能，妨碍了低温汁汽的使用。
汽凝水排除不良时，汽鼓可能有水击声，但不一定。不能以此来判断汽凝水排除是否正常。在汽压低时，汽鼓内积满水也可能没有水击声。
糖厂的混合汁一次加热完全可以用第三效甚至第四效汁汽。但不少糖厂用不了，主要原因就是由于汽凝水排不好。后效汁汽有真空，汽凝水必须排往真空更高之处，而且管道阻力要小，否则加热器就会积水。
加热器的汽凝水不能连接到所用汁汽的后一效蒸发汽凝水中，因为加热器的汁汽管和排水管有较大的阻力和压力降。应当接入再后一效的蒸发汽凝水的平衡罐中。如用四效汁汽作热源，就要独立排水。
蒸发汽凝水系统比较复杂。国内早期通用的立柱式自蒸发器和汽水分离器有不少问题，现在已很少用。早年国内还有一些糖厂采用蒸发罐串罐排水，将前罐的汽凝水通入后一罐，最后集中到末效罐排出。此法在蒸发罐之间常发生串汽(有些糖厂达到10%) ，且后效罐排水负荷增大几倍，管路与设备都不适应，导致汽鼓积水。以后亦很少用。
近年推广的等压排水方法，采用新式的仪表和用气动阀操作，在新用时效果一般较好，但使用两三年后就容易失灵，排水不良和串汽的现象相当普遍，导致蒸发效能下降和汽耗增大。
煮糖罐排水亦普遍有问题。有些糖厂采用ｕ形管排水，并将ｕ形管向上升高再下降，希望能平衡较大的压力差。不过，ｕ形管所能平衡的压差只决定于ｕ形管入口与最终出口的高度差，即它的有效水封高度，中间的上升或下降只是增加了管道阻力，并没有改变有效水封高度(向下的管道的虹吸作用形成负压将向上的管道的水柱正压抵销)。这种做法的水封作用有限，在压差较大时很易发生串汽。