食用酒精精馏塔热能回收设备的制作方法

1.本实用新型涉及热能回收领域，尤其涉及一种食用酒精精馏塔热能回收设备。


背景技术：

2.食用酒精又称发酵性蒸馏酒，主要是利用粮食和酵母菌在发酵罐里经过发酵后，再经过滤、精馏来得到的产品。精馏作业中，上升气体需要连续不断的通过冷水进行冷凝收集或回流，而换热的冷水往往得不到有效利用就排放了，造成了一定程度上的能源浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种食用酒精精馏塔热能回收设备，在热损失较低情况下，实现了产物冷凝转换热能的高效回收利用。
4.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
5.食用酒精精馏塔热能回收设备，包括：
6.原料罐，以用于盛装原料，所述原料罐外周设有预热腔；
7.加热器，以用于加热原料；
8.冷凝换热器，所述冷凝换热器的进气口与精馏塔的顶部相连以导出热气流，所述冷凝换热器的冷水进口连接一第一输水管；
9.余热换热器，所述冷凝换热器的冷水出口与所述余热换热器的进水口相连，所述余热换热器的出水口与所述原料罐的预热腔相连，所述预热腔连接一泄水管，所述余热换热器的进料口与所述原料罐的出料口相连，所述余热换热器的出料口与所述加热器的进料口相连，所述加热器的出料口与精馏塔的中部相连。
10.精馏过程中，将冷水通入冷凝换热器的冷水进口来冷凝精馏塔塔顶输送的蒸汽，冷水换热后从冷水出口输出一定温度的一次温水到余热换热器，余热换热器可以对即将通入精馏塔的酒精原料初步加热，以实现绝大部分余热利用，之后再通过加热器二次加热到设定的进料温度即可。经过余热换热器换热的二次温水可以再经过原料罐的预热腔对初始原料预热一下，以充分利用残余热量。
11.本技术热能回收设备，应用在酒精精馏过程中，回收利用的行程较短，可以大幅度降低热损失，实现了热能的高效回收利用。
12.进一步的，回收设备还包括锅炉，所述冷凝换热器的冷水出口与锅炉之间连接有第二输水管，所述冷凝换热器的冷水出口与所述余热换热器之间连接有第三输水管，所述原料罐的预热腔与所述锅炉之间连接有第四输水管，所述第二输水管上设有第一阀门，所述第三输水管上设有第二阀门，所述第四输水管上设有第三阀门。在余热较多，单独应用在原料加热中会超过原料设定的进料温度时，可以将部分热能输送到锅炉回收利用，以保持余热换热器换热后的原料温度始终低于进料的设定温度，如此可以准确实现原料进料温度精准控制。此外，经过原料罐的热源也可以输送至锅炉回收利用。
13.进一步的，所述余热换热器的出料口与所述加热器的进料口之间连接第一输料
管，所述第一输料管上设有测温元件，具体的可以是温度传感器；回收设备还还包括控制器，所述控制器的输入端与所述测温元件相连，所述控制器的输出端与所述加热器相连。使用时，通过测温元件将待进入加热器的原料温度信号传递至控制器，控制器控制加热器再加热到设定温度，如此控温比较准确，其中控制器采用常规plc控制器即可，连接方式本领域人员即可实现，此处不在一一赘述。
14.进一步的，所述余热换热器包括从内到外依次设置的第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室输送来自原料罐的原料；所述第二腔室输送来自冷凝换热器的换热冷水，所述第三腔室为保温气腔。第三腔室的设置，可以实现较好的保温隔热作用，降低换热热损失。
15.进一步的，为了实现较为均匀换热，所述第二腔室内设有将其分隔为多个小腔室的轴向隔板，每个小腔室的一端设有与冷凝换热器的冷水出口相连的换热进口，另一端设有与原料罐的预热腔相连的换热出口。
16.进一步的，为了充分利用热能，所述第一腔室内沿轴向方向设有螺旋叶片。
17.本实用新型采用上述技术方案，所具有的优点是：
18.1、本技术热能回收设备，应用在酒精精馏过程中，回收利用的行程较短，可以大幅度降低热损失，实现了热能的高效回收利用，节省了生产成本。
19.2、锅炉路线的设置，一方面可以根据需要调节余热利用路线，例如与冷凝换热器之间第二输水管的设置；另一方面可以实现热量充分利用，例如与原料罐之间第四输水管的设置。
20.3、回收设备中的余热换热器，通过第一腔室实现保温隔热，降低热损失；通过第二腔室和第三腔室以及其内轴向隔板和螺旋叶片的设置，可以实现热能较为充分利用。
附图说明
21.图1为本实用新型其中一实施例的结构示意图；
22.图2为本实用新型另一实施例的结构示意图；
23.图3为图1中其中一种余热换热器的局部剖视结构示意图；
24.图4为图3去掉一个端盖后的结构示意图。
25.图中，1、原料罐，2、加热器，3、冷凝换热器，4、精馏塔，5、第一输水管，6、余热换热器，7、泄水管，8、锅炉，9、第二输水管，10、第三输水管，11、第四输水管，12、第一阀门，13、第二阀门，14、第三阀门，15、第一输料管，16、测温元件；61、第一腔室，62、第二腔室，63、第三腔室，64、轴向隔板，65、螺旋叶片。
具体实施方式
26.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
27.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位
或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
30.如图1所示，本实施例中，该食用酒精精馏塔热能回收设备，包括：
31.原料罐1，以用于盛装原料，所述原料罐1外周设有预热腔；
32.加热器2，以用于加热原料；
33.冷凝换热器3，所述冷凝换热器3的进气口与精馏塔4的顶部相连以导出热气流，所述冷凝换热器3的冷水进口连接一第一输水管5；
34.余热换热器6，所述冷凝换热器3的冷水出口与所述余热换热器6的进水口相连，所述余热换热器6的出水口与所述原料罐1的预热腔相连，所述预热腔连接一泄水管7，所述余热换热器6的进料口与所述原料罐1的出料口相连，所述余热换热器6的出料口与所述加热器2的进料口相连，所述加热器2的出料口与精馏塔4的中部相连。
35.精馏过程中，将冷水通入冷凝换热器3的冷水进口来冷凝精馏塔4塔顶输送的蒸汽，冷水换热后从冷水出口输出一定温度的一次温水到余热换热器6，余热换热器6可以对即将通入精馏塔4的酒精原料初步加热，以实现绝大部分余热利用，之后再通过加热器2二次加热到设定的进料温度即可。经过余热换热器6换热的二次温水可以再经过原料罐1的预热腔对初始原料预热一下，以充分利用残余热量。
36.本技术热能回收设备，应用在酒精精馏过程中，回收利用的行程较短，可以大幅度降低热损失，实现了热能的高效回收利用。
37.进一步的，所述余热换热器6的出料口与所述加热器2的进料口之间连接第一输料管15，所述第一输料管15上设有测温元件16，具体的可以是温度传感器；回收设备还还包括控制器，所述控制器的输入端与所述测温元件16相连，所述控制器的输出端与所述加热器2相连。使用时，通过测温元件将待进入加热器2的原料温度信号传递至控制器，控制器控制加热器再加热到设定温度，如此控温比较准确，其中控制器采用常规plc控制器即可，连接
方式本领域人员即可实现，此处不在一一赘述。
38.在其中一个实施例中，如图2所示，回收设备还包括锅炉8，所述冷凝换热器3的冷水出口与锅炉8之间连接有第二输水管9，所述冷凝换热器3的冷水出口与所述余热换热器6之间连接有第三输水管10，所述原料罐1的预热腔与所述锅炉8之间连接有第四输水管11，所述第二输水管9上设有第一阀门12，所述第三输水管10上设有第二阀门13，所述第四输水管11上设有第三阀门14。在余热较多，单独应用在原料加热中会超过原料设定的进料温度时，可以将部分热能输送到锅炉回收利用，以保持余热换热器6换热后的原料温度始终低于进料的设定温度，如此可以准确实现原料进料温度精准控制。此外，经过原料罐1的热源也可以输送至锅炉回收利用。
39.在其中一个实施例中，如图3-4所示，所述余热换热器6包括从内到外依次设置的第一腔室61、第二腔室61和第三腔室63，所述第一腔室61输送来自原料罐1的原料；所述第二腔室62输送来自冷凝换热器3的换热冷水，所述第三腔室63为保温气腔。第三腔室63的设置，可以实现较好的保温隔热作用，降低换热热损失。
40.进一步的，为了实现较为均匀换热，所述第二腔室62内设有将其分隔为多个小腔室的轴向隔板64，每个小腔室的一端设有与冷凝换热器3的冷水出口相连的换热进口，另一端设有与原料罐1的预热腔相连的换热出口。
41.进一步的，为了充分利用热能，所述第一腔室61内沿轴向方向设有螺旋叶片65。
42.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
43.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。