啤酒论坛

搜索
查看: 1402|回复: 2

[生产技术] 浅述洗瓶机热交换器的技术改造

[复制链接]
发表于 2008-1-4 13:42:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
     洗瓶机洗瓶时所使用的热水,是外来供应的高压蒸气,经过热交换器的热传递原理,把蒸气所携带的热量通过传递的物理方式,交换给循环流过的自来水,通过热量置换,从而使冷水温度逐步上升,蒸气温度逐渐下降,周而复始,达到蒸气热量和冷水温度交换的目的,使用热水对回收瓶进行清洗消毒。
     热交换器的热传递速度、传递效率、自身热能消耗等各项指标,对洗瓶机初始加温时间长短、中间回收瓶清洗效果、蒸气消耗量等指标都会产生一定的影响。下面对热交换器的工作原理、现实生产使用中的弊端及解决问题的新思路做以简要的介绍。
     一、热交换器的工作原理
     洗瓶机的热交换器是由蒸气进出口、密封罩、交换管、密封外壳等部件组成。其中最关键的部件是交换管和密封罩,交换管是由20根相互独立的33mm的钢管加工成U型,按2、4、6、8排成一体,把20根管子的40个管口分成上、下两个部分整齐的焊接在一个钢板平面上,中间用隔板隔开,上下20根管口自成一体,用热交换器盖板密封,形成进出两个独立的空间。上部的20根管口负责蒸气的进入,当蒸气由上部的进气口进入管道后,洗涤水在压力泵的作用下,冷水流经交换管的周围,通过热传递的方式,吸收交换管里的热量,水温逐步升高。交换管里的蒸气把热量传递给洗涤水后,大部分热量被吸收走,温度迅速下降,这时就形成一定量的废气和冷凝水。下部的20个管口负责排出热交换器的废气和因热交换产生的冷凝水,经过下端的疏水器流出,这就是热交换器的基本工作原理。
     二、热交换器使用中较易出现的问题
     1.热交换器的工作效率下降较快
     由于洗瓶机清洗的外来回收瓶,渠道较复杂,环节较多,瓶子上面有一些泥土、砂石、粘合剂、纸纤维等,需要用浓度为2.5%,温度为80°的热碱水进行清洗消毒。由于水中含碱量较大,又是不停的流经热交换器,就大大增加了外来物粘附在热交换管道上的几率,再加上标签上有许多粘合剂,就更容易结垢了,热交换器投入使用不到一个月,就出现加温速度慢,蒸气消耗量上升等现象。
     2.交换管上污垢清除比较困难
     热交换器是由20根33mm管制成的U型弯,实际上是40根管道,排列比较密集,管与管之间间隙较小,污垢堵塞后,即使撤下热交换器,清洗也比较困难,都是些碎玻璃、泥土、残碱和着粘合剂,就像水泥一般,坚硬无比,几个人同时清除也要几个小时,不但费时费力,不易清除干净,还较容易对热交换管形成伤害,造成设备隐患。
     3.整体交换器拆装比较困难
     由于每年至少要4次对热交换器进行清洗、除垢,所以对拆装所用的时间要求比较紧,对安装质量要求比较严格。因为热交换器的表面积有0.5㎡左右,并且通过的蒸气压力有0.5-0.6MP,承受的压力巨大,热交换管、密封罩、洗瓶机机体、两层密封垫加起来有120mm厚,紧固要求比较高,四周平稳,逐步紧固,最后加力,避免偏面,否则会出现漏气。密封时使用的紧固螺栓比较大,一般是用36×150mm,并且有48个之多,拆装比较费时费力。据统计,单单是拆装交换器上的螺栓,每次4个人还要花费4个多小时才能完成。
     三、对热交换器的技术改造
     经过近几年的生产工作实践,结合洗瓶机技术参数,摸索出一些对洗瓶机热交换器的技术改造,从而更适合生产中的应用。供同行参考,如有不当之处敬请批评指正,为中国的啤酒事业共同努力。
     1.减少热交换器的清洗次数
     要想减少热交换器的清洗次数,就得能有效的减少热交换器表面上的污垢粘附,降低管道和管道之间的堵塞程度。由于热交换器是在一个相对密闭的水的循环空间里进行热能的传递,现在的热交换设备,每个班次生产结束后,不能及时对热交换器进行清洗,不能彻底清除掉粘附在热交换器上的污垢,久而久之,在热交换器的表面形成污垢层。有的企业虽然已经使用了碱液在线过滤器,但是效果不太理想,它只是简单的对碱液进行过滤,而不能有效的对热交换器进行清洗。有的企业因资金紧张等原因,还没有安装在线过滤器,只是简单的把洗瓶碱液水打到沉淀池里,经过10小时的物理沉淀,放掉下面的沉积物,上面澄清的碱水重新利用。
     解决方法:在洗瓶机的另一面,即热交换器尾部的机体上,对准热交换管的部位,开一个200×200mm的方孔,并安装上法兰,配上可以自由开关的阀门,管道的一端连接阀门,另一端和碱液回收的管道相连接。在每个班次生产结束后,对碱液进行回收沉淀时,打开后面的控制阀门,让待回收的碱液在1#泵的动力作用下,通过热交换器尾部的开口处流出,压力在0.1-0.15MP左右,由于开口处水流较大,流速较快,并且又有压力,对热交换管上当日粘附的污垢能进行有效的冲刷,最大限度地 降低了污垢粘附热交换管的速度,有效延长了热交换器的清洗周期。
     我公司在没有使用此方法前,产品每生产5000KL左右,就要对热交换器进行一次清洗,如不及时清洗,加热速度就明显降低,蒸气消耗会有一定的加大。经过对热交换器的尾部出水口改进后,现在基本上10000KL左右清洗一次,加热速度和效果明显得到改善。
     2.冷凝水的回收再利用
     蒸气从热交换器里经过,利用热交换传递的原理,有不少的废气和冷凝水从热交换器下端的疏水口流出,并且都是90℃左右的热水,流失比较可惜。
     解决方法:用15mm钢管和疏水口的一端相连接,接到1#碱液储存槽,用作补充1#槽的水消耗量。1#槽因蒸气蒸发、除标网带出等消耗原因,生产中经常需要进行补水,用冷凝水补充消耗的水量,既不增加成本,又能降低水消耗,并且还能降低吨酒蒸气使用量(因冷凝水的温度在90℃以上,流到1#槽后不需要重新加热),是一项极其简单又经济实用的改造方法。
     3.热交换器密封装置的改造
     厂家生产的热交换器密封是三位一体的,机体、热交换管、密封罩是相互组合在一起的,拆装比较麻烦,费时费力不说,也无法真正保证安装的质量,每次拆装热交换器都是一次大的工作项目。
     解决方法:要想解决热交换器的拆装难题,就首先要弄清机体、交换管、密封罩三者之间的关系和相互密封的动机。热交换管和密封罩之间的密封质量要求比较高,因为他们二者之间的压力比较大(0.5-0.6MP),压力介质又是蒸气,压力危险系数高,温度渗透能力强,对密封方面的要求相对较高。而热交换管和机体之间的密封相对没有太严格的要求,因为他们二者之间承受的单位压力比较小,只有0.05-0.15MP,压力介质又是水,渗透能力不是太强(相对蒸气而言),对密封要求不是太严格。根据三者之间对密封质量要求的高低不同,我们把热交换管和密封罩作为一个密封系统,单独进行密封,把整体的热交换器和机体作为一个密封系统进行密封。整个加热系统分成两个密封系统,根据密封质量要求的不同,分别进行密封。这样做有以下好处:
     1.缩短了热交换管和密封罩之间紧固螺栓的长度,以前三位一体时,用的紧固螺栓长度为150mm,现在紧固螺栓的长度只有100mm,缩短了三分之一,这样更容易保证密封效果,而且省时省力,易于操作,便于维修。
     2.如果是只有密封罩和热交换管之间的石棉密封衬垫损坏,发生漏气现象,以前要把整个热交换器拆下,重新进行整体的密封,因为热交换管和机体之间的密封衬垫一旦打开,就会失去还原密封效果,必须更换新的石棉衬垫,往往因为一些小的漏气故障,就要大动干戈,全部拆下热交换器,劳神费力。现在如果要更换密封罩和热交换管之间的衬垫,可直接打开密封罩,不用拆整体的热交换器,简单易行,热交换管和机体之间的密封也不会出现泄露的现象,节省了大量的人力物力,特别是在旺销季节,更能赢得宝贵的生产时间。
     据实验,现在使用此方法对密封衬垫进行更换,4个人一个半小时基本完成任务,而且质量有保证,合格率达到100%,没有出现一次返工现象,比以前更换节省了一半的时间,安装效果也有所提升。
回复

使用道具 举报

发表于 2013-5-10 12:47:22 | 显示全部楼层
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 免费注册

本版积分规则

QQ| 小黑屋|手机版|Archiver| 啤酒网     

Copyright © 2001-2013 Comsenz Inc.   All Rights Reserved.

Powered by Discuz! X3.2( 浙ICP备05018054号 )

快速回复 返回顶部 返回列表