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板式换热器在糖厂的应用

  • 板式换热器在许多工业中已经用得很普遍。在欧美、南非和印度的不少糖厂亦用它在清汁加热、渗出法的稀汁加热、糖浆糖蜜入罐前的加热,以及最终糖蜜的冷却(入废蜜罐之前),效果良好,有些糖厂并试用于混合汁加热。下面列出一些应用较好的实例。


    用于清汁加热

    南非的Dalton 糖厂应用板式换热器,用板片44件,每件加热面积0.79m2。清汁流量130t/h,从92℃加热至104℃,使用的废汽的饱和温度为111℃,传热系数为3400W/m2.K,清汁通过换热器的压力降为76kPa;使用时蒸汽阀未全开,即实际使用的温差还较小,传热系数还更高。清汁加热器连续运行五周后打开,内有一些淤泥沉积,板面上有黑色薄膜,很易用水冲去。

    德国南德糖厂,甜菜汁量600t/h,清汁入蒸发罐前用4台板式换热器分4级加热,分别使用1~4效蒸发罐的汁汽为热源,每级加热达到的温度仅比汁汽温度低3℃,最终达到127℃。

    广州华侨糖厂(碳酸法)在80年代应用了一台板式换热器于清汁加热,板片面积0.79m2,装板50件,有效加热面积37.9m2。使用第一效汁汽,清汁量为117t/h,入汁温度68.7℃,出汁温度100.7℃,温升32℃,入汽温度114.2℃,排水温度108.4℃,传热系数K值为4010W/m2.K,清汁通过换热器的压力降为36kPa。它的排水温度比进汽温度低约6℃,器内略有积水。如排水畅通,K值还会高一些。该设备连续使用十多天后拆开检查,绝大部分板片表面仍光滑如新。有很少的污垢,可以用软布抹去。

    广东顺德糖厂(亚硫酸法)糖厂使用了一台板式换热器,板片面积1.07m2,用作清汁的第三级加热。蔗汁量平均为254t/h,使用废汽的温度为129~130℃,加热前汁温106~108℃,加热后120~126℃,传热系数为2400~3900 W/m2.K。

    广东珠江甘化厂用一台板式换热器作清汁一级加热,传热面积为35m2。加热后汁温比汽温只低2~4℃,使用15天后此温差为4~6℃,加热温度高于原来所用的60m2的管式加热器。它的传热系数为2700~4000W/m2.K。

    另一亚硫酸法糖厂用一台板式换热器,板片面积0.36m2,装90片,有效传热面积31.68m2,用第一效汁汽加热清汁,七天实测数据平均为:清汁流量37.2t/h,入汁温度76℃,出汁温度107℃,温升31℃,入汽温度113℃,汽凝水温度112.5℃,传热系数为2300W/m2.K。使用十多天后拆开检查, 板片表面有很少沉积物,可用水和软刷洗掉。

    用板式换热器加热清汁的传热性能比管式的高一倍以上,因此所用的传热面积可以减少一半或以上。此处以使用第一效汁汽较好,有一定的节能效果(比用废汽加热)。在换热器性能良好、并紧靠蒸发罐的情况下,用汁汽加热可使清汁温度接近汁汽温度,只低3~5℃,基本上能适应蒸发的需要。用汁汽加热还可以防止因蒸汽温度过高引起糖汁焦化,国内有些糖厂使用废汽, 曾有厂因操作不慎而发生严重焦化,焦化物很难清除。

    用于混合汁加热

    南非Dalton糖厂用板式换热器加热混合汁,50件板片。使用两个月,每星期清洗一次,蔗汁流量103~130t/h,从72~76℃加热到94~97℃,使用废汽的饱和温度为109~111℃, 传热系数为2900~3380W/m2.K,蔗汁压力降为0.05~0.1MPa。停机打开时,内部有由泥沙和蔗糠沉积,板面上有薄层积垢,但少于管式加热器,可用水冲洗和用刷刷去。每个工作班进行一次“反洗”,可将部分沉积物冲走。但最好先将蔗汁中的纤维杂物用筛除去。

    对于混合汁这类含有较多固体悬浮物的物料,使用宽流道板式换热器的效果较好。国外一个亚硫酸法糖厂,用这种换热器和用第三效蒸发汁汽加热混合汁和硫熏汁,可连续运行30天,所用的汁汽压力很低,只为40kPa绝对压,汽温75℃。传热系数达到2090~2440W/m2.K,它的加热面积比管式的小一半以上。

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