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泵类乳品机械的设计选用与节能

在乳品工业生产中，选用先进合理的机械设备，对于确保产品质量，降低操作和维护费用，提高乳制品的竞争力和经济效益，促进乳品工业的发展与技术进步很有意义。在液体奶方面，选择无菌灌装设备和工艺显得尤为突出，但也存在配套设备选型降低操作费用的问题。
    奶粉工业生产情况降膜蒸发器的设计及选用传统的降膜蒸发器设计是通过提高蒸汽的利用次数（单效变多效）来达到节能降耗的目的。然而，效数的增加使钢材耗量成倍增加，造价也就成倍增加，由于传热温差的限制，效数的增加一般不超过七效。带蒸汽喷射热泵，采用水力喷射器的双效降膜蒸发器为常见降膜蒸发器的设计。
    热泵在降膜蒸发器中的应用采用机热压缩式热泵压缩装置可为离心式和容积式压缩机。压缩温差较大，一般在11℃左右，这就限制采用机械压缩式热泵的效数一般*多不超过三效，对沸点升高较高的溶液蒸发时又受到限制，而且结构复杂，造价高，维护费用高，耗电量大，因此机械压缩式热泵应用很少。
    采用蒸汽喷射式热泵蒸汽喷射式热泵形似文吐里管，无传动装置，构造较简单，应用较多。带热泵与不带热泵相比，可相当于增加一效。
    采用间壁式冷凝器和水环真空泵带热泵、蛇管冷凝器、水环真空泵冷凝器兼作物料预热器充分利用末效二次蒸汽的热量，并减少冷却水量的耗量。这种结构形式的多效降膜蒸发器的末效二次蒸汽冷凝为同温度的水（只产生相变），然后从冷凝器排出。冷凝水具有很高的温度，而且又是软水，可以很好地利用。水环真空泵将蒸发器的不凝性气体及少量蒸汽抽吸后排到大气中。并维护各效蒸发都具有一定的真空度。与采用水力喷射器相比，冷却水耗量、电耗量都较低。以富裕光明乳业集团两台型号RNJM02-2400型双效降膜蒸发器为例，其蒸发能力为2400kg/h，配套用水环真空泵电机功率5.5kw，冷却水耗量9t/h，进水温度l0℃，排水温度38℃，与同能力水力喷射器双效降膜蒸发器比较，功率降低13.5kw，每小时节约冷却水13吨。按给水价格1.00元/吨，排水价格0.80元/吨计算，电费和水量一年可降低操作费用143391元，3年可收回全部设备投资。
    采用列管式冷凝器和水环真空泵结构采用混合冷凝器、凉水塔、水环真空泵带热泵、物料预热器、混合冷凝器、凉水塔和水环真空泵的三效降膜蒸发器，由冷却水循环泵将冷却水送至水塔后，冷却水的温度降低8℃，在多数蒸发器的计算中一般取6℃。冷却水循环泵的压力要求不高，只要将冷却循环水送至凉水塔即可，工作过程中只需冷却水通过凉水塔循环使用，几乎不用补加低温冷水，节水效果特别显著，特别是在缺水地区意义更大。
    多效蒸发器配套泵的选择现采用单端面机械密封泵，我曾经选用过江苏靖江泵阀厂的氟塑料合金泵，成功地运用于吉林松原食品工业公司制药厂维生素C的生产，当时的主要目的是为了解决维生素C对泵的耐腐蚀性能这一特殊要求，后来成功地运用于RNJM03-5000型三效降膜蒸发器，并在龙丹集团和海拉尔光明乳业公司应用，效果一直很好。但这种氟塑料合金泵只是将机械密封处的供水去掉了，而配套电机功率与以往所选泵变化不大。后来选用无锡九扬泵业公司ICB系列单端面机械密封不锈板冲压泵，同样用在RNJM02-2400型双效降膜蒸发器上，进料泵型号ICB50-25-200型，流量6.3m3/h,扬程32m，电机功率2.2kw，其余两台物料泵和一台冷凝水泵均选用ICB32-25-125型泵，流量3.2t/h，扬程20m，电机功率0.55kw，使RN-JM02-2400型双效降膜蒸发器的机组总功率仅配套离心泵这一项降低功率6.75kw，每年按300天，每天按16小时（两班工作制）计算，每年节约电费32400元。选用天锡九扬ICB系列泵，在哈尔滨油脂厂使用效果很好。
    在喷雾干燥系统只用排风机而不用进风机在黑龙江大庆乳品厂有四台套离心喷雾干燥机组，就是这样设计的，并使用工作多年，生产的大庆牌奶粉是国家上等产品。以RGLP-500型干燥机组为例，按传统设计，进风机型号为4-72-12No8C型，风量20100m3/h，风压2445Pa，电机功率30kw,每年可节约电费14.4万元。
    合理选择高压泵高压泵的工作压力一般为14MPa，而一般均选择25MPa的高压泵。流量选择只要满足需要即可。高压泵出厂时，配套电机功率是按其额定压力和流量设计的，而工作压力是远远低于泵的额定压力，这样在工作流量、压力下的功率就较其额定输出功率小很多，若选择一个电机功率能满足其工作时输出功率需要的电机与之配套，则可降低干燥系统的总功率，降低操作费用。黑龙江依安乳品厂就是这样做的。RPYP03-500型干燥机组，传统高压泵型号为GJB1-25型，配套电机功率7.5kw，而依安乳品厂选用同型号高压泵，将配套电机换成功率是5.5kw的，这样一年可节约电费10000元，运转一直良好。
    采用合理的结构传统喷雾干燥机组为布袋扑粉，分为**旋风扑粉，二级布袋扑粉。如选择**扑粉是旋风，二级也是旋风，而排风机采用两台，**排风机的风量比较大，风压较低，二级排风机的风量比较小，而风压较高，两台排机的总功率与传统的一台排风机的功率相同。而与传统选择一台排风机比较，二级扑粉的旋风分离器的尺寸变得比较小，既节约不锈钢材料，降低投资，又方便布置。
    合理利用热能用排风对进风进行预热，然后用加热蒸汽对空气加热后的冷凝水对进风进行预热，充分利用余热，从而达到节能降耗的目的。

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