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离心压缩机防喘开车系统及方法

申请号 CN202311062276.8 申请日 2023-08-23 公开(公告)号 CN116771712B 公开(公告)日 2023-10-24
申请人 中粮生化(成都)有限公司; 发明人 于孝民; 邹德君; 乔国桂; 陈春霞; 袁文月; 李魏; 董德旭; 周自棋; 赵红云; 郭鹏飞; 石玉刚; 庄谦坤;
摘要 本 发明 涉及径向流动 泵 领域,公开了离心 压缩机 防喘开车系统及方法,离心压缩机防喘开车系统,包括引入一次 蒸汽 和待浓缩物料的热交换子系统,热交换子系统与离心压缩机的输入口之间设置有用于二次蒸汽回流的 回 流管 ,离心压缩机的输出口与热交换子系统用于引入一次蒸汽的入口连通;还包括模式切换 阀 、连通流量调节阀的高压 过热 水 室,流量调节阀通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通,回流管通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通。本发明提出了预补流量的方式和加快二次蒸汽平稳释放时刻到来的方式综合解决开车喘振的问题。
权利要求

1.离心压缩机防喘开车系统,包括引入一次蒸汽和待浓缩物料的热交换子系统,热交换子系统与离心压缩机(4)的输入口之间设置有用于二次蒸汽回流的流管,离心压缩机(4)的输出口与热交换子系统用于引入一次蒸汽的入口连通;其特征在于,还包括模式切换(51)、连通流量调节阀(52)的高压过热室(5),流量调节阀(52)通过模式切换阀(51)与离心压缩机(4)的输入口连通,回流管通过模式切换阀(51)与离心压缩机(4)的输入口连通;
模式切换阀(51)为具有开车补偿汽入口(5120)、二次蒸汽入口(5130)、流体出口(5110)的三通切换阀,回流管连通二次蒸汽入口(5130)、流量调节阀(52)连通开车补偿汽入口(5120),流体出口(5110)连通离心压缩机(4)的输入口;
模式切换阀(51)还包括第一阀芯(5140)、第二阀芯(5150),其中,第一阀芯(5140)、第二阀芯(5150)设置于同一驱动轴上,第一阀芯(5140)设置在流体出口(5110)至开车补偿汽入口(5120)的路径上,第二阀芯(5150)设置在在流体出口(5110)至二次蒸汽入口(5130)的路径上;
高压过热水室(5)包括耐压壳体(510),耐压壳体(510)设置有开车补偿汽出口(511)和开车补偿水入口(512),开车补偿汽出口(511)连接有流量调节阀(52),耐压壳体(510)内部设置有加热棒(513),耐压壳体(510)内在开车前预装有液态水并加热至过热状态。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机防喘开车系统,其特征在于,热交换子系统包括降膜热交换器(1)、水汽分离室(2)、浓缩液收集室(3);
其中,降膜热交换器(1)的升温物料出液口M(141)连通至水汽分离室(2)的升温物料入液口(221),水汽分离室(2)的二次蒸汽出口(211)连通至回流管,离心压缩机(4)的输出口接入降膜热交换器(1)的加热蒸汽入口(121),一次蒸汽的传输管段接入降膜热交换器(1)的加热蒸汽入口(121);
水汽分离室(2)的升温物料出液口N(222)连接至下一级的降膜热交换器(1)的待浓缩物料入口(111)或连接至浓缩液收集室(3);
待浓缩物料的传输管段接入第一级的降膜热交换器(1)的待浓缩物料入口(111)。
3.根据权利要求2所述的离心压缩机防喘开车系统,其特征在于,
降膜热交换器(1)包括:布液室(11)、加热蒸发室(12)、集液室(13)、补偿功率室(14);
布液室(11)设置有待浓缩物料入口(111),加热蒸发室(12)内设置有连通布液室(11)和集液室(13)的加热管束(122),加热蒸发室(12)连接有加热蒸汽入口(121)和冷凝水口(123);
集液室(13)底面中心位置设置有集液口(131),集液口(131)连通下方的补偿功率室,补偿功率室设置有升温物料出液口M(141),补偿功率室内置有对通过集液口(131)流入的升温物料进行加热处理的加热设备。
4.根据权利要求2所述的离心压缩机防喘开车系统,其特征在于,
水汽分离室(2)包括上部位置布局的汽室(21)和下部位置布局的液室(22),汽室(21)、液室(22)连通,汽室(21)设置有二次蒸汽出口(211),液室(22)设置有升温物料入液口(221)、升温物料出液口N(222),其中,液室(22)内置有对通过升温物料入液口(221)流入的升温物料进行加热处理的加热设备。
5.根据权利要求3或4所述的离心压缩机防喘开车系统,其特征在于,
所述加热设备包括基桩,基桩圆周面绕制有发热螺旋盘,其中,基桩为电加热棒,发热螺旋盘为电加热螺旋盘或导热螺旋盘,集液口(131)或升温物料入液口(221)的落水点位于发热螺旋盘内。
6.离心压缩机防喘开车方法,其特征在于,包括权利要求1‑5中任意一项离心压缩机防喘开车系统,所述方法适用于开车时,所述方法包括以下步骤:
S1、关闭流量调节阀(52);控制模式切换阀(51),使得流量调节阀(52)通过模式切换阀(51)与离心压缩机(4)的输入口连通的路径为通路、回流管通过模式切换阀(51)与离心压缩机(4)的输入口连通的路径为断路;
S2、加热高压过热水室(5),使得高压过热水室(5)内形成高压和过热水;
S3、引入一次蒸汽和待浓缩物料到热交换子系统,同时打开流量调节阀(52)和启动离心压缩机、使得高压过热水室(5)释放的蒸汽通过流量调节阀(52)、模式切换阀(51)进入到离心压缩机(4)的输入口;
S4、同时增大流量调节阀(52)的开度和增大离心压缩机的转速,使得离心压缩机安全越过喘振线
S5、等待回流管内二次蒸汽流量上升至满足离心压缩机可越过喘振线的最小流量后转S5;
S5、控制模式切换阀(51),使得流量调节阀(52)通过模式切换阀(51)与离心压缩机(4)的输入口连通的路径由通路逐渐转为断路、回流管通过模式切换阀(51)与离心压缩机(4)的输入口连通的路径由断路渐转为通路;
S6、关闭流量调节阀(52)、停止加热高压过热水室(5)。
7.根据权利要求6所述的离心压缩机防喘开车方法,其特征在于,还包括S0,
S0、启动加热设备,S0执行于S1、S2、S3、S4、S5之时或之前。

说明书全文

离心压缩机防喘开车系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及径向流动领域,具体涉及离心压缩机防喘开车系统及方法。

背景技术

[0002] 离心压缩机是一种非变容式泵机械,离心压缩机在运行过程中,可能会出现这样喘振现象,喘振发送时,机身会剧烈震动,并带动出口管道、厂房震动,压缩机会发出周期性间断的吼响声。发送喘振现象的离心压缩机将遭到严重破坏,例如密封环、轴承叶轮、管线等设备和部件的损坏。
[0003] 目前解决离心压缩机的方法有设置旁通路径的方法,例如CN 116379013 A专利,该专利设置了稳压机构,稳压机构连通排气管和进气管;又例如CN 214693387 U,该专利设置了压缩机平衡管路,压缩机平衡管路设置在压缩机入口管道与所述压缩机出口管道与之间。它们都是将离心压缩机的出口流体回流到入口,从而补偿入口流量不足的而引发的喘振问题。
[0004] 糖浆浓缩系统,一般是由降膜式蒸发器、汽分离室组成,其中降膜式蒸发器引入的待浓缩物料进入到内部的加热管束,加热管束受降膜式蒸发器引入的热蒸汽的加热而逐渐升温,加热后的待浓缩物料进入水汽分离室从而释放出二次蒸汽,释放二次蒸汽后的物料为浓缩物料,为了降低能耗,糖浆浓缩系统一般会增设离心压缩机将二次蒸汽进行升温后引入到降膜式蒸发器作为热蒸汽。
[0005] 然而,增设了离心压缩机的糖浆浓缩系统将会面临工作喘振和开车喘振的问题,[0006] 开车喘振是指:在开车时,由于糖浆浓缩系统一般具有较长管程(10米以上),糖浆浓缩系统还未进入到热状态,因此进入到加热管束内的待浓缩物料与热蒸汽的热交换还不够充分,因此,开车过程中的加热后的待浓缩物料的温度呈逐渐上升然后保持。然而,在这个上升过程中,其进入到水汽分离室内的加热后的待浓缩物料的释放的二次蒸汽的速率不够,使得单位时间内无法释放出大量的二次蒸汽,而此时的离心压缩机运行越过喘振线,此时其转速较高,能快速将加热管束、水汽分离室的空气、二次蒸汽抽走,而后续蒸汽不足,最终引发喘振,该喘振现象,需要等待加热后的待浓缩物料的温度达到预设稳定,水汽分离室能稳定释放足量二次蒸汽时停止。
[0007] 目前,无异常情况下,正确操作的情况下,由于开车引发的喘振是可自行消失的,因此未引起重视。但当频繁更换产线时,每月需要多次开车从而致使离心压缩机的喘振次数提高很多倍时,开车引发的喘振将是需要解决的核心问题。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供离心压缩机防喘开车系统及方法,本发明提出了预补流量的方式和加快二次蒸汽平稳释放时刻到来的方式综合解决开车喘振的问题。
[0009] 离心压缩机防喘开车系统,包括引入一次蒸汽和待浓缩物料的热交换子系统,热交换子系统与离心压缩机的输入口之间设置有用于二次蒸汽回流的流管,离心压缩机的输出口与热交换子系统用于引入一次蒸汽的入口连通;还包括模式切换、连通流量调节阀的高压过热水室,流量调节阀通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通,回流管通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通。
[0010] 本发明的设计原理如下:
[0011] 由于离心压缩机的输入口连接着热交换子系统的二次蒸汽回流的回流管,在开车时,由于管程较长,二次蒸汽的产生量随时间逐渐上升并最终稳定在一个恒定值,在该过程中,离心压缩机输入口的流量是逐渐增大的,在二次蒸汽未恒定前,离心压缩机输入口的流量相对当下转速来说表现不足,因此引发喘振问题,即使在离心压缩机输出口与离心压缩机输入口之间设置旁通路径,由于没有足够进入的流量,因此此时的旁通路径的输出口也没有足够的流量,即旁通路径回流入输入口亦不足。
[0012] 为了解决该问题,本发明设置了高压过热水室,高压过热水室可作为补偿流量使用,其构思是:在开车前,将高压过热水室内注入水,并对高压过热水室加热,加热过程中,内部处于高压状态,在高压下,内部的水不会沸腾,也不会释放出蒸汽;在开车时,控制控制模式切换阀,使得流量调节阀通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通的路径为通路、回流管通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通的路径为断路,此时,高压过热水室内部的过热水开始释放蒸汽,通过调节蒸汽流量满足离心压缩机越过喘振线并处于正常工作模式,从而避免开车时喘振问题的出现;高压过热水室释放的蒸汽被离心压缩机施加能量后及其外部的生蒸汽(启动蒸汽)均作为一次蒸汽注入到热交换子系统对热交换子系统内的待浓缩物料进行加热,加热后的待浓缩物料中部分水分转换为二次蒸汽,待续够二次蒸汽,且能稳定释放足量满足离心压缩机的蒸汽后,执行切换动作,切换时,同步控制使得流量调节阀通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通的路径由通路逐渐变为断路、回流管通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通的路径由断路逐渐变为通路,以此实现稳定流量切换,避免切换过程中出现喘振。
[0013] 进一步的优选方法有:模式切换阀为具有开车补偿汽入口、二次蒸汽入口、流体出口的三通切换阀,回流管连通二次蒸汽入口、流量调节阀连通开车补偿汽入口,流体出口连通离心压缩机的输入口。
[0014] 进一步的优选方法有:模式切换阀还包括第一阀芯、第二阀芯,其中,第一阀芯、第二阀芯设置于同一驱动轴上,第一阀芯设置在流体出口至开车补偿汽入口的路径上,第二阀芯设置在在流体出口至二次蒸汽入口的路径上。
[0015] 进一步的优选方法有:高压过热水室包括耐压壳体,耐压壳体设置有开车补偿汽出口和开车补偿水入口,开车补偿汽出口连接有流量调节阀,耐压壳体内部设置有加热棒,耐压壳体内在开车前预装有液态水并加热至过热状态。
[0016] 进一步的优选方法有:热交换子系统包括降膜热交换器、水汽分离室、浓缩液收集室;
[0017] 其中,降膜热交换器的升温物料出液口M连通至水汽分离室的升温物料入液口,水汽分离室的二次蒸汽出口连通至回流管,离心压缩机的输出口接入降膜热交换器的加热蒸汽入口,一次蒸汽的传输管段接入降膜热交换器的加热蒸汽入口;
[0018] 水汽分离室的升温物料出液口N连接至下一级的降膜热交换器的待浓缩物料入口或连接至浓缩液收集室;
[0019] 待浓缩物料的传输管段接入第一级的降膜热交换器的待浓缩物料入口。
[0020] 进一步的优选方法有:降膜热交换器包括:布液室、加热蒸发室、集液室、补偿功率室;布液室设置有待浓缩物料入口,加热蒸发室内设置有连通布液室和集液室的加热管束,加热蒸发室连接有加热蒸汽入口和冷凝水口;集液室底面中心位置设置有集液口,集液口连通下方的补偿功率室,补偿功率室设置有升温物料出液口M,补偿功率室内置有对通过集液口流入的升温物料进行加热处理的加热设备。
[0021] 进一步的优选方法有:水汽分离室包括上部位置布局的汽室和下部位置布局的液室,汽室、液室连通,汽室设置有二次蒸汽出口,液室设置有升温物料入液口、升温物料出液口N,其中,液室内置有对通过升温物料入液口流入的升温物料进行加热处理的加热设备。
[0022] 进一步的优选方法有:所述加热设备包括基桩,基桩圆周面绕制有发热螺旋盘,其中基桩为电加热棒,发热螺旋盘为电加热螺旋盘或导热螺旋盘,集液口或升温物料入液口的落水点位于发热螺旋盘内。
[0023] 其中,在开车前或开车时,可以通过加热设备进行加热,使得被加热管束加热后的升温物料进行加热,同时由于采用的螺旋盘,升温物料无论是在补偿功率室还是在水汽分离室都可以在螺旋盘作用下被再次加热,提供其开车时段物理的含能量,同时由于采用的螺旋盘,可以对升温物料进行重方向的离心扩展,即升温物料在螺旋盘上、在重力作用下会离心扩散,从而增大再次加热面积和效率、并能以面的方式扰动升温物料,使得升温物料相比无螺旋盘的情况下可以提高释放蒸汽的量,从而加快二次蒸汽平稳释放时刻到来,减少高压过热水室的补偿供汽时间,从而避免设置过大和长期加热高压过热水室,减少开车能耗成本。
[0024] 另一方面,离心压缩机防喘开车方法,包括所述离心压缩机防喘开车系统,所述方法适用于开车时,所述方法包括以下步骤:
[0025] S1、关闭流量调节阀;控制模式切换阀,使得流量调节阀通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通的路径为通路、回流管通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通的路径为断路;
[0026] S2、加热高压过热水室,使得高压过热水室内形成高压和过热水;
[0027] S3、引入一次蒸汽和待浓缩物料到热交换子系统,同时打开流量调节阀和启动离心压缩机、使得高压过热水室释放的蒸汽通过流量调节阀、模式切换阀进入到离心压缩机的输入口;
[0028] S4、同时增大流量调节阀的开度和增大离心压缩机的转速,使得离心压缩机安全越过喘振线,
[0029] S5、等待回流管内二次蒸汽流量上升至满足离心压缩机可越过喘振线的最小流量后转S5;
[0030] S5、控制模式切换阀,使得流量调节阀通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通的路径由通路逐渐转为断路、回流管通过模式切换阀与离心压缩机的输入口连通的路径由断路渐转为通路;
[0031] S6、关闭流量调节阀、停止加热高压过热水室。
[0032] 优选的,还包括S0,
[0033] S0、启动加热设备,S0执行于S1、S2、S3、S4、S5之时或之前。
[0034] 另一方面,糖浆浓缩系统,包括所述离心压缩机防喘开车系统,所述待浓缩物料为稀糖浆。
[0035] 本发明具有的有益效果:
[0036] 1、可以直接快速的让离心压缩机越过喘振线,从而在开车时,让离心压缩机快速工作与正常模式,避免离心压缩机过慢升速。
[0037] 2、开车时,可以由高压过热水室提供足量的流体,避免开车时,离心压缩机入口流量不足而引发的开车喘振。
[0038] 3、采用具有螺旋盘的加热设备,使得升温物料相比无螺旋盘的情况下可以提高释放蒸汽的量,从而加快二次蒸汽平稳释放时刻到来,减少高压过热水室的补偿供汽时间,从而避免设置过大和长期加热高压过热水室,减少开车能耗成本。附图说明
[0039] 图1为本发明的管路连接示意图。
[0040] 图2为降膜热交换器的结构示意图。
[0041] 图3为水汽分离室的结构示意图。
[0042] 图4为高压过热水室。
[0043] 图5为模式切换阀的第一状态原理图。
[0044] 图6为模式切换阀的第二状态原理图。
[0045] 图7为常规二次蒸汽的释放量曲线。
[0046] 图8为本发明二次蒸汽的释放量曲线。
[0047] 图中的附图标记分别表示为:1、降膜热交换器,2、水汽分离室,3、浓缩液收集室,4、离心压缩机,5、高压过热水室,6、一次蒸汽阀,7、待浓缩物料阀,8、动力泵,41、工作防喘阀,51、模式切换阀;52、流量调节阀;
[0048] 11、布液室,111、待浓缩物料入口,12、加热蒸发室,121、加热蒸汽入口,122、加热管束,123、冷凝水口,13、集液室,131、集液口,14、补偿功率室,141、升温物料出液口M,142、基桩M,143、发热螺旋盘M,144、排料口;
[0049] 21、汽室, 211、二次蒸汽出口, 22、液室,221、升温物料入液口, 222、升温物料出液口N,223、基桩N,224、发热螺旋盘N;
[0050] 510、耐压壳体,511、开车补偿汽出口,512、开车补偿水入口,513、加热棒;
[0051] 5110、流体出口、5120、开车补偿汽入口,5130、二次蒸汽入口,5140、第一阀芯, 5150、第二阀芯。

具体实施方式

[0052] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0053] 除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0054] 同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0055] 另外,为了清楚和简洁起见,可能省略了对公知的结构、功能和配置的描述。本领域普通技术人员将认识到,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以对本文描述的示例进行各种改变和修改
[0056] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0057] 在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0058] 实施例1
[0059] 提供了一种离心压缩机防喘开车系统,如图1所示,离心压缩机防喘开车系统,包括引入一次蒸汽和待浓缩物料的热交换子系统,热交换子系统与离心压缩机4的输入口之间设置有用于二次蒸汽回流的回流管,离心压缩机4的输出口与热交换子系统用于引入一次蒸汽的入口连通;还包括模式切换阀51、连通流量调节阀52的高压过热水室5,流量调节阀52通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通,回流管通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通。
[0060] 本发明的设计原理如下:
[0061] 由于离心压缩机的输入口连接着热交换子系统的二次蒸汽回流的回流管,在开车时,由于管程较长,二次蒸汽的产生量随时间逐渐上升并最终稳定在一个恒定值,在该过程中,离心压缩机4输入口的流量是逐渐增大的,在二次蒸汽未恒定前,离心压缩机4输入口的流量不足,因此引发喘振问题,即使在离心压缩机4输出口与离心压缩机4输入口之间设置旁通路径,由于没有足够进入的流量,因此此时的旁通路径的输出口也没有足够的流量,即旁通路径回流入输入口亦不足。
[0062] 为了解决该问题,本发明设置了高压过热水室5,高压过热水室5可作为补偿流量使用,其构思是:在开车前,将高压过热水室5内注入水,并对高压过热水室5加热,加热过程中,内部处于高压状态,在高压下,内部的水不会沸腾,也不会释放出蒸汽;在开车时,控制控制模式切换阀51,使得流量调节阀52通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通的路径为通路、回流管通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通的路径为断路,此时,高压过热水室5内部的过热水开始释放蒸汽,通过调节蒸汽流量满足离心压缩机4越过喘振线并处于正常工作模式,从而避免开车时喘振问题的出现;高压过热水室5释放的蒸汽被离心压缩机4施加能量后及其外部的生蒸汽(启动蒸汽)均作为一次蒸汽注入到热交换子系统对热交换子系统内的待浓缩物料进行加热,加热后的待浓缩物料中部分水分转换为二次蒸汽,待续够二次蒸汽,且能稳定释放足量满足离心压缩机4的蒸汽后,执行切换动作,切换时,同步控制使得流量调节阀52通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通的路径由通路逐渐变为断路、回流管通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通的路径由断路逐渐变为通路,以此实现稳定流量切换,避免切换过程中出现喘振。
[0063] 高压过热水室5为一个密闭的承压容器,其在未开启流量调节阀52前,其内部为过热水,由于其内密封的压力容器,其内部的水并未沸腾,蒸汽未大量形成。开启流量调节阀52后,其内部的蒸汽释放,可满足离心压缩机4处于正常工况下。
[0064] 如图5所示,模式切换阀51为具有开车补偿汽入口5120、二次蒸汽入口5130、流体出口5110的三通切换阀,回流管连通二次蒸汽入口5130、流量调节阀52连通开车补偿汽入口5120,流体出口5110连通离心压缩机4的输入口。
[0065] 如图5、图6所示,模式切换阀51还包括第一阀芯5140、第二阀芯5150,其中,第一阀芯5140、第二阀芯5150设置于同一驱动轴上,第一阀芯5140设置在流体出口5110至开车补偿汽入口5120的路径上,第二阀芯5150设置在在流体出口5110至二次蒸汽入口5130的路径上。
[0066] 本发明所提供的模式切换阀51不仅为一个三通阀,其为一个同步流量切换阀,如图5、6所示,在第一状态下,流体出口5110与开车补偿汽入口5120全开导通,流体出口5110与二次蒸汽入口5130完全断开,在切换时,利用同一驱动轴控制第一阀芯5140、第二阀芯5150同步滑动,流体出口5110与开车补偿汽入口5120逐渐关闭,流量逐渐变小,而流体出口
5110与二次蒸汽入口5130则逐渐增大,流体出口5110的流量可保持稳定。以此实现流量稳定的切换。使得系统切换的正常模式。
[0067] 如图4所示,高压过热水室5包括耐压壳体510,耐压壳体510设置有开车补偿汽出口511和开车补偿水入口512,开车补偿汽出口511连接有流量调节阀52,耐压壳体510内部设置有加热棒513,耐压壳体510内在开车前预装有液态水并加热至过热状态。加热棒513为电加热棒。
[0068] 如图1所示,热交换子系统包括降膜热交换器1、水汽分离室2、浓缩液收集室3;
[0069] 其中,降膜热交换器1的升温物料出液口M141连通至水汽分离室2的升温物料入液口221,水汽分离室2的二次蒸汽出口211连通至回流管,离心压缩机4的输出口接入降膜热交换器1的加热蒸汽入口121,一次蒸汽的传输管段接入降膜热交换器1的加热蒸汽入口121;为了排出余量物料,降膜热交换器1还设置有排料口144。
[0070] 水汽分离室2的升温物料出液口N222连接至下一级的降膜热交换器1的待浓缩物料入口111或连接至浓缩液收集室3;
[0071] 待浓缩物料的传输管段接入第一级的降膜热交换器1的待浓缩物料入口111。
[0072] 如图2所示,降膜热交换器1包括:布液室11、加热蒸发室12、集液室13、补偿功率室14;布液室11设置有待浓缩物料入口111,加热蒸发室12内设置有连通布液室11和集液室13的加热管束122,加热蒸发室12连接有加热蒸汽入口121和冷凝水口123;集液室13底面中心位置设置有集液口131,集液口131连通下方的补偿功率室,补偿功率室设置有升温物料出液口M141,补偿功率室内置有对通过集液口131流入的升温物料进行加热处理的加热设备。
[0073] 如图3所示,水汽分离室2包括上部位置布局的汽室21和下部位置布局的液室22,汽室21、液室22连通,汽室21设置有二次蒸汽出口211,液室22设置有升温物料入液口221、升温物料出液口N222,其中,液室22内置有对通过升温物料入液口221流入的升温物料进行加热处理的加热设备。
[0074] 如图2和图3所示,所述加热设备包括基桩,基桩圆周面绕制有发热螺旋盘,其中基桩为电加热棒,发热螺旋盘为电加热螺旋盘或导热螺旋盘,集液口131或升温物料入液口221的落水点位于发热螺旋盘内。
[0075] 如图2和图3所示,补偿功率室14内的加热设备包括基桩M142、以及绕制在基桩M142上的发热螺旋盘M,水汽分离室2内的加热设备包括基桩N223、以及绕制在基桩N223上的发热螺旋盘N;
[0076] 其中,在开车前或开车时,可以通过加热设备进行加热,使得被加热管束加热后的升温物料进行加热,同时由于采用的螺旋盘,升温物料无论是在补偿功率室14还是在水汽分离室2都可以在螺旋盘作用下被再次加热,提供其开车时段物理的含能量,同时由于采用的螺旋盘,可以对升温物料进行重力方向的离心扩展,即升温物料在螺旋盘上、在重力作用下会离心扩散,从而增大再次加热面积和效率、并能以面的方式扰动升温物料,使得升温物料相比无螺旋盘的情况下可以提高释放蒸汽的量,从而加快二次蒸汽平稳释放时刻到来,减少高压过热水室5的补偿供汽时间,从而避免设置过大和长期加热高压过热水室5,减少开车能耗成本。如图7、图8所示,图7为常规二次蒸汽的释放量曲线。图8为本发明二次蒸汽的释放量曲线。如图7、8所示。其纵坐标为Q表示二次蒸汽释放量,横坐标t表示时间。经图7和图8对比,可以看出,设置螺旋盘的加热设备后,由于其补充功率效果和扩散流量展开更大的释放面的效果,可以让二次蒸汽释放量的稳定时刻提前达成,因此,可以使得高压过热水室5短期供应后即可由开车模式切换到正常模式。高压过热水室5可以采用小结构实现内部供水量足够短期供应即可,因此避免过多的能耗。
[0077] 进一步的,本发明还包括真空子系统,图1未示意,真空子系统包括真空泵,真空泵与每个降膜热交换器独立连接,用于将其换热过程所产生的部分不凝气体抽出,并将抽出的不凝气的热量再次利用,为待浓缩物料进行预热。真空子系统还能降低降膜热交换器的沸点、达到引流等效果。
[0078] 实施例二
[0079] 如图1所示,离心压缩机防喘开车方法,包括所述离心压缩机防喘开车系统,所述方法适用于开车时,所述方法包括以下步骤:
[0080] S1、关闭流量调节阀52;控制模式切换阀51,使得流量调节阀52通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通的路径为通路、回流管通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通的路径为断路;
[0081] S2、加热高压过热水室5,使得高压过热水室5内形成高压和过热水;
[0082] S3、引入一次蒸汽和待浓缩物料到热交换子系统,同时打开流量调节阀52和启动离心压缩机、使得高压过热水室5释放的蒸汽通过流量调节阀52、模式切换阀51进入到离心压缩机4的输入口;
[0083] S4、同时增大流量调节阀52的开度和增大离心压缩机的转速,使得离心压缩机安全越过喘振线,
[0084] S5、等待回流管内二次蒸汽流量上升至满足离心压缩机可越过喘振线的最小流量后转S5;
[0085] S5、控制模式切换阀51,使得流量调节阀52通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通的路径由通路逐渐转为断路、回流管通过模式切换阀51与离心压缩机4的输入口连通的路径由断路渐转为通路;
[0086] S6、关闭流量调节阀52、停止加热高压过热水室5。
[0087] 优选的,还包括S0,
[0088] S0、启动加热设备,S0执行于S1、S2、S3、S4、S5之时或之前。
[0089] 如图1所示,以某试运行的浓缩系统为例,一次蒸汽的管段上还设置有一次蒸汽阀6,待浓缩物料的管段上设置有待浓缩物料阀7,待浓缩物料阀7串联有动力泵8,离心压缩机
4的输入口和输出口还并联有工作防喘管段,工作防喘管段设置有工作防喘阀41。
[0090] 实施例三
[0091] 如图1所示,糖浆浓缩系统,包括所述离心压缩机防喘开车系统,所述待浓缩物料为稀糖浆。
[0092] 如图1所述,热交换子系统有三级,其目的是为了逐级浓缩,因此,物料是以串联的方式设置。
[0093] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
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