啤酒生产中冷却热水再利用系统技术方案

本发明专利技术涉及一种啤酒生产余热回收利用控制系统，包括糖化车间热水暂储罐、锅炉车间热水储罐、锅炉车间蒸汽罐、投料水池，水管及阀门，糖化车间热水暂储罐其下部与投料池连通，其上部通过第一溢流管与锅炉车间热水储罐连通、通过第二溢流管与灌装车间热水储罐连通，锅炉车间热水储罐与蒸汽罐连通，其中第一溢流管低于第二溢流管高度Ｈ。将糖化车间热水暂储罐直接用于向投料池内提供投料用水，不仅有利于防止原有糖化车间内多余热水被排放造成资源浪费，还避免了用蒸汽再次将冷水加热后用于投料水的麻烦和资源浪费，糖化车间内的多余热水还可以被再次利用于其他领域，采用ＰＬＣ自动控制实现多余热水的自动合理利用，非常利于推广实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种啤酒生产行业的余热回收利用技术，特别是涉及一种啤酒生产中 冷却热水再利用系统。
技术介绍
啤酒生产企业在生产啤酒的过程中，要产生大量用于冷却产生的(85°C )热水，这 部分热水被自身再利用只能消化40%左右。啤酒生产首先要做麦汁，根据目前国内绝大部 分啤酒生产企业的实际状况糖化工艺完成后的热麦汁通过薄板冷却器热交换(逆向对流 冷却)后，麦汁进入发酵罐发酵，冷却水流入置于糖化车间楼顶的热水暂储罐内，糖化车间 热水暂储罐的冷却热水目前仅提供给糖化车间投料和洗糟、洗涤利用。由于这部分热水被 自身再利用只能消化40%左右，糖化车间热水暂储罐内多余的冷却后产生的热水在储罐满 后自动溢流排掉，造成很大浪费，另外用于投料池的85°C水还需要加凉水降到60°C，仍然 造成能源和水资源浪费。以一个年产20万吨啤酒的企业计算，冷却一吨100 °C麦汁需要1. 2吨 的5°C冷却水，热 交换后的水温85 °C，麦汁被冷却至8°C。热水产生量200000 吨X 1. 2 = 240000吨，剩余60 %无法利用而被排掉，这部分水的当量热值 为240000000kgX60 % X (85-20) "C X4. 2j/ "C . kg = 3. 93X1010kj,折标煤 3. 93 X IO1Val X0. 03412kg/mj = 1340. 92吨标煤。按全国啤酒生产平均吨酒消 耗标煤66. 78公斤核算，采用本余热回收利用技术，其节煤率1340. 92吨/ (200000 吨X66. 78/1000) = 0.1004 = 10.04%。未全部回收浪费资金一吨标煤按1000元、一 吨水按3. 5元计算，合计(仅热水部分)浪费资金1340.92吨X 1000元/吨+240000 吨 X60% X3. 5/吨=1340920+504000 = 184. 49 万元 / 年。
技术实现思路
本专利技术就是基于现有技术的不足，提供一种啤酒生产中冷却热水再利用系统。技术方案一种啤酒生产中冷却热水再利用系统，包括用于盛装冷却热水的糖化车间热水暂 储罐、投料池，糖化车间热水暂储罐下端与投料池连通，其中，糖化车间热水暂储罐侧壁分 别设有第一溢流管和第二溢流管，其中第二溢流管高于第一溢流管，其高度差为H，所述第 一溢流管通过液位自控阀Tl与锅炉车间热水储罐连通，锅炉车间热水储罐通过水软化处 理装置以及锅炉上水泵与锅炉连通，锅炉的输出蒸汽管通过蒸汽进气阀T2与用热单位19 连通；所述第二溢流管与罐装车间热水储罐连通，罐装车间热水储罐通过PLC控制系统与 用水单位连通。所述PLC控制系统为在罐装车间热水储罐的底部设有出水口并安装有水泵，在 罐装车间热水储罐侧壁安装有液位传感器，该传感器的信号输出端与PLC的信号输入端 连接；所述水泵的电源线通过继电器与变频器的电源输出端连接，变频器的信号输入端与PLC的一个信号输出端连接；PLC的另一个信号输出端与蒸汽进气阀T2连接；当液位低于 特定限水位A时，PLC控制蒸汽进气阀T2打开，当液位升到特定水位A时，液位传感器向PLC 传输一个触发信号INtl,此时PLC发出一控制信号OUT1通过变频器控制水泵开始工作，同时 PLC发出另一控制信号OUT2控制蒸汽进气阀T2关闭；在所述水泵出水管上安装有压力传感 器，该压力传感器的信号输出端与PLC的信号输入端连通，当用热单位19停止用热时，水泵 出水管内水压增加，当水压达到特定值时，压力传感器向PLC发出触发信号，PLC控制水泵 关闭。来自水泵出水管的热源和蒸汽管内热源通过PLC实现两热源互锁控制。出水管上的压力传感器随着压力增加向PLC输入不同信号，PLC根据该变化的压 力信号向变频器输出不同的控制信号，使其输出不同频率的电源信号从而控制水泵转速变 化。所述水泵的转速随其出水管内压力增加而增加。糖化车间热水暂储罐上的两溢流管之间高度差H为300 500mm。在所述罐装车间热水储罐上端还设有溢流管。在罐装车间热水储罐设置有温度传感器，该温度传感器探头与PLC的信号输入端 连接，当温度低于65度时，水泵停止工作，同时蒸汽进气阀T2打开，PLC的信号输出端与微 机或数字表头显示器连接以显示罐装车间热水储罐内侧水温。在锅炉车间热水储罐内侧设置有温度传感器，该温度传感器探头与PLC的信号输 入端连接，PLC的信号输出端与微机或数字表头显示器连接以显示锅炉车间热水储罐内侧 水温。所述PLC型号为西门子S7-200或s7_300或S7-400系列，或者为三菱FXlN系列 或FX2N系列或FX3UX系列，或者为欧姆龙CPM系列或GQ系列或CPl系列或C200H系列或 CJ系列或CS系列。所述变频器型号为西门子变频器，或者为ABB变频器。本专利技术的有益效果1、本专利技术在糖化车间热水暂储罐上分别设有向锅炉车间热水储罐提供热水的第 一溢流管和向罐装车间供热水的第二溢流管，第二溢流管高于第一溢流管溢流管300mm 500mm。将糖化车间热水暂储罐内的冷却热水用于向投料用水之外，还将糖化车间内剩余热 水资源分别排放至锅炉车间热水储罐和罐装车间热水储罐内，再通过PLC自动控制系统进 行合理控制利用，有效利用多余的热水资源，从而达到节约资源、能源的目的，并且通过自 动控制系统适时供热，大量减轻工人劳动量。2、糖化车间热水暂储罐冷却用的热水被全部利用，节煤率894. 22吨/200000 吨 X 66. 78/1000 = 0. 06695 = 6. 695 %。价值一吨标煤按 1000 元、一吨水按 3. 5 元计算，因冷却热水被回收利用合计的节约资金894. 22吨X 1000元/吨+240000 吨 X40% X3. 5/吨=894220+336000 = 123 万元 / 年。锅炉由于进水温度有原来的20°C提高到85°C，锅炉节煤11% (引用车得福、刘银 河编写的《供热锅炉及其系统节能》进水温度每提高6°C，锅炉节煤)。经过实测罐装 车间用于供热能降低蒸汽消耗33%。3、本专利技术的啤酒生产中冷却热水再利用系统通过采集水泵出水管内水压大小，PLC控制变频器为水泵提供不同频率的电源，使罐装车间内的热能与来自蒸汽罐内的热能实现互锁配合使用，水泵出水管上的压力传感器不仅起到控制水泵转速的作用，还能使PLC 自动控制水泵关闭，无需人工操作，自控效率高、节省人力、合理利用资源，非常利于推广实 施。四附图说明图1是本专利技术的自动控制系统结构示意图之一；图2是图1中采用PLC自动控制电路示意图；图3是本专利技术的自动控制系统结构示意图之二 ；图4是图3中采用PLC自动控制电路示意图。图中标号1为糖化车间热水暂储罐，2为锅炉车间热水储罐，3为投料池，4为罐装 车间热水储罐，5为PLC，6为锅炉，7为液位自动控制阀Tl，8为手动阀，9为液位传感器，10 为水泵，11为压力传感器，12为水泵输出管道，13为水软化处理装置，14为蒸汽进气控制阀 Τ2，15为与投料池连通的热水水管，16为第一溢流管，17为第二溢流管，18为罐装车间热水 储罐溢流管，19为用热单位，20为冷水进水管，21为变频器，22为蒸汽管，23为位于锅炉车 间热水储罐内的温度传感器，24为锅炉车间热水储罐温度显示表头，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种啤酒生产中冷却热水再利用系统，包括用于盛装冷却热水的糖化车间热水暂储罐、投料池，糖化车间热水暂储罐下端与投料池连通，其特征在于，糖化车间热水暂储罐侧壁分别设有第一溢流管和第二溢流管，其中第二溢流管高于第一溢流管，其高度差为Ｈ，所述第一溢流管通过液位自控阀Ｔ１与锅炉车间热水储罐连通，锅炉车间热水储罐通过水软化处理装置以及锅炉上水泵与锅炉连通，锅炉的输出蒸汽管通过蒸汽进气阀Ｔ２与用热单位连通；所述第二溢流管与罐装车间热水储罐连通，罐装车间热水储罐通过ＰＬＣ控制系统与用水单位连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李解放，张峰，乔志强，陈亭玉，王淑芳，乔降华，张红荣，
申请(专利权)人：河南蓝马啤酒有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]