CN102943023B - 一种新型酿酒用风冷冷凝器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型酿酒用风冷冷凝器，包括***、风机和冷却室，由上至下依次连接，冷却室上方有酒糟汽进口，冷却室下方为进风口。其中冷却室包括外框架和竖直排列在外框架内的多排换热管，外框架上部靠边侧设有与各换热管的上部开口连通的进汽室，进汽室与酒糟汽进口连通，外框架内心于换热管中部位置设有气流改变方向挡板，各换热管的下部开口与可收集酒液的下收集酒槽连通，外框架侧壁靠底部设有与下收集酒槽连通的出酒口，下收集酒槽底部呈近出酒口处低、远出酒口处高。本技术方案结构独特而又简单，操作方便，而冷却效果较好，且冷却量大、工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及酿酒设备领域，特别是涉及一种新型酿酒用风冷冷凝器。
背景技术
传统的白酒的酿酒工艺为：原料—浸泡—初蒸—焖粮—复蒸—出甑摊凉—加曲—装箱培菌—配糟—装桶发酵—蒸馏（冷却）—成品酒。其中，蒸馏步骤，是在酿酒工艺中起到分离浓缩、杀菌消毒、通过加热反应使醇香弥留保持白酒的特色的作用；而冷却步骤，则是将气体转化变成液体（将蒸馏的酒糟气体变成白酒）。冷却的效果好否关系到产酒的数量、生产效率、企业的产值等等。
传统的冷却方式是水冷，通过水的流动带走蒸馏气体中的热量，使其冷凝成为白酒。但是水冷方式存在如下缺陷：第一，冷却效果并不理想；第二，用水量巨大，特别是冷却后的水直接排放掉，造成水资源浪费，且成本昂贵；第三，水冷设备结构复杂，不易操作且产能低下；第四，酿酒行业出酒的温度极其重要，必须能受控制且保持恒定，否则所获酒的质量就会大打折扣，而水冷方式则不能很好的适应上述需要。后有人研发出风冷的冷却方式，但是冷却效果并不是很好的选择，按工艺要求，属于过冷型，不能够出高温酒，只能生产低温酒，适应性不强；而且上述水冷方式的第四点缺陷也未能较好克服。
有鉴于此，本发明人结合从事酿酒设备领域研究生产多年的经验，对上述技术领域的缺陷进行长期研究，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型酿酒用风冷冷凝器，结构独特而又简单，操作方便，而冷却效果较好，且冷却量大、工作效率高。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种新型酿酒用风冷冷凝器，包括***、风机和冷却室，由上至下依次连接，冷却室上方有酒糟汽进口，冷却室下方为进风口。其中冷却室包括外框架和竖直排列在外框架内的多排换热管，外框架上部靠边侧设有与各换热管的上部开口连通的进汽室，进汽室与酒糟汽进口连通，外框架内心于换热管中部位置设有气流改变方向挡板，各换热管的下部开口与可收集酒液的下收集酒槽连通，外框架侧壁靠底部设有与下收集酒槽连通的出酒口，下收集酒槽底部呈近出酒口处低、远出酒口处高。
进一步，所述进汽室与换热管上部开口连通处呈圆环状，该圆环内径不小于风机风叶直径；最外层换热管的外侧盖有空气流通罩，空气流通罩近换热管上部与下部处呈圆弧过渡；气流改变方向挡板至小外缘能连接最内层换热管外壁，但至大外缘不超过最外层换热管外壁。从而更有利于空气对流散热，进而获得更佳的冷却效果。
进一步，所述竖直排列的多排换热管，分别分布在外框架内的前后左右四个方位，每一方位的最外层换热管的外侧盖有空气流通罩，各换热管中部外套有一整块气流改变方向挡板。从而更有利于空气对流散热，进而获得更佳的冷却效果；同时，结构更加简单、加工更加便利，成本更加节约。
进一步，还包括变频电机和温控器，变频电机与风机相连可调节风机风量，温控器可采集换热管内酒液温度并适时反馈；还包括可将温控器反馈的换热管内酒液温度与变频电机联锁的变频控制器，变频控制器可根据换热管内酒液温度的高低而自动控制变频数值进而通过变频电机自动控制风机风量的大小。从而实现冷凝器出酒口酒液温度的可控性，而不受季节更替变换或地域变换的影响，只需根据季节或地域的不同调整好出酒温度即可以达到使用效果，适用范围广。这一可控性有多层含义：一是指同一批次酒液实现温度可控，二是指同一冷凝器，在一年四季可通过调节实现酒液的温度可控输出，三是指采用本技术方案的产品可同时销往温差非常大的全国各地，而无需变更设备，只需调整参数即可。
进一步，所述温控器采集的换热管内酒液温度，是指出酒口酒液温度。从而检测更加简单，而获得的酒液温度与变频电机的联锁效果更加容易和准确，进而使出酒口酒液温度可控的效果更易实现。
进一步，所述温控器为温控仪表或温度传感器。从而控温精度更高、灵敏。
进一步，所述冷却室外框架底部安装有可调节高度的高度调节座。从而进一步提高了本风冷冷凝器的安装便利性，无需基础，在平整的地坪上即可。
进一步，所述冷却室外框架上部设有溢气出口。从而进一步减小噪音，且取得更佳的冷却效果，而成本低廉。
本发明中通过联锁控制实现温度控制的工作原理如下：
首先，风冷冷凝器用自然空气冷却，根据换热面积利用变频电机调节风量控制温度，根据温控仪表或温度传感器的指令自动冷却，使蒸馏的酒糟气体经冷却变成液体（白酒原浆），同时，获取的酒液温度恒定可控。
其次，具体来说，由于是采用空气冷却，所以冷却效果取决于空气温度和换热面积，在换热面积同等的情况下，春夏秋冬的冷却效果是不同的，当设计是按照夏天室温30度设计的（出酒温度在30-45度），而冬天的室温都低于15度，所以如果仍然用夏天的风量冷却的话就是浪费能源，而且没有这个必要。这样为了节省能源，就可以采用变频电机调节风量，使冬天在0度的出酒温度在5-45度即可。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
第一，与原有的水冷却方式相比，采用节能减排新型风冷方式，达到节约水资源（节能），减少污水排放（减排），进而环保的效果。
第二，与现有的其他风冷方式相比，本技术方案创造性的采用竖直换热管结构及相应的配套设计，不仅结构简单、操作方便，还取得较佳的冷却效果，且冷却量大、工作效率高，可按工艺要求取出不同温度的酒。
第三，上述冷却结构提高了可冷却的酒糟气体量，提高了冷却效率，并缩小了总体管线的长度，简化了风冷器的结构，且成本较低。
第四，由于上述效果，保证了无一点酒液残留，消除酒头、酒干、酒梢的重复，更好的保持酒的传统风味，使酒在酿造过程的层次更加清晰。
以下结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明运用于酒糟蒸汽冷却的整体结构示意图；
图2为本发明的一种局部结构示意图，其中箭头为空气流向；
图3为为本发明的一种立体局部结构示意图。
附图标号说明：***1、风机2、冷却室3、外框架31、换热管32、酒糟汽进口311、出酒口312、溢气出口313、、进汽室 314、气流改变方向挡板315、空气流通罩33、高度调节座34、下收集酒槽35、变频控制器4、产酒糟汽蒸锅5、酒糟汽收集盖51、挡料卸料机构52、酒糟汽输送管53。
具体实施方式
如图1至图3所示，是本发明的较佳实施例。
如图1所示，一种新型酿酒用风冷冷凝器，包括***1、风机2和冷却室3，由上至下依次连接，冷却室上方有酒糟汽进口311，冷却室下方为进风口。上述结构，为本领域的现有技术，此次不再赘述。其中风机的噪声为该设备的噪声源，为了减少车间环境污染，在出风口安装有***，使风机的噪声控制在60dB（A）左右。实施例中选用多叶片，低噪音风机，使风机的噪音降低到60 dB（A）。
如图2、图3所示，冷却室包括外框架31和竖直排列在外框架内的多排换热管32，外框架上部靠边侧设有与各换热管的上部开口连通的进汽室314，进汽室314与酒糟汽进口311连通，外框架内心于换热管中部位置设有气流改变方向挡板 315，各换热管的下部开口与可收集酒液的下收集酒槽35连通，外框架侧壁靠底部设有与下收集酒槽连通的出酒口312，下收集酒槽底部呈近出酒口处低、远出酒口处高。。改变气流方向挡板315对于竖直换热管冷凝酒液温度是均匀的，通过该设置，可以使气流改变对流方向，从而实现对竖直排列换热管的散热。本实施例中，换热管采用带翅片的换热管。采用本发明的冷凝器使用寿命主要取决于换热管，而换热管的使用寿命又取决于翅片管，即一是换热管的材质，二是翅片的材质。在本实施例中换热管采用的是0Cr18Ni9不锈钢无缝管，是食品级的管材，符合卫生要求。翅片是采用的铝合金材质，其一是散热速度快，其二是比普通铁翅片的寿命延长至少二到三倍本发明中，其他所需的金属材料，使用食品无塑化零部件的选用，符合GB/T 21911-2008的要求。
上述进汽室的形状可以有多种选择，只要不影响风机从冷却室的进风口吸入冷风即可；上述气流改变方向挡板的大小可以有多种选择，只要不影响其改变气流方向利于空气对流散热即可。如图2、图3所示，进汽室与换热管上部开口连通处呈圆环状，该圆环内径不小于风机风叶直径，最外层换热管的外侧盖有空气流通罩33，空气流通罩近换热管上部与下部处呈圆弧过渡，气流改变方向挡板 315至小外缘能连接最内层换热管外壁，但至大外缘不超过最外层换热管外壁。从而更有利于空气对流散热，进而获得更佳的冷却效果。
上述各换热管的排列方式可以有多种选择，只要考虑到冷却蒸汽量即可；上述空气流通罩其形状、数量等设置也可以有多种选择，只要考虑到不影响空气对流散热即可。如图3所示，在本实施例中，所述竖直排列的多排换热管，分别分布在外框架内的前后左右四个方位，每一方位的最外层换热管的外侧盖有空气流通罩33，各换热管中部外套有一整块气流改变方向挡板315。从而更有利于空气对流散热，进而获得更佳的冷却效果；同时，结构更加简单、加工更加便利，成本更加节约。
还包括变频电机和温控器，变频电机与风机相连可调节风机风量，温控器可采集换热管内酒液温度并适时反馈。在本实施例中，所述温控器采集的换热管内酒液温度，是指出酒口酒液温度。从而检测更加简单，而获得的酒液温度与变频电机的联锁效果更加容易和准确，进而使出酒口酒液温度可控的效果更易实现。另外，所述温控器可以是温控仪表或温度传感器。从而控温精度更高、灵敏。本实施例中温控仪表采用日本RKC高精度温控表，控温精度高，动作灵敏，操作简单易学。
还包括可将温控器反馈的换热管内酒液温度与变频电机联锁的变频控制器4，变频控制器可根据换热管内酒液温度的高低而自动控制变频数值进而通过变频电机自动控制风机风量的大小。当温控器反馈的换热管内酒液温度较高时，则变频控制器自动控制变频数值进而通过变频风机提高风机风量。从而加大冷却效果，降低出酒口酒液温度。在本实施例中，变频器选用丹佛斯变频器。
在本实施例中，冷却室外框架底部安装有可调节高度的高度调节座34。从而进一步提高了本风冷冷凝器的安装便利性，无需基础，在平整的地坪上即可。冷却室外框架上部设有溢气出口313。从而便于蒸汽的冷凝，同时排出换热管里的冷空气，而成本低廉。
生产时，酒糟汽通过酒糟汽进口311后，充入进汽室314，再进入换热管32，受变频风机控制的风机从冷却室下方进风口吸入冷风，受气流改变方向挡板 315作用，形成空气对流、带走热量，由于空气流通罩的存在更加强化对流效果，酒糟汽及酒液在换热管32及进汽室内反复流动，最终被冷却为所需控制温度的酒液，并通过下收集酒槽35从出酒口312流出。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：首先，与原有的水冷却方式相比，采用节能减排新型风冷方式，达到节约水资源（节能），减少污水排放（减排），进而环保的效果；其次，与现有的其他风冷方式相比，本技术方案创造性的采用竖直换热管结构及相应的配套设计，不仅结构简单、操作方便，还取得较佳的冷却效果，且冷却量大、工作效率高；第三，上述冷却结构提高了可冷却的酒糟气体量，提高了冷却效率，并缩小了总体管线的长度，简化了风冷器的结构；第四，由于上述效果，保证了无一点酒液残留，消除酒头、酒干、酒梢的重复，更好的保持酒的传统风味，使酒在酿造过程的层次更加清晰。
另外，现有水冷器改造为风冷冷凝器后的效益分析如下：
水冷却器实际日消耗水(T)：3T/h*24h=72T；风冷冷凝器实际日消耗电(KW): 1.5KW/h*24h=36KW（按平均功耗计）。日消耗费用: 水冷却器: 72*（1.55+3）=327.6元(按照排污收费标准：3元/T)；风冷冷凝器: 36*0.7=25.2元. 日节约费用: 327.6元-25.2元 = 302.4元/日, 年节省费用:302.4×300 = 9.1万元(每年按300天生产日计算)。
从以上分析看出，水冷器主要费用在于排污费，在当今越来越注重低碳生活、低排放的大形势下，对企业的排放的控制也越来越严格；对于国家来说水资源十分贫乏，因此对水资源的管理也会越来越严格。所以对酿酒企业来说，水冷器改造为风冷冷凝器也是势在必行。比如按一个小型酿酒企业来计算，按50台水冷器改造的话，则每年可节省：50*9.1=455万元。因此风冷冷凝器的使用，不仅节能，而且减少排放，经济效益和社会效益十分显著。
以上实施例仅作为对本发明的进一步说明，并非对本案技术方案的限制，凡依本案的技术关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (7)
1.一种新型酿酒用风冷冷凝器，包括***、风机和冷却室，由上至下依次连接，冷却室上方有酒糟汽进口，冷却室下方为进风口，其特征在于：所述冷却室包括外框架和竖直排列在外框架内的多排换热管，外框架上部靠边侧设有与各换热管的上部开口连通的进汽室，进汽室与酒糟汽进口连通，外框架内心于换热管中部位置设有气流改变方向挡板，各换热管的下部开口与可收集酒液的下收集酒槽连通，外框架侧壁靠底部设有与下收集酒槽连通的出酒口，下收集酒槽底部呈近出酒口处低、远出酒口处高；还包括变频电机和温控器，变频电机与风机相连可调节风机风量，温控器可采集换热管内酒液温度并适时反馈；还包括可将温控器反馈的换热管内酒液温度与变频电机联锁的变频控制器，变频控制器可根据换热管内酒液温度的高低而自动控制变频数值进而通过变频电机自动控制风机风量的大小。
2.如权利要求1所述的一种新型酿酒用风冷冷凝器，其特征在于：所述进汽室与换热管上部开口连通处呈圆环状，该圆环内径不小于风机风叶直径；最外层换热管的外侧盖有空气流通罩，空气流通罩近换热管上部与下部处呈圆弧过渡；气流改变方向挡板至小外缘能连接最内层换热管外壁，但至大外缘不超过最外层换热管外壁。
3.如权利要求1或2所述的一种新型酿酒用风冷冷凝器，其特征在于：所述竖直排列的多排换热管，分别分布在外框架内的前后左右四个方位，每一方位的最外层换热管的外侧盖有空气流通罩，各换热管中部外套有一整块气流改变方向挡板。
4.如权利要求3所述的一种新型酿酒用风冷冷凝器，其特征在于：所述温控器采集的换热管内酒液温度，是指出酒口酒液温度。
5.如权利要求3所述的一种新型酿酒用风冷冷凝器，其特征在于：所述温控器为温控仪表或温度传感器。
6.如权利要求1或2所述的一种新型酿酒用风冷冷凝器，其特征在于：所述冷却室外框架底部安装有可调节高度的高度调节座。
7.如权利要求1或2所述的一种新型酿酒用风冷冷凝器，其特征在于：所述冷却室外框架上部设有溢气出口。
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