CN110425651A - 一种用于饮料生产过程中的冷热联供*** - Google Patents

一种用于饮料生产过程中的冷热联供*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于饮料生产过程中的冷热联供***，包括热水喷淋***、冷风供给***和控制***，所述热水喷淋***和冷风供给***与所述控制***电讯连接，在所述控制***的控制下，所述冷风供给***与所述热水喷淋***联动运行，所述热水喷淋***为暖瓶线提供流速可调的喷淋热水，所述冷风供给***为工作区供给风量可调的冷风。本***有效的利用低品位能源替代了高品位能源达到节能环保的目的；还利用空气热源泵产生的冷风对整个暖瓶贴标车间进行降温，增加产线生产人员的舒适性；且运行数据的上传使得可以随时监测设备的运行状况以及***能效，以保证***更加安全、稳定、高效的运行。

Description

一种用于饮料生产过程中的冷热联供***
技术领域
本发明涉及饮料冷灌技术，尤其涉及一种用于饮料生产过程中的冷热联供***。
背景技术
饮料冷灌装后需要升温贴标，现阶段该工艺流程全部是通过170℃的蒸汽加热喷淋水箱中的热水，将水箱水温维持在露点温度以上，再用热水对低温饮料进行喷淋加热至露点温度以上。喷淋水降温后，汇集到水槽内。经过蒸汽加热后再次由循环水泵输送至喷淋***，进行新一轮的喷淋暖瓶。
此类工艺***中存在着如下不足：
(1)高品位热源制取低品质热源
利用170℃的饱和蒸汽制取45℃以下的热水，利用高品位热源制取低品位热源，能源得不到有效的利用，这是对能源极大的浪费。
(2)能源费用高
蒸汽价格逐年上涨，使得生产线的运行费用逐年上升。
(3)环境问题
3.1由于***用到蒸汽，工厂都会配置相应的锅炉机组，产蒸汽的过程中，不断有尾气排入大气中，造成了大气污染。
3.2蒸汽在输送过程中，能源损耗较高，不仅造成了不必要的能源浪费，还使得热量溢出，增加了输送管道周边的环境温度，造成了热污染。
(4)工作环境恶劣
由于利用蒸汽加热喷淋水箱，导致整个暖瓶贴标生产线常年处于高温高湿的环境中，再加上工作现场设备发热量较高，车间无供冷，夏季温度可达40℃。不仅工作人员的工作环境恶劣，现场设备的电器元件也处于恶劣的工作环境中，容易损坏。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于饮料生产过程中的冷热联供***，其能解决传统冷灌装的热量消耗大，能源利用低且工作环境差的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种用于饮料生产过程中的冷热联供***，包括热水喷淋***、冷风供给***和控制***，所述热水喷淋***和冷风供给***与所述控制***电讯连接，在所述控制***的控制下，所述冷风供给***与所述热水喷淋***联动运行，所述热水喷淋***为暖瓶线提供流速可调的喷淋热水，所述冷风供给***为工作区供给风量可调的冷风。
优选的，所述热水喷淋***包括空气热源泵和喷淋水箱之间的热水流路和循环水路；其中，所述热水流路包括由热水管连接的空气热源泵、法兰软接、调节阀、能量计和喷淋水箱；所述循环水路包括由循环水管连接的喷淋水箱、调节阀、过滤器、法兰软接、热水循环泵、止回阀和空气热源泵；在所述空气热源泵的出水端和热水循环泵的进、出水端均通过法兰软接与循环水管连接，在所述空气热源泵的进水端通过法兰软接与热水管连接。
优选的，所述热水管的出水端连通至所述喷淋水箱的顶端，所述循环水管的进水端连通至所述喷淋水箱的底端。
优选的，在所述热水流路的热水管上还设置有温度计、压力表和温度传感器；在所述循环水路上还设置有临近热水循环泵下游端的温度计、压力表、调节阀和温度传感器，以及临近所述空气热源泵的调节阀、压力表和温度计。
优选的，在所述热水流路和循环水路之间还设置反冲流路，其中，在临近空气热源泵的热水管上设置一个反冲洗预留口，在临近空气热源泵的循环水管上也设置一个反冲洗预留口，在两个所述反冲洗预留口之间通过冲洗管连接一个反冲洗循环泵，所述反冲洗循环泵与控制***电讯连接。
优选的，在所述喷淋水箱的上方设置钢平台，并将所述空气热源泵设置在所述钢平台上。
优选的，在空气源热泵的出口处热水管上设置三通阀，通过所述三通阀连接外循环，通过所述外循环向水路中加除菌剂进行清洗。
优选的，所述冷风供给***包括由风管连接的静压箱、引风机和排风口，其中，所述静压箱设置在所述空气热源泵的上方，并将空气热源泵的蒸发器热交换产生的冷风通过引风机抽至所述静压箱中，并通过旁通风管和风阀通过排风口将冷风输送至各工作区。
优选的，所述排风口为出风角度可调的射流封口。
优选的，所述控制***包括实时监控台和处理器，在工作区还设置有湿度传感器，所述控制***根据温度传感器、能量计和所述湿度传感器的信号调控热水喷淋***、冷风供给***，并将所述喷淋水箱的水温按需调控在20℃～35℃之间。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：***有效的利用大气中的热量，通过压缩机组，将大气的热量回收回来用于喷淋水加热，降低所用热源品质；同时，利用降了温的空气对整个车间进行降温除湿，不仅改善了工作人员的工作环境，还改善了设备的使用环境。实现了热能回收利用，降低用能品质降低生产能耗即设备更换成本，达到节能、环保的目的，还对生产线进行了降温除湿，达到改善工作人员工作环境的目的。
附图说明
图1为本发明实施例冷热联供***的热水喷淋***示意图；
图2为本发明实施例冷热联供***的冷风供给***示意图。
图中：1、空气源热泵；2、法兰软接；3、温度计；4、压力表；5、反冲洗预留口；6、反冲洗循环泵；7、调节阀；8、温度传感器；9、能量计；10、喷淋水箱；11、过滤器；12、热水循环泵；13、止回阀；14、静压箱；15、引风机；16、风阀；17、排风口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
参见图1和图2，一种用于饮料生产过程中的冷热联供***，包括热水喷淋***、冷风供给***和控制***。
热水喷淋***和冷风供给***与所述控制***电讯连接，在所述控制***的控制下，冷风供给***与所述热水喷淋***联动运行，热水喷淋***为暖瓶线提供流速可调的喷淋热水，所述冷风供给***为工作区供给风量可调的冷风。
热水喷淋***
参见图1，热水喷淋***包括空气热源泵1和喷淋水箱10之间的热水流路和循环水路。
其中，热水流路包括由热水管连接的空气热源泵1、法兰软接2、调节阀7、能量计9和喷淋水箱10。热水管的出水端连通至所述喷淋水箱10的顶端，所述循环水管的进水端连通至所述喷淋水箱10的底端。
进一步的，在所述热水流路的热水管上还设置有温度计3、压力表4和温度传感器8。
循环水路包括由循环水管连接的喷淋水箱10、调节阀7、过滤器11、法兰软接2、热水循环泵12、止回阀13和空气热源泵1。
在所述空气热源泵1的出水端和热水循环泵12的进、出水端均通过法兰软接2与循环水管连接，在所述空气热源泵1的进水端通过法兰软接2与热水管连接。
进一步的，在所述循环水路上还设置有临近热水循环泵12下游端的温度计3、压力表4、调节阀7和温度传感器8，以及临近所述空气热源泵1的调节阀7、压力表4和温度计3。
进一步的，参见图1，在所述热水流路和循环水路之间还设置反冲流路，其中，在临近空气热源泵1的热水管上设置一个反冲洗预留口5，在临近空气热源泵1的循环水管上也设置一个反冲洗预留口5，在两个所述反冲洗预留口5之间通过冲洗管连接一个反冲洗循环泵6，所述反冲洗循环泵6与控制***电讯连接。
图未示的，在喷淋水箱10的上方设置钢平台，并将空气热源泵1设置在所述钢平台上。钢平台的设置是为了起到对保护和提供安装平面。
为了给循环水路定期清洗，因为随着时间的增长，热水管和循环水管上会发生结藻现象，因此，在空气源热泵的出口处热水管上会预留三通阀，通过三通阀连接外循环，通过所述外循环向水路中加除菌剂进行清洗。且清洗剂不用与工艺热水接触，保证生产安全。
冷风供给***
参见图2，冷风供给***包括由风管连接的静压箱14、引风机15和排风口17，其中，所述静压箱14设置在所述空气热源泵1的上方，并将空气热源泵1的蒸发器热交换产生的冷风通过引风机15抽至所述静压箱14中，并通过旁通风管和风阀16通过排风口17将冷风输送至各工作区。
其中，所述风管为Y形或裤形，并在风管上根据工作区域或岗位设置旁通风管，并通过对应的风阀16控制冷风流向和流量。
其中，所述排风口17为出风角度可调的射流封口。
控制***(图未示)包括实时监控台和处理器，在工作区还设置有湿度传感器和压力传感器，所述控制***根据温度传感器8、能量计9和所述湿度传感器的信号调控热水喷淋***、冷风供给***，并将所述喷淋水箱10的水温按需调控在20℃～35℃之间。
原理：热水喷淋***中，热水循环泵12将喷淋水箱10中的水抽出送入空气源热泵1，空气源热泵1将大气中的热量转移到水中加热热水，加热后的热水被送入喷淋水箱10用于喷淋暖瓶用。
冷风供给***，被空气源热泵1吸收了热量的冷风，被集中到静压箱14后，有引风机15抽出，送入所需工作岗位上，对高温高湿的环境进行空间降温。
现场通过温度传感器8、压力传感器、能量计9、电表、湿度传感器、人机交互界面和显示器、通讯接口等软硬件将现有***运行数据传送至云平台，使得工作人员可以随时监测现场运行情况，保证***安全稳定的运行，且保证***处于高效能的运行状态下。
本***针对现有冷灌装的饮料车间的暖瓶线，现场利用高品热源制取低品位热源、且高温高湿的工作环境进行了有效的改进。使用时不仅可以吸收大气中的热量来加热所需喷淋水，还可以利用被降温的空气改善整个工作环境，本***不仅实现了冷热联供，还通过数据的采集和监测保证了***更安全可靠节能运行。从而节省了能源，有效的减少了二氧化碳排放，改善了工作人员和生产设备的工作环境，使得整个***冷热源实现了新的平衡，更加的节能环保。
本***中的空气源热泵1具体为空气能热泵热水机设备，型号为KFRS-130FM/A1S；引风机15型号为AF-1250D4-30-T；各部件的型号和规格技术参数，均按照国家对类似机组的相关技术要求组装设备，并配置相应的水管和风道，在***组装完成后作相应的调整和测试，在确保合格后运输安装至暖瓶线上，并按要求投入运行即可。经实际应用，本***运行稳定，节能效益高，取得较好的经济效益，且改善了现场的工作环境，为饮料行业中的暖瓶过程提供了新的技术方案。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于饮料生产过程中的冷热联供***，包括热水喷淋***、冷风供给***和控制***，其特征在于：所述热水喷淋***和冷风供给***与所述控制***电讯连接，在所述控制***的控制下，所述冷风供给***与所述热水喷淋***联动运行，所述热水喷淋***为暖瓶线提供流速可调的喷淋热水，所述冷风供给***为工作区供给风量可调的冷风。
2.根据权利要求1所述的冷热联供***，其特征在于：所述热水喷淋***包括空气热源泵(1)和喷淋水箱(10)之间的热水流路和循环水路；其中，所述热水流路包括由热水管连接的空气热源泵(1)、法兰软接(2)、调节阀(7)、能量计(9)和喷淋水箱(10)；所述循环水路包括由循环水管连接的喷淋水箱(10)、调节阀(7)、过滤器(11)、法兰软接(2)、热水循环泵(12)、止回阀(13)和空气热源泵(1)；在所述空气热源泵(1)的出水端和热水循环泵(12)的进、出水端均通过法兰软接(2)与循环水管连接，在所述空气热源泵(1)的进水端通过法兰软接(2)与热水管连接。
3.根据权利要求2所述的冷热联供***，其特征在于：所述热水管的出水端连通至所述喷淋水箱(10)的顶端，所述循环水管的进水端连通至所述喷淋水箱(10)的底端。
4.根据权利要求2所述的冷热联供***，其特征在于：在所述热水流路的热水管上还设置有温度计(3)、压力表(4)和温度传感器(8)；在所述循环水路上还设置有临近热水循环泵(12)下游端的温度计(3)、压力表(4)、调节阀(7)和温度传感器(8)，以及临近所述空气热源泵(1)的调节阀(7)、压力表(4)和温度计(3)。
5.根据权利要求4所述的冷热联供***，其特征在于：在所述热水流路和循环水路之间还设置反冲流路，其中，在临近空气热源泵(1)的热水管上设置一个反冲洗预留口(5)，在临近空气热源泵(1)的循环水管上也设置一个反冲洗预留口(5)，在两个所述反冲洗预留口(5)之间通过冲洗管连接一个反冲洗循环泵(6)，所述反冲洗循环泵(6)与控制***电讯连接。
6.根据权利要求5所述的冷热联供***，其特征在于：所述冷风供给***包括由风管连接的静压箱(14)、引风机(15)和排风口(17)，其中，所述静压箱(14)设置在所述空气热源泵(1)的上方，并将空气热源泵(1)的蒸发器热交换产生的冷风通过引风机(15)抽至所述静压箱(14)中，并通过旁通风管和风阀(16)通过排风口(17)将冷风输送至各工作区。
7.根据权利要求6所述的冷热联供***，其特征在于：所述排风口(17)为出风角度可调的射流封口。
8.根据权利要求7所述的冷热联供***，其特征在于：所述控制***包括实时监控台和处理器，在工作区还设置有湿度传感器，所述控制***根据温度传感器(8)、能量计(9)和所述湿度传感器的信号调控热水喷淋***、冷风供给***，并将所述喷淋水箱(10)的水温按需调控在20℃～35℃之间。
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