一种干式热回收酒冷系统及方法与流程

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1.本发明涉及酿酒技术领域，特指一种干式热回收酒冷系统及方法。


背景技术：
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2.酿酒是利用微生物发酵生产含一定浓度酒精饮料的过程。酿酒原料与酿酒容器，是谷物酿酒的两个先决条件。白酒，以粮谷为主要原料，以大曲、小曲或者麸曲以及酒母等为糖化发酵剂，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏而制成的蒸馏酒，又称烧酒、老白干、烧刀子等。
3.在酿酒行业中，特别是在白酒蒸馏系统中，需要采用冷却装置对白酒蒸馏液化过程中产生的热量带走，但是，传统的冷却装置都为大型设备，其占地面积大，结构复杂，耗能高，效率不高，酒液温度控制精度低，其不利于提高市场竞争力。特别是，传统的冷却装置采用冷却塔作为冷源，其体积大，且不断需要供水和排水，对整个冷却装置设计产生较大的局限性，且需要使用大量的水，并且设计供水和排水，系统较为复杂，且成本高。
4.有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。


技术实现要素：
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5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种干式热回收酒冷系统及方法。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第一种技术方案：该干式热回收酒冷系统包括：换热装置，其包括有外壳以及依次由上至下安装于该外壳中的一级换热芯、二级换热芯，该外壳内壁与一级换热芯、二级换热芯之间分别形成有相互连通的第一壳程流道、第二壳程流道，且该外壳上端设置有与第一壳程流道连通的酒蒸汽入口；外壳下端设置有与第二壳程流道连通的酱香酒出口；所述一级换热芯、二级换热芯内部分别具有与第一壳程流道、第二壳程流道隔绝的第一板程流道、第二板程流道，该外壳侧面设置有与第一板程流道连通的第一入口和第一出口、与第二板程流道连通的第二入口和第二出口；用于对流入换热装置的酒蒸汽进行冷却以回收热量的热回收模组，该热回收模组通过冷水管连接第一入口，且该热回收模组通过热水管连接第一出口；循环水冷却模组，其包括表冷器或干冷器、与表冷器或干冷器出水口连接的第一水泵及第一供水管、安装于该第一供水管上的第一控制阀、与表冷器或干冷器回水口连接的第一回水管、安装于该第一回水管上的第二控制阀，所述第一供水管连接所述第二入口；该第一回水管连接所述第二出口，该第一供水管还连接补水箱；所述酒蒸汽入口、酱香酒出口、第一供水管及第一回水管上均设置有温度表，该温度表及第一水泵和第二水泵均连接温度控制器。
7.为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第二种技术方案：该干式热回收酒冷系统包括：换热装置，其包括有外壳以及依次由上至下安装于该外壳中的一级换热芯、二级换热芯和三级换热芯，该外壳内壁与一级换热芯、二级换热芯和三级换热芯之间分别形成有相互连通的第一壳程流道、第二壳程流道、第三壳程流道，且该外壳上端设置有与第一壳程流道连通的酒蒸汽入口；外壳上端设置有与第三壳程流道连通的酱香酒出口；所述一级换热芯、二级换热芯和三级换热芯内部分别具有与第一壳程流道、第二壳程流道、第三壳程
流道隔绝的第一板程流道、第二板程流道、第三板程流道，该外壳侧面设置有与第一板程流道连通的第一入口和第一出口、与第二板程流道连通的第二入口和第二出口、与第三板程流道连通的第三入口和第三出口，该第三出口与第二入口连接导通；用于对流入换热装置的酒蒸汽进行冷却以回收热量的热回收模组，该热回收模组通过冷水管连接第一入口，且该热回收模组通过热水管连接第一出口；循环水冷却模组，其包括表冷器或干冷器、与表冷器或干冷器出水口连接的第一水泵及第一供水管、安装于该第一供水管上的第一控制阀、与表冷器或干冷器回水口连接的第一回水管、安装于该第一回水管上的第二控制阀，所述第一供水管连接所述第二入口；该第一回水管连接所述第三入口，该第一供水管还连接补水箱；所述酒蒸汽入口、酱香酒出口、第一供水管及第一回水管上均设置有温度表，该温度表及第一水泵和第二水泵均连接温度控制器。
8.进一步而言，上述技术方案中，所述的一级换热芯上端设置有呈倒八字形分布的第一阻流板和第二阻流板，该第一阻流板和第二阻流板上端均与所述外壳上端内壁接触，并位于酒蒸汽入口下方；所述的二级换热芯上端设置有呈倒八字形分布的第三阻流板和第四阻流板，该第三阻流板和第四阻流板上端均与所述外壳两侧内壁接触，并位于一级换热芯下方。
9.进一步而言，上述技术方案中，所述的三级换热芯上端设置有呈倒八字形分布的第五阻流板和第六阻流板，该第五阻流板和第六阻流板上端均与所述外壳两侧内壁接触，并位于二级换热芯下方；三级换热芯下端设置有呈八字形分布的第七阻流板和第八阻流板，该第七阻流板和第八阻流板下端均与所述外壳下端内壁接触，并位于酱香酒出口上方。
10.进一步而言，上述技术方案中，所述第一供水管上设置有过滤器；所述补水箱为膨胀水箱，该膨胀水箱连接自来水管；所述表冷器或干冷器外部设置有用于散热的喷淋装置，该喷淋装置通过管道及第二水泵连接所述的补水箱。
11.进一步而言，上述技术方案中，所述第三出口位于第三入口上方，所述第二入口位于第三出口上方，所述第二出口位于第二入口上方。
12.为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第三种技术方案：干式热回收酒冷方法为：将酒蒸汽沿换热装置的酒蒸汽入口流入，并流经换热装置内的第一壳程流道、第二壳程流道；热回收模组的冷水通过冷水管沿第一入口流入换热装置的一级换热芯，并与第一壳程流道内的酒蒸汽进行换热，使流入第二壳程流道的酒蒸汽温度变低，并且具有部分酒蒸汽换热后冷凝成酒液流到第二壳程流道，且该冷水会变成高温热水并沿第一出口流出，并沿热水管流回热回收模组，以实现热回收；同时循环水冷却模组工作，第一水泵将表冷器或干冷器的冷水抽至第一供水管，并沿第二入口流入二级换热芯，再沿第二出口流到第一回水管，并流回至表冷器或干冷器，实现循环水冷却；且二级换热芯将所有高温酒液和酒蒸汽进行换热冷凝以形成低温酱香酒，并从酱香酒出口流出；采用温度控制器配合温度表检测酒蒸汽入口、酱香酒出口、第一供水管及第一回水管上流过的液体或汽体的温度，并控制第一水泵工作以控制冷水流速，以调控酱香酒的温度。
13.为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第四种技术方案：该干式热回收酒冷方法为：将酒蒸汽沿换热装置的酒蒸汽入口流入，并流经换热装置内的第一壳程流道、第二壳程流道、第三壳程流道；热回收模组的冷水通过冷水管沿第一入口流入换热装置的一级换热芯，并与第一壳程流道内的酒蒸汽进行换热，使流入第二壳程流道的酒蒸汽温度变低，
并且具有部分酒蒸汽换热后冷凝成酒液流到第二壳程流道，且该冷水会变成高温热水并沿第一出口流出，并沿热水管流回热回收模组，以实现热回收；同时循环水冷却模组工作，第一水泵将表冷器或干冷器的冷水抽至第一供水管，并沿第三入口流入三级换热芯，再沿第三出口和第二入口流入二级换热芯，最后沿第二出口流到第一回水管，并流回至表冷器或干冷器，实现循环水冷却；其中，二级换热芯内的冷水温度高于三级换热芯内的冷水温度，以实现逐级降温以冷却酒蒸汽或高温酒液，且最后由三级换热芯将所有高温酒液和酒蒸汽进行换热冷凝以形成低温酱香酒，并从酱香酒出口流出；采用温度控制器配合温度表检测酒蒸汽入口、酱香酒出口、第一供水管及第一回水管上流过的液体或汽体的温度，并控制第一水泵工作以控制冷水流速，以调控酱香酒的温度。
14.进一步而言，上述技术方案中，所述的一级换热芯上端设置有呈倒八字形分布的第一阻流板和第二阻流板，该第一阻流板和第二阻流板上端均与所述外壳上端内壁接触，并位于酒蒸汽入口下方；所述的二级换热芯上端设置有呈倒八字形分布的第三阻流板和第四阻流板，该第三阻流板和第四阻流板上端均与所述外壳两侧内壁接触，并位于一级换热芯下方；所述的三级换热芯上端设置有呈倒八字形分布的第五阻流板和第六阻流板，该第五阻流板和第六阻流板上端均与所述外壳两侧内壁接触，并位于二级换热芯下方；三级换热芯下端设置有呈八字形分布的第七阻流板和第八阻流板，该第七阻流板和第八阻流板下端均与所述外壳下端内壁接触，并位于酱香酒出口上方。
15.进一步而言，上述技术方案中，所述第一供水管上设置有过滤器；所述补水箱为膨胀水箱，该膨胀水箱连接自来水管；所述表冷器或干冷器外部设置有用于散热的喷淋装置，该喷淋装置通过管道及第二水泵连接所述的补水箱；所述第三出口位于第三入口上方，所述第二入口位于第三出口上方，所述第二出口位于第二入口上方。
16.采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
17.1、本发明采用换热装置对酒蒸汽进行热交换，以冷凝成酱香酒，其方式较为新颖，且科学合理，在酿酒行业中为一突破性技术；本发明中的换热装置在一个外壳中设置两个换热芯，分别为相互独立使用的一级换热芯、二级换热芯，且热回收模组配合一级换热芯对刚进入的酒蒸汽进行换热，且该热回收模组则将此部分的热量回收并再重新利用，达到环保节能的功效；循环水冷却模组采用循环冷水与二级换热芯进行换热，且采用表冷器或干冷器对流回的换热后的循环冷水进行冷却，实现干式冷却，不消耗水源，即其不会像冷却塔那样需要耗费大量的水，且无需不断供水和排水，该表冷器或干冷器结构简单，体积小，不会对整个酒冷系统的设计产生局限性，并且本发明结构相对较为简单，且耗能低，效率高，并且可控制流出酱香酒的温度，以满足不同的加工要求；本发明还采用温度控制器配合配合温度表检测酒蒸汽入口、酱香酒出口、第一供水管及第一回水管上流过的液体或汽体的温度，并控制第一水泵工作以控制冷水流速，以调控酱香酒的温度。
18.2、本发明中的换热装置在一个外壳中设置三个换热芯，分别为独立使用的一级换热芯和配合使用的二级换热芯和三级换热芯，且热回收模组配合一级换热芯对刚进入的酒蒸汽进行换热，且该热回收模组则将此部分的热量回收并再重新利用，达到环保节能的功效；循环水冷却模组采用循环冷水与二级换热芯和三级换热芯进行两级换热，其换热效果极为理想，且更好的调控换热的稳定，该循环水冷却模组采用表冷器或干冷器对流回的换热后的循环冷水进行冷却，实现干式冷却，不消耗水源，即其不会像冷却塔那样需要耗费大
量的水，且无需不断供水和排水，该表冷器或干冷器结构简单，体积小，不会对整个酒冷系统的设计产生局限性，并且本发明结构相对较为简单，且耗能低，效率高，并且可控制流出酱香酒的温度，以满足不同的加工要求；本发明还采用温度控制器配合配合温度表检测酒蒸汽入口、酱香酒出口、第一供水管及第一回水管上流过的液体或汽体的温度，并控制第一水泵工作以控制冷水流速，以调控酱香酒的温度。
附图说明：
19.图1是本发明实施例一的结构原理图；
20.图2是本发明实施例二的结构原理图。
具体实施方式：
21.下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
22.实施例一：
23.见图1所示，为一种干式热回收酒冷系统，其包括：换热装置100，其包括有外壳1以及依次由上至下安装于该外壳1中的一级换热芯2、二级换热芯3，该外壳1内壁与一级换热芯2、二级换热芯3之间分别形成有相互连通的第一壳程流道11、第二壳程流道12，且该外壳1上端设置有与第一壳程流道11连通的酒蒸汽入口14；外壳1下端设置有与第二壳程流道12连通的酱香酒出口15；所述一级换热芯2、二级换热芯3内部分别具有与第一壳程流道11、第二壳程流道12隔绝的第一板程流道20、第二板程流道30，该外壳1侧面设置有与第一板程流道20连通的第一入口201和第一出口202、与第二板程流道30连通的第二入口301和第二出口302；用于对流入换热装置100的酒蒸汽进行冷却以回收热量的热回收模组5，该热回收模组5通过冷水管51连接第一入口201，且该热回收模组5通过热水管52连接第一出口202；循环水冷却模组6，其包括表冷器或干冷器61、与表冷器或干冷器61出水口连接的第一水泵62及第一供水管63、安装于该第一供水管63上的第一控制阀64、与表冷器或干冷器61回水口连接的第一回水管65、安装于该第一回水管65上的第二控制阀66，所述第一供水管63连接所述第二入口301；该第一回水管65连接所述第二出口302，该第一供水管63还连接补水箱69；所述酒蒸汽入口14、酱香酒出口15、第一供水管63及第一回水管65上均设置有温度表60，该温度表60及第一水泵62连接温度控制器8。本发明采用换热装置100对酒蒸汽进行热交换，以冷凝成酱香酒，其方式较为新颖，且科学合理，在酿酒行业中为一突破性技术；本发明中的换热装置100在一个外壳1中设置至少两个换热芯，分别为相互独立使用的一级换热芯2、二级换热芯3，且热回收模组5配合一级换热芯2对刚进入的酒蒸汽进行换热，且该热回收模组5则将此部分的热量回收并再重新利用，达到环保节能的功效；循环水冷却模组6采用循环冷水与二级换热芯3进行换热，且采用表冷器或干冷器61对流回的换热后的循环冷水进行冷却，实现干式冷却，不消耗水源，即其不会像冷却塔那样需要耗费大量的水，且无需不断供水和排水，该表冷器或干冷器61结构简单，体积小，不会对整个酒冷系统的设计产生局限性，并且本发明结构相对较为简单，且耗能低，效率高，并且可控制流出酱香酒的温度，以满足不同的加工要求；本发明还采用温度控制器8配合配合温度表检测酒蒸汽入口14、酱香酒出口15、第一供水管63及第一回水管65上流过的液体或汽体的温度，并控制第一水泵62工作以控制冷水流速，以调控酱香酒的温度。
24.所述的一级换热芯2上端设置有呈倒八字形分布的第一阻流板21和第二阻流板22，该第一阻流板21和第二阻流板22上端均与所述外壳1上端内壁接触，并位于酒蒸汽入口14下方，以此保证酒蒸汽更好的流入第一壳程内，以便后期实现换热；所述的二级换热芯3上端设置有呈倒八字形分布的第三阻流板31和第四阻流板32，该第三阻流板31和第四阻流板32上端均与所述外壳1两侧内壁接触，并位于一级换热芯2下方。
25.所述第一供水管63上设置有过滤器631，补水箱69的水通过过滤器631过滤后再流到第一供水管63，可保证水的质量，降低换热装置100和表冷器或干冷器61的结垢程度，可保证换热装置100和表冷器或干冷器61使用寿命；所述补水箱69为膨胀水箱，该膨胀水箱连接自来水管；所述表冷器或干冷器61外部设置有用于散热的喷淋装置7，该喷淋装置7通过管道及第二水泵71连接所述的补水箱69，通过该喷淋装置7实现对表冷器或干冷器61进行二次散热，其可更好的实现散热。该喷淋装置7至少包括有主管道以及多个安装于该主管道上并用于对表冷器或干冷器61外部散热的喷淋头，该主管道连接管道及第二水泵71。
26.本发明还提供一种干式热回收酒冷方法，该酒冷方法为：将酒蒸汽沿换热装置100的酒蒸汽入口14流入，并流经换热装置100内的第一壳程流道11、第二壳程流道12；热回收模组5的冷水通过冷水管51沿第一入口201流入换热装置100的一级换热芯2，并与第一壳程流道11内的酒蒸汽进行换热，使流入第二壳程流道12的酒蒸汽温度变低，并且具有部分酒蒸汽换热后冷凝成酒液流到第二壳程流道12，且该冷水会变成高温热水并沿第一出口202流出，并沿热水管52流回热回收模组5，以实现热回收；同时循环水冷却模组6工作，第一水泵62将表冷器或干冷器61的冷水抽至第一供水管63，并沿第二入口301流入二级换热芯3，再沿第二出口302流到第一回水管65，并流回至表冷器或干冷器61，实现循环水冷却；且二级换热芯3将所有高温酒液和酒蒸汽进行换热冷凝以形成低温酱香酒，并从酱香酒出口15流出；采用温度控制器8配合温度表检测酒蒸汽入口14、酱香酒出口15、第一供水管63及第一回水管65上流过的液体或汽体的温度，并控制第一水泵62工作以控制冷水流速，以调控酱香酒的温度。
27.实施例二：
28.见图2所示，本发明为一种干式热回收酒冷系统，其包括：换热装置100，其包括有外壳1以及依次由上至下安装于该外壳1中的一级换热芯2、二级换热芯3和三级换热芯4，该外壳1内壁与一级换热芯2、二级换热芯3和三级换热芯4之间分别形成有相互连通的第一壳程流道11、第二壳程流道12、第三壳程流道13，且该外壳1上端设置有与第一壳程流道11连通的酒蒸汽入口14；外壳1上端设置有与第三壳程流道13连通的酱香酒出口15；所述一级换热芯2、二级换热芯3和三级换热芯4内部分别具有与第一壳程流道11、第二壳程流道12、第三壳程流道13隔绝的第一板程流道20、第二板程流道30、第三板程流道40，该外壳1侧面设置有与第一板程流道20连通的第一入口201和第一出口202、与第二板程流道30连通的第二入口301和第二出口302、与第三板程流道40连通的第三入口401和第三出口402，该第三出口402与第二入口301连接导通；用于对流入换热装置100的酒蒸汽进行冷却以回收热量的热回收模组5，该热回收模组5通过冷水管51连接第一入口201，且该热回收模组5通过热水管52连接第一出口202；循环水冷却模组6，其包括表冷器或干冷器61、与表冷器或干冷器61出水口连接的第一水泵62及第一供水管63、安装于该第一供水管63上的第一控制阀64、与表冷器或干冷器61回水口连接的第一回水管65、安装于该第一回水管65上的第二控制阀
66，所述第一供水管63连接所述第二入口301；该第一回水管65连接所述第三入口401，该第一供水管63还连接补水箱69；所述酒蒸汽入口14、酱香酒出口15、第一供水管63及第一回水管65上均设置有温度表60，该温度表60及第一水泵62均连接温度控制器8。本发明采用换热装置100对酒蒸汽进行热交换，以冷凝成酱香酒，其方式较为新颖，且科学合理，在酿酒行业中为一突破性技术；本发明中的换热装置100在一个外壳1中设置三个换热芯，分别为独立使用的一级换热芯2和配合使用的二级换热芯3和三级换热芯4，且热回收模组5配合一级换热芯2对刚进入的酒蒸汽进行换热，且该热回收模组5则将此部分的热量回收并再重新利用，达到环保节能的功效；循环水冷却模组6采用循环冷水与二级换热芯3和三级换热芯4进行两级换热，其换热效果极为理想，且更好的调控换热的稳定，该循环水冷却模组6采用表冷器或干冷器61对流回的换热后的循环冷水进行冷却，实现干式冷却，不消耗水源，即其不会像冷却塔那样需要耗费大量的水，且无需不断供水和排水，该表冷器或干冷器61结构简单，体积小，不会对整个酒冷系统的设计产生局限性，并且本发明结构相对较为简单，且耗能低，效率高，并且可控制流出酱香酒的温度，以满足不同的加工要求；本发明还采用温度控制器8配合配合温度表检测酒蒸汽入口14、酱香酒出口15、第一供水管63及第一回水管65上流过的液体或汽体的温度，并控制第一水泵62工作以控制冷水流速，以调控酱香酒的温度。
29.所述的一级换热芯2上端设置有呈倒八字形分布的第一阻流板21和第二阻流板22，该第一阻流板21和第二阻流板22上端均与所述外壳1上端内壁接触，并位于酒蒸汽入口14下方，以此保证酒蒸汽更好的流入第一壳程内，以便后期实现换热；所述的二级换热芯3上端设置有呈倒八字形分布的第三阻流板31和第四阻流板32，该第三阻流板31和第四阻流板32上端均与所述外壳1两侧内壁接触，并位于一级换热芯2下方。
30.所述的三级换热芯4上端设置有呈倒八字形分布的第五阻流板41和第六阻流板42，该第五阻流板41和第六阻流板42上端均与所述外壳1两侧内壁接触，并位于二级换热芯3下方；三级换热芯4下端设置有呈八字形分布的第七阻流板43和第八阻流板44，该第七阻流板43和第八阻流板44下端均与所述外壳1下端内壁接触，并位于酱香酒出口15上方。
31.所述第一供水管63上设置有过滤器631，补水箱69的水通过过滤器631过滤后再流到第一供水管63；所述补水箱69为膨胀水箱，该膨胀水箱连接自来水管；所述表冷器或干冷器61外部设置有用于散热的喷淋装置7，该喷淋装置7通过管道及第二水泵71连接所述的补水箱69，通过该喷淋装置7实现对表冷器或干冷器61进行二次散热，其可更好的实现散热。该喷淋装置7至少包括有主管道以及多个安装于该主管道上并用于对表冷器或干冷器61外部散热的喷淋头，该主管道连接管道及第二水泵71。
32.所述第三出口402位于第三入口401上方，所述第二入口301位于第三出口402上方，所述第二出口302位于第二入口301上方。
33.本发明还提供一种干式热回收酒冷方法，该酒冷方法为：将酒蒸汽沿换热装置100的酒蒸汽入口14流入，并流经换热装置100内的第一壳程流道11、第二壳程流道12、第三壳程流道13；热回收模组5的冷水通过冷水管51沿第一入口201流入换热装置100的一级换热芯2，并与第一壳程流道11内的酒蒸汽进行换热，使流入第二壳程流道12的酒蒸汽温度变低，并且具有部分酒蒸汽换热后冷凝成酒液流到第二壳程流道12，且该冷水会变成高温热水并沿第一出口202流出，并沿热水管52流回热回收模组5，以实现热回收；同时循环水冷却
模组6工作，第一水泵62将表冷器或干冷器61的冷水抽至第一供水管63，并沿第三入口401流入三级换热芯4，再沿第三出口402和第二入口301流入二级换热芯3，最后沿第二出口302流到第一回水管65，并流回至表冷器或干冷器61，实现循环水冷却；其中，二级换热芯3内的冷水温度高于三级换热芯4内的冷水温度，以实现逐级降温以冷却酒蒸汽或高温酒液，且最后由三级换热芯4将所有高温酒液和酒蒸汽进行换热冷凝以形成低温酱香酒，并从酱香酒出口15流出；采用温度控制器8配合温度表检测酒蒸汽入口14、酱香酒出口15、第一供水管63及第一回水管65上流过的液体或汽体的温度，并控制第一水泵62工作以控制冷水流速，以调控酱香酒的温度。
34.当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。