乳粉真空浓缩设备常见故障与应急措施

刘瑞敏

摘 要:真空度过低使浓缩液的沸点和二次蒸汽的温度随之升高,从而降低了加热蒸汽与浓缩液之间的有效温度差,既减少了传热量,减缓了蒸汽蒸发速率,造成分离器温度上升,引起牛乳蛋白的变性,破坏乳中营养成分,改变了成品的感官、理化特性。浓缩工段生产中会遇到一些紧急情况,包括停水(冷却水、密封水)、停电、停汽(主加热蒸汽),以及生产过程中出现异常情况,及时地解决这些问题。

关键词:乳粉真空浓缩故障应急措施

中图分类号:TS252 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(c)-0064-01

乳粉真空浓缩生产过程中常会遇到一些问题,通过对这些问题的总结与分析提出应急措施。确保浓缩生产时遇到设备故障与紧急情况时可以有效得到处理。

1 真空度过低

真空度过低使浓缩液的沸点和二次蒸汽的温度随之升高,从而降低了加热蒸汽与浓缩液之间的有效温度差,既减少了传热量,减缓了蒸汽蒸发速率,造成分离器温度上升,使料液加热温度升高,牛乳在较高的温度下,引起牛乳蛋白的变性,破坏乳中营养成分,改变了成品的感官、理化特性。因此,必须及时找出原因并解决。造成真空度过低的原因大致有如下几个方面。

(1)浓缩设备各部件泄漏渗入空气。原因:空气的渗入使真空设备增加了额外负担,严重时甚至导致无法抽空。处理方法:检查浓缩液分配器的盖、人孔、视孔、冷凝器、抽真空管道、物料管道、进出料阀、出料泵等部件的密封性。如发现漏气必须停机进行维修。

(2)冷却量不足。原因:冷却水量不足使二次蒸汽不能及时得到冷凝,二次蒸汽产生压力从而造成真空度的降低。处理方法:检查管道有无堵塞,阀门是否损坏,提高水泵功率,冷却水温度是否过高,冷却水的进水温度是操作过程中必须严格控制和调节的参数之一。在使用水力喷射器的浓缩设备中,冷却水的进水温度应控制在25～30℃。但若因为气候条件或者回水搭配使用不合理,会使得冷却水的进水温度远远高于上述温度。需要增加晾水塔并调节回水搭配。

2真空度过高

(1)浓缩设备冷却水的进水温度过低,使设备的真空度过高。原因:虽然高真空增加了加热蒸汽与物料沸点之间的有效温度差,有利提高传热量、加快蒸发速率,但是由于二次蒸汽的汽化潜热是随着真空度的升高(绝对压力的下降)而增大。浓缩乳的温度较低会使得黏度增大,不利于喷雾干燥,使得雾化不良,增加干燥过程的热量消耗,影响干燥速率。

(2)在使用汽水分离器的浓缩设备中,由于汽水分离器堵塞造成冷凝水排水不畅,使加热器积水严重。此外,如果加热蒸汽质量差,或者冷天蒸汽管道保温不良,也使加热器内积水严重,从而使热量传递发生困难,使真空度过高。处理方法:检查加热器内部有无积水,打开加热蒸汽冷凝水排出管道上的截止阀,增加冷凝水排出管直径;提高蒸汽质量降低含水量;检查加热室中间支撑花板流通性,增强通透性。

3 冷却水倒灌入浓缩设备

(1)突然停电使锅内真空度高于真空系统。此时未及时关闭蒸汽,破坏锅内真空度,真空系统内的冷却水将会倒灌入浓缩设备。

(2)未按正常顺序进行操作或突然断电。无论物料使用何种冷凝器和抽真空设备,如果先关闭抽真空设备,使锅内真空瞬时高于真空系统,冷却水都必定倒灌到浓缩设备中。处理方法:出现操作失误或突然断电应及时关闭冷却水同时消除真空。

(3)抽真空设备突然故障使真空系统抽气速率突然急剧下降,未及时采取消除真空措施,冷却水将倒灌。处理方法:①低位冷凝器的冷却水进水量大于冷却水和冷凝水排出出量会造成冷却水倒灌,应调整两者的流量以维持正常液位。②水力喷射器的进水泵及管路严重堵塞,此时进水压力表上的显示值突然升高(水力喷射器内的圆锥导向挡板位置发生偏斜,甚至完全脱离而引起冷却水倒灌,此时进水压力表的显示值仍旧是正常。)应停机维修。

4 加热器表面结焦

(1)进料时浓缩设备内物料量不多,加热表面未被物料全部浸没覆盖而过早开启蒸汽阀门,加热管表面裸露而结焦。当运行中供料中断以及产生过程中加热蒸汽压力的突然升高或操作条件突然变化,造成间歇式浓缩设备内料液液位下跌或者膜式浓缩设备内物料循环中止,使得加热器表面暴露。都可能使加热表面严重结焦。(2)按停车程序,在停车时应首先关闭加热蒸汽,如在停车前未先关闭加热蒸汽阀门而先破坏真空,料液液位下降,使加热器表面暴露而结焦。(3)在正常操作中进料量小于出料量和蒸发水分之和,设备内不能维持正常的液位,尤其是膜式浓缩设备对此问题非常敏感。使加热面在较短时间内裸露结焦。4、抽真空设备故障或者停电,未及时关闭加热蒸汽而结焦。(5)物料供给中断,空气进入浓缩设备内,使得沸腾状态被破坏,造成加热器表面暴露而结焦。

5连续出料设备出料中断

(1)出料泵密封性能差。处理方法:在原有的泵腔内轴封的基础上,在后泵体的外侧加装泵腔内的轴封。(2)泵体密封石墨圈磨损。处理方法:经常拆洗,石墨垫圈应视具体情况及时调换。(3)浓缩乳的浓度过大,黏度也较大,会出现出料中断。(4)出料泵进料管道系统内有泄露,同样会引起出料中断。

6 生产中的应急措施

6.1 循环冷却水停止供应

在生产过程中,循环冷却水停止供应,导致系统真空度急剧下降,造成效体温度急剧升,浓奶变性乃至出现挂管现象。如外部原因造成循环冷却水停止供应,应及时与动力取得联系,确定停水原因,停水时间,并向有关领导汇报情况;如内部原因造成的,及时通知机修对冷凝水进出水阀进行检查。如果在短时间内能恢复供应,快速降低蒸汽压力,同时开启真空泵进行短时间应急 供料处理,直到冷凝水供应正常后恢复正常蒸汽压力并关闭多余的真空泵。如果长时间不能供应,应立即通知前处理断料,快速降低蒸汽压力,将浓缩系统里的奶供给干燥后,采取关闭蒸汽走水循环或停车,待水供应正常后继续启车清洗后进行生产。

6.2 停水(循环冷却水、密封水)

在生产过程中,密封水突然停止供应,会造成各泵(物料泵、真空泵、冷凝水泵)直接跳停或系统的全部跳停。如外部原因导致这种情况的出现,立刻告知前处理停止供料并查明原因:首先与水处理进行询问落实停水原因,询问再次供水时间。如内部原因造成的,应检查水阀是否出现故障,进行检修。如较短时间内恢复供应,将合格的浓奶供到浓奶缸,不合格的供到应急缸内。确保浓奶在效体内存留时间最短,不影响奶质。

6.3 停电

在生产过程中,突然停电。如在短时间内供电,将合格的浓奶供到浓奶缸,不合格的供到应急缸内。同时启动浓缩系统,稳定后根据具体情况选择清洗还是继续生产。如长时间不能恢复供电,为防止物料挂管,需将浓奶排地,待到来电后启动浓缩系统,同时进行清洗再生产。

6.4 存料/存冷凝水

在生产过程中,有时会出现效体内存料或冷凝水的情况,效体存料一般表现为出料量出现异常,闪蒸存料闪蒸出料电流出现异常和效体出料不正常,如出现这种情况,应立即查找所存料的出料泵和循环泵运行是否正常,密封水是否正常,运行之前泵是否被拆卸过安装是否正常,如不正常立即维修,修复后应提高泵的频率,正常后恢复泵原来状态。长时间修理不好,须做顶水处理,根据具体情况选择停车还是循环。