洗瓶機洗瓶時所使用的熱水，是外來供應(yīng)的高壓蒸氣，經(jīng)過熱交換器的熱傳遞原理，把蒸氣所攜帶的熱量通過傳遞的物理方式，交換給循環(huán)流過的自來水，通過熱量置換，從而使冷水溫度逐步上升，蒸氣溫度逐漸下降，周而復(fù)始，達到蒸氣熱量和冷水溫度交換的目的，使用熱水對回收瓶進行清洗消毒。
熱交換器的熱傳遞速度、傳遞效率、自身熱能消耗等各項指標，對洗瓶機初始加溫時間長短、中間回收瓶清洗效果、蒸氣消耗量等指標都會產(chǎn)生一定的影響。下面對熱交換器的工作原理、現(xiàn)實生產(chǎn)使用中的弊端及解決問題的新思路做以簡要的介紹。
一、熱交換器的工作原理
洗瓶機的熱交換器是由蒸氣進出口、密封罩、交換管、密封外殼等部件組成。其中最關(guān)鍵的部件是交換管和密封罩，交換管是由20根相互獨立的33mm的鋼管加工成U型，按2、4、6、8排成一體，把20根管子的40個管口分成上、下兩個部分整齊的焊接在一個鋼板平面上，中間用隔板隔開，上下20根管口自成一體，用熱交換器蓋板密封，形成進出兩個獨立的空間。上部的20根管口負責(zé)蒸氣的進入，當蒸氣由上部的進氣口進入管道后，洗滌水在壓力泵的作用下，冷水流經(jīng)交換管的周圍，通過熱傳遞的方式，吸收交換管里的熱量，水溫逐步升高。交換管里的蒸氣把熱量傳遞給洗滌水后，大部分熱量被吸收走，溫度迅速下降，這時就形成一定量的廢氣和冷凝水。下部的20個管口負責(zé)排出熱交換器的廢氣和因熱交換產(chǎn)生的冷凝水，經(jīng)過下端的疏水器流出，這就是熱交換器的基本工作原理。
二、熱交換器使用中較易出現(xiàn)的問題
1.熱交換器的工作效率下降較快
由于洗瓶機清洗的外來回收瓶，渠道較復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多，瓶子上面有一些泥土、砂石、粘合劑、紙纖維等，需要用濃度為2.5%，溫度為80°的熱堿水進行清洗消毒。由于水中含堿量較大，又是不停的流經(jīng)熱交換器，就大大增加了外來物粘附在熱交換管道上的幾率，再加上標簽上有許多粘合劑，就更容易結(jié)垢了，熱交換器投入使用不到一個月，就出現(xiàn)加溫速度慢，蒸氣消耗量上升等現(xiàn)象。
2.交換管上污垢清除比較困難
熱交換器是由20根33mm管制成的U型彎，實際上是40根管道，排列比較密集，管與管之間間隙較小，污垢堵塞后，即使撤下熱交換器，清洗也比較困難，都是些碎玻璃、泥土、殘堿和著粘合劑，就像水泥一般，堅硬無比，幾個人同時清除也要幾個小時，不但費時費力，不易清除干凈，還較容易對熱交換管形成傷害，造成設(shè)備隱患。
3.整體交換器拆裝比較困難
由于每年至少要4次對熱交換器進行清洗、除垢，所以對拆裝所用的時間要求比較緊，對安裝質(zhì)量要求比較嚴格。因為熱交換器的表面積有0.5㎡左右，并且通過的蒸氣壓力有0.5-0.6MP，承受的壓力巨大，熱交換管、密封罩、洗瓶機機體、兩層密封墊加起來有120mm厚，緊固要求比較高，四周平穩(wěn)，逐步緊固，最后加力，避免偏面，否則會出現(xiàn)漏氣。密封時使用的緊固螺栓比較大，一般是用36×150mm，并且有48個之多，拆裝比較費時費力。據(jù)統(tǒng)計，單單是拆裝交
文章來源華夏酒報換器上的螺栓，每次4個人還要花費4個多小時才能完成。
三、對熱交換器的技術(shù)改造
經(jīng)過近幾年的生產(chǎn)工作實踐，結(jié)合洗瓶機技術(shù)參數(shù)，摸索出一些對洗瓶機熱交換器的技術(shù)改造，從而更適合生產(chǎn)中的應(yīng)用。供同行參考，如有不當之處敬請批評指正，為中國的啤酒事業(yè)共同努力。
1.減少熱交換器的清洗次數(shù)
要想減少熱交換器的清洗次數(shù)，就得能有效的減少熱交換器表面上的污垢粘附，降低管道和管道之間的堵塞程度。由于熱交換器是在一個相對密閉的水的循環(huán)空間里進行熱能的傳遞，現(xiàn)在的熱交換設(shè)備，每個班次生產(chǎn)結(jié)束后，不能及時對熱交換器進行清洗，不能徹底清除掉粘附在熱交換器上的污垢，久而久之，在熱交換器的表面形成污垢層。有的企業(yè)雖然已經(jīng)使用了堿液在線過濾器，但是效果不太理想，它只是簡單的對堿液進行過濾，而不能有效的對熱交換器進行清洗。有的企業(yè)因資金緊張等原因，還沒有安裝在線過濾器，只是簡單的把洗瓶堿液水打到沉淀池里，經(jīng)過10小時的物理沉淀，放掉下面的沉積物，上面澄清的堿水重新利用。
解決方法：在洗瓶機的另一面，即熱交換器尾部的機體上，對準熱交換管的部位，開一個200×200mm的方孔，并安裝上法蘭，配上可以自由開關(guān)的閥門，管道的一端連接閥門，另一端和堿液回收的管道相連接。在每個班次生產(chǎn)結(jié)束后，對堿液進行回收沉淀時，打開后面的控制閥門，讓待回收的堿液在1#泵的動力作用下，通過熱交換器尾部的開口處流出，壓力在0.1－0.15MP左右，由于開口處水流較大，流速較快，并且又有壓力，對熱交換管上當日粘附的污垢能進行有效的沖刷，最大限度地 降低了污垢粘附熱交換管的速度，有效延長了熱交換器的清洗周期。
我公司在沒有使用此方法前，產(chǎn)品每生產(chǎn)5000KL左右，就要對熱交換器進行一次清洗，如不及時清洗，加熱速度就明顯降低，蒸氣消耗會有一定的加大。經(jīng)過對熱交換器的尾部出水口改進后，現(xiàn)在基本上10000KL左右清洗一次，加熱速度和效果明顯得到改善。
2.冷凝水的回收再利用
蒸氣從熱交換器里經(jīng)過，利用熱交換傳遞的原理，有不少的廢氣和冷凝水從熱交換器下端的疏水口流出，并且都是90℃左右的熱水，流失比較可惜。
解決方法：用15mm鋼管和疏水口的一端相連接，接到1#堿液儲存槽，用作補充1#槽的水消耗量。1#槽因蒸氣蒸發(fā)、除標網(wǎng)帶出等消耗原因，生產(chǎn)中經(jīng)常需要進行補水，用冷凝水補充消耗的水量，既不增加成本，又能降低水消耗，并且還能降低噸酒蒸氣使用量（因冷凝水的溫度在90℃以上，流到1#槽后不需要重新加熱），是一項極其簡單又經(jīng)濟實用的改造方法。
3.熱交換器密封裝置的改造
廠家生產(chǎn)的熱交換器密封是三位一體的，機體、熱交換管、密封罩是相互組合在一起的，拆裝比較麻煩，費時費力不說，也無法真正保證安裝的質(zhì)量，每次拆裝熱交換器都是一次大的工作項目。
解決方法：要想解決熱交換器的拆裝難題，就首先要弄清機體、交換管、密封罩三者之間的關(guān)系和相互密封的動機。熱交換管和密封罩之間的密封質(zhì)量要求比較高，因為他們二者之間的壓力比較大（0.5－0.6MP），壓力介質(zhì)又是蒸氣，壓力危險系數(shù)高，溫度滲透能力強，對密封方面的要求相對較高。而熱交換管和機體之間的密封相對沒有太嚴格的要求，因為他們二者之間承受的單位壓力比較小，只有0.05－0.15MP，壓力介質(zhì)又是水，滲透能力不是太強（相對蒸氣而言），對密封要求不是太嚴格。根據(jù)三者之間對密封質(zhì)量要求的高低不同，我們把熱交換管和密封罩作為一個密封系統(tǒng)，單獨進行密封，把整體的熱交換器和機體作為一個密封系統(tǒng)進行密封。整個加熱系統(tǒng)分成兩個密封系統(tǒng)，根據(jù)密封質(zhì)量要求的不同，分別進行密封。這樣做有以下好處：
1.縮短了熱交換管和密封罩之間緊固螺栓的長度，以前三位一體時，用的緊固螺栓長度為150mm，現(xiàn)在緊固螺栓的長度只有100mm，縮短了三分之一，這樣更容易保證密封效果，而且省時省力，易于操作，便于維修。
2.如果是只有密封罩和熱交換管之間的石棉密封襯墊損壞，發(fā)生漏氣現(xiàn)象，以前要把整個熱交換器拆下，重新進行整體的密封，因為熱交換管和機體之間的密封襯墊一旦打開，就會失去還原密封效果，必須更換新的石棉襯墊，往往因為一些小的漏氣故障，就要大動干戈，全部拆下熱交換器，勞神費力。現(xiàn)在如果要更換密封罩和熱交換管之間的襯墊，可直接打開密封罩，不用拆整體的熱交換器，簡單易行，熱交換管和機體之間的密封也不會出現(xiàn)泄露的現(xiàn)象，節(jié)省了大量的人力物力，特別是在旺銷季節(jié)，更能贏得寶貴的生產(chǎn)時間。
據(jù)實驗，現(xiàn)在使用此方法對密封襯墊進行更換，4個人一個半小時基本完成任務(wù)，而且質(zhì)量有保證，合格率達到100%，沒有出現(xiàn)一次返工現(xiàn)象，比以前更換節(jié)省了一半的時間，安裝效果也有所提升。
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編輯：張怡
