乳粉真空濃縮設備常見故障與應急措施

劉瑞敏

摘 要:真空度過低使濃縮液的沸點和二次蒸汽的溫度隨之升高,從而降低了加熱蒸汽與濃縮液之間的有效溫度差,既減少了傳熱量,減緩了蒸汽蒸發速率,造成分離器溫度上升,引起牛乳蛋白的變性,破壞乳中營養成分,改變了成品的感官、理化特性。濃縮工段生產中會遇到一些緊急情況,包括停水(冷卻水、密封水)、停電、停汽(主加熱蒸汽),以及生產過程中出現異常情況,及時地解決這些問題。

關鍵詞:乳粉真空濃縮故障應急措施

中圖分類號:TS252 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0064-01

乳粉真空濃縮生產過程中常會遇到一些問題,通過對這些問題的總結與分析提出應急措施。確保濃縮生產時遇到設備故障與緊急情況時可以有效得到處理。

1 真空度過低

真空度過低使濃縮液的沸點和二次蒸汽的溫度隨之升高,從而降低了加熱蒸汽與濃縮液之間的有效溫度差,既減少了傳熱量,減緩了蒸汽蒸發速率,造成分離器溫度上升,使料液加熱溫度升高,牛乳在較高的溫度下,引起牛乳蛋白的變性,破壞乳中營養成分,改變了成品的感官、理化特性。因此,必須及時找出原因并解決。造成真空度過低的原因大致有如下幾個方面。

(1)濃縮設備各部件泄漏滲入空氣。原因:空氣的滲入使真空設備增加了額外負擔,嚴重時甚至導致無法抽空。處理方法:檢查濃縮液分配器的蓋、人孔、視孔、冷凝器、抽真空管道、物料管道、進出料閥、出料泵等部件的密封性。如發現漏氣必須停機進行維修。

(2)冷卻量不足。原因:冷卻水量不足使二次蒸汽不能及時得到冷凝,二次蒸汽產生壓力從而造成真空度的降低。處理方法:檢查管道有無堵塞,閥門是否損壞,提高水泵功率,冷卻水溫度是否過高,冷卻水的進水溫度是操作過程中必須嚴格控制和調節的參數之一。在使用水力噴射器的濃縮設備中,冷卻水的進水溫度應控制在25～30℃。但若因為氣候條件或者回水搭配使用不合理,會使得冷卻水的進水溫度遠遠高于上述溫度。需要增加晾水塔并調節回水搭配。

2真空度過高

(1)濃縮設備冷卻水的進水溫度過低,使設備的真空度過高。原因:雖然高真空增加了加熱蒸汽與物料沸點之間的有效溫度差,有利提高傳熱量、加快蒸發速率,但是由于二次蒸汽的汽化潛熱是隨著真空度的升高(絕對壓力的下降)而增大。濃縮乳的溫度較低會使得黏度增大,不利于噴霧干燥,使得霧化不良,增加干燥過程的熱量消耗,影響干燥速率。

(2)在使用汽水分離器的濃縮設備中,由于汽水分離器堵塞造成冷凝水排水不暢,使加熱器積水嚴重。此外,如果加熱蒸汽質量差,或者冷天蒸汽管道保溫不良,也使加熱器內積水嚴重,從而使熱量傳遞發生困難,使真空度過高。處理方法:檢查加熱器內部有無積水,打開加熱蒸汽冷凝水排出管道上的截止閥,增加冷凝水排出管直徑;提高蒸汽質量降低含水量;檢查加熱室中間支撐花板流通性,增強通透性。

3 冷卻水倒灌入濃縮設備

(1)突然停電使鍋內真空度高于真空系統。此時未及時關閉蒸汽,破壞鍋內真空度,真空系統內的冷卻水將會倒灌入濃縮設備。

(2)未按正常順序進行操作或突然斷電。無論物料使用何種冷凝器和抽真空設備,如果先關閉抽真空設備,使鍋內真空瞬時高于真空系統,冷卻水都必定倒灌到濃縮設備中。處理方法:出現操作失誤或突然斷電應及時關閉冷卻水同時消除真空。

(3)抽真空設備突然故障使真空系統抽氣速率突然急劇下降,未及時采取消除真空措施,冷卻水將倒灌。處理方法:①低位冷凝器的冷卻水進水量大于冷卻水和冷凝水排出出量會造成冷卻水倒灌,應調整兩者的流量以維持正常液位。②水力噴射器的進水泵及管路嚴重堵塞,此時進水壓力表上的顯示值突然升高(水力噴射器內的圓錐導向擋板位置發生偏斜,甚至完全脫離而引起冷卻水倒灌,此時進水壓力表的顯示值仍舊是正常。)應停機維修。

4 加熱器表面結焦

(1)進料時濃縮設備內物料量不多,加熱表面未被物料全部浸沒覆蓋而過早開啟蒸汽閥門,加熱管表面裸露而結焦。當運行中供料中斷以及產生過程中加熱蒸汽壓力的突然升高或操作條件突然變化,造成間歇式濃縮設備內料液液位下跌或者膜式濃縮設備內物料循環中止,使得加熱器表面暴露。都可能使加熱表面嚴重結焦。(2)按停車程序,在停車時應首先關閉加熱蒸汽,如在停車前未先關閉加熱蒸汽閥門而先破壞真空,料液液位下降,使加熱器表面暴露而結焦。(3)在正常操作中進料量小于出料量和蒸發水分之和,設備內不能維持正常的液位,尤其是膜式濃縮設備對此問題非常敏感。使加熱面在較短時間內裸露結焦。4、抽真空設備故障或者停電,未及時關閉加熱蒸汽而結焦。(5)物料供給中斷,空氣進入濃縮設備內,使得沸騰狀態被破壞,造成加熱器表面暴露而結焦。

5連續出料設備出料中斷

(1)出料泵密封性能差。處理方法:在原有的泵腔內軸封的基礎上,在后泵體的外側加裝泵腔內的軸封。(2)泵體密封石墨圈磨損。處理方法:經常拆洗,石墨墊圈應視具體情況及時調換。(3)濃縮乳的濃度過大,黏度也較大,會出現出料中斷。(4)出料泵進料管道系統內有泄露,同樣會引起出料中斷。

6 生產中的應急措施

6.1 循環冷卻水停止供應

在生產過程中,循環冷卻水停止供應,導致系統真空度急劇下降,造成效體溫度急劇升,濃奶變性乃至出現掛管現象。如外部原因造成循環冷卻水停止供應,應及時與動力取得聯系,確定停水原因,停水時間,并向有關領導匯報情況;如內部原因造成的,及時通知機修對冷凝水進出水閥進行檢查。如果在短時間內能恢復供應,快速降低蒸汽壓力,同時開啟真空泵進行短時間應急 供料處理,直到冷凝水供應正常后恢復正常蒸汽壓力并關閉多余的真空泵。如果長時間不能供應,應立即通知前處理斷料,快速降低蒸汽壓力,將濃縮系統里的奶供給干燥后,采取關閉蒸汽走水循環或停車,待水供應正常后繼續啟車清洗后進行生產。

6.2 停水(循環冷卻水、密封水)

在生產過程中,密封水突然停止供應,會造成各泵(物料泵、真空泵、冷凝水泵)直接跳停或系統的全部跳停。如外部原因導致這種情況的出現,立刻告知前處理停止供料并查明原因:首先與水處理進行詢問落實停水原因,詢問再次供水時間。如內部原因造成的,應檢查水閥是否出現故障,進行檢修。如較短時間內恢復供應,將合格的濃奶供到濃奶缸,不合格的供到應急缸內。確保濃奶在效體內存留時間最短,不影響奶質。

6.3 停電

在生產過程中,突然停電。如在短時間內供電,將合格的濃奶供到濃奶缸,不合格的供到應急缸內。同時啟動濃縮系統,穩定后根據具體情況選擇清洗還是繼續生產。如長時間不能恢復供電,為防止物料掛管,需將濃奶排地,待到來電后啟動濃縮系統,同時進行清洗再生產。

6.4 存料/存冷凝水

在生產過程中,有時會出現效體內存料或冷凝水的情況,效體存料一般表現為出料量出現異常,閃蒸存料閃蒸出料電流出現異常和效體出料不正常,如出現這種情況,應立即查找所存料的出料泵和循環泵運行是否正常,密封水是否正常,運行之前泵是否被拆卸過安裝是否正常,如不正常立即維修,修復后應提高泵的頻率,正常后恢復泵原來狀態。長時間修理不好,須做頂水處理,根據具體情況選擇停車還是循環。