一种油炸方便面生产线节能环保系统及控制方法
技术领域
本发明涉及油炸方便面生产技术领域，主要涉及一种油炸方便面生产线节能环保系统及控制方法。
背景技术
在油炸方便面生产线上，一般通过蒸箱对面条进行蒸煮，然后通过油锅对面条进行油炸，而蒸煮和油炸消耗的热能一般都是蒸汽，即在油炸方便面生产线上，面条用履带连续输送进入蒸箱，蒸箱内使用直喷蒸汽将面条短时间内蒸熟，面条从蒸箱出来后再进入油锅进行油炸脱水。
目前，现有技术存在以下几点不足：1)蒸箱为常压设备，使用直喷蒸汽，为保证面条在蒸箱里面短时间内能够蒸熟，蒸箱内需要喷洒大量的蒸汽，而实际上面条吸收的热量很少，其余大部分蒸汽都直接排走，不仅浪费热能，还对环境造成一定的影响；2)油锅用热油将面条炸干脱水的过程会产生大量的油烟从烟囱排出，油烟里不仅含有大量的热量，还会夹带一定比例的油污，对周边环境影响很大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节能、环保的油炸方便面生产线节能环保系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种油炸方便面生产线节能环保系统，其中，所述油炸方便面生产线设有蒸箱、油锅和蒸箱分汽缸，该节能环保系统包括：蒸箱热回收装置、第一风机、油锅热回收装置、第二风机和蒸汽压缩机，所述蒸箱热回收装置与蒸箱连通，其用于回收蒸箱废汽并对蒸箱热回收装置内的水加热；所述第一风机设于蒸箱热回收装置与蒸箱之间，用于将蒸箱废汽抽取到蒸箱热回收装置中；所述油锅热回收装置与油锅连通，其用于回收油锅的油烟并对油锅热回收装置的水加热；所述第二风机设于油锅热回收装置与油锅之间，其用于将油锅的油烟抽取到油锅热回收装置中；所述蒸汽压缩机的进汽端分别与蒸箱热回收装置和油锅热回收装置连通，蒸汽压缩机的出汽端通过蒸箱分汽缸与蒸箱连通，所述蒸汽压缩机可将回收的废热蒸汽增压升温后输送至所述蒸箱分汽缸内。
与现有技术相比，本发明提供的油炸方便面生产线节能环保系统，其利用蒸箱热回收装置回收蒸箱废汽、利用油锅热回收装置回收油锅的油烟，并通过蒸汽压缩机工作时形成的负压真空状态，使低于100℃的废热转化成低压蒸汽，同时又利用蒸汽压缩机将产生的低压蒸汽转换为正压蒸汽送回蒸箱使用，以降低生产线的生蒸汽消耗，同时防止蒸汽和油烟直接排放而对环境造成污染，达到了节能环保的目的。
优选的，油炸方便面生产线上还设有加热釜和油泵，加热釜的进料端与油锅的出油口连通，加热釜的出料端与油锅的进油口连通，加热釜用于对油锅油脂进行循环加热，所述节能环保系统还包括闪蒸罐，其进料端与所述加热釜连通，其出气端与蒸箱分汽缸连通，闪蒸罐用于对加热釜排出的高温蒸汽冷凝水进行闪蒸，产生的蒸汽送到蒸箱分汽缸中，其对高温蒸汽冷凝水进行减压闪蒸回收，减少生产线的生蒸汽消耗，同时避免了冷凝水回收过程产生的二次蒸汽对设备和环境的影响。
优选的，还包括冷凝水回收罐，其与闪蒸罐连通，用于回收闪蒸罐中剩下的冷凝水，方便回收使用。
优选的，所述油锅热回收装置包括壳体和若干换热管，所述壳体上侧设有油烟进口，壳体内设有换热腔，壳体下侧设有油烟出口，所述换热管呈左右蜿蜒的设置在所述换热腔内，并且通过隔板固定所述换热管的形状以使其形成一换热组件，相邻的两个换热组件之间形成油烟通道，各个油烟通道的进口端与油烟进口连通，出口端与油烟出口连通。利用隔板将同一换热管蜿蜒后的相邻部分之间连接起来并形成换热组件，同时相邻的两个换热组件之间形成油烟通道，将换热腔分成多个相对独立的油烟通道，使得油烟从油烟进口进入换热腔后均匀地从各个油烟通道流过，隔板的设置起到了扩展受热面的作用，增加了换热面积，且隔板上凸起的换热管道提升了油烟流经的湍流强度，避免油烟在受热面上沉积，提高了换热效率。
优选的，所述换热管包括若干直流管和连通相邻直流管的若干弧形管，所述直流管与所述弧形管依次首末相接，同一弧形管上的两段直流管之间的距离由靠近该弧形管一端沿远离该弧形管一端逐渐减小，使得换热管的结构更加紧凑，可节省产品空间。两两相邻的直流管之间通过所述隔板密封连接，形成所述换热组件，其加工方便，且确保油烟流通顺畅。
优选的，所述直流管和弧形管的管径为r，所述弧形管的圆弧半径为R，其中，R≥3r，以确保管道流通面积足够大，从而确保水的湍流速度；同一根弧形管上的两段直流管之间的距离为d，其中，d≥r，以防止相邻的两条弯管段触碰到。所述弧形管的弯曲位置半径为3r≤R≤4r，在确保换热管流通面积足够大的同时使得弧形管弯曲位置半径尽量小，使得换热管的结构更加紧凑。
优选的，壳体内还设有进气腔和出气腔，所述进气腔设于油烟进口与换热腔之间，所述出气腔设于油烟出口与换热腔之间，以方便油烟的汇集进入、以及冷凝后的油烟的汇集排出，所述进气腔内设有若干清洗喷头，所述清洗喷头外接热水源或者蒸汽装置以实现对侧换热面的清洗，保持侧换热面的洁净，从而保证侧换热面的传热效果。
优选的，换热管的出水端位于换热腔的上侧，换热管的进水端位于换热腔的下侧，水沿换热管由下往上流动，油烟沿油烟通道由上往下流动，油烟与水的流向为相对逆流方向，使得传热过程中的平均传热温差较大，可提高传热效率。
优选的，油锅热回收装置还包括热水箱、冷水箱和水泵，所述热水箱设于壳体侧部上方，冷水箱设于壳体侧部下方，所述冷水箱通过水泵与换热管的进水端连通，所述热水箱与换热管的出水端连通。
本发明还提供一种利用上述油炸方便面生产线节能环保系统的控制方法，其包括以下步骤：
a.蒸箱分汽缸将蒸汽送到蒸箱中进行均匀喷洒并对面条进行蒸煮，同时加热釜将加热后的油脂输送到油锅中对面条进行油炸；
b.通过第一风机将蒸箱排放的废蒸汽抽到蒸箱热回收装置当中，废蒸汽将蒸箱热回收装置里面的水加热升温，并在蒸汽压缩机工作形成的负压状态下产生低压蒸汽；
通过第二风机将油锅排放的热油烟抽到油锅热回收装置里面，热油烟将油锅热回收装置里的水加热升温，并在蒸汽压缩机工作形成的负压状态下产生低压蒸汽；
c.蒸箱热回收装置和油锅热回收装置产生的低压蒸汽被蒸汽压缩机吸入并增压升温，经过压缩升温产生的正压蒸汽输送到蒸箱分汽缸里供蒸箱1使用；
d.加热釜疏排出的高温蒸汽冷凝水先送到闪蒸罐降压闪蒸，产生的闪蒸汽输送到蒸箱分汽缸供蒸箱使用。
与现有技术相比，本发明提供的油炸方便面生产线节能环保系统的控制方法，采用循环的方式将废蒸汽和油烟转化为有用的蒸汽供蒸箱使用，其降低了生产线的生蒸汽消耗，同时防止蒸汽和油烟直接排放而对环境造成污染，达到了节能环保的目的。
附图说明
图1是本发明的简单示意图；
图2是本发明油锅热回收装置的主剖视图；
图3是本发明油锅热回收装置的侧剖视图；
图4是图3中A区域的放大图；
图5是本发明油锅热回收装置的壳体的侧视图；
图6是本发明油锅热回收装置的换热管的示意图；
图7是图6中B区域的放大图。
标号说明：蒸箱1、油锅2、蒸箱热回收装置3、第一风机4、油锅热回收装置5、第二风机6、蒸汽压缩机7、蒸箱分汽缸8、加热釜9、油泵10、闪蒸罐11、冷凝水回收池12、热源13、前烟囱101、后烟囱102、油锅烟囱201、壳体51、冷水箱52、热水箱53、换热管54、隔板55、油烟通道56、清洗喷头57、油烟进口511、油烟出口512、直流管541、弧形管542、换热腔501、换热组件502、进气腔503、出气腔504、通孔505、管板506、连接板507、下管板508。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的优选的具体实施方式。
参见图1至图3，一种油炸方便面生产线节能环保系统，其中，生产线上设有蒸箱1、油锅2、蒸箱分汽缸8、加热釜9和油泵10，该节能环保系统包括蒸箱热回收装置3、第一风机4、油锅热回收装置5、第二风机6、蒸汽压缩机7、蒸箱分汽缸8、加热釜9和油泵10，所述蒸箱热回收装置3与蒸箱1连通，其用于回收蒸箱1废汽并对蒸箱热回收装置3内的水加热；所述第一风机4设于蒸箱热回收装置3与蒸箱1之间，其用于将蒸箱1废汽抽取到蒸箱热回收装置3中；所述油锅热回收装置5与油锅2连通，其用于回收油锅2的油烟并对油锅热回收装置5的水加热；所述第二风机6设于油锅热回收装置5与油锅2之间，其用于将油锅2的油烟抽取到油锅热回收装置5中；所述蒸汽压缩机7的进汽端分别与蒸箱热回收装置3和油锅热回收装置5连通，使得蒸箱热回收装置3和油锅热回收装置5中的水在蒸汽压缩机7工作形成的负压状态下产生低压蒸汽，蒸汽压缩机7的出汽端与蒸箱1连通，通过增压升温将低压蒸汽转变成正压蒸汽。本实施例中，蒸箱1的废热通过蒸箱1的前烟囱101和后烟囱102排出，油锅2的油烟通过油锅烟囱201排出。
所述蒸箱分汽缸8上设有若干出汽端，所述蒸箱分汽缸8的进汽端与所述蒸汽压缩机7的出汽端连通，若干出汽端与蒸箱1连通，利用蒸箱分汽缸8一方面方便收集生蒸汽与蒸汽压缩机产生的正压蒸汽，另一方面方便对蒸汽进行均匀分配喷出到蒸箱1中。
所述加热釜9的进料端与油锅2的出油口连通，加热釜9的出料端与油锅2的进油口连通，加热釜9用于对油锅2油脂进行循环加热，以保持油锅2的温度。
需要说明的是，蒸箱分汽缸8和加热釜9的生蒸汽由热源13提供，热源13一般为工厂锅炉或热电厂。
与现有技术相比，本发明提供的油炸方便面生产线节能环保系统，其利用蒸箱热回收装置3回收蒸箱1废汽、利用油锅热回收装置5回收油锅2的油烟，并通过蒸汽压缩机7工作时形成的负压真空状态，使低于100℃的废热转化成低压蒸汽，同时又利用蒸汽压缩机7将产生的低压蒸汽转换为正压蒸汽送回蒸箱1使用，以降低生产线的生蒸汽消耗，同时防止蒸汽和油烟直接排放而对环境造成污染，达到了节能环保的目的。
参见图1，在一种优选的实施例中，该节能环保系统还包括闪蒸罐11，其进料端与所述加热釜9连通，其出气端与蒸箱分汽缸8连通，闪蒸罐11用于对加热釜9排出的高温蒸汽冷凝水进行闪蒸，产生的蒸汽送到蒸箱分汽缸8中，其对高温蒸汽冷凝水进行减压闪蒸回收，减少生产线的生蒸汽消耗，同时避免了冷凝水回收过程产生的二次蒸汽对设备和环境的影响。
参见图1，在一种优选的实施例中，还包括冷凝水回收罐12，其与闪蒸罐11连通，用于回收闪蒸罐11中剩下的冷凝水，方便回收使用。
参见图2至图7，在一种优选的实施例中，所述油锅热回收装置5包括壳体51、冷水箱52、水泵(图中未示)和热水箱53，所述壳体51上侧设有油烟进口511，壳体51内设有换热腔501，壳体51下侧设有油烟出口512，所述换热腔501内设有若干换热管54，所述换热管54呈左右蜿蜒的设置在所述换热腔501内，并且通过隔板55固定所述换热管54的形状以使其形成一换热组件302，相邻的两个换热组件502形成油烟通道56，各个油烟通道56的进口端与油烟进口511连通，出口端与油烟出口512连通。
具体的，所述换热管54包括若干直流管541和连通相邻直流管541的若干弧形管542，所述直流管541与所述弧形管542依次首末相接，其中，所述热水箱53设于壳体51侧部上方，冷水箱52设于壳体51侧部下方，换热管54的进水端穿出壳体51外与冷水箱52连通，换热管54的出水端穿出壳体51外与热水箱53连通；本实施例中，所述冷水箱52通过水泵与换热管54的进水端连通。
该油锅热回收装置利用隔板55将同一换热管54蜿蜒后的相邻部分之间连接起来并形成换热组件502，同时相邻的两个换热组件502之间形成油烟通道56，将换热腔501分成多个相对独立的油烟通道56，使得油烟从油烟进口511进入换热腔501后均匀地从各个油烟通道56流过，隔板55的设置起到了扩展受热面的作用，增加了换热面积，且隔板55上凸起的换热管54提升了油烟流经的湍流强度，避免油烟在受热面上沉积，提高了换热效率。
参见图4和图7，在一种优选的实施例中，所述弧形管542的弯曲位置半径为R，所述热水管的管径r，其中R的取值范围为3r≤R≤4r，其在确保换热管54流通面积足够大以保证水湍流速度的同时，使得弧形管542弯管位置半径尽量小，使得换热管54的结构更加紧凑。
参见图2、图4和图7，在一种优选的实施例中，为了使得换热管54的结构更加紧凑，节省安装空间，同一根弧形管542上的两段直流管541之间的距离由靠近该弧形管542一端沿远离该弧形管542一端逐渐减小，这样会使得直流管段呈倾斜的状态，可以使得整条换热管道位于换热腔内的行程更加的长，提高换热效果，其中，同一根弧形管542上的两段直流管541之间的距离为d，其中，d≥r，以防止相邻的两条弧形管542触碰到。
在一种优选的实施例中，所述隔板55为梯形的金属薄板，两两相邻的直流管541之间通过所述隔板55密封连接，形成所述换热组件502；具体的，所述隔板55竖直焊接于位于下方直流管541的最顶端与位于上方直流管541的最底端之间并保证焊缝平滑，确保了换热组件502的密封性，利用金属薄板可提高油烟的湍流速度，所述直流管541和弧形管542为一体结构，确保换热管54结构强度；在实际生产中，要控制弧形管542的弯曲位置半径，则需要保证换热管54的弯制过程中不变形，因此弯制时一般在管道内填充沙子，以保证管道在形变时不会扁。
参见图2和图3，在一种优选的实施例中，壳体51内还设有进气腔503和出气腔504，所述进气腔503设于油烟进口511与换热腔501之间，所述出气腔504设于油烟出口512与换热腔501之间，以方便油烟的汇集进入、以及冷凝后的油烟的汇集排出，所述进气腔503内设有若干清洗喷头37，所述清洗喷头37外接热水源或者蒸汽装置以实现对侧换热面的清洗，保持侧换热面的洁净，从而保证侧换热面的传热效果。
参见图2和图3，在一种优选的实施例中，进气腔503呈锥台状，其截面宽度从油烟进口511处至换热腔501的进气端逐渐增大，以提高油烟进入换热腔501时的流速；出气腔504呈锥台状，其截面宽度从换热腔501的出气端至油烟出口512逐渐减小，以提高冷凝后的油烟的排出速率。
参见图2，在一种优选的实施例中，换热管54的出水端位于换热腔501的上侧，换热管54的进水端位于换热腔501的下侧，水沿换热管由下往上流动，油烟沿油烟通道由上往下流动，油烟沿油烟通道56由上往下流动，油烟与水的流向为相对逆流方向，使得传热过程中的平均传热温差较大，可提高传热效率。
参见图5，在一种优选的实施例中，所述壳体51侧部对应换热管54的进水端和出水端的位置有若干通孔305，换热管54的进水端穿过对应的通孔305与冷水箱52连通，且换热管54进水端侧部与其对应的通孔505焊接密封，换热管54的出水端穿过对应的通孔505与热水箱53连通，且换热管54出水端的侧部与其对应的通孔505焊接密封。在本实施例中，所述壳体51对应换热管54穿出的一侧包括有相互焊接的上管板506、连接板507和下管板508，与换热管54的出水端对应的通孔505设于上管板506上，与换热管54的进水端对应的通孔505设于下管板508上。
需要说明的是，本发明提供的蒸箱热回收装置3的结构和原理请参见申请号为：CN201510424496.X的中国专利文献“一种废蒸汽热能回收装置”所公开的内容。
下面结合图1至图7说明本发明的工作原理：
首先，热源13分别提供蒸汽到蒸箱分汽缸8和加热釜9中，蒸箱分汽缸8将蒸汽送到蒸箱1中进行喷射并对面条进行蒸煮，同时加热釜9将加热后的油脂输送到油锅2中对面条进行油炸；然后，通过第一风机4将蒸箱1的前烟囱101和蒸箱1的后烟囱102排放的废蒸汽抽到蒸箱热回收装置3当中，废蒸汽将蒸箱热回收装置3里面的水加热升温，并在蒸汽压缩机7工作形成的负压状态下产生低压蒸汽。同样，通过第二风机6将油锅烟囱201排放的热油烟抽到油锅热回收装置5里面，热油烟将油锅热回收装置5里的水加热升温，并在蒸汽压缩机7工作形成的负压状态下产生低压蒸汽。蒸箱热回收装置3和油锅热回收装置5产生的低压蒸汽被蒸汽压缩机7吸入并增压升温，经过压缩升温产生的正压蒸汽输送到蒸箱分汽缸8里供蒸箱1使用。此外，从加热釜9疏排出的高温蒸汽冷凝水先送到闪蒸罐11降压闪蒸，产生的闪蒸汽输送到蒸箱分汽缸8供蒸箱1使用，而闪蒸罐11里剩下的蒸汽冷凝水再排放到冷凝水回收罐12内进行回收使用。
参见图1，本发明还提供一种利用上述油炸方便面生产线节能环保系统的控制方法，其包括以下步骤：
a.热源13分别提供蒸汽到蒸箱分汽缸8和加热釜9中，蒸箱分汽缸8将蒸汽送到蒸箱1中进行喷射并对面条进行蒸煮，同时加热釜9将加热后的油脂输送到油锅2中对面条进行油炸；
b，通过第一风机4将蒸箱1的前烟囱101和蒸箱1的后烟囱102排放的废蒸汽抽到蒸箱热回收装置3当中，废蒸汽将蒸箱热回收装置3里面的水加热升温，并在蒸汽压缩机7工作形成的负压状态下产生低压蒸汽；
通过第二风机6将油锅烟囱201排放的热油烟抽到油锅热回收装置5里面，热油烟将油锅热回收装置5里的水加热升温，并在蒸汽压缩机7工作形成的负压状态下产生低压蒸汽；
c.蒸箱热回收装置3和油锅热回收装置5产生的低压蒸汽被蒸汽压缩机7吸入并增压升温，经过压缩升温产生的正压蒸汽输送到蒸箱分汽缸8里供蒸箱1使用；
d.从加热釜9疏排出的高温蒸汽冷凝水先送到闪蒸罐11降压闪蒸，产生的闪蒸汽输送到蒸箱分汽缸8供蒸箱1使用。
在一种优选的实施例中，闪蒸罐11里剩下的蒸汽冷凝水再排放到冷凝水回收罐12内进行回收使用。
与现有技术相比，本发明提供的油炸方便面生产线节能环保系统的控制方法，采用循环的方式将废蒸汽和油烟转化为有用的蒸汽供蒸箱使用，其降低了生产线的生蒸汽消耗，同时防止蒸汽和油烟直接排放而对环境造成污染，达到了节能环保的目的。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
