專利名稱：高效節(jié)能的蜂蜜濃縮工藝及設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂蜜加工，具體涉及一種蜂蜜加工工藝及設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，我國蜂業(yè)界普遍采用真空濃縮的辦法濃縮加工蜂蜜。然而用此方法既要獲得高質(zhì)量的蜂蜜產(chǎn)品，又要節(jié)省能源，就必須要用先進(jìn)的濃縮加工工藝和先進(jìn)的供熱技術(shù)。目前蜂業(yè)界普遍采用水力噴射冷凝器和蒸發(fā)器組成的開式真空濃縮加工工藝，這種加工工藝最大的缺點(diǎn)是在濃縮過程中蜂蜜的芳香味會隨水噴射冷凝器的冷卻水大量地散失到大氣中。如果采用機(jī)械真空泵，冷凝器和蒸發(fā)器組成的閉式真空濃縮加工工藝則蜂蜜芳香味就能得到很好地保留。但是無論是哪種加工工藝蜂蜜在蒸發(fā)器濃縮過程中均需要提供足夠的熱量維持蜂蜜中水分的蒸發(fā)。以8小時濃縮25噸含水量為30%的原蜂蜜加工成含水量為18% (42波美度)的成品蜂蜜為例需鍋爐提供的熱量如下:8小時濃縮25噸原蜂蜜，即要求每小時將原蜂蜜中375Kg的水分蒸發(fā)出來，如果進(jìn)入蒸發(fā)器的原蜂蜜溫度為45°C，蒸發(fā)器真空表讀數(shù)為-0.096Mpa,則供熱鍋爐每小時必須提供大約22萬大卡的熱量。目前我國蜂業(yè)界蜂蜜加工單位幾乎都采用鍋爐供汽的辦法提供熱源，給蒸發(fā)器供汽的參數(shù)一般為0.3 0.5Mpa的飽和蒸汽，8小時濃縮25噸原蜂蜜就必須要產(chǎn)汽量為0.5噸/時的鍋爐不斷供熱，無論是以常規(guī)的燃煤方法，還是以燃油或燒天然氣的方法提供熱源，均需消耗可觀的能源。不僅如此，鍋爐效率較低，易造成污染，既浪費(fèi)資源，又會對環(huán)境造成破壞。在當(dāng)前能源價格不斷上漲以及對能源需求量的日益增長，節(jié)省能源成為社會共識，可持續(xù)發(fā)展理念的日益深入人心，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求越來越高的時代背景下。如何提高蜂蜜濃縮的效率，節(jié)約蜂蜜濃縮的能耗，是行業(yè)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一。但是行業(yè)長期以來也難以取得進(jìn)展和突破。原因在于:蜂蜜濃縮無論如何都需要一定的加熱，同時加熱溫度又不能過高，避免營養(yǎng)活性物質(zhì)失活。同時也不能為了高效地蒸發(fā)水分進(jìn)行濃縮而提高濃縮工藝的真空度，因?yàn)槟菢右矔?dǎo)致很多活性物質(zhì)或者香氣成分的揮發(fā)。因此要提高蜂蜜濃縮的效率，降低濃縮能耗，是本領(lǐng)域技術(shù)人員長期以來的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種高效節(jié)能的蜂蜜濃縮工藝及設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種高效節(jié)能的蜂蜜濃縮工藝，其特征在于:將蜂蜜在蒸汽加熱的蒸發(fā)器中加熱濃縮，將濃縮產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)蒸汽壓縮式熱泵壓縮后用于給蒸發(fā)器加熱，重復(fù)用于蒸發(fā)濃縮蜂蜜；同時將蒸汽中的冷凝水分離排出。相應(yīng)的，一種高效節(jié)能的蜂蜜濃縮設(shè)備，包括蒸發(fā)器，蒸發(fā)器連接進(jìn)料管、出料管和用于將蒸發(fā)出來的水汽排出的排氣管，蒸發(fā)器配合設(shè)置有蒸汽加熱室加熱，所述的蒸發(fā)器的排氣管與蒸汽壓縮式熱泵連接，蒸汽壓縮式熱泵的出氣管與蒸發(fā)器的加熱室連通；力口熱室上設(shè)置用于排出冷凝水的汽水分離器。優(yōu)選的，所述的蒸汽壓縮式熱泵、加熱室及適配管道由耐酸不銹鋼制成。一種高效節(jié)能的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)，包括蜂蜜濃縮設(shè)備，蜂蜜濃縮設(shè)備包括蒸發(fā)器，蒸發(fā)器連接進(jìn)料管、出料管和用于將蒸發(fā)出來的水汽排出的排氣管，蒸發(fā)器配合設(shè)置有蒸汽加熱室加熱，所述的蒸發(fā)器的排氣管與蒸汽壓縮式熱泵連接，蒸汽壓縮式熱泵的出氣管與蒸發(fā)器的加熱室連通；加熱室上設(shè)置用于排出冷凝水的汽水分離器。優(yōu)選的，所述的蒸發(fā)器的進(jìn)料管上設(shè)置預(yù)熱器。優(yōu)選的，所述的預(yù)熱器上設(shè)置水浴加熱器，水浴加熱器的進(jìn)水口與汽水分離器的排水口管道連通。優(yōu)選的，所述的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)包括成品蜜保溫設(shè)備，成品蜜保溫設(shè)備包括儲蜜罐，儲蜜罐上設(shè)置水浴夾層，所述的水浴夾層的進(jìn)水口與預(yù)熱器上的水浴加熱器的排水口管道連通。優(yōu)選的，所述的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)包括原蜜溶化設(shè)備，原蜜溶化設(shè)備包括熱泵和溶蜜間，熱泵的熱風(fēng)出口連通到溶蜜間。優(yōu)選的，所述的原蜜溶化設(shè)備包括用于控制熱泵輸出熱風(fēng)溫度、風(fēng)量的控制器。優(yōu)選的，所述系統(tǒng)中與蜂蜜或蒸汽、熱水直接接觸的部件采用不銹鋼材料。本發(fā)明的系統(tǒng)濃縮蜂蜜時，原蜜經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入蒸發(fā)器被加熱蒸發(fā)濃縮，產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)蒸汽壓縮式熱泵壓縮提高了壓力、溫度和焓值，然后送回蒸發(fā)器的加熱室中，作為加熱蒸汽用于繼續(xù)蒸發(fā)稀蜂蜜；被加熱的蜂蜜吸收其泛熱后又產(chǎn)生蒸汽再進(jìn)入蒸汽壓縮式熱泵壓縮，如此不斷循環(huán)；濃度較稀的蜂蜜就逐漸被濃縮成所要求的濃蜂蜜。而蒸發(fā)器中蒸發(fā)出來的水分則通過汽水分離器或類似排水設(shè)備排出。蒸發(fā)器的加熱室僅靠蒸汽壓縮式熱泵提供的蒸汽不足以滿足加熱需要時，也可以補(bǔ)充從主管來的鍋爐蒸汽。汽水分離器分離出來的熱水溫度較高可以用于余熱蜂蜜或者作為成品蜜保溫使用，進(jìn)一步節(jié)能降耗。本發(fā)明回收了蒸發(fā)器出來的蒸汽的熱量，并補(bǔ)充鍋爐蒸汽和蒸汽壓縮式熱泵壓縮后的蒸汽，用于將蜂蜜由稀濃度經(jīng)不斷蒸發(fā)逐漸變成高濃度。雖然會增加一點(diǎn)蒸汽壓縮式熱泵的用電量，但是因?yàn)榛厥樟苏舭l(fā)器的蒸汽熱量，所以總體能耗還是顯著降低。并且加熱效率高，加熱器中也不會存在高溫、高真空度，避免蜂蜜營養(yǎng)成分的損失。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；附圖標(biāo)記:1、原蜜罐，2、蒸發(fā)器，3、蒸汽壓縮式熱泵，4、預(yù)熱器，5、輸送泵，6、蜂蜜輸送泵，7、儲蜜罐，8、原蜜輸送泵，9、熱泵，10、溶蜜間，U、溶蜜輸送泵。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1所示的一種高效節(jié)能的蜂蜜濃縮工藝，核心在于將蜂蜜在蒸汽加熱的蒸發(fā)器2中加熱濃縮，將濃縮產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)蒸汽壓縮式熱泵3壓縮后用于給蒸發(fā)器2加熱，這樣重復(fù)利用蒸汽加熱濃縮蜂蜜；同時將蒸汽中的冷凝水分離排出。
相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)該工藝的具體設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方式是:一種高效節(jié)能的蜂蜜濃縮設(shè)備，包括蒸發(fā)器2，蒸發(fā)器2連接進(jìn)料管、出料管和用于將蒸發(fā)出來的水汽排出的排氣管，蒸發(fā)器2配合設(shè)置有蒸汽加熱室加熱，所述的蒸發(fā)器2的排氣管與蒸汽壓縮式熱泵3連接，蒸汽壓縮式熱泵3的出氣管與蒸發(fā)器2的加熱室連通；加熱室上設(shè)置用于排出冷凝水的汽水分離器。這樣排出的水汽冷凝水能順暢排出，排出后可以用于蜂蜜預(yù)熱，或者排放。蜂蜜濃縮蒸發(fā)出來的蒸汽經(jīng)蒸汽壓縮式熱泵3壓縮后重復(fù)利用，可以顯著節(jié)能。顯然，汽水分離器也可以設(shè)置在蒸發(fā)器2的出料管上或其它部位，實(shí)現(xiàn)汽水分離和排水的功能。因?yàn)榉涿壅舭l(fā)的水汽具有一定的酸性，故將所述的蒸汽壓縮式熱泵3、加熱室及適配管道由耐酸不銹鋼制成。提高設(shè)備耐腐蝕性。利用該濃縮設(shè)備的整套高效節(jié)能的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)，也可以叫做成套設(shè)備，包括蜂蜜濃縮設(shè)備，蜂蜜濃縮設(shè)備包括蒸發(fā)器2，蒸發(fā)器2連接進(jìn)料管、出料管和用于將蒸發(fā)出來的水汽排出的排氣管，蒸發(fā)器2配合設(shè)置有蒸汽加熱室加熱，所述的蒸發(fā)器2的排氣管與蒸汽壓縮式熱泵3連接，蒸汽壓縮式熱泵3的出氣管與蒸發(fā)器2的加熱室連通；加熱室上設(shè)置用于排出冷凝水的汽水分離器。優(yōu)選的是，所述的蒸發(fā)器2的進(jìn)料管上設(shè)置預(yù)熱器4。預(yù)熱器4可以由電加熱或者蒸汽加熱或者與之等同的方式加熱。更好是所述的預(yù)熱器4上設(shè)置水浴加熱器，水浴加熱器的進(jìn)水口與汽水分離器的排水口管道連通。這樣利用輸送泵5將加熱室分離出來的熱水循環(huán)用于預(yù)熱蜂蜜，既能提高蜂蜜的初始溫度，加快濃縮；又能利用熱水的預(yù)熱，節(jié)省能源。優(yōu)選的，所述的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)包括成品蜜保溫設(shè)備，成品蜜保溫設(shè)備包括儲蜜罐7，儲蜜罐7上設(shè)置水浴夾層，所述的水浴夾層的進(jìn)水口與預(yù)熱器4上的水浴加熱器的排水口管道連通。蜂蜜濃縮后經(jīng)蜂蜜輸送泵6輸送到儲蜜罐7保溫。這樣加熱室分離出來的熱水利用效率更高。加熱器2分離出來的70 80°C的熱水，首先用于原蜜的預(yù)熱。然后，用于成品蜜的保溫。一機(jī)多用，不僅設(shè)備的利用效率高，而且高效節(jié)能。優(yōu)選的，所述的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)包括原蜜溶化設(shè)備，原蜜溶化設(shè)備包括熱泵9和溶蜜間10，熱泵9的熱風(fēng)出口連通到溶蜜間10。所述的原蜜溶化設(shè)備包括用于控制熱泵9輸出熱風(fēng)溫度、風(fēng)量的控制器。提高了設(shè)備的自動化水平。同時熱泵9將空氣壓縮升溫后送入溶蜜間10，提高蜂蜜溶化的速度。蜂蜜溶化后經(jīng)溶蜜輸送泵11送到原蜜罐I暫存，然后濃縮時由原蜜輸送泵8輸送，在流經(jīng)預(yù)熱器4時被預(yù)熱后，進(jìn)入蒸發(fā)器2進(jìn)行蒸發(fā)。將室外空氣通過熱泵9轉(zhuǎn)化為60°C以上的高溫?zé)犸L(fēng)，供20 30m3的溶蜜間10進(jìn)行原蜜溶化。該溶蜜間一次性可溶化5 IOt原蜜，溶蜜時間約18 24小時。更好的是，所述系統(tǒng)中與蜂蜜或蒸汽、熱水直接接觸的部件采用不銹鋼材料。例如耐腐蝕能力強(qiáng)的奧氏體不銹鋼。結(jié)合圖1所示，本發(fā)明優(yōu)選的系統(tǒng)生產(chǎn)蜂蜜的流程:蜂蜜先在溶蜜間10被溶化，然后輸送到原蜜罐暫存，原蜜輸送泵8將原蜜罐I內(nèi)的蜂蜜輸送，經(jīng)預(yù)熱器4預(yù)熱進(jìn)入外加熱式蒸發(fā)器2加熱室管程后被殼程的加熱蒸汽加熱而沸騰產(chǎn)生二次蒸汽，從蒸發(fā)器2出來的二次蒸汽進(jìn)入蒸汽壓縮式熱泵經(jīng)絕熱壓縮，溫度(溫度一般可升高20°C左右)、壓力升高后進(jìn)入蒸發(fā)器2加熱室殼程，然后與管程內(nèi)沸騰的蜂蜜形成足夠的傳熱溫差，而使蒸發(fā)器2內(nèi)蜂蜜濃縮的過程得到維持。這過程只須補(bǔ)充一定量的壓縮功便可利用二次蒸汽的大量潛熱。壓縮后的二次蒸汽經(jīng)蒸發(fā)器2加熱室冷凝后的冷凝水作為預(yù)熱器4的加熱介質(zhì)，使其經(jīng)壓縮后的二次蒸汽的泛熱得到完全的利用。即以少量高質(zhì)能機(jī)械功，電能等，通過蒸汽壓縮式熱泵把大量的低溫位熱能轉(zhuǎn)化為有用的高溫位熱能加以利用，從而節(jié)省了大量的鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽。由此可以看出，利用蒸汽壓縮式熱泵3組成的蜂蜜濃縮工藝流程的顯著優(yōu)點(diǎn)是，雖然蒸汽壓縮式熱泵3利用電能補(bǔ)充一定的壓縮功代替了消耗大量的加熱蒸汽。但由于前者的熱效率高，故節(jié)省能源，然而電煤比價，電天然氣比價是決定壓縮式熱泵蒸發(fā)技術(shù)用于蜂蜜濃縮加工經(jīng)濟(jì)效益高低的關(guān)鍵因素。無疑目前我國電煤比價偏高的情況下，機(jī)械壓縮式熱泵3用于蜂蜜濃縮時沸點(diǎn)升高不大的物料來說不僅合適而且能耗小經(jīng)濟(jì)效益高。例如，采用MVR羅茨壓縮機(jī)系統(tǒng)的熱泵，蒸發(fā)一噸水能耗大約是傳統(tǒng)蒸汽濃縮工藝流程的1/6到1/5，運(yùn)行成本只是傳統(tǒng)工藝的1/3到1/2。綜上所述，基于熱泵應(yīng)用的超低能耗環(huán)保型蜂產(chǎn)品濃縮系統(tǒng)，也就是本發(fā)明的成套設(shè)備是蜂蜜加工領(lǐng)域的一場革命，能改善了車間的生產(chǎn)環(huán)境，蜂產(chǎn)品安全衛(wèi)生、質(zhì)量優(yōu)良。因而，可有效保證蜂成品的衛(wèi)生等級及質(zhì)量等級，從而為企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。并且應(yīng)用熱泵到蜂蜜加工領(lǐng)域，解決本領(lǐng)域長期以來的技術(shù)難題，本身也具有極高的創(chuàng)造性。是值得國家有關(guān)部門重視和推廣的一項(xiàng)新技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種高效節(jié)能的蜂蜜濃縮工藝，其特征在于:將蜂蜜在蒸汽加熱的蒸發(fā)器(2)中加熱濃縮，將濃縮產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)蒸汽壓縮式熱泵(3 )壓縮后用于給蒸發(fā)器(2 )加熱，重復(fù)用于蒸發(fā)濃縮蜂蜜；同時將蒸汽中的冷凝水分離排出。
2.一種高效節(jié)能的蜂蜜濃縮設(shè)備，包括蒸發(fā)器(2)，蒸發(fā)器(2)連接進(jìn)料管、出料管和用于將蒸發(fā)出來的水汽排出的排氣管，蒸發(fā)器(2)配合設(shè)置有蒸汽加熱室加熱，其特征在于:所述的蒸發(fā)器(2)的排氣管與蒸汽壓縮式熱泵(3)連接，蒸汽壓縮式熱泵(3)的出氣管與蒸發(fā)器(2)的加熱室連通；加熱室上設(shè)置用于排出冷凝水的汽水分離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能的蜂蜜濃縮設(shè)備，其特征在于:所述的蒸汽壓縮式熱泵(3)、加熱室及適配管道由耐酸不銹鋼制成。
4.一種高效節(jié)能的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:包括蜂蜜濃縮設(shè)備，蜂蜜濃縮設(shè)備包括蒸發(fā)器(2)，蒸發(fā)器(2)連接進(jìn)料管、出料管和用于將蒸發(fā)出來的水汽排出的排氣管，蒸發(fā)器(2)配合設(shè)置有蒸汽加熱室加熱，所述的蒸發(fā)器(2)的排氣管與蒸汽壓縮式熱泵(3)連接，蒸汽壓縮式熱泵(3)的出氣管與蒸發(fā)器(2)的加熱室連通；加熱室上設(shè)置用于排出冷凝水的汽水分離器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效節(jié)能的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的蒸發(fā)器(2)的進(jìn)料管上設(shè)置預(yù)熱器(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效節(jié)能的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的預(yù)熱器(4)上設(shè)置水浴加熱器，水浴加熱器的進(jìn)水口與汽水分離器的排水口管道連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效節(jié)能的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)包括成品蜜保溫設(shè)備，成品蜜保溫設(shè)備包括儲蜜罐(7)，儲蜜罐(7)上設(shè)置水浴夾層，所述的水浴夾層的進(jìn)水口與預(yù)熱器(4)上的水浴加熱器的排水口管道連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效節(jié)能的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)包括原蜜溶化設(shè)備，原蜜溶化設(shè)備包括熱泵(9)和溶蜜間(10)，熱泵(9)的熱風(fēng)出口連通到溶蜜間(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效節(jié)能的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的原蜜溶化設(shè)備包括用于控制熱泵(9)輸出熱風(fēng)溫度、風(fēng)量的控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求4到9中任意一項(xiàng)所述的高效節(jié)能的蜂蜜生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)中與蜂蜜或蒸汽、熱水直接接觸的部件采用不銹鋼材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及蜂蜜加工，目的是提供一種高效節(jié)能的蜂蜜濃縮設(shè)備，設(shè)備包括蒸發(fā)器，蒸發(fā)器連接進(jìn)料管、出料管和用于將蒸發(fā)出來的水汽排出的排氣管，蒸發(fā)器配合設(shè)置有蒸汽加熱室加熱，其特征在于所述的蒸發(fā)器的排氣管與蒸汽壓縮式熱泵連接，蒸汽壓縮式熱泵的出氣管與蒸發(fā)器的加熱室連通；加熱室上設(shè)置用于排出冷凝水的汽水分離器。本發(fā)明回收了蒸發(fā)器出來的蒸汽的熱量，用于將蜂蜜由稀濃度經(jīng)不斷蒸發(fā)逐漸變成高濃度。雖然會增加一點(diǎn)蒸汽壓縮式熱泵的用電量，但是因?yàn)榛厥樟苏舭l(fā)器的蒸汽熱量，所以總體能耗還是顯著降低。
文檔編號B01D1/00GK103111082SQ201310040999
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月3日
發(fā)明者丁映淮 申請人:云南丁氏蜂業(yè)工貿(mào)有限公司