[发明专利]用于脱臭机的热交换器系统

说明书

本发明涉及热交换器系统、脱臭机、脱臭机的使用和在脱臭机中用于加热或冷却的方法。

本发明

食用油脂的脱臭是精炼过程中的重要步骤。一种脱臭机设计类别包括包含多个竖直地堆叠的盘的真空容器，其中油被连续地从盘传送到盘。基于盘的脱臭机类型的子类以半连续模式运转，其中，存在于盘中的一批油在传送到其它盘期间保持为单独的实体。这种半连续模式允许在不中断运转的情况下更换原料，但在批切换时导致瞬间和显著的材料温度变化。

在基于盘的半连续类型的脱臭机中，油的加热或冷却在专用的盘中恰当地执行，其中热交换盘管布置在用于加热和冷却的区域中。现有技术的热交换器盘管为或者螺旋形或者蜿蜒式设计。螺旋形盘管设计不可避免地导致在中央的、其中不存在热传递区域的空的空间，这负面地影响可安装的总的热传递表面积。此外，热交换器的结构十分刚性，这会导致材料疲劳，并且由于源自不同温度的油批的频繁切换的热致膨胀或收缩而最终导致盘管开裂。

因此，本发明通过新的热交换器系统提供了对所述问题的解决方案，该热交换器系统使在一定的盘直径中安装更大的热交换区域成为可能并且大幅地降低热应力和疲劳开裂。因而，本发明涉及一种用于脱臭机的热交换器系统，该热交换器系统包括用于传热流体的纵向热传递装置、入口分配集管、出口收集集管、具有孔以支承纵向装置的隔离物、以及两个或更多个支承器件。该设计还允许热交换器与用于油的受控搅动的喷气系统的合适的一体化，这对于整个热传递来说是重要的。

纵向热传递装置被引导穿过隔离物的孔并被布置成束，且束中的每个纵向热传递装置附连到入口分配集管并附连到出口收集集管，并且一些隔离物安装在至少一个支承器件上。纵向热传递装置的加热表面分布到遍及脱臭容器的整个横截面，这导致单位体积结合更多的表面积。较大的每盘热面积提供较好的热回收，这将导致较低的每千克加工的油的能耗和CO₂排放。纵向热传递装置可以为例如U形管，但根据本发明可使用任何类型的合适的纵向形式。

根据本发明的纵向热传递装置在压缩盘底部正上方的加热表面面积方面特别有效，从而允许较低的液体高度，这会导致较高的容量降低和较好的汽提效率。本发明因而提供了对不同脱臭工艺的更灵活的解决方案并且因此能够适合于具体的应用。新的热交换器系统的另一个有益效果是设备制造成本，其小于螺旋形或蜿蜒式类型的设备制造成本。

热交换器系统还可包括至少一个连接到集管歧管的补偿器，该集管歧管可为入口集管歧管或出口集管歧管。补偿器进一步降低结构中的热应力。补偿器的位置在热交换器系统中为或者竖直或者水平的，并且优选地，补偿器连接在纵向装置上方。还可行的是补偿器连接在热交换器系统下方。优选地，补偿器连接到填充有两相传热流体的纵向热传递装置。两相传热流体为合适的液体和蒸气。

热交换器系统可包括用于分配搅动剂、汽提气或用于汽提蒸汽(下文称为搅动/汽提剂)的管布置。搅动/汽提剂的其中一个作用是引起搅动，并且搅动/汽提剂可为按剂量给料的或受调节的。管布置可被引导穿过支承器件中的至少一个，在该支承器件上安装有隔离物。隔离物可为例如管板，但可选择任何其它合适的隔离物，隔离物被布置成支承引导穿过隔离物的孔的纵向热传递装置。第一组支承器件可连接到第二组支承器件，并且支承器件可通过诸如杆、链、线材或它们的组合的柔性装置彼此连接。两组支承器件支承着纵向装置的束，该纵向装置的束布置在这两组支承器件之间。支承器件可为支承梁。从而，一个支承梁连接到在第一支承梁上方的第二支承梁。

热交换器系统还可包括至少一个分配传热流体到入口分配集管的歧管和至少一个从出口收集集管收集传热流体的歧管。纵向热传递装置可安装在诸如水平位置、竖直位置、倾斜位置或它们的组合的任何位置中，并且纵向热传递装置填充有具有一个或两个相的传热流体，两相传热流体为液体和蒸气。填充有两相传热流体的纵向热传递装置优选地安装在竖直位置中并彼此并联连接。传热流体、液体或蒸气可为任何合适的流体，但优选地为选自包括水、盐水(即盐+水)、蒸汽、热油、乙二醇、成品油、成品脂肪或脂肪酸馏分的组中的流体的一种或多种的流体。

根据本发明的热交换器系统还包括为U形管的合适的纵向热传递装置、为管板的合适的隔离物、以及为支承梁的合适的支承器件。