本發(fā)明涉及釀酒蒸餾領(lǐng)域，特別是涉及一種余熱回收型釀酒蒸餾系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在釀酒行業(yè)中，釀酒蒸餾是不可或缺的一環(huán)，它通過蒸汽加熱蒸發(fā)酒糟，隨后通過冷卻冷凝分離出基酒。然而，傳統(tǒng)蒸餾過程中，蒸汽主要來源于鍋爐，這不僅能源消耗巨大，而且產(chǎn)生溫室氣體。冷卻階段，無論是采用冷水還是風(fēng)冷方式，冷卻水和排風(fēng)的余熱常常高達(dá)50℃以上。這一過程中的能源浪費(fèi)和效率低下問題亟待解決。

2、專利cn?210314175?u提供了一種制酒裝置，采用蒸汽鍋爐、蒸酒器和發(fā)酵裝置結(jié)合，簡(jiǎn)化了制酒過程；蒸酒器的設(shè)置，使熱量可以循環(huán)利用，避免了大量熱能的浪費(fèi)；但該裝置仍需要采用鍋爐形式產(chǎn)出蒸汽，成本高，同時(shí)僅采用水冷方式冷酒，冷卻水余熱僅利用部分給鍋爐補(bǔ)水，大部分仍需排回到水池需其他方式冷卻，余熱浪費(fèi)仍然很大。專利cn11681436?a提供了一種高溫蒸汽熱泵自動(dòng)蒸酒設(shè)備，高溫蒸汽熱泵利用能量轉(zhuǎn)換的原理，可以從低溫?zé)嵩粗刑崛崃?，并將其提升到適合蒸酒的高溫水平，相比傳統(tǒng)的加熱方式，它可以實(shí)現(xiàn)更高的能量利用效率和節(jié)能效果；但該設(shè)備全部采用水冷方式冷卻，余熱梯級(jí)利用不充分，系統(tǒng)運(yùn)行效率相對(duì)較低，同時(shí)系統(tǒng)無冷酒余熱時(shí)無法運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種余熱回收型釀酒蒸餾系統(tǒng)及方法，通過多組余熱回收裝置，實(shí)現(xiàn)冷酒過程余熱的充分回收和利用；通過蒸汽發(fā)生器和酒甑及相關(guān)器件實(shí)現(xiàn)蒸汽自主產(chǎn)生，減少外部能源的輸入；通過預(yù)冷器和冷凝回收裝置實(shí)現(xiàn)酒蒸汽的梯度降溫，降低酒冷輸出溫度，提高產(chǎn)酒率。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種余熱回收型釀酒蒸餾系統(tǒng)，包括：地鍋設(shè)備、酒甑、預(yù)冷器、余熱水泵、蓄熱式蒸發(fā)器、第一冷媒壓縮機(jī)、第一節(jié)流閥、蒸汽發(fā)生器、中間管板、冷凝回收裝置、第二節(jié)流閥、第二冷媒壓縮機(jī)、蒸發(fā)冷凝器、低溫翅片換熱器、第三節(jié)流閥、第三冷媒壓縮機(jī)、軟化水供應(yīng)裝置、第一補(bǔ)水閥、第二補(bǔ)水閥、第一蒸汽供應(yīng)閥、第二蒸汽供應(yīng)閥、第三蒸汽供應(yīng)閥、接酒器、地鍋水閥、潤(rùn)糧閥；所述蒸汽發(fā)生器分為第一蒸汽子發(fā)生器、第二蒸汽子發(fā)生器；

4、所述中間管板固定在所述第一蒸汽子發(fā)生器和所述第二蒸汽子發(fā)生器之間；所述酒甑設(shè)置在所述地鍋設(shè)備的上側(cè)；所述預(yù)冷器的第一入口、第一出口分別與所述酒甑和所述冷凝回收裝置的第一入口連接；所述預(yù)冷器的第二入口、第二出口分別與所述蓄熱式蒸發(fā)器的非冷媒側(cè)出口和所述余熱水泵的入口連接；所述蓄熱式蒸發(fā)器的冷媒側(cè)入口、冷媒側(cè)出口分別與所述第一節(jié)流閥的出口和所述第一冷媒壓縮機(jī)的入口連接；所述第一蒸汽子發(fā)生器的冷媒側(cè)入口、冷媒側(cè)出口分別與所述第一冷媒壓縮機(jī)的出口和所述第一節(jié)流閥的入口連接；所述第二蒸汽子發(fā)生器的冷媒側(cè)入口、冷媒側(cè)出口分別與所述第二冷媒壓縮機(jī)的出口和所述第二節(jié)流閥的入口連接；所述蒸發(fā)冷凝器的高溫循環(huán)側(cè)入口、高溫循環(huán)側(cè)出口分別與所述冷凝回收裝置的第二出口和所述第二冷媒壓縮機(jī)的入口連接；所述蒸發(fā)冷凝器的低溫循環(huán)側(cè)入口、低溫循環(huán)側(cè)出口分別與所述第三冷媒壓縮機(jī)的出口和所述第三節(jié)流閥的入口連接；所述低溫翅片換熱器的入口和出口分別與所述第三節(jié)流閥的出口和所述第三冷媒壓縮機(jī)的入口連接；所述軟化水供應(yīng)裝置的出口分別與所述第一補(bǔ)水閥的入口和所述第二補(bǔ)水閥的入口連接；所述第一補(bǔ)水閥的出口與所述第一蒸汽子發(fā)生器的第一入口連接；所述第二補(bǔ)水閥的出口與所述第二蒸汽子發(fā)生器的第一入口連接；第一蒸汽子發(fā)生器的第一出口與所述第二蒸汽供應(yīng)閥的入口連接；第二蒸汽子發(fā)生器的第一出口與所述第一蒸汽供應(yīng)閥的入口連接；第二蒸汽子發(fā)生器的第二出口分別與所述地鍋水閥的入口和所述潤(rùn)糧閥的入口連接；所述第三蒸汽供應(yīng)閥的入口分別與所述第一蒸汽供應(yīng)閥的出口和所述第二蒸汽供應(yīng)閥的出口連接；所述第三蒸汽供應(yīng)閥的出口和所述地鍋水閥的出口均與所述地鍋設(shè)備連接；所述冷凝回收裝置的第一出口、第二入口分別與所述接酒器和所述第二節(jié)流閥的出口連接；

5、所述地鍋設(shè)備用于為所述酒甑提供蒸餾熱源；所述酒甑用于蒸餾酒醅；所述預(yù)冷器用于將所述酒甑輸出的含酒蒸汽冷卻成高溫液態(tài)酒；所述余熱水泵用于將吸收了所述預(yù)冷器內(nèi)含酒蒸汽熱量的高溫水泵送到所述蓄熱式蒸發(fā)器；所述蓄熱式蒸發(fā)器用于通過吸收所述余熱水泵泵送的高溫?zé)崴臒崃繉㈩A(yù)添加的第一液態(tài)冷媒轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝桓邷氐蛪赫羝涿剑⑦M(jìn)行熱量蓄存；所述第一冷媒壓縮機(jī)用于將所述第一高溫低壓蒸汽冷媒壓縮為第一高溫高壓冷媒；所述低溫翅片換熱器用于通過吸收外界的熱量將預(yù)添加的第三液態(tài)冷媒轉(zhuǎn)變?yōu)榈谌邷氐蛪赫羝涿?；所述蒸發(fā)冷凝器用于通過吸收所述第三冷媒壓縮機(jī)輸送的第三高溫高壓蒸汽冷媒的熱量或吸收所述冷凝回收裝置內(nèi)的熱量將預(yù)添加的第二液態(tài)冷媒轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙邷氐蛪赫羝涿剑凰稣羝l(fā)生器用于通過吸收所述第一高溫高壓冷媒或所述第二冷媒壓縮機(jī)輸送的第二高溫高壓冷媒將預(yù)添加的冷水轉(zhuǎn)變?yōu)樗羝蚝透邷責(zé)崴?；所述第一蒸汽供?yīng)閥用于控制所在管道內(nèi)水蒸汽的流通狀態(tài)；所述第一節(jié)流閥用于為所述蒸汽發(fā)生器輸送的第一高壓液態(tài)冷媒進(jìn)行節(jié)流降壓；所述軟化水供應(yīng)裝置用于為所述蒸汽發(fā)生器補(bǔ)充冷水；所述第一補(bǔ)水閥和第二補(bǔ)水閥分別用于控制所述第二蒸汽子發(fā)生器和所述第一蒸汽子發(fā)生器補(bǔ)水狀態(tài)；所述接酒器用于接收所述冷凝回收裝置降溫后的基酒；所述地鍋水閥用于控制向所述地鍋設(shè)備輸送熱水的啟停狀態(tài)；所述潤(rùn)糧閥用于控制向外界輸送熱水的啟停狀態(tài)；所述冷凝回收裝置用于將所述高溫液態(tài)酒降低到預(yù)設(shè)溫度。

6、優(yōu)選地，所述冷凝回收裝置包括：噴淋子裝置、酒冷換熱器、噴淋水泵、噴淋管路、擋液板、檔液板支撐、回流板、風(fēng)機(jī)、引風(fēng)通道、回流管、風(fēng)冷換熱器；

7、所述冷凝回收裝置分為進(jìn)風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)；所述噴淋子裝置設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)側(cè)的內(nèi)部頂端；所述酒冷換熱器設(shè)置在所述噴淋子裝置的正下方；所述噴淋管路分別與所述噴淋子裝置和所述噴淋水泵連接；所述噴淋水泵設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)側(cè)內(nèi)側(cè)底部；所述檔液板支撐設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)側(cè)和所述回風(fēng)側(cè)中間；所述擋液板固定在所述檔液板支撐上側(cè)；所述回流板傾斜放置在所述檔液板支撐頂部和所述回風(fēng)側(cè)的側(cè)壁之間；所述風(fēng)機(jī)水平設(shè)置在所述回風(fēng)側(cè)內(nèi)部；所述引風(fēng)通道固定在所述風(fēng)機(jī)的上側(cè)；所述風(fēng)冷換熱器固定在所述引風(fēng)通道的上側(cè)；所述回流管貼附于所述引風(fēng)通道的側(cè)壁；所述回流管與所述風(fēng)冷換熱器連接；

8、優(yōu)選地，一種余熱回收型釀酒蒸餾方法，包括：

9、設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行模式；所述系統(tǒng)運(yùn)行模式包括：地鍋設(shè)備水模式、蒸餾模式、上甑/蒸糧模式以及潤(rùn)糧模式；

10、當(dāng)所述系統(tǒng)運(yùn)行模式為所述地鍋設(shè)備水模式時(shí)，啟動(dòng)所述第三冷媒壓縮機(jī)，通過所述低溫翅片換熱器將外界熱量傳遞給所述蒸發(fā)冷凝器；

11、啟動(dòng)所述第二冷媒壓縮機(jī)將所述蒸發(fā)冷凝器吸收的熱量傳遞給所述蒸汽發(fā)生器進(jìn)行冷水加熱；

12、當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)部熱水溫度達(dá)到用戶需求后，開啟所述地鍋水閥，并向所述地鍋設(shè)備補(bǔ)充高溫?zé)崴?/p>

13、當(dāng)所述系統(tǒng)運(yùn)行模式為所述上甑/蒸糧模式時(shí)，關(guān)閉所述地鍋水閥；

14、當(dāng)所述第一蒸汽子發(fā)生器內(nèi)部蒸汽達(dá)到用戶預(yù)設(shè)溫度時(shí)，開啟所述第一蒸汽供應(yīng)閥為所述酒甑提供蒸汽；

15、當(dāng)所述第二蒸汽子發(fā)生器內(nèi)部蒸汽達(dá)到用戶預(yù)設(shè)溫度時(shí)，開啟所述第二蒸汽供應(yīng)閥為所述酒甑提供蒸汽；

16、根據(jù)用戶的蒸汽需求調(diào)節(jié)所述第二冷媒壓縮機(jī)和所述第三冷媒壓縮機(jī)的工作參數(shù)；

17、當(dāng)所述系統(tǒng)運(yùn)行模式為所述蒸餾模式時(shí)，啟動(dòng)所述余熱水泵和所述第一冷媒壓縮機(jī)對(duì)所述蒸汽發(fā)生器冷水進(jìn)行加熱；

18、當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)的蒸汽溫度達(dá)到用戶預(yù)設(shè)溫度時(shí)，啟動(dòng)所述冷凝回收裝置，并開啟所述第一蒸汽供應(yīng)閥或所述第二蒸汽供應(yīng)閥；

19、當(dāng)所述預(yù)冷器輸入的含酒蒸汽溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的輸出酒蒸汽溫度標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，當(dāng)預(yù)冷器酒蒸汽入口溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)，關(guān)閉所述低溫翅片換熱器、所述第三冷媒壓縮機(jī)以及所述第三節(jié)流閥；

20、根據(jù)環(huán)境溫度制定酒冷出口溫度，并根據(jù)所述酒冷出口溫度對(duì)所述風(fēng)機(jī)、所述第一冷媒壓縮機(jī)以及所述第二冷媒壓縮機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)控；

21、當(dāng)所述系統(tǒng)運(yùn)行模式為所述潤(rùn)糧模式時(shí)，關(guān)閉所述第一蒸汽供應(yīng)閥和所述第二蒸汽供應(yīng)閥；

22、當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)的熱水溫度滿足潤(rùn)糧熱水溫度要求時(shí)，開啟所述潤(rùn)糧閥進(jìn)行潤(rùn)糧。

23、優(yōu)選地，還包括：

24、當(dāng)所述第一蒸汽子發(fā)生器內(nèi)的液位水平低于預(yù)設(shè)的補(bǔ)水液位時(shí)，開啟所述第二補(bǔ)水閥進(jìn)行補(bǔ)水；

25、當(dāng)所述第二蒸汽子發(fā)生器內(nèi)的液位水平低于預(yù)設(shè)的補(bǔ)水液位時(shí)，開啟所述第一補(bǔ)水閥進(jìn)行補(bǔ)水。

26、優(yōu)選地，當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)的蒸汽溫度達(dá)到用戶預(yù)設(shè)溫度時(shí)，啟動(dòng)所述冷凝回收裝置，并開啟所述第一蒸汽供應(yīng)閥或所述第二蒸汽供應(yīng)閥，包括：

27、利用所述噴淋水泵向所述噴淋裝置輸送冷水；

28、利用所述噴淋裝置向所述酒冷換熱器噴淋冷水進(jìn)行降溫，將所述酒冷換熱器內(nèi)的所述高溫液態(tài)酒降低到冷酒目標(biāo)溫度，得到基酒；

29、利用所述風(fēng)機(jī)將所述接收側(cè)內(nèi)的熱濕空氣引導(dǎo)到所述風(fēng)冷換熱器進(jìn)行降溫；

30、利用所述回流管和所述回流板將所述風(fēng)冷換熱器產(chǎn)生的冷凝水引導(dǎo)到所述接收側(cè)。

31、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

32、本發(fā)明提供了一種余熱回收型釀酒蒸餾系統(tǒng)及方法，通過多組余熱回收裝置，解決了現(xiàn)有系統(tǒng)余熱回收不充分的問題，實(shí)現(xiàn)了冷酒過程余熱的充分回收和利用；通過蒸汽發(fā)生器和酒甑及相關(guān)器件，解決了現(xiàn)有系統(tǒng)蒸汽產(chǎn)生依賴外部加熱的問題，實(shí)現(xiàn)了蒸汽自主產(chǎn)生；通過預(yù)冷器和冷凝回收裝置，解決了現(xiàn)有系統(tǒng)產(chǎn)酒率較低的問題，實(shí)現(xiàn)了酒蒸汽的梯度降溫和更低的酒冷輸出溫度。