粮油行业调质塔蒸汽系统设计及阀门配置要求

油脂制取领域，先进的大豆预处理浸出工艺可采用脱皮、挤压膨化和湿热处理等技术，目前比较流行的则是干燥调质热脱皮预处理，其工艺流程为：

大豆→清理→干燥调质→破碎→脱皮→轧胚→浸出
预处理工艺设备中则以调质塔最为重要

调质的目的是调节大豆的水分和温度，使其变软，增加塑性，并将其破碎成4-6瓣，并为轧胚烘干创造条件。
下面我们就来探讨调质塔与蒸汽阀门的选用问题。
一、调质工艺及调质塔设备说明
大豆调质塔一般为方形结构，根据产能和原料水分的不同，一般采用9层或13~14层不等，由进料段、蒸汽加热段、热风烘干段、传动出料段组成。

在蒸汽加热层，大豆被间接蒸汽加热升温，蒸汽压力不超过0.1MPa，同时内部水分被蒸发到表面，然后大豆进入热风干燥层，大豆表面水分被热风吸走，用来加热热风的蒸汽压力一般在0.15~ 0.3MPa（实际压力根据含水率和热风温度而定）。
经过热风层后的大豆再次进入蒸汽加热层及热风层，如此反复，大豆在蒸汽管间来回穿行，最大限度地达到了干燥和软化的效果。
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二、调质塔内蒸汽压力控制
调质塔内加热圈是采用低压蒸汽（0.5 ~ 1barg）加热进行调质的，若压力过高，会造成大豆在加热管的接触区过热；若压力太低又会影响软化效果。
再者，若压力急剧变化，压力不稳定，没办法得到干饱和蒸汽，湿蒸汽过多，也会造成设备的堵塞。因此，减压阀的减压效果，压力是否稳定，都会严重影响到调质的效果。
因进来车间的蒸汽压力大多工厂都大于8barg（甚至大于10Barg），正常先导式减压阀的减压比为10：1，因此，如需减到0.5barg，则需要做二级减压，就是使用两个减压阀串联使用！
又因二次压力太低，低于1barg以下，因此最佳方案为：
第一级使用先导式减压阀PR16，先减到2~3barg；
第二级使用波纹管密封气动控制阀PCV3000-B（减压比为50：1），再减到0.5barg
这样的组合最理想，既可以保证压力很稳定，精度更高，又可以保证两组减压阀门的使用寿命更长。
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不过实际操作中，有些工厂来汽压力小于8Barg的话，一般就是直接用一个减压阀或气动控制阀，将压力减到0.5~1barg，进入到调质塔分汽缸。如下图：（目前最节能最理想的设计是，采用2台调质塔）

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三、调质塔内大豆温度控制
我们知道，原料进塔后是逐层加热的，料到哪层蒸汽就加热到哪层，当每层加热区被物料填满后缓慢加大蒸汽量，同时根据物料水份调整风门及蒸汽用量。
一般调质时间为30-40分钟，出口大豆料温度为65℃左右，调质后大豆水份含量10.5-12%，物料应软化彻底，无过性和焦糊，具有一定的可塑性和弹性。
因此，需要根据进料状态来调节每层蒸汽流量，以保证大豆温度和水分的均衡，这一点非常重要，因此这里建议选用专业的可调式波纹管截止阀S16FGBH-N或S25FGB-N，可手动等百分比调节流量！
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另外，热风干燥层的热风，是利用蒸汽通过空气加热器来加热的，因此每一个加热器进汽管上都需要单独配置一台气动控制阀，确保对热风温度的精准控制。
总之，因为调质塔在运行时，严禁空料层或物料静态加热，因为会导致局部物料长时间加热，引起高温自燃，存在着火的危险。
因此，选用一款性能稳定的控制阀就非常重要，来精确的控制蒸汽进量，关闭时不会泄漏蒸汽，控制精确，不会造成超温。建议选用Way’s波纹管密封气动控制阀，型号PCV3000-B，波纹管结构，零外漏。
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四、调质塔后疏水
调质塔由于有多层蒸汽，耗汽量非常大，处理量为4000t/d的大豆调质塔耗汽量约为80~100kg/t料，即12~16t/h
其中大豆加热层的蒸汽耗量大约7.5~10t/h，热风加热器（一般设置有3~4个散热器）的蒸汽耗量为2~3t/h*3台=6~9t/h
大豆加热层蒸汽压力为0.5-1barg，如果每层只装一个疏水阀，则大约需要装14个FFT45F-2，DN40~50浮球式疏水阀；
如果每层装两个疏水阀，则上面4层，大约需要装8个RFT18F-2，DN32~40浮球式疏水阀，其他层大约装20个WY12F-6，DN25的浮球式疏水阀；
这里需要强调一点，因为疏水阀前端压力很低了，疏水阀后端不允许再有背压，否则疏水阀排水及其困难，导致堵水，严重影响生产！
因此此处的冷凝水回收管不能爬高，应放置在低于疏水阀的位置，回收罐也应尽量放置在调质塔附近，且为开放式（有对空排气管）。
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当然，随着节能的需要，我们极力建议大家积极将闪蒸汽二次回收利用！比如，利用浸出车间的高温冷凝水，用闪蒸罐回收后，刚好将低压的闪蒸汽用于调质塔加热层；调质塔本身产生的冷凝水可以用来给热风加热器预热，这样大约可整体节能10%左右！
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