Модернизация тепловой схемы

     Выпарные аппараты являются важнейшим элементом тепловых схем сахарного завода. Они должны иметь хорошие теплотехнические показатели (высокие значения коэффициентов теплопередачи, устойчиво работать при низких значениях температурных напоров), а также надежны в эксплуатации. С точки зрения выполнения технологических требований выпарные аппараты должны обеспечивать минимальные величины времени пребывания раствора в аппаратах, ибо этот параметр определяет величины потерь сахара от термического разложения и нарастания цветности. Длительность пребывания раствора приобретает особое значение в связи со стремлением повысить температурный режим выпарной установки, что является одним из основных условий переноса пароотборов на последней ступени испарения с целью повышения кратности испарения выпарной установки.
     

ТС_Выпарной установки

Принципиальная технологическая схема выпарной установки

 № п/п

Наименование 

 1, 2, 3, 11 подогреватели 
 4, 5, 6, 7, 8 корпуса выпарной установки
 9, 10, 12, 13, 16 насосы 
 14 пароконтактный подогреватель 
 15 конденсатор 
 17 сборник конденсата 
 18 вакуум-насос 
 19 коллектор ретурного пара 
 20 барометрический ящик 


     Описание схемы


     Основным элементом тепловой схемы является выпарная установка (ВУ), состоящая из четырех корпусов и концентратора или из пяти корпусов 4, 5, 6, 7, 8.

     Сульфитированный сок подают насосом через подогреватели 1, 2, 3 в первый корпус 4 ВУ. Проходя последовательно через через все корпуса ВУ, сок за счет выпаривания из него воды сгущается и уже в виде сиропа насосом 9 откачивается из последнего корпуса. Сироп в смеси с клеровкой желтого сахара подают на сульфитацию. Потом насосом 10 через 11 - на фильтрование, откуда направляют в сборник перед вакуум-аппаратами. 

     Если в схеме предусмотрена межкорпусная фильтрация, то сироп после четвертого корпуса насосом 12 направляют на станцию сульфитации, где смешивают с клеровкой желтого сахара, сульфитируют и после фильтрования насосом 13 подают в пятый корпус ВУ или концентратор, откуда сгущенный до заданного  содержания сухих веществ сироп насосом 9 направляют в сборник перед вакуум аппаратами.

     Для обогрева первого корпуса и подогревателей перед ВУ используют технологический пар, являющийся смесью отработанного пара паровых турбин и редуцированного пара паровых котлов. Технологический пар в паровом коллекторе должен быть перегретым на 20...50°С по сравнению с температурой насыщения при данном давлении.

     При возникновении трудностей в работе завода (переработки поврежденной свеклы, нарушения оптимального режима на участках извлечения и очистки соков, низкий темп работы выпарной установки, и др.) перегрев пара не должен превышать 10°С.

     С целью повышения устойчивости и тепловой экономичности работы ВУ при выпаривании большего, чем расчетное, количества воды, в тепловой схеме может быть предусмотрено использование термокомпрессорной установки для сжатия вторичного пара первого корпуса до давления  греющего пара в первом корпусе. В этом случае острый пар из котлов используют как рабочий пароструйных компрессорах. Сжатый пар на выходе из пароструйных компрессоров увлажняют перед поступлением в паровой коллектор или греющую камеру выпарного аппарата.

     Вторичный пар, образующийся во время выпаривания воды из сока в первом, втором, третьем и четвертом корпусах ВУ, используют для обогрева следующих корпусов ВУ. подогревателей и других потребителей в соответствии с принятым распределением пара.

     Вторичный пар последнего корпуса ВУ используют в пароконтактных подогревателях 14 для подогрева жомопрессовой и питательной воды для диффузионной установки, а излишний вторичный пар направляют в конденсатор 15, из которого смесь неконденсирующихся газов выкачивают вакуум-насосом 16. Конденсат вторичного пара, смешиваясь с холодной водой, стекает по опускной трубе в сборник барометрической воды.

     Конденсаты из аппаратов, использующих пар, отводят в сборники конденсата (гидравлические колонки 17), где их группируют по принципу равного давления пара. из которого они образованы. Конденсат отработанного и вторичного паров первого корпуса ВУ насосами 18 откачивают в ТЭЦ без снижения температуры при наличии деаэраторов повышенного давления и с температурой 104...107°С, если деаэраторы работают под атмосферным давлением. Температуру конденсатов в последнем случае снижают в сборниках-испарителях или гидравлических колонках за счет отведения пара самоиспарения в греющую камеру соответствующего корпуса. Избыток конденсата, возвращаемого из ТЭЦ, подается в сборник (гидравлическую колонку) вторичного пара второго корпуса.

     Конденсаты вторичного пара второго, третьего и четвертого корпусов проходят последовательно через сборники (гидравлические колонки) соответствующих корпусов,а затем направляется в сборник конденсата последнего корпуса 19, а из него, через теплообменник диффузионного или преддефекованного сока, откачиваются насосом 20 в заводской сборник конденсатов, откуда используется для технологических нужд.

     Несконденсировавшиеся газы греющих камер выпарных аппаратов, подогревателей и вакуум-аппаратов отводят:
а) из камер, работающих под давлением греющего пара выше атмосферного,-через регулирующие вентили в атмосферу;
б) из камер, работающих под атмосферным давлением или разрежением - через регулирующие вентили в специальный трубопровод-коллектор, который соединяется с барометрическим конденсатом.

     Для выпаривания влаги, сгущения сиропа на сахарных заводах широко применяться паровые аппараты типа:

- вертикальный трубчатый выпарной аппарат типа "Роберта"

- прямоточно-пленочный выпарной аппарат

- пластинчатый выпарной аппарат