Обоснование выбора выпарной установки

Многокорпусная выпарная установка (МВУ) является технологическим парогенератором, который обеспечивает парами все технологические станции завода. Выпарные установки, используемые на сахарных заводах, в зависимости от количества ступеней выпаривания, разделяются на 4-корпусные с концентратором, 5-корпусные, 6-корпусные и 7-корпусные.

В зависимости от направления движения выпариваемого сока и вторичных паров установки могут быть параллельно-прямоточные – когда движение сока и пара осуществляется от первого корпуса к последнему, и прямоточно-противоточными – когда жидкий сок подается на III корпус МВУ и после предварительного выпаривания возвращается на I корпус, затем на второй, со второго – на четвертый и последующие корпуса, с последнего корпуса выводится сироп, сгущенный до максимального значения СВ.

Выбор оптимальной схемы МВУ должен определяться, прежде всего, расходом пара на технологические нужды. Для 4-корпусной МВУ с концентратором расход пара на технологические нужды составляет 485 – 500 кг пара/т свеклы, для 5-корпусной МВУ – 385 – 330 кг пара/т свеклы, для 6-корпусной МВУ этот показатель еще ниже и составляет 330 – 250 кг пара/т свеклы. Таким образом, по основному теплоэнергетическому показателю работы завода пяти и шестикорпусные установки имеют несомненное преимущество перед 4-корпусными с концентраторами.

Исходя из этого, уже в нормах проектирования сахарных заводов 1985 года для сахарных заводов России базовой была утверждена пятикорпусная МВУ. По объективным причинам замена 4-корпусных МВУ на 5-корпусные не была проведена на ряде заводов России, в том числе и компании «Продимекс», до сих пор.

Количество корпусов МВУ, которые можно установить на данном заводе, определяется равенством общей полезной разности температур  и суммы полезной разности температур для каждой ступени :

,

где n – количество корпусов МВУ.

Величина  зависит от конструкции турбогенератора, установленного на заводе. При использовании современных турбогенераторов с противодавлением
3 – 5 атм.  ^оС. Среднее значение требуемой полезной разности температур для выпарного аппарата с естественной циркуляцией составляет
7 ^оС. Поэтому максимальное количество корпусов МВУ, оснащенной циркуляционными аппаратами составляет  ступеней.

Для использования шестикорпусных и семикорпусных ВУ на заводе необходимо применять пленочные выпарные аппараты, для которых требуемая полезная разность температур  составляет 5 – 6 ^оС. В этом случае оптимальное число корпусов МВУ .

Самые большие трудности наблюдаются при замене 4-корпусных установок на 6-корпусные. Таким образом, шестикорпусные ВУ могут быть использованы в тепловых схемах, только при оснащении не менее четырех ступеней выпаривания пленочными выпарными аппаратами. За счет отсутствия гидростатического давления в кипятильных трубках требуемая полезная разность температур для третьего, четвертого, пятого и шестого корпусов на 0,5 – 1,5 ^оС ниже, чем для аппаратов с естественной циркуляцией. За счет этого требуемая полезная разность температур в среднем на 5 – 7 ^оС ниже. Это позволяет использовать дополнительную шестую ступень выпаривания при одинаковой общей полезной разности температур.