Вакуум - конденсационная установка

Вакуум - конденсационная установка (ВКУ) предназначена для создания и поддержания ступенчатого снижения давления от I корпуса МВУ к последнему. Это позволяет использовать вторичный пар предыдущего корпуса с более высоким давлением и более высокой температурой для обогревания последующего корпуса.

Для обеспечения нормальной работы МВУ требуемая величина вакуума составляет 0,04 МПа. Таким образом, в вакуум - конденсационной установке должно быть два аппарата, обеспечивающих разны величины вакуума. Аппарат, обеспечивающий работу МВУ называется предконденсатором, аппарат, обеспечивающий максимальный вакуум в вакуум аппаратах - основным конденсатором.

Конденсируемый пар последовательно проходит вначале через предконденсатор, куда подается недостаточное количество охлаждающей воды, и поддерживается более низкий вакуум. Затем пар переходит в основной конденсатор, где происходит полная конденсация пара и охлаждение несконденсированных газов, которые откачиваются из основного конденсатора водокольцевым вакуум-насосом.

При такой схеме конденсации паров в предконденсаторе получается барометрическая вода с более высокой температурой (выше 55 ^оС), которую используют для питания диффузионных установок. Поэтому для охлаждения предконденсатора используется чистая промышленная вода. В настоящее время разработаны прямоточно-противоточная конструкции вакуум - конденсационных установок (рисунок 4), позволяющие получать чистую барометрическую воду для питания диффузионных установок с температурой 65 ^оС и не требующую применения пароконтактных подогревателей для дополнительного нагревания барометрической воды в тепловой схеме.

Схема прямоточно - противоточной ВКУ также состоит из предконденсатора 3 и основного конденсатора 6. Конденсатор форсуночного типа и охлаждающая вода разбрызгивается форсунками, что позволяет увеличить поверхность контакта охлаждающей воды и пара и получать более высокий эффект конденсации. Пар от вакуум-аппаратов и выпарной установки поступает в предконденсатор 3, в который через форсунки 4 подается чистая промышленная вода. Барометрическая вода, полученная при конденсации, стекает в тарелку 5 и отводится в отдельный
сборник 11, откуда подается на питание диффузионных аппаратов. Несконденсированный пар через центральное отверстие в тарелке 5, поступает в первую секцию основного конденсатора, где конденсируется оборотной барометрической водой, разбрызгиваемой форсункой 6. Окончательная конденсация и охлаждение несконденсированных газов происходит в конденсаторе 8, в котором форсунками 9 также распыляется оборотная барометрическая вода. Несконденсированные газы откачиваются вакуум-насосом из верхней части конденсатора 8.

Рисунок 4 - Схема действия ВКУ с прямоточно-противоточным барометрическим конденсатором

Из основного конденсатора выходит вода с температурой около 40 ^оС. Это оборотная барометрическая вода, ее направляют на градирню, охлаждают, и снова возвращают в основной конденсатор.

ВКУ также обслуживает работу вакуум-аппаратов, обеспечивая максимальную величину вакуума (Р_вак = 0,085 МПа) при уваривании утфелей.

Использование тепла конденсатов

Тепловыми отходами в схеме являются конденсаты, которые содержат от

17 до 20 % тепла, используемого на заводе. Эффективное использование этого тепла может существенно сократить расход пара и топлива на заводе. В тепловой схеме тепло конденсатов используется двумя способами.

Все конденсаты собираются в сборники, смонтированные под выпарными аппаратами. При этом конденсаты делятся на две группы: чистые конденсаты (ЧК), которые возвращаются в ТЭЦ и используются для питания паровых котлов и аммиачные конденсаты, загрязненные аммиаком, образующиеся при выпаривании при разложении амидов.

И чистые конденсаты, и аммиачные конденсаты подвергаются ступенчатому самоиспарению, для этого используются многосекционные сборники - самоиспарители. При постепенном протекании конденсатов по секциям они повергаются многократному самоиспарению, т. е. кипению без подвода тепла. Самоиспарение происходит за счет ступенчатого снижения давления. При этом конденсат оказывается в перегретом состоянии и кипит без подвода тепла.

Пар самоиспарения отводится в паровую коммуникацию МВУ по принципу «на корпус ниже». Этот пар используется на выпарной станции для дополнительного выпаривания воды в корпусах. Использование этого пара позволяет уменьшить расчетные отборы экстрапаров.

При ступенчатом самоиспарении конденсат ретурного пара может проходить 5-ступенчатое самоиспарение и температура его снижается в сборнике 43 со 132 ^оС – 136 ^оС до 105 ^оС перед насосом 44. Чистые конденсаты ретурного пара и пара I корпуса МВУ направляются из ТЭЦ насосом 46 после тщательного контроля на содержание сахарозы. При отсутствии сахара в конденсате он подвергается деаэрации, смешивается с добавкой химически очищенной воды, нагревается и подается на питание парового котла. При наличии сахара в конденсате (это чаще всего бывает в конденсате пара I корпуса) этот конденсат направляется в сборник аммиачных конденсатов 47, также проходит ступенчатое самоиспарение и насосами 52 прокачивается через две группы подогревателей «сок-конденсат» 10 и 11, где вначале подогревает преддефекованный сок в первой группе перед горячей дефекацией, а затем - диффузионный сок перед предефекатором.

Целью данной работы является расчет тепловой схемы с базовым распределением паров и определение основных теплотехнических показателей такой схемы. Полученные базовые показатели при сравнении их с фактическими показателями завода позволяют количественно оценить эффективность тепловой схемы.

Расчет базовых показателей тепловой схемы сахарного завода