Сборники I оттека утфеля I (вторичный пар II корпуса (аммиачный конденсат))

Расход пара:

Q = x∙M∙C∙(t₂-t₁);

Q = 1,03∙99,7∙0,6∙(85-55) = 1540,36 кДж/т св.

Расход пара:

D = Q/r = 1540,36/2203,94 = 0,69 кг конденсата/т св.

Сборники II оттека утфеля I (вторичный пар II корпуса (аммиачный конденсат))

Расход пара:

Q = x∙M∙C∙(t₂-t₁);

Q = 1,03∙47∙0,5∙(85-55) = 726,15 кДж/т св.

Расход пара:

D = Q/r = 726,15/2203,94 = 0,32 кг конденсата/т св.

Сборники общего оттека II кристаллизации (вторичный пар II корпуса (аммиачный конденсат))

Расход пара:

Q = x∙M∙C∙(t₂-t₁);

Q = 1,03∙81,2,05∙(85-55) = 1254,54 кДж/т св.

Расход пара:

D = Q/r = 1254,54/2203,94 = 0,56 кг пара/т св.

Вакуум-аппараты I продукта с механическими циркуляторами (вторичный пар III корпуса)

Расчет уравнения для определения расхода греющего пара в вакуум-аппарате:

D₁ = 1,1∙У∙M_n∙(1-CВ_n/СВ_у),  

где M_n – исходная масса продуктов, используемых при уваривании данного утфеля, кг/т св.;

CВ_n – содержание сухих веществ в исходном продукта, %;

СВ_у – содержание сухих веществ сваренного утфеля, %.

I продукт уваривается из сиропа с клеровкой и белой патоки
(II оттек утфеля I):

D_ва1 = 1,1∙[M_ст-с∙(1-СВ_ст-с/СВ_утфI)+ M_БП∙(1-СВ_БП/СВ_утфI)]

где CВ_ст-с = 70 %, СВ_утфI = 92 %

D_ва1 = 1,1∙[378∙(1-70/92)+47∙(1-75/92)]=109,61 кг пара/т св.

Вакуум-аппараты II продукта ВАНД (вторичный пар IV корпуса)

II продукт уваривается из зеленой патоки (I оттек утфеля I):

D_ваII = 1,1∙[M_1от∙(1-СВ_1от/СВ_уII)]

D_ваII = 1,1∙[99,7∙(1-82/93)] = 15,2 кг пара/т св.

Вакуум-аппараты III продукта ВАНД (вторичный пар III корпуса)

Утфель III продукта уваривается из общего оттека II продукта:

D_ваIII = 1,1∙[M_общII∙(1-СВ_оII/СВ_утIII)]                         

D_ваIII = 1,1∙[81,2∙(1-79/94)] = 14,29 кг пара/т св.

Расчет МВУ

Таблица 3 – Распределение греющих паров для тепловой схемы с пятикорпурсой МВУ согласно полученных расчетов

Общее количество выпаренной воды в I-V корпусах:

W_общ = W₁+W₂+W₃+W₄+W₅=E₁+2E₂+3E₃+4E₄+5E₅;

W_общ = 1004,72кг воды/т св.

Сравним фактическое количество воды выпариваемой на установке с требуемым количеством W_треб:

W_треб = М_оч.с.∙(1-СВ_ск/СВ_ср),

где М_ск – количество сока перед ВУ;

  СВ_оч.с. = 14,2 %,

  СВ_сир. = 70%

W_треб=1261∙(1-14,2/70) = 1008,8 кг воды/т св.;

Для нормальной работы ВУ должно выполнятся равенство УW = W_треб, в данном случае выполняется равенство:

W_общ =  W_треб,

данное равенство выполняется с точностью до 0,05 %.

Для проверки режима фактической работы ВУ, а также для проверки правильности проектного расчета определяется СВ_сока по корпусам после балансирования ВУ. Расчет СВ ведется от первого к пятому корпусу ВУ путем составления материальных балансов корпусов. В основе расчетов условие:

m_СВ = Const,

масса СВ остается постоянной при выпаривании.

I корпус:

СВ_I = m₀∙ СВ₀/( m₀ – W₁),

СВ_I = 1261∙ 14,5/( 1261 – 324,69) = 19,52 %.

II корпус:

СВ_II = (1261∙ 14,5/1261-(324,69+286,37)=28,13%

III корпус:

СВ_III = (1261∙ 14,5/1261-(324,69+286,378+255,37)=46,34 %.

IV корпус:

СВ_IV = (1261∙ 14,5/1261-(3254,69+286,37+255,37+96,68)=61,37 %.

V корпус:

СВ_IV = (1261∙ 14,5/1261-(324,69+286,37+255,37+96,68+41,61)=71,3%.

                       Определение поверхности нагрева корпусов

При производственной мощности завода А = 10000 т свеклы/сут поверхность нагрева      корпусов определяется по уравнению:

=

Таблица 4 - Удельные площади поверхности нагрева S_удпятикорпусных выпарных установок (м /1000 т свеклы) при подаче сока на III и IV корпуса с возвратом на первый с использованием пластинчатых пленочных аппаратов.

S₁=6000∙ 324,69/24∙ 30=2705м²;

                                                   S₂=6000∙ 286,37/24∙ 18=24∙ 18=3977м²;

S₃=6000∙ 255,37/24∙ 15=4256 м²;

S4=6000 ∙ 96,68/24∙ 10=2417 м²;

S₅=6000*41,61/24*6=1733 м²

S_уд=S_{уд прям}/K_пл

S_уд1=2705 ставим 1аппарата Роберта с площадью поверхности нагрева 2360м²

S_уд2=3977  2 аппарата Роберта 1800м²

S_уд3=4256 A2  ПВВ 2360 и 2220м²

S_{уд плен.}=2417 1 аппарат Роберта 2361м²

S_уд5=1733 1 аппарата Роберта 1500м²

Заключение

Данная тепловая схема не является экономичной. Для увеличения использования тепла утфельных паров следует возвращать на предварительную дефекацию не сок I сатурации, а суспензию сока I, либо II сатурации. Также следует снижать величину откачки диффузионного сока путем применения диффузионно-прессового способа извлечения сахарозы из стружки; применять современное фильтрующее оборудование, камерных фильтр-прессов; уменьшать количество воды, подаваемой на промывку осадка; применять пяти-, шести- и семикорпусные выпарные установки, позволяющие сгустить сок до СВ=72–75%, что позволит снизить расход пара на вакуум-аппараты; современные технологии уваривания утфелей в продуктовом отделении из высококонцентрированных растворов. Все это будет способствовать уменьшению количества воды, которую в дальнейшем придется выпаривать, увеличению кратности испарения, повышению качественных показателей сахара-песка и его выход, что в сою очередь позволит значительно снизить расход топлива и увеличить рентабельность производства.

Список использованной литературы

1 Колесников В. А. Теплосиловое хозяйство сахарных заводов [Текст] /В. А. Колесников, Ю. Г. Нечаев М. : Пищевая промышленность, - 1980. – 392 с.

2 Сапронов А. Р. Технология сахарного производства [Текст]/ А. Р. Сапронов. - М.: Агропромиздат, 1999. - 431 с.

 3 Громковский А.И. Лекции по теплосиловому хозяйству.- воронежская государственная технологическая академия, 2011г.