Разработка энергоэкономичного высокотемпературного режима сгущения термоустойчивых соков свеклосахарного производства

• Автор: Аникеев, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.18.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Пути модернизации тепловой схемы свеклосахарного

производства с целью достижения европейского уровня энергозатрат

1.1 Принципы эффективного сгущения сахарных растворов

в многоступенчатых выпарных установках

1.2 Тепловая схема с типовой четырехступенчатой выпарной установкой и пониженным температурным потенциалом

1.3 Тепловая схема с пятиступенчатой

высокотемпературной выпарной установкой

1.4 Методы исследования

1.5 Планирование эксперимента

1.6 Выводы
Глава 2 Термическая устойчивость очищенных сатурационных
соков в условиях сгущения
2.1 Общие понятия о термической устойчивости
2.2 Физикохимические факторы термической
устойчивости сахаров в растворах
2.3 Термическая устойчивость сахарсодержащих продуктов
в процессе сгущения
2.4 Предельная температура кипения сатурационного сока.
Фактор температурного воздействия
2.5 Выводы
Глава 3 Высокотемпературное сгущение термоустойчивого сока
реальный путь снижения энергозатрат
3.1 Эффективность сгущения термоустойчивого сока при
Глава
Стр.
повышенной температуре и высокой кратности испарения
3.2 Энергоэкономичное высокотемпературное сгущение
термически устойчивых сагу рационных соков
3.3 Методы количественного определения величины термоустойчивости сахарсодержащих продуктов
3.4 Выводы
4 Эффективный нагрев продуктов основа
совершенствования теплоиспользован ия на
свеклосахарном заводе
4.1 Применяемые способы нагрева и вид оборудования
4.2 Использование пластинчатых подогревателей с цслыо
экономии энергозатрат, улучшения качества продукта
4.3 Выводы
5 Перспективы использования пластинчатых выпарных
аппаратов в отечественной сахарной промышленности
5.1 Тепловое оборудование, применяемое для сгущения
сатурационного сока
5.2 Использование пластинчатых выпарных аппаратов в
составе многоступенчатых выпарных установок
5.3 Сатурационный сок с минимумом накипеобразователей
залог успешной работы пластинчатых нагревателей и пластинчатых выпарных аппаратов
5.4 Использование антинакипина на выпарной установке
результаты производственных испытаний
5.5 Выводы
6 Исследование целесообразности повышения нормы
концентрации сиропа при энергоэкономичном
высокотемпературном
сгущения
6.
6.
6.6 6.
термоустойчивого сатурационного сока
Показатели работы выпарных установок на примере
свеклосахарных заводов Краснодарского края, зарубежный опыт минимизации энергозатрат О целесообразности повышения нормы концентрации
сиропа с энергоэкономичной выпарной установки Фильтрация при работе с высококонцентрированным
сиропом
У варивание высококонцентрированного сиропа
Влияние концентрации свекловичного сиропа на
показатели работы продуктового отделения Пути рационализации тепловой схемы при
энергоэкономичном высокотемпературном режиме сгущения термоустойчивого сока до рационального предела концентрации
Выводы
Выводы и рекомендации промышленности
Литература


Изменение пароотбора существенно влияет на работу выпарки, причем наибольшее влияние оказывает увеличение пароотбора именно с последних ступеней - основное направление в рационализации работы выпарной установки и теплового хозяйства в целом. При работе концентратора в качестве активной ступени, т. Л7П>Еп , к этому количеству паров прибавляется потеря пара из концентратора на конденсатор. Сокращение количества отбираемых с выпарной установки вторичных паров для какого-либо технологического потребителя приводит к уменьшению расхода греющего пара на выпарку, а, следовательно, и по заводу. Однако при этом для стабилизации количества выпариваемой воды необходимо повысить кратность испарения за счет перераспределения пароотбора и усиления нагрузки на последующие ступени выпарной установки. При данной производительности и постоянном отборе вторичных паров меньший расход греющего пара получается, если выпарная установка состоит из большего числа ступеней. Однако увеличение кратности выпаривания целесообразно лишь до некоторого предела, который определяется температурным перепадом между ступенями, увеличением размеров поверхности нагрева и стоимостью аппаратов, а также полномасштабностыо использования тепла ВЭР. Рационализация тепловой схемы в целях снижения расхода топлива и улучшения работы теплового оборудования связана, прежде всего, с использованием тепла низкого потенциала (конденсатов, утфельного пара). Поэтому при использовании тепловых отходов производства и снижении тепловых потерь отбор вторичных паров, особенно с последних «хвостовых» ступеней выпарной установки, уменьшается. Между тем, требуемое для выпаривания количество воды из сока для получения сиропа нормируемой концентрации пока не имеет тенденции к уменьшению. Поэтому перевод части потребителей паров выпарной установки на обогрев, например, конденсатом ведет к резкому сокращению кратности испарения и уменьшению испарительной способности выпарной установки в целом. Это видно из данных рис. Рис. К расчету эффективности усиления отбора вторичных паров с последующих ступеней выпарной установки Вариант А. Выпарная установка характеризуется отбором вторичных паров: Е1 - кг, Е 2-, Е3- и Е4-2 при расходе греющего пара на первую ступень = кг. При этом в ступенях выпаривается воды: ? У і . IV = +++2=0 кг, причем Оі = Эв = Е|+Е2 + Е3 + Е4= +++2 = кг. Кратность испарения: Кисп = і - IV / Ов =0/ = 2 кг/кг. Вариант Б. В результате рационализации тепловой схемы представилось возможным перевести один из технологических потребителей вторичного пара III ступени (2 кг) на обогрев конденсатом. Ов = Е1+Е2 + Е3 + Е4= +++2 = кг, причем в ступенях выпарится воды: ? У | . А. Кратность испарения: КИС1, = 1^1-IV / Ц* = /=1, кг/кг . Вариант В. Сбалансировать потребное для выпаривание количество воды (0 кг вариант А) с уменьшенным отбором вторичных паров выпарки ( кг в варианте Б вместо кг в варианте А) возможно за счет’ перевода части технологических потребителей вторичного пара III ступени на пар IV (усиление нагрузки на последнюю активную ступень), оставив тот же, что и в варианте А, Б пароотбор с I и II ступеней выпарной установки: Е] - кг; Е 2-; Е3 - 8 и Е4 -8. При этом в ступенях выпарится воды: ? У 1. У =+++8=0 кг (как в варианте А при расходе греющего пара кг). А). Увеличилась и кратность испарения: Кисп = =0/=2, кг/кг вместо 2,0 в варианте А. При дальнейшей рационализации тепловой схемы с четырехступенчатой выпарной станцией потребуется сокращать пароотбор также и за счет* перевода части потребителей на обогрев утфельным паром; при этом для повышения кратности испарения необходимо дополнительное усиление нагрузки на последние ступени, для чего температуры вторичных паров и кипения растворов необходимо увеличить. Однако, чтобы не уменьшить в значительной степени полезный располагаемый температурный перепад, потребуется повысить температурный режим кипения сока в I ступени и температуру греющего пара. Четырехступенчатая выпарная установка с концентратором под разрежением принята в качестве типовой; преимущество её перед ранее применявшимися системами - в увеличенной испарительной способности -что, особенно сказывается при работе завода с повышенным отбором диффузионного сока.