---

¦ния диффузионных аппаратов) ¦ ¦ ¦ ¦

¦2. Пароконтактные подогрева-¦68 ¦85 ¦IV ¦

¦тели жомопрессовой воды ¦ ¦ ¦ ¦

¦(с регенеративным циклом) ¦ ¦ ¦ ¦

¦3. Подогреватели сока перед ¦ ¦ ¦ ¦

¦II сатурированием: ¦ ¦ ¦ ¦

¦ I группа ¦85 ¦90 ¦IV ¦

¦ II группа ¦90 ¦95 ¦III ¦

¦3. Подогреватели сока перед ¦ ¦ ¦ ¦

¦выпарной установкой: ¦ ¦ ¦ ¦

¦ I группа ¦90 ¦100 ¦III <2> ¦

¦ II группа ¦100 ¦110 ¦II ¦

¦ III группа ¦110 ¦120 ¦I ¦

¦ IV группа ¦120 ¦129 ¦отработанный ¦

¦4. Сборники сиропа перед ¦75 ¦85 ¦II ¦

¦вакуум-аппаратом ¦ ¦ ¦ ¦

¦5. Вакуум-аппараты I, II, ¦- ¦- ¦II <3> ¦

¦III продуктов ¦ ¦ ¦ ¦

¦6. Сборники оттеков ¦55 ¦85 ¦отработанный ¦

¦ ¦ ¦ ¦I <4> ¦

¦7. Клеровочная мешалка ¦- ¦- ¦отработанный ¦

¦ ¦ ¦ ¦I <4> ¦

¦8. Пропарка вакуум-аппаратов¦- ¦- ¦II ¦

¦9. Сушилки сахара ¦- ¦- ¦отработанный ¦

¦ ¦ ¦ ¦I, II <4> ¦

¦10. Прочие потребители ¦- ¦- ¦отработанный ¦

¦(центрифуги - пропарка и ¦ ¦ ¦I, II <4> ¦

¦подогрев воды, установка ¦ ¦ ¦ ¦

¦для сушки и гранулирования ¦ ¦ ¦ ¦

¦жома, подогреватели ¦ ¦ ¦ ¦

¦воздушных душей) ¦ ¦ ¦ ¦

+----------------------------+---------+---------+---------------+

--------------------------------

<1> Уточняется по балансу тепла с конденсатом, поступающим в теплообменник.

<2> При деаэраторах атмосферного типа использовать для обогрева конденсат отработанного пара, возвращаемый для питания паровых котлов.

<3> При применении вакуум-аппаратов с принудительной циркуляцией возможно использовать пар III корпуса.

<4> Принимается один из указанных греющих паров, с учетом местных условий.

6.1.2. Расход пара на технологические нужды определяется как сумма расходов отработанного пара на I корпус выпарной установки и расходов на другие потребители завода с коэффициентом, учитывающим потери тепла в паропроводах 1,03.

6.2. Подогреватели и теплообменники

Методические указания и рекомендации по расчету и выбору секционных подогревателей и теплообменников приведены в Приложении 13.

6.3. Выпарная установка

6.3.1. В проектах принимать пятикорпусную выпарную установку без концентратора с повышенным температурным режимом. С целью снижения расхода пара по заводу, в том числе и при переменных нагрузках выпарной установки по выпаренной воде, применять термокомпрессию вторичного пара I (или II) корпуса выпарной установки.

6.3.2. К установке принимать выпарные аппараты с внутренней циркуляционной трубой с греющими трубками диаметром 33 x 1,5 мм.

6.3.3. Рекомендуемый температурный режим выпарной установки приведен в таблице 14.

Таблица 14

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ

ПЯТИКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКИ

+------------------+--------+------+-----------------------------+

¦ Наименование ¦Обозна- ¦Раз- ¦ Корпуса выпарной установки ¦

¦ параметров ¦чение ¦мер- +-----+-----+-----+-----+-----+

¦ ¦ ¦ность ¦ I ¦ II ¦ III ¦ IV ¦ V ¦

+------------------+--------+------+-----+-----+-----+-----+-----+

¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7 ¦ 8 ¦

+------------------+--------+------+-----+-----+-----+-----+-----+

¦Температура ¦T ¦°С ¦136 ¦127,5¦119 ¦110 ¦99 ¦

¦греющего пара ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Абсолютное давле- ¦P ¦МПа ¦0,322¦0,251¦0,192¦0,143¦0,098¦

¦ние греющего пара ¦ 1 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Полезная разность ¦ДЕЛЬТА t¦°С ¦7 ¦6,5 ¦7 ¦8 ¦8,5 ¦

¦температур ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Температура ¦t ¦°С ¦129 ¦121 ¦112 ¦102 ¦90,5 ¦

¦кипения сока ¦ с ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Снижение темпера- ¦t ¦°С ¦0,5 ¦1 ¦1 ¦2 ¦4 ¦

¦туры от депрессии ¦ д ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Температура ¦t ¦°С ¦128,5¦120 ¦111 ¦100 ¦86,5 ¦

¦сокового пара ¦ сп ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Абсолютное давле- ¦P ¦МПа ¦0,258¦0,198¦0,148¦0,101¦0,061¦

¦ние сокового пара ¦ 2 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Снижение темпера- ¦t ¦°С ¦1 ¦1 ¦1 ¦1 ¦1 ¦

¦туры в паропрово- ¦ пп ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦дах ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Температура ¦t ¦°С ¦134 ¦125,5¦117 ¦108 ¦96 ¦

¦конденсата ¦ к ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ п ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Энтальпия греющего¦i ¦кДж/кг¦2729 ¦2717 ¦2705 ¦2692 ¦2675 ¦

¦пара ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Энтальпия сокового¦i" ¦кДж/кг¦2719 ¦2707 ¦2693 ¦2676 ¦2654 ¦

¦пара ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Энтальпия конден- ¦i' ¦кДж/кг¦572 ¦535,6¦499,5¦461,3¦414,8¦

¦сата греющего пара¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦(при Т по линии ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦насыщения) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

+------------------+--------+------+-----+-----+-----+-----+-----+

6.3.4. Количество сиропа, поступающего на уваривание (при схеме с межкорпусной сульфитацией):

CB CB'

сок кл

a = a - a (1 - ----- + a - a (1 - ----),

сир сок сок CB кл кл CB"

сир кл

где:

a - количество сока, поступающего на выпарную установку,

сок

% к массе свеклы;

a - количество клеровки, поступающей на сульфитацию и далее

кл

в V корпус, % к массе свеклы;

CB - концентрация сока, поступающего на выпарную установку;

сок

СВ' , CB" - соответственно начальная и конечная концентрация

кл кл

клеровки.

Нормативы.

CB' = 65%; CB" = 70%.

кл кл

6.3.5. Количество воды, выпариваемой из сока и клеровки на

выпарной установке, % к массе свеклы:

CB CB'

сок кл

W = a (1 - ----- + a (1 - ----).

сок CB кл CB"

сир кл

Здесь обозначения, как в п. 6.3.4.

6.3.6. В соответствии с расчетными расходами пара,

определенными в таблице 11, составляется таблица распределения

греющих паров по технологическим установкам и определяются

количества отработанного (E ) и соковых (E , E , E , E и E )

р 1 2 3 4 5

паров из каждого корпуса выпарной установки, % к массе свеклы, для

обогрева теплопотребителей.

6.3.7. Для определения количества воды, выпариваемой в каждом

из корпусов выпарной установки, предварительно принимаются

ориентировочные количества паров самоиспарения из каждой

конденсатной колонки, поступающих в корпуса выпарной установки

(e , e , e , e и e ), % к массе свеклы.

1 2 3 4 5

6.3.8. Фактические пароотборы из корпусов выпарной установки с

учетом паров самоиспарения составляют, % к массе свеклы:

E = E - e ;

ф1 1 1

E = E - e ;

ф2 2 2

E = E - e ;

ф3 3 3

E = E - e ;

ф4 4 4

E = E - e .

ф5 5 5

6.3.9. Количество воды, выпариваемой из сока в каждом корпусе,

% к массе свеклы:

W = E ;

5 ф5

W = W + E ;

4 5 ф4

W = W + E ;

3 4 ф3

W = W + E ;

2 3 ф2

W = W + E .

1 2 ф1

6.3.10. Общее количество воды, выпариваемой из сока на

выпарной установке, % к массе свеклы:

W = W + W + W + W .

1 2 3 4 5

6.3.11. Если количество выпариваемой воды, рассчитанное по

концентрациям (см. п. 6.3.5) больше, чем определенное по

пароотборам (п. 6.3.10) - разность ДЕЛЬТА W распределяется по всем

корпусам выпарной установки. В этом случае выход пара на

конденсатор:

ДЕЛЬТА W

W = --------, % к массе свеклы.

кд 5

Количества воды, выпариваемой в корпусах выпарной установки

(п. 6.3.9), увеличиваются:

W' = W + W ;

1 1 кд

W' = W + W ;

2 2 кд

W' = W + W ;

3 3 кд

W' = W + W ;

4 4 кд

W' = W + W .

5 5 кд

6.3.12. В тех случаях, когда количество воды, рассчитанное по п. 6.3.5, меньше определенного по п. 6.3.10 на 10 и более % к массе свеклы, производится перераспределение греющих паров, принимаются другие количества паров самоиспарения (п. 6.3.6 и п. 6.3.7) и расчет производится повторно (п. 6.3.8, п. 6.3.9 и п. 6.3.10).

6.3.13. В соответствии с тепловой схемой производится

распределение конденсатов от корпусов выпарной установки и других

теплопотребителей по конденсатным колонкам или сборникам, с

группированием по принципу равных температур и определяется общее

количество конденсатов, поступающее в каждую колонку, % к массе

свеклы. При этом количество конденсата (С ) принимается равным

к

количеству воды, выпариваемой в соответствующем корпусе выпарной

установки (W , W , W , W , W ), или количеству пара (Д),

1 2 3 4 5

поступающего в соответствующий теплообменный аппарат. Одновременно

c

определяется средняя температура конденсата в каждой колонке t .

кn

6.3.14. Коэффициенты самоиспарения конденсата в колонках:

с

(t - T ) 4,19

кn n+1

E = -----------------,

n i" - i'

n-1 n+1

где:

с

t - средняя температура конденсата в колонке, град.;

кn

Т - температура оттяжки (пара, обогревающего следующий

n+1

корпус выпарной установки, в который поступает пар самоиспарения

из данной колонки), град.;

i" - энтальпия пара, обогревающего корпус выпарной

n+1

установки, в который поступает пар самоиспарения, кДж/кг;

i' - энтальпия конденсата пара оттяжки, кДж/кг.

n+1

6.3.15. Количество паров самоиспарения для каждой колонки:

e = E - с ,

n n кn

где:

Е - коэффициент самоиспарения конденсата в колонке;

n

с - количество конденсата в данной колонке, % к массе

кn

свеклы.

6.3.16. Если величины е , рассчитанные по п. 6.3.15, не

n

совпадают со значениями е , принятыми по п. 6.3.7, - производится

n

повторный расчет, начиная с п. 6.3.7 при новых значениях е .

n

6.3.17. Концентрация раствора по корпусам выпарной установки

рассчитывается по формуле:

a x CB

сок сок

CB = ------------,

n a - W

n n

где:

a - количество сока, поступающего на выпарную установку,

сок

% к массе свеклы;

СВ - концентрация сока, %;

сок

a - количество раствора, поступающего в соответствующий

n

корпус, % к массе свеклы;

W - количество воды, выпариваемой в этом корпусе, % к массе

n

свеклы.

6.3.18. Для расчета концентрации сиропа, выходящего из V

корпуса выпарной установки предварительно определяется

концентрация сульфицированной и фильтрованной смеси сиропа с

клеровкой, поступающей в V корпус:

[a - (W + W + W + W )] CB + a x CB

сок 1 2 3 4 4 кл кл

CB = ---------------------------------------------,

см a - (W + W + W + W ) + a

сок 1 2 3 4 кл

где:

a - количество сока, поступающего на выпарную установку,

сок

% к массе свеклы;

W - количество воды, выпариваемой соответственно в I,

1,2,3,4

II, III и IV корпусах, % к массе свеклы;

a - количество клеровки, присоединяемой к сиропу, % к массе

кл

свеклы;

CB - концентрация раствора в IV корпусе, %;

4

CB - концентрация клеровки, поступающей на сульфитацию, %.

кл

6.3.19. Концентрация раствора V корпуса, %:

[a - (W + W + W + W )] CB + a x CB

сок 1 2 3 4 4 кл кл

CB = ---------------------------------------------,

5 a - (W + W + W + W + W ) + a

сок 1 2 3 4 5 кл

где W - количество воды, выпариваемой в V корпусе, % к массе

5

свеклы.

При необходимости это количество возрастает на величину W

кд

(выход пара на конденсатор - см. п. 6.3.11).

6.3.20. Массовые напряжения поверхностей нагрева по корпусам

выпарной установки принимать в следующих пределах:

омега = 22 - 32 кг/(кв. м x час)

1

омега = 12 - 14 -"-

2

омега = 8 - 16 -"-

3

омега = 6 - 12 -"-

4

омега = 3 - 10 -"-.

5

6.3.21. Для нахождения значений массовых напряжений

поверхности нагрева каждого корпуса выпарной установки принимается

3 - 4 значения их в рекомендуемых (п. 6.3.20) пределах и по этим

величинам по номограммам рис. 1, 2 и 4 (здесь и далее рисунки не

приводятся) определяются:

- коэффициент теплоотдачи альфа от пара к стенке трубок (в

1

зависимости от температуры конденсата t , длины l кипятильных

к

трубок выпарного аппарата и напряжения поверхности нагрева омега)

для каждого корпуса выпарной установки, Вт/(кв. м x град.);

- коэффициент теплоотдачи альфа от стенки трубок к раствору

2

(в зависимости от температуры кипения сока t , концентрации

сок

раствора CB и напряжения поверхности нагрева омега) для каждого

корпуса выпарной установки, Вт/(кв. м x град.);

- коэффициент использования поверхности нагрева фи, учитывающий влияние накипи и других эксплуатационных и конструктивных факторов выпарной установки.

6.3.22. Эксплуатационные коэффициенты теплопередачи для выпарных аппаратов, Вт/(кв. м x град.):

фи

n

К = ----------------------------,

п дельта

1 n 1

------- + -------- + -------

альфа лямбда альфа

1n n 2n

где:

К - коэффициент теплопередачи для n корпуса выпарной

n

установки, Вт/(кв. м x град.);

фи - коэффициент использования поверхности нагрева корпуса;

n

альфа - коэффициент теплоотдачи от пара к стенке трубок

1n

корпуса, Вт/(кв. м x град.);

альфа - коэффициент теплоотдачи от стенки трубок к раствору

2n

n корпуса, Вт/(кв. м x град.);

дельта - толщина стенки трубок n корпуса, м;

n

лямбда - коэффициент теплопроводности материала стенки

n

трубок, Вт/(м x град.).

Нормативы.

Для стали Х18Н10Т лямбда = 17,5 Вт/(м x град).

6.3.23. Потребная полезная разность температур, °С:

r x омега

n n

ДЕЛЬТА t = -----------,

n 3,6 x К

n

где:

r - теплота парообразования пара, обогревающего n корпус,

n

мДж/кг;

омега - принятые массовые напряжения поверхности нагрева

n

n корпуса, кг/(кв. м x ч);

К - коэффициент теплопередачи n корпуса при принятом массовом

n

напряжении поверхности нагрева, Вт/(кв. м x °С).

6.3.24. По принятым в п. 6.3.21 значениям массового напряжения

поверхности нагрева и вычисленным потребным полезным разностям

температур строим нагрузочные характеристики ДЕЛЬТА t =

n

f(омега). По нагрузочным характеристикам и полезным разностям

температур рекомендуемого температурного режима выпарной установки

(табл. 14) определяем расчетные массовые напряжения поверхности

р

нагрева корпусов (омега ).

n

6.3.25. Площадь поверхности нагрева корпусов выпарной

установки, кв. м:

x W

n

F = ---------,

n р

24 омега

n

где:

A - мощность завода, тонн свеклы в сутки;