Установки для упаривания фугата послеспиртовой барды

 

ООО «ОКБ ТЕПЛОСИБМАШ» предлагает установки для упаривания фугата послеспиртовой  барды, стоимость и удельные энергозатраты которых значительно ниже, чем у зарубежных аналогов.

Преимуществами предлагаемых установок являются:

-         низкие удельные расходы  греющего пара и охлаждающей воды;

-          длительный межпромывочный пробег, обусловленный проведением процессов выпаривания под вакуумом с малым временем пребывания упариваемого фугата на теплообменных поверхностях со специальным профилем, интесифицирующим теплопередачу и снижающим отложения.

-         относительно малая металлоемкость, высокая заводская готовность, позволяющие снизить стоимость установок и затраты на строительно-монтажные работы.

Разработаны 4 типоразмера установок для спиртзаводов  прозводительностью  по спирту 1500, 3000, 6000, 10000 дал/сутки.

 Для выпаривания воды из фугата барды в установках используется многоступенчатый вертикально-трубный пленочный испаритель специальной моноблочной конструкции. Процесс испарения влаги из фугата барды осуществляется в нисходящем пленочном режиме течения жидкости по стенкам вертикальных теплообменных труб. В испарителе используются теплообменные трубы специального профиля для интенсификации теплообмена и снижения отложений в трубах. Греющий пар из внешнего источника используется только в первой ступени испарителя, а каждая последующая ступень обогревается вторичным паром, испаренным из предыдущей ступени. Применение такой конструкции испарителя обеспечивает высокую интенсивность теплообмена и испарения при относительно низких энергозатратах. Процесс испарения фугата барды в ступенях, с целью снижения отложений на стенках теплообменных труб, ведется под вакуумом при температурах 50-95ОС. Моноблочное исполнение испарителя обеспечивает компактность выпарной установки, высокую заводскую готовность изготавливаемого оборудования, позволяет снизить затраты на строительство и монтаж установки. В комплект поставки установки входит  все оборудование, необходимое для эксплуатации – емкости, насосы, вакуум-насосы, арматура, приборы, щит управления и контроля. Конструктивное устройство испарителя обеспечивает возможность очистки и промывки внутренних устройств от отложений барды.

«ОКБ ТЕПЛОСИБМАШ» может поставить Заказчикам установки упаривания фугата барды для типовых технологических линий производства спирта различной мощности с расходами по исходному фугату барды от 7,5 м3/ч (180м3/сутки) и выше. В табл. 1 приведены основные технические характеристики установок, а на рис. 1 показана их принципиальная схема.

Таблица 1. Основные технические характеристики установок.

Производительность завода по спирту, дал/сутки.

    1500

     3000

       6000

    10000

Расход упариваемого фугата

барды, м3/ч (м3/сутки).

7, 5 (180)

15 (360)

30 (720)

50 (1200)

Содержание сухих веществ (а.с.в), %:

-         в исходном фугате барды

-         в упаренном фугате барды

 

2,1 – 4,5

 

35 - 40

 

   2,1 – 4,5

 

     35 - 40

 

2,1 – 4,5

 

35 - 40

 

2,1 – 4,5

 

   35 - 40

Температура, 0С:

- исходного  фугата барды

- упаренного фугата барды

 

 80 – 100

  45 - 50

 

80 – 100

  45 - 50

 

80 – 100

  45 - 50

 

80 – 100

  45 - 50

Расход пара с давлением 1,5 ата, т/ч

     1,2

      2,4

      4,8

    8,0

Расход охлаждающей воды с начальной температурой 28 0С, м3

 

    110

 

       215

 

      425

 

   710

Расход электроэнергии (без учета расхода электроэнергии на охлаждающую воду), кВт/ч

 

     18

 

      35

 

        70

 

    115

Габаритные размеры (с площадками обслуживания), длина х ширина х высота, м

 

6,0х3,5х7,0

 

9,0х3,5х7,0

 

14,0х4,0х7,0

 

17,0х4,5х 7,0

 

Рис. 1. Принципиальная схема установки для упаривания фугата послеспиртовой барды.

 

 

          В состав основного оборудования установки входят:

испаритель вертикально-трубный шестиступенчатый ИП, циркуляционные насосы НЦ1-НЦ7, сборник упаренного фугата СФ, сборник конденсата греющего пара СК, сборник дистиллята СД, емкость промывочного раствора Епр, насосы перекачки концентрированного фугата барды НКФ, насосы перекачки конденсата НК, насосы перекачки дистиллята НД, насос промывочного раствора НПР, вакуумный насос ВН.

     Конструктивное устройство испарителя ИП видно на рисунке 1.

 Испаритель содержит шесть испарительных ступеней с вертикальными трубчатками  и один вертикальный конденсатор, каплеотделители, люки, смотровые окна, штуцера и патрубки. Корпус испарителя коробчатой формы разделен вертикальными поперечными перегородками на испарительные ступени и конденсатор. В нижней части испарительных ступеней для перетока барды выполнены переточные окна. Над каждым  трубным пучком испарительной ступени установлены камеры с распределительными устройствами для подачи барды в теплообменные трубы. В паровом пространстве каждой ступени над уровнем жидкости установлены каплеоотделители. Испарительные ступени и конденсатор последовательно соединены гидрозатворами для отвода выпаренной влаги. Для осмотра внутренних объемов испарителя в каждой ступени предусмотрены  смотровые окна и люки.

Материальное исполнение испарителя – теплообменные трубки, распределительные устройства, каплеотделители - сталь 12Х18Н10Т, остальное – углеродистая сталь.

Работа испарителя основана на принципе испарения жидкости в тонкой пленке внутри труб за счет теплоты конденсации пара и вскипания  в объеме жидкости, перегретой относительно температуры насыщенных паров этой жидкости, равновесной давлению паров в объеме.

Установка работает следующим образом:   исходный фугат барды после фильтров поступает в кубовую часть  испарителя ИП через вторую ступень. В кубовой части  циркуляционными насосами фугат барды подается на верхние трубные решетки и через распределительные насадки поступает в теплообменные трубы. В трубах фугат барды тонкой пленкой, испаряясь, стекает в кубовую часть испарителя: в первой ступени за счет тепла  греющего пара от внешнего источника,  в   последующих ступенях  за  счет вторичного пара, образовавшегося в предыдущих ступенях. Одновременно поступившая в кубовую часть фугат барды за счет прогрессирующего вакуума последовательно перетекает через все ступени испарителя, в которых вскипает,  упаривается и охлаждается. Пар, образовавшийся в трубах испарителя и пар от кипения фугата барды в кубовой части очищается от капельной влаги в каплеотделителях. Упаренный и охлажденный фугат барды из последней ступени насосом подается в первую, в которой продолжается процесс нагрева и выпаривания воды из фугата промежуточной концентрации за счет теплоты греющего пара, подаваемого в межтрубное пространство первой ступени.  Из  первой ступени фугат барды, упаренный до требуемой концентрации, выводится в сборник СФ и далее насосом НКФ перекачивается в сушильное отделение.

При ухудшении теплопередачи в ступенях испарителя вследствие отложений на стенках и, соответственно,  снижении производительности установки, теплообменные поверхности и внутренние полости испарителя периодически промываются щелочным раствором с помощью насосов НПР, НЦ1-НЦ6 и промывочной емкости  Епр.

Конденсат греющего пара первой ступени через сборник СК с помощью насосов НК возвращается в котельную. Конденсат вторичного пара (дистиллят) стекает в нижнюю часть межтрубного пространства трубчаток, выводится из установки в сборник дистиллята СД и насосом НД возвращается в технологию. Теплота конденсации пара последней  ступени испарителя отводится  охлаждающей (оборотной) водой в конденсаторе.

Неконденсирующиеся газы из конденсатора вакуумным насосом ВН выводятся в атмосферу.

   Оборудование установки по высоте размещается на двух уровнях.    

Многоступенчатый испаритель  устанавливается на металлическую конструкцию на отметке 3,0 м.

Сборники конденсата, упаренного фугата, дистиллята, емкость для промывочного раствора  и все насосы расположены на отметке 0,0м.