Дипломная работа: Выпарная установка для концентрирования квасного сусла

В выпарной установке применены покупные изделия (арматура и насосы), соответствие которых техническим характеристикам, режимам работы, гарантийным срокам, условиям эксплуатации согласовано со специальными организациями.

1.6.2 Описание схемы выпарной установки

В состав выпарной установки для упаривания квасного сусла входят: аппараты выпарные трубчатые плёночного типа, аппараты роторные плёночные с шарнирными лопатками, теплообменники типа “труба в трубе,” сборники и другое вспомогательное оборудование.

Процесс упаривания квасного сусла на выпарной установке протекает следующим образом.

Исходное осветлённое квасное сусло с содержанием сухих веществ 14 - 15 % накапливают в сборнике С1, откуда с помощью насоса Н1(Н2) прокачивают через теплообменники ТТ1ТТ3, где сусло нагревают до температуры 95С. В теплообменниках ТТ1 и ТТ2 сусло нагревают конденсатом вторичного и греющего пара, в теплообменнике ТТ3 - греющим паром. Нагретое сусло подают в аппарат емкостной АЕ, где его подвергают деаэрации (освобождению от растворённых в нём воздуха и газов) при температуре 9095С, затем из аппарата АЕ сусло самотёком поступает в выпарной аппарат АВ1, где его подвергают выпариванию при температуре 90С с доведением концентрации сухих веществ до 2025% и вязкости до (14)10Пас. Из выпарного аппарата АВ1 сусло самотёком перетекает в выпарной аппарат АВ2, где его подвергают упариванию при температуре 70С с доведением концентрации сухих веществ до 4045% и вязкости до (48)10Пас.

Из выпарного аппарата АВ2 квасное сусло поступает в сборник С2, откуда насосом Н11(Н12) его подают на первую секцию аппарата роторного плёночного АР1(АР2), в которой упаривание сусла происходит при температуре 7580С с доведением концентрации сухих веществ до 6870% и вязкости (350380)10Пас. Затем сусло в виде плёнки поступает во вторую секцию роторного аппарата АР1(АР2), где процесс выпаривания происходит на горячей стенке этой секции при температуре 120130С, концентрация при этом достигает по сухим веществам 7072% и вязкость сусла повышается до (380400)10Пас. Процесс упаривания и тепловая бработка сусла происходит одновременно в течении короткого времени (2025с). За это время сусло приобретает требуемую окраску и ароматические качества. Упаренный и ароматизированный концентрат квасного сусла после аппарата роторного АР1(АР2) сливают в сборник С3, откуда насосом Н7(Н8) откачивают на склад готовой продукции.

Греющим паром для первого выпарного аппарата является смесь двух паровых потоков (греющего пара, поступающего с ТЭЦ с давлением 0,6 МПа и вторичного пара, выходящего из аппарата АВ1 с давлением 0,07 МПа, который дожимается с помощью компрессора пароструйного КП до давления 0,15 МПа).

Конденсат греющего пара используется для подогрева исходного квасного сусла в теплообменнике ТТ2 и далее возвращается в котельную.

Греющим паром для аппарата АВ2 служит вторичный пар аппарата АВ1. Конденсат вторичного аппарата АВ2 используется для нагрева исходного квасного сусла в теплообменнике ТТ1. После теплообменника ТТ1 охлаждённый конденсат сливается в сборник С4 и далее поступает на технологические нужды.

Греющим паром для аппарата роторного АР1(АР2) служит пар, поступающий с ТЭЦ. Конденсат греющего пара из аппарата АР1(АР2), пройдя через конденсатоотводчик, возвращается на ТЭЦ.

Вторичный пар из сепаратора аппарата АВ2 и роторного аппарата АР1(АР2) поступает на конденсатор вертикальный вакуумный КВВ, сюда же поступает паровоздушная смесь из греющей камеры выпарного аппарата АВ2 и аппарата емкостного АЕ.

В конденсаторе происходит конденсация пара охлаждающей водой, конденсат сливается в сборник С4, а не сконденсировавшиеся газы поступают на вакуум - насос пароэжекторный ВНП. В целях предотвращения загрязнения окружающей среды выхлопная труба пароэжекторного вакуум - насоса заведена в сборник С4, сюда же поступает конденсат из конденсатора пароэжекторного вакуум - насоса.

Для создания вакуума во время пуска выпарной установки в схеме предусмотрен водокольцевой вакуум - насос ВН1(ВН2).

1.6.3 Аппаратурное оформление выпарной установки

В разрабатываемой выпарной установке в качестве основного оборудования применены аппараты выпарные плёночного типа, а в качестве вспомогательного оборудования - теплообменники, конденсатор вертикальный вакуумный, сборники, насосы и другое типовое оборудование и арматура.

1.6.3.1 Аппараты выпарные плёночного типа АВ1АВ2

На первой стадии упаривания квасного сусла от концентрации 15% до 24% и от 24% до 45% применены выпарные трубчатые аппараты плёночного типа с рециркуляцией раствора. Выпарной аппарат данной конструкции состоит из греющей камеры и сепаратора. Для рециркуляции раствора и получения требуемой плотности орошения предусмотрен центробежный насос Х 90/49 - А - К - СД - УЗ.

Для равномерного распределения жидкости по греющим трубам предусмотрено распределительное устройство, представляющее собой набор перфорированных листов и распределительных трубопроводов, подающих жидкость на эти листы.

Принцип работы выпарного аппарата заключается в следующем. Квасное сусло центробежным насосом подаётся в распределительное устройство, расположенное в верхней части греющей камеры, затем в виде тонкой плёнки стекает вниз по внутренней поверхности труб и упаривается до заданной концентрации.

Образующийся вторичный пар вместе с квасным суслом поступает в сепаратор. Часть упаренного квасного сусла самотёком направляется в следующий корпус, а остальная часть смешивается со свежим квасным суслом и снова направляется на рециркуляцию и упаривание.

Конструктивные данные выпарных аппаратов:

- площадь поверхности нагрева, м 200

- диаметр греющей камеры, мм 1200

- диаметр сепаратора, мм 2000

Размер греющих труб мм:

- диаметр и толщина 382

- длина 4000

Количество греющих труб, шт. 416

Конструкционный материал - сталь марки 08Х22Н6Т