Спосіб регулювання продуктивності багатоступеневої випарної станції

Изобретение может быть применено в сахарной промышленности и в других о траслях, где используется принцип многоступенчатого выпаривания продуктов из раствора воды (химическая, пищевая промышленность и пр.). Известен способ регулирования производительности многоступенчатой выпарной станции [Загродский С. Тепловое хозяйство сахарных заводов. Перевод с польского под ред. А. Р. Сапронова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с. 51]. Способ основывается на регулировании общей разницы температур между греющим паром, поступающим на первую ступень выпарной станции, и вторичным паром последней ступени. За счет регулирования общей разницы температур соответственно изменяют величину производительности выпарной станции. Недостатком рассмотренного способа регулирования является его неэкономичность, т.к. имеем дополнительный расход греющего пара, что ведет к значительному увеличению общего теплопотребления на выпарной станции и к перерасходу топлива. Известен способ регулирования производительности выпарной станции, принятый нами за прототип, [Колесников В.А., Нечаев Ю.Г. Теплосиловое хозяйство сахарных заводов - М.: Пищевая промышленность, 1980, с. 78]. Регулирование осуществляют при изменении подачи сока, дигестии свеклы, а также в процессе образования слоя накипи на поверхностях нагрева выпарной станции. При изменении величины подачи сока, дигестии свеклы, а также в процессе образования слоя накипи поддерживаем уровень сока по всем ступеням выпарной станции постоянным, изменяем величину подачи греющего пара на первую ступень или меняем уровень разрежения давления на последней ступени выпарной станции, при этом в случае увеличения производительности выпарной станции осуществляют дополнительный отбор пара с ее последней ступени, на концентратор, что увеличивает потери. Недостатки этого способа регулирования заключаются в том, что: - отсутствует регулирование производительности выпарной станции при колебаниях величины пароотборов потребителями с переменным графиком теплопотребления (вакуум-аппараты), что проявляется в колебаниях показателя плотности сиропа; - имеет место потеря тепла со вторичным паром последней ступени выпарной станции и, как следствие, большой перерасход топлива по сахарному заводу; - наблюдается дополнительное увеличение потребления электроэнергии по предприятию; - объект регулирования (выпарная станция) имеет большую инерционность. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа регулирования производительности многоступенчатой выпарной станции путем дополнительного использования части вторичного пара из ступеней выпарной станции, осуществляющи х теплоснабжение потребителей с переменным графиком теплопотребления, обеспечить работу выпарной станции со стабильным и максимально возможным оптимальным показателем содержания сухи х ве ществ в сиропе на выходе из выпарной станции с одновременной защитой от возможности кристаллизации сахара на участке между выпарной станцией и продуктовым отделением сахарного завода. Способ регулирования производительности многоступенчатой выпарной станции включает поддержание уровня сока на всех ступенях выпарной станции постоянным. Согласно изобретению общую разницу температур между греющим паром, поступающим на первую ступень выпарной станции, и вторичным паром последней ступени поддерживают постоянной, производят регулируемый отбор части вторичного пара со ступеней, осуществляющи х теплоснабжение потребителей с переменным графиком теплопотребления, в греющую камеру одной из ступеней ВС, находящихся до ступени, где имеем данный регулируемый отбор, включая и эту ступень. Причинно-следственная связь между предлагаемыми признаками и ожидаемым техническим результатом заключается в следующем. При одном или одновременно нескольких отклонениях в режиме работы выпарной станции (ВС) от заданных значений, а именно при изменении: - величины подачи сока, поступающего на ВС; - показателя дигестии стружки, поступающей на диффузионную станцию завода; - величины пароотборов на ступенях ВС, осуществляющих теплоснабжение потребителей с переменным графиком теплопотребления (вакуум-аппараты); - значения толщины слоя накипи на поверхностях нагрева ВС; имеем изменение значения показателя содержания сухи х ве ществ в сиропе на выходе из ВС (СВсир). Причиной изменения значения СВсир по сравнению с заданным значением, соответственно в зависимости от характера отклонений, является изменение: - количества и скорости прохождения сока по ступеням ВС; - значение показателя содержания сухих ве ществ в соке (СВс), поступающего на ВС; - количества вторичного пара на ступенях ВС, осуществляющи х теплоснабжение вакуум-аппаратов (ВАП); - условий теплообмена по ступеням ВС. Чтобы поддерживать значение СВсир на необходимом уровне регулируют величину отбора части вторичного пара со ступеней, осуществляющих теплоснабжение ВАП, на одну из ступеней ВС. Как следствие, производительность ВС принимает новое значение, при котором величина СВсир возвращается к требуемой заданной величине. Любое одно или одновременно несколько резких отклонений в режиме работы ВС от заданных значений, такие как: - уменьшение величины подачи сока, поступающего на ВС; - увеличение показателя дигестии свекловичной стружки; - увеличение величины пароотбора на ступенях, осуществляющи х теплоснабжение ВАП; и при отсутствии предполагаемого регулирования, может быть причиной кристаллизации сахара на участке между ВС и продуктовым отделением завода, значение СВсир при этом значительно повышается. Уменьшая величину отбора пара со ступеней, осуществляющих теплоснабжение ВАП, в греющую камеру одной из ступеней ВС, находящихся до ступени, где имеем данный регулируемый отбор, включая и эту ступень, мы уменьшаем производительность ВС, значение СВсир при этом снижается до необходимой заданной величины. Т. е., как видим, опасность кристаллизации сахара на рассматриваемом участке практически отсутствуе т и поэтому можно рекомендовать работу ВС с максимально возможным оптимальным значением показателя СВсир=7075%, который при данном регулировании будет поддерживаться постоянным. На чертеже изображена установка для реализации способа. Способ осуществляется следующим образом. Регулирование производительности ВС возможно раздельно или одновременно в четырех направлениях, которые возникают при отклонениях в режиме работы ВС от заданных значений при изменениях: - количества сока, поступающего на ВС; - показателя качества (дигестии) стружки, поступающей в ди ффузионное отделение; - значения пароотбора на ступенях ВС, осуществляющи х теплоснабжение ВАП; - величины слоя накипи на поверхностях нагрева ВС. При одном или одновременно нескольких из вышеперечисленных отклонений в режиме работы ВС, при поддержке уровня сока по всем ступеням отклонений ВС постоянным, имеем изменение производительности по выпариваемой воде, при этом значение СВсир также отклоняется от заданной величины. Для поддержания стабильного режима работы ВС с заданным значением СВсир и требуемой для этого величиной производительности ВС регулируют количество отбираемой части вторичного пара со ступеней ВС, осуществляющих теплоснабжение ВАП, в греющую камеру одной из ступеней ВС, находящихся до ступени, где имеем данный регулируемый отбор, включая и эту ступень. В результате имеем близкое или равное заданному значение СВсир, а также необходимую величину производительности ВС. Пример осуществления способа представляет собой следующее. Объектом регулирования является многоступенчатая ВС, которая состоит из нескольких ступеней выпаривания, с одним или более выпарными аппаратами на ступень, концентратора и барометрического конденсатора. Выпарные аппараты и концентратор соединены между собой по выпариваемому раствору или сиропу и по вторичному пару, кроме того выпарные аппараты соединены с теплопотребителями по вторичному пару, причем теплоснабжение данных потребителей осуществляется за счет отбора вторичного пара со ступеней ВС. Пусть мы имеем многоступенчатую ВС (1-4) с концентратором 5 и барометрическим конденсатором 6. На каждом из выпарных аппаратов осуществляется пароотбор к потребителям с постоянным графиком теплопотребления 7, а на выпарных аппаратах второй ступени также к потребителям с переменным графиком теплопотребления (ВАП) 8, т. е. предполагаем, что теплоснабжение последних осуществляется вторичным напором второй ступени ВС. Первая ступень ВС, на которую поступает сок для дальнейшего его выпаривания, обогревается греющим паром, поступающим на ВС с парогенераторов ТЕЦ, и вторичным паром второй ступени, поступающим из механической или тепловой установки регулирования производительности ВС. Последующие ступени ВС обогреваются вторичным паром предыдущей ступени. Пусть имеем механическую установку или турбокомпрессор. В качестве привода используем электродвигатель 10. Турбокомпрессор обеспечивает реализацию рассмотренного способа путем регулирования величины отбора части вторичного пара, например, со второй ступени ВС в греющую камеру первой ступени. Непосредственное изменение количества отбираемой части вторичного пара напрямую зависит от отклонения величин, характеризующих режим работы ВС, от заданных значений и достигается с помощью вентиля 11. Перепуск избытка вторичного пара с последней ступени ВС на 5 и далее на 6 в патентуемом способе отсутствует, т.е. вентиль 12 закрыт.