3.4. Аппараты для подогрева продуктов кукурузно-крахмального производства

В производстве сырого кукурузного крахмала теплообменные аппараты применяются для подогрева: фильтрата, передаваемого с отцедочных вакуум – фильтров для кашки в замочные чаны; крахмального молока перед сепарированием; глютеновой воды с сепараторов для пастеризации; свежей воды, идущей на промывку и разводку крахмала на вакуум – фильтрах.

Теплообменники для подогрева или охлаждения продуктов крахмального производства или воды классифицируются следующим образом: теплообменные аппараты смешения (с барботером), в которых для подогрева продукта теплоноситель с более высокой температурой смешивается непосредственно с продуктом, и поверхностные теплообменники, в которых передача тепла производится через стенку, разделяющую теплоноситель и продукт. Группа поверхностных теплообменников имеет несколько разновидностей: с рубашкой, змеевиковые, трубчатые, пластинчатые. Движение продукта в каждом из них может быть: конвективным (естественным), происходящим из-за разности плотностей более холодного и более теплого продукта, и принудительным (организованным), создаваемым мешалками или насосами.

3.4.1. Теплообменники с поверхностью, образованной стенками аппарата

К теплообменникам данного типа относятся аппараты с рубашками и типа «труба в трубе».

Рисунок 3.14. Теплообменник с рубашкой: 1 – корпус; 2 – рубашка; 3 – мешалка; 4 – труба переливания; 5 – привод мешалки; 6 – люк

Теплообменники с рубашкой (рисунок 3.14) применяются в тех случаях, когда не требуется больших площадей теплообмена (поверхностей нагрева). Пар или воду пропускают через рубашку; передача тепла эффективна в случае конденсации пара на поверхности теплообмена, избыточное давление в рубашке не выше 1 МПа.

Рисунок 3.15. Теплообменник типа «труба в трубе»

Теплообменник типа «труба в трубе» (рисунок 3.15) дает возможность применения больших скоростей теплоносителей, что обеспечивает высокие коэффициенты теплопередачи, а также организовать противоток теплоносителей, что позволяет значительно сблизить их температуры.

3.4.2. Кожухотрубные теплообменные аппараты (решоверы)

Теплообменники данного типа получили наибольшее распространение в крахмальном производстве. Кожухотрубные теплообменные аппараты с неподвижными трубными решетками классифицируются следующим образом: по количеству ходов – одноходовые и многоходовые (2,4 и 6 ходов); по расположению в пространстве – вертикальные и горизонтальные; по давлению рабочих сред – работающие под давлением (в зависимости от диаметра корпуса) и под разрежением (давление 0,06 МПа); по виду теплоносителя – с водой, насыщенным паром, паром из отбора турбин, вторичным паром выпарных установок.

Кожухотрубный шестиходовой теплообменник (рисунок 3.16) состоит из: корпуса; эллиптических крышки и днища; двух трубных решеток; труб диаметром 25 х 2 мм или 38 х 2 мм; патрубков для ввода 1 и вывода 3 продукта; воздушного 2 и спускного 6 штуцеров; патрубков для подвода 5 пара или горячей воды и отвода 4 конденсата и неконденсирующихся газов.

Рисунок 3.16. Кожухотрубный теплообменник

Принцип действия. В трубное пространство подается продукт, в межтрубное – пар (или горячая вода). Продукт, циркулируя по трубам в аппарате, получает тепло, нагревается и отводится из него. Пар (или вода), отдавая тепло, охлаждаются и в виде конденсата или жидкости также выводится из теплообменника. Для интенсификации теплообмена путем увеличения скорости теплоносителя в межтрубном пространстве устанавливаются сегментные перегородки. Допустимая максимальная разность температур труб и корпуса – 30 0С.