ВВЕДЕНИЕ

Литература:

Колесников В.А., Нечаев Ю.Г. Теплосиловое хозяйство сахарных заводов. – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 392 с.

Сахарная промышленность является самой тепло- и энергоемкой из всех отраслей пищевой промышленности. а доля сахарной промышленности по этим видам энергии в пищевой промышленности достигает 40 %. Нет другой такой отрасли с таким широким использованием тепловых процессов. В настоящее время доля топлива в себестоимости сахара-песка достигает 25-28 %.

В 80-90 годы расход условного топлива в целом по отрасли составлял 6,5 – 7.5 % к массе свеклы, в настоящее время за счет совершенствования технологических процессов, рационализации тепловой схемы и выпуска экономичного теплового оборудования этот показатель снизился до 5 - 5,5 %. Но и это не предел, так как на заводов Европы этот показатель составляет около 3 %. На лучших сахарных заводах России расход условного топлива уже приближается к 3 % к массе свеклы.

За годы развития сахарной промышленности произошли глобальные перемены в тепловом и энергетическом хозяйстве заводов. В начале истории развития сгущение соков проводили в одну ступень открытым огнем, что приводило к большим потерям сахарозы от термического разложения и большому расходу топлива. В настоящее время соки сгущаются на многокорпусных выпарных установках, в которых значительно повышена кратность испарения., т.е. количество воды, выпаренной 1 кг пара.

Основными потребителями тепла на сахарных заводах являются: диффузионные аппараты, сушка жома, подогрев соков, сгущение соков до сиропа, уваривание утфелей, сушка сахара, сюда же можно отнести и обжиг известняка, так как тратится твердое топливо.

Произошли изменения и в ТЭЦ – теплоэлектроцентраль. Вместо твердого топлива перешли на природный газ и мазут. В основном ТЭЦ в настоящее время использует природный газ, а мазут является резервным топливом на случай прекращения подачи газа.

Проблема экономии топливно-энергетических ресурсов не потеряла своей актуальности и в настоящее время. Поэтому такие направления как : совершенствование технологических схем и тепловых схем находятся в стадии постоянного изучения.

1 Понятие о тепловой схеме сахарного завода

Тепловой схемой сахарного завода называется схема распределения отдельных видов теплоносителей между различными потребителями.

Основным теплоносителем на сахарных заводах является водяной пар, производителем которого является ТЭЦ. В парогенераторах ТЭЦ ( паровые котлы) за счет сжигания природного газа испаряют химически очищенную воду и получают перегретый пар с температурой 440 ^оС. Такой пар не может быть использован в технологических процессах, так как приведет к большим потерям сахарозы от термического разложения. Поэтому его подают на турбины, где механическая энергия пара преобразуется в электрическую. Затем в него впрыскивается горячая вода для получения насыщенного пара. При этом температура пара снижается до 140 ^оС. Кроме того часть пара подают на РОУ (редукционно-охладительную установку, где он охлаждается до температуры 140 ^оС и насыщается водой. Этот пар является резервным для поддержания необходимого расхода его на технологические нужды. Пар после турбины и РОУ называется ретурным или греющим паром.

Таким образом, ТЭЦ одновременно вырабатывает греющий пар и электрическую энергию, которые используются сахарными заводами на внутреннее потребление и обеспечения жизнедеятельности рабочего поселка. Во время сезона сахароварения

избыток электроэнергии отправляют в единые энергосистемы, а вовремя перестоя когда ТЭЦ не работает, электроэнергию сахарные заводы берут из единых энергосистем.

2 Требования к рациональной тепловой схеме

Тепловая схема сахарного завода неразрывно связана с технологической схемой и обеспечивает все необходимые для получения сахара процессы.

Тепловая схема, в которой максимально используются тепловые отходы для теплотехнических и энергетических нужд называется рациональной. К таким схемам предъявляются следующие требования:

- неразрывная связь с технологической схемой,

- обеспечение сгущения сока до сиропа с СВ= 65 %, в настоящее время 72 %,

- нагрев продуктов с наименьшими затратами и потерями тепла до заданных температур,

- максимальное использование тепла конденсатов,

- максимальное использование тепла утфельных паров,

- минимальный выход пара с выпарной установки на конденсатор (при расчетах принимается равным 0),

- простота и надежность в эксплуатации и ремонте.

Так основным теплоносителем сахарных заводов является насыщенный водяной пар, выработанный ТЭЦ. Вторичными теплоносителями являются:

- вторичные и экстра-пары выпарной станции – это пары, получаемы при испарении воды в корпусах выпарной станции, утфельные пары, пары самоиспарения.

В настоящее время в качестве многокорпусных выпарных установок используются следующие:

- четырехкорпусная с концентратором,

- пятикорпусная.

В качестве выпарных аппаратов используются:

- вертикальные с центральной циркуляционной трубой.

- вертикальные пленочные,

- вертикальные пластинчатые.

Широк круг подогревателей, если раньше в основном использовались вертикальные трубчатые многоходовые подогреватели, то в настоящее время широкое распространение получили пластинчатые, быстроходные и другие типы