CC BY
50
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Эффективное использование
пара вторичного вскипания*
А.Г. Шуб, А.В. Гулаков
ООО «Спиракс-Сарко Инжиниринг»
В первой части статьи мы пришли к выводу, что пар вторичного вскипания обладает весьма значительным теплосодержанием, и при соблюдении ряда условий его использование может быть очень выгодным с экономической точки зрения. Теперь мы предлагаем рассмотреть различные варианты применения пара вторичного вскипания на пищевом производстве.
Регулирование давления вторичного пара
В некоторых случаях, например при последовательном использовании вторичного пара, проблемы с регулированием давления не возникает. Вторичный пар в этом случае применяется при том же давлении, при котором он имеется в наличии, и в том же самом процессе, из которого отводится конденсат высокого давления. Остается только соединить трубопровод вторичного пара с потребителем низкого давления. На рис 1. приведена схема использования вторич-
Рис. 1. Схема использования вторичного пара в многоступенчатом паровоздушном калорифере
ного пара в многоступенчатом паровоздушном калорифере. Конденсат высокого давления от трех последних секций калорифера отводится в сепаратор. Вторичный пар от сепаратора поступает на первую секцию калорифера, которая играет роль секции предподогрева холодного воздуха. Достаточно большая поверхность теплообмена секции пред-подогрева в совокупности с низкой температурой холодного воздуха на входе в секцию обеспечат быструю и полную конденсацию вторичного пара низкого давления.
В зависимости от температуры воздуха на входе в калорифер давление конденсации вторичного пара внутри секции предподогрева может оказаться очень низким, вплоть до вакуума. Поэтому, если возможно, сепаратор вторичного пара вместе с конденсатоотводчиком надо располагать как можно ниже относительно калорифера. Это обеспечит дополнительный гидростатический подпор конденсата для его продавливания через конденсатоотводчик. В том случае, если опустить сепаратор достаточно низко не удается, для отвода конденсата от сепаратора может потребоваться использование перекачивающего конден-сатоотводчика, способного удалить конденсат от калорифера на любых режимах его работы, в том числе и из-под вакуума.
Если конденсация вторичного пара будет происходить при давлении ниже атмосферного, не лишней будет установка прерывателя вакуума, который располагается на паропроводе непосредственно перед калорифером. Это предотвратит возникновение в секции предподогрева разряжения и обеспечит удовлетворительный отвод конденсата под действием гравитации.
Последовательное использование вторичного пара
Последовательное использование вторичного пара позволяет наиболее полно утилизировать тепло пара. На рис. 2 представлена схема применения паровых радиаторов, предназначенных для отопления. Пар высокого давления подается приблизительно к 90 % радиаторов, конденсат от которых отводится в сепаратор вторичного пара. Вторичным паром запитываются остальные 10 % радиаторов. Бывает, что количество вторичного пара недостаточно для запитки, например, двух радиаторов, но для одного радиатора его слишком много. В этом случае может оказаться выгоднее установить два радиатора и дополнительно подпитывать их паром высокого давления, чем выбрасывать излишки вторичного пара в атмосферу.
Независимое использование вторичного пара
На рис. 3 представлена схема, в которой вторичный пар используется на независимых потребителях. Источником вторичного пара служит конденсат, поступающий в сепаратор от трех варочных котлов и дренажа конденсатопровода высокого давления. Однако он не может использоваться для подогрева еще одного варочного котла просто из-за его отсутствия или слишком низкого давления вторичного пара. Поэтому он заводится на питание потребителей низкого давления, например, радиаторов отопления. Если имеются излишки вторичного пара, то сброс их в атмосферу рекомендуется осуществлять не через обычный предохранительный клапан, а через клапан, поддерживающий давление «до себя». Пружинный предохранительный клапан не предназначен для работы в условиях частых срабатываний, что может привести к быстрому износу пары диск-седло и, как следствие, утечкам пара. Тем не менее применение клапана, поддерживающего давление «до себя», не исключает установку предохранительного клапана на сепараторе. Он играет роль защитного устройства и настраивается на среднее давление меж-
Рис. 2. Схема применения паровых радиаторов
Пар пмэдгйАшннйч гаюдоншО
1Г~ ■ ■ *
I
* Продолжение. Начало см. в журнале «Пищевая промышленность», № 10
Рис. 3. Схема использования вторичного пара на независимых потребителях
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
ду давлением настроики клапана, поддерживающего давление «до себя», и рабочим давлением паровоИ системы.
В некоторых случаях, например когда в летнее время необходимость во вторичном паре мала или отсутствует вовсе, можно установить ручноИ запорный клапан в обвод сепаратора и отправлять смесь конденсата и вторичного пара прямо в вентилируемый в атмосферу конденсатный бак (байпасный клапан на схеме не показан).
Способы снижения парения из конденсатных баков
В конце нашей статьи мы рассмотрим случаи, когда невозможно избежать образования вторичного пара низкого давления, но не представляется возможным его использование. Вместо того чтобы просто сбрасывать вторичный пар в атмосферу, можно предложить схему, изображенную на рис. 4.
Данное применение может оказаться полезным в том случае, когда нет возможности вывести вентиляционную трубу на улицу и если вторичный пар поступает из конденсатного бака непосредственно в помещение.
На вентиляционной трубе устанавливается легкая конструкция из нержавеющей стали, представляющая собой цилиндрическую камеру, в которой под
давлением через форсунки разбрызгивается холодная вода. Регулирование расхода холодной воды осуществляется с помощью простейшей системы регулирования температуры прямого действия, настроенной таким образом, чтобы из вентиляционной трубы выходило минимально возможное количество вторичного пара. Для конденсации 1 кг вторичного пара при атмосферном давлении требуется около 6 кг охлаждающей воды.
Если в качестве охлаждающей воды используется чистая, прошедшая водо-подготовку вода, то она может быть смешана с конденсатом и в дальнейшем использована для подачи в деаэратор и котел. Если же охлаждающая вода не пригодна для дальнейшего применения, может быть предложено альтернативное расположение камеры.
Таким образом, вторичный пар:
• образуется при попадании горячего конденсата в зону пониженного давления;
• обладает весьма значительным теплосодержанием;
• всегда имеет более низкие параметры, чем конденсат, из которого он образовался;
• необходимое условие его утилизации - наличие потребителей пара низких параметров, а также расположение
источника вторичного пара поблизости от потребителей;
• технические решения требуют специального подхода и оборудования.
В заключение необходимо сказать, что использование пара вторичного вскипания уже хорошо зарекомендовало себя на ряде российских предприятий. Специалисты «Спиракс-Сарко Инжиниринг» смогут обследовать Ваше предприятие и проконсультировать по поводу наиболее эффективного способа утилизации тепла, пара и конденсата.
г. Санкт-Петербург, г. Москва,
тел.: (812) 331-7265 тел.: (495) 755-9062
www.spiraxsarco.com/ru
Узнать телефон представительства в Вашем регионе Вы можете, обратившись в центральные офисы.
spiral
для уверенной работы в ПАРе
• Котельные системы
• Конденсатоотводчики
• Конденсатные насосы
• Системы регулирования
• Трубопроводная арматура
