CC BY
61УДК 664.1.033.4
Комплексная оценка основных типов диффузионных установок свеклосахарного производства
Б.Н. ВАЛОВОЙ, канд. техн. наук, С.Л. ФИЛАТОВ
Инжиниринговая компания «НТ-Пром» (e-mail: [email protected]) С.М. ПЕТРОВ,д-р техн. наук (e-mail: [email protected]) Н.М. ПОДГОРНОВА, д-р техн. наук(e-mail:[email protected]) В.И. ТУЖИЛКИН, д-р техн. наук (e-mail: [email protected]) Московский государственный университет пищевых производств
На этапе перехода сахарной промышленности к реализации непрерывного процесса экстрагирования сахара из свёклы ведущие сахаропроизводящие страны пошли различными путями технической реализации (оформления) механизированных экстракторов — диффузионных установок. Например, в Российской Федерации, как и ранее в СССР, применяются колонные и наклонные шнековые, в Англии и Франции — ротационные, в Германии — колонные [5, 19]. К диффузионным установкам непрерывного действия предъявлялись следующие основные требования:
♦ обессахаривание как можно более тонкой свекловичной стружки с равномерным её омыванием экстрагентом — водой;
♦ строгое противоточное движение свекловичной стружки и сока с минимизацией рециркуляционных потоков стружки и сока;
♦ минимальные потери сахара в жоме при максимальной концентрации диффузионного сока;
♦ высокая чистота диффузионного сока.
Каждый из названных типов диффузионных установок имеет свои достоинства и недостатки, описываемые в основном отдельными (единичными) качественными характеристиками без использования количественного обобщающего критерия, позволяющего выбрать аппарат необходимого типа с учётом предъявляемых требований технологического и экономического характера и качества перерабатываемого сырья.
Так, колонные диффузионные установки занимают небольшую производственную площадь, позволяют поддерживать высокую удельную нагрузку диффузионного пространства стружкой, имеют высокий коэффициент заполнения колонны стружкой, отличаются большой эксплуатационной стабильностью, позволяют получить диффузионный сок низкой температуры. Однако на их работу сильно влияет качество перерабатываемой стружки, затруднительный
отбор сока через горизонтальное сито колонны (при отсутствии дополнительных боковых), снижение термоустойчивости сока за счёт его значительных рециркуляционных потоков, ухудшение технологических показателей при работе с производительностью меньше номинальной и др.
Наклонные шнековые диффузионные установки, по сравнению с другими типами, имеют меньшую металлоёмкость, более простое конструктивное оформление, достаточную удельную нагрузку диффузионного пространства стружкой. К их недостаткам следует отнести сложности в создании «головного» нагрева стружки, склонность к образованию локальных заторов («пробкованию») стружки при её перегреве или недостаточно высоком качестве свёклы, значительные отличия температуры стружки в поперечном сечении аппарата, необходимость работы на более грубой стружке, ухудшение технологических показателей при работе с производительностью меньше номинальной, значительная активность инвертазы в первой зоне установки и др.
Ротационные диффузионные установки отличаются строгим противоточным движением свекловичной стружки и сока, а следовательно, отсутствием рециркуляции сока и стружки, возможностью независимого и гибкого поддержания производительности установки и удельной загрузки стружкой секций барабана, сокращением длительности активной экстракции до 55—60 минут при минимальных потерях сахара в жоме и высокой чистоте диффузионного сока, сохранением соотношения фаз в отсеках аппарата при его остановках и последующих пусках, сохранением технологических показателей при работе с производительностью меньше номинальной. В качестве недостатков можно отметить большую металлоёмкость, небольшой коэффициент заполнения барабана стружкой и соком, коррозионный износ внутренней поверхности (современные барабаны изготавливаются из стали, устойчивой к коррозии) и др.
яо щелково
ыу агрохим
российский аргумент защиты
24 САХАР № 11 • 2016
Вопрос выбора типа диффузионного аппарата приобретает актуальность в настоящее время, когда многие сахарные заводы России в ходе реконструкции и наращивания производственной мощности осуществляют модернизацию свеклоперерабатывающих отделений. К сожалению, отечественные машиностроительные предприятия в основном прекратили выпуск диффузионных установок, поэтому сахарные заводы вынуждены использовать зарубежные аппараты (BMA, «Buckau-Wolf», «Fives Cail» и др.). В связи с этим появление отечественной диффузионной установки ОРДУ-НТ 06 производительностью 6 тыс. т свёклы в сутки, разработанной, изготовленной, смонтированной и запущенной на Буинском сахарном заводе в работу компанией «НТ-Пром» при сотрудничестве с французской фирмой «FivesCail» и компанией «Техника — Технология — Конструкции», может существенно улучшить оснащение требующих модернизации российских сахарных заводов высокотехнологичным оборудованием отечественного производства [2].
П.М. Силин, оценивая важность количественного анализа диффузионных аппаратов разных систем [15] и учитывая опыт внедрения непрерывно действующих диффузионных аппаратов в СССР, а также исследования ЦИНСа, на основе полученного им уравнения экстракции предложил оценивать совершенство диффузионного процесса в аппаратах разных систем по значению коэффициента А, являющегося количественной характеристикой технологических достоинств диффузионных установок:
и—1
п(\
(1)
где п — откачка диффузионного сока, на 1 кг нормального сока; С1 — потери сахара в жоме, на 1 кг сахара; А — коэффициент, зависящий от конструкции диффузионного аппарата и режима работы; ^*10-5 — коэффициент диффузии сахара, см2/мин; I — длина свекловичной стружки в 100 г, м; т — время активного экстрагирования, мин.
Некоторая сложность определения т возникает из-за необходимости исключения из общего времени пребывания стружки в установке времени нагрева стружки до температуры коагуляции протоплазмы клеток.
Коэффициент А при решении задачи сравнения разных типов диффузионных установок вычисляют по средним значениям входящих в формулу (1) параметров за исследуемый период при установившихся режимах их работы. Чем выше значение коэффициента А, тем совершеннее протекает процесс экстрагирования в диффузионном аппарате и лучше выполняются условия противотока фаз.
Для упрощения практического использования уравнения (1) используется номограмма по определению потерь сахарозы в обессахаренной стружке (в процентах к массе сахарозы) в зависимости от комплекса параметров правой части уравнения Силина — АЛ1т.
Полученные П.М. Силиным результаты для аппаратов РДА (двухпоточный), КДА, «Букау-Вольф», DDS и других примерно оцениваются одинаковыми значениями А = (5,1—5,2)*10-5, что свидетельствует о недостаточной чувствительности этого показателя к техническому оформлению процесса экстрагирования в разных типах диффузионных установок. Это подтверждает и сам автор, указывая, что оценку по коэффициенту А следует считать ориентировочной и требуются дополнительные исследования работы диффузионных установок разных систем.
С.М. Гребенюк, анализируя технологические показатели работы диффузионных установок разных систем за лучшие декады производства, выполнил их сравнительную оценку по основным технологическим показателям — отбор диффузионного сока и содержание сахара в жоме, а также конструктивным характеристикам — надёжность работы, удельная металлоёмкость аппарата и расход энергии и отдал предпочтение колонным и наклонным шнековым диффузионным установкам [5].
В свою очередь, Н. Маринетти на основе предложенной модели процесса экстрагирования, функционально связывающей коэффициент откачки диффузионного сока, длину свекловичной стружки, время пребывания стружки в установке, потери сахара в свежем жоме и начальное содержание сахара в свёкле, рекомендовал оценивать работу диффузионных установок по К-параметру, который характеризует диффузионную установку для экстрагирования по её конструкции и способу работы в производстве [9]:
K = ^(100/(СХжХ100/СХ)) / 0,434 Т l a т,
(2)
где СХж — содержание сахара в жоме, % к массе свёклы; сХстр — содержание сахара в свёкле, % к массе свёклы; Тт — средняя абсолютная температура процесса, Тт = (0 + 273), К; 0 — средняя температура процесса, оС; I — длина свекловичной стружки в 100 г, м; а — коэффициент откачки диффузионного сока; т — время пребывания стружки в диффузионной установке, мин.
Константа К определяется для каждого типа диффузионной установки исходя из присущей ей оптимальных (нормативных) условий работы — чем меньше значение К, тем более эффективна конструкция диффузионной установки. Исследованиями, проведёнными в течение трёх лет с использованием большого массива экспериментальных данных, полученных на сахарных заводах Италии, определены следующие
№ 11 • 2016 САХАР 25
средние значения К-параметра: для ротационной диффузионной установки RT К = 3,42х10-5 и для наклонной шнековой диффузионной установки DDS К = 3,66х10"5, подтвердившие эффективность ротационной диффузионной установки. Колонная диффузионная установка для сравнения не использовалась.
Всесоюзным научно-исследовательским институтом сахарной промышленности (ВНИИСП) на базе Лохвицкого сахарного завода, оснащённого в период исследований диффузионными установками — колонной КДА-25-59 (2 шт.) (А=2500 т/сут), ротационной «Dunkan-Stewart» (А=3000 т/сут) английского производства), наклонной DС-17 (А=4500 т/сут), проведены сравнительные испытания работы трёх типов установок при практически одинаковом качестве сырья, что повышает объективность сравнения за счёт исключения степени влияния качества сырья на протекание технологических процессов в разнотипных диффузионных установках. Для одновременного сбора и регистрации параметров установок была разработана аналоговая информационно-измерительная система измерения и регистрации основных технологических показателей в общих координатах времени. Все установки были выведены на регламентные режимы с обеспечением их ритмичной работы.
Оценка сравниваемых установок велась с использованием комплексного коэффициента объекта Уурав-нения Е.Т. Коваля и А.Я. Загорулько [8]:
У = 12 фD 0т (й 2 ви)-1, (3)
где ф — коэффициент использования диффузионного потока; D х105 — коэффициент диффузии сахара в свекловичной ткани при температуре ви =75 оС, см2/ мин; 0 — температура диффундирования, оС; т — время диффундирования, мин; d - эквивалентная толщина свекловичной стружки, см.
Анализ достигнутых технологических показателей позволил ранжировать по типам диффузионные установки следующим образом. Ротационная и колонная установки имели близкие технологические показатели (средние значения Удля обоих типов установок за период испытаний находились в пределах (7,5—8,2), худшие технологические показатели имела шнеко-вая наклонная диффузионная установка (6,4—6,9). К недостаткам данных исследований следует отнести небольшой период сравнительных испытаний, не охватывающий период существенного изменения качества свёклы, отсутствие обобщающего критерия, учитывающего многообразие внутренних связей в процессе экстрагирования и технико-экономического подхода к оценке совершенства реализации технологического процесса в разных типах диффузионных установок.
Сопоставление приведённых критериев оценки диффузионных установок (1), (2) и (3), полученных на основе уравнений экстракции Силина и Коваля — Загорулько позволяет сделать следующие заключения:
— критерии обобщают наиболее важные для процесса экстракции сахарозы из свекловичной стружки параметры: отбор диффузионного сока, температура процесса, длина навески стружки в (1) и (2), эквивалентная толщина свекловичной стружки в (3) продолжительность активной экстракции в (1) и (3), время пребывания стружки в диффузионной установке в (2), коэффициент использования диффузионного потока и коэффициент диффузии сахара в свекловичной ткани в (3);
— чувствительность критериев по приведённым данным для различных диффузионных установок, оцениваемая как разность их значений при сравнении, отнесённая к большему значению, составляет для (1) - 0,019, (2) - 0,065 и (3) - (0,146-0,158). Более высокая чувствительность критерия (3) обусловлена квадратичным характером влияния одного из наиболее важных параметров качества стружки - эквивалентной толщины свекловичной стружки.
Накопленный опыт работы диффузионных установок наряду с углублённым теоретическим анализом и внедрение высокопроизводительных установок [2, 3, 6, 10-14, 16-18] позволяют выполнить сравнение с использованием ряда новых показателей технического, технологического и экономического характера. Наиболее системно вопросы оперативной оценки эффективности процесса в диффузионных установках с использованием критериев оценки противоточ-ной экстракции (число ступеней переноса сахарозы), оценки эффективности противоточного теплообмена (число ступеней переноса теплоты) и оценки потерь сахара и снижения качества диффузионного сока (продолжительность нахождения стружки в зоне активного разложения сахарозы) рассмотрены в [4].
Объективное сравнение различных типов диффузионных установок должно осуществляться по конструктивным особенностям и характеристикам реализации условий протекания процесса экстрагирования в этих установках с учётом технико-экономических показателей проведения технологического процесса. Такими характеристиками являются:
- механические (совершенство транспортной системы стружки с поддержанием противотока и минимальное повреждение стружки, сложность конструкции, раздельность устройств ошпаривания и экстрагирования, металлоёмкость и др.);
- гидродинамические (проницаемость сокостру-жечной смеси, возможность откачки диффузионного сока в условиях изменения реологических свойств стружки в процессе её нагрева, удельная нагрузка
- 26 САХАР № 11 • 2016
ЩЕЛКОВО Б6ТЗР6Н@ 22 МКЭ высокая эффективность в борьбе с щирицей и другими одно-
Гр ЩЕЛКОВО
п№19ПР11 99 МНЧ высокая эффективность в борьбе с щирицей и другими одно-ДГРПУИМ 1ДО1С1|ДО11 П1Пи летними двудольными сорняками в посевах сахарной свеклы
диффузионного пространства стружкой, рециркуляция стружки и др.);
— тепловые (равномерность нагрева сокостружеч-ной смеси по длине аппарата и в поперечном сечении, тепловые потери, скорость предварительного нагрева (быстрый нагрев), возможность получения «холодного» диффузионного сока и др.);
— экстракционные (степень использования диффузионного потока, число единиц переноса сахарозы, отношение времени плазмолиза к времени активного экстрагирования и др.);
— энергетические (потребляемая электрическая мощность на тонну свёклы, расход теплоты на тонну свёклы);
— экономические (издержки реализации процесса и др.);
— эксплуатационные (обслуживание, материалы, пеногасители, дезинфектанты и др.).
Рассмотрим некоторые основные характеристики такого сравнения.
Важным показателем технического совершенства транспортной системы диффузионной установки следует считать степень нарушения противотока жидкой и твёрдой фаз, обусловленную наличием паразитных рециркуляционных потоков (П.М. Силин отмечал это как неправильность движения сока и стружки), оцениваемую посредством интегральной кривой выхода меченой стружки. На рис. 1 приведены аппроксимированные экспериментальные кри-
Продолжительность выхода меченой стружки, мин — начало выхода)
• — колонная диффузионная установка КДА-25-59;
▲ — наклонная диффузионная установка DC-17;
■ — ротационная диффузионная установка «Dunkan-Stewart»
Рис. 1. Интегральные кривые выхода меченой стружки
№ 11 • 2016 САХАР 27
вые выхода меченой стружки в процентах от общего её количества, отобранного в ходе экспериментов и принятого за 100%, для различных типов диффузионных установок, полученные на Лохвицком сахарном заводе в процессе проведения сравнительных испытаний при работе оборудования в регламентных режимах. Наименьшая продолжительность выхода меченой стружки — у ротационной диффузионной установки, существенно больше — у наклонной и колонной. В качестве меченой стружки использовалась морковь, но могут использоваться и диски диаметром 25 мм и толщиной 3 мм, вырезанные из свёклы [9].
Следует отметить большую сложность и трудоёмкость проведения данных опытов, однако информативность полученных кривых очень высокая:
■ транспортная система более совершенная у того типа диффузионной установки, на котором продолжительность выхода меченой стружки меньше. В испытываемой группе с этой точки зрения более эффективной транспортной системой обладает ротационная диффузионная установка, где лучше выполняются условия противотока и отсутствуют рециркуляционные потоки, «размывающие» интегральную кривую выхода меченой стружки;
■ увеличение продолжительности выхода меченой стружки обусловлено действием продольного перемешивания стружки, оцениваемого коэффициентом продольного перемешивания и критерием Пекле, определяющих структуру потоков в диффузионных установках: для ротационных диффузионных установок критерий Пекле стремится к бесконечности, для колонных — в пределах 50—150 и для наклонных — 20— 50. Таким образом, коэффициент продольного перемешивания стружки в ротационном аппарате близок к нулю, а из двух остальных типов меньшей величиной обладают колонные диффузионные установки;
■ на продолжительность выхода меченой стружки существенно влияет удельная нагрузка диффузионного пространства стружкой; с уменьшением её продолжительность увеличивается, а с увеличением — уменьшается;
■ представляется возможным осуществить реальную оценку времени пребывания стружки в установке, определяемую как сумма времени от начала подачи (тп) меченой стружки до начала её выхода (т:) и времени от начала выхода до его максимального значения (т2).
Из гидродинамических характеристик наиболее важной является удельная нагрузка диффузионного пространства стружкой, её стабильность, позволяющая обеспечить необходимую проницаемость для сока, максимальную поверхность стружки для внешнего массообмена, минимальную величину продольного перемешивания стружки и необходимую откачку диффузионного сока.
Наилучшие предпосылки для поддержания заданной удельной нагрузки и обеспечения её стабильности имеют ротационные диффузионные установки, обладающие конструктивной автоустойчивостью по поддержанию этого параметра на заданном уровне при сохранении необходимой производительности по стружке и требуемой частоты вращения барабана.
Для диффузионной установки наклонного типа оптимальная удельная нагрузка принимается равной 600 кг/м3, а в колонной установке (ошпаривателе и колонне) - 680-720 кг/м3, но всё же в процессе экстрагирования она произвольно повышается за счёт сжимающего воздействия от механических транспортных устройств диффузионных установок [6], что в совокупности с ухудшением реологических качеств свекловичной стружки по мере её нагрева уменьшает проницаемость свекловичной стружки и, как следствие, ухудшает внешний массообмен. Так, за 30 минут модуль упругости стружки снижается на порядок, что видно на экспериментальном графике (рис. 2), построенном при работе на диффузионной установке наклонного типа Беловского сахарного завода в процессе переработки свёклы сорта «Баккара». Данные получены с помощью реологического комплекса, разработанного в «НТ-Пром» (рис. 3). Комплекс состоит из высокоточных тензометрических измерителей, устройств задания деформации и скорости деформации в различных тепловых полях, компьютерной вычислительной системы и дисплея для графической визуализации процесса.
Анализ зависимости модуля упругости свекловичной ткани (сорт «Баккара») от времени нахождения в аппарате при различных температурах, представленной на рис. 2, показывает, что при температурах 65-69 оС наблюдается существенное снижение модуля Юнга (на порядок), особенно по истечении 10 минут прогрева. И эти значения могут считаться пре-
Рис. 3. Измерительный комплекс для оценки реологических свойств свекловичной стружки
дельными при уточнении выбора теплового режима диффузионной установки для свекловичной стружки из свёклы сорта «Баккара» и задания его системам автоматического управления.
Дополнительная сжимаемость стружки и снижение модуля её упругости в процессе экстрагирования, а особенно в заключительной его стадии, в наклонных и колонных диффузионных установках ухудшает процесс массообмена и создаёт условия для локальных заторов сокостружечной смеси.
Из экстракционных характеристик рекомендуем использовать число ступеней перехода сахарозы [16], а также показатель Р оценки совершенства конструктивного и технологического протекания процесса извлечения сахара как отношение времени экстрагирования тэ в установках к сумме времени квазидиффузии т и полного плазмолиза т :
к пп
р =
X + X
(4)
Показатель Р изменяется в широком диапазоне 1,0-15,0 (за исключением случая использования электроплазмолиза стружки). Чем больше его значение, тем интенсивнее протекает процесс экстрагирования в диффузионной установке и тем выше чистота диффузионного сока.
Основные характеристики реализации условий протекания процесса экстрагирования в диффузионных установках различных типов представлены в таблице.
Комплексная количественная оценка различных типов диффузионных установок наиболее объективно может быть осуществлена с использованием технико-экономического моделирования процессов в них [1, 7].
28 САХАР № 11 • 2016
ЩЕЛКОВО Б6ТЗР6Н@ 22 МКЭ высокаяэФФективностьв борьбе с щирицей и другими одно-
Гр ЩЕЛКОВО
п№19ПР11 99 МНЧ высокая эффективность в борьбе с щирицей и другими одно-ДГРПУИМ 1ДО1С1|ДО11 П1Пи летними двудольными сорняками в посевах сахарной свеклы
Таблица. Сравнительная характеристика диффузионных
установок различных типов
Показатели Тип диффузионной установки
Наклонная А1-ПДС Колонная КДА Ротационная
RT 5-ETI ОРДУ-НТ 06
Количество единиц переноса сахарозы (б. е.) 8,0-9,5 6,5-10,0 9,0-12,0 17,0-20,0
Количество единиц переноса теплоты (б. е.) 0,9-1,4 2,5-3,3 2,4-3,1 3,4-4,0
Постоянная времени процесса экстрагирования, мин 21-24 19-21 18-20 14-16
Выход порции стружки (при 80% распределении и номинальной производительности), мин 88-110 70-100 75-78 65-69
Вариация выхода порции стружки (при изменении производительности от 60 до 100%), мин 195-105 160-80 78-95 75-90
Отношение времени экстрагирования в установках к времени квазидиффузии и полного плазмолиза (б. е.) (без электроплазмолиза) 2,0-3,0 3,0-5,0 2,5-3,0 3,0-6,0
Удельная нагрузка диффузионного пространства стружкой, кг/м3 550-600 680-720 500-550 500-550
Длина 100 г стружки, м 13 -15 10-13 12-14 15-16
Откачка диффузионного сока, % к массе свёклы 120-125 120-125 120-125 105..115
Потери сахара в жоме, % к массе свёклы 0,30-0,40 0,25-0,40 0,25-0,40 0,25-0,35
В качестве целевой функции технико-экономических моделей использовались издержки производства ЕИ в условных денежных единицах (у.д.е.), связанные с потерями сахара в жоме Иж; содержанием сахара в мелассе Им; расходом теплоты на диффузионный аппарат Ид, подогреватели сока до выпарки Ип и выпаривание воды на выпарке Ив; расходом известкового молока на очистку диффузионного сока Иим и расходом электроэнергии Иэ на работу основного оборудования и перекачивание сока насосами по отношению к базовому режиму.
ЕИ = Г (И , И , И , И , И , И ,И ). (5)
^ 4 ж' м' д' п' в' им э7 4 7
№ 11 • 2016 САХАР 29 -
Такое моделирование с использованием статических технико-экономических математических моделей (СТЭММ) процессов в диффузионных установках на основе универсального уравнения диффузии Е.Т. Коваля и А.Я. Загорулько [8] позволяет оценить, какие издержки ЕИ несёт сахарный завод при изменении режима ведения процесса в диффузионных установках, и сопоставить их с издержками других типов диффузионных установок при равных средних значениях регламентных режимных параметров. Результаты моделирования диффузионных установок разных типов на основе СТЭММ приведены на рис. 4 для наклонной шнековой DC-17, колонной КДА-25-59 установок Лохвицкого сахарного завода и ротационной ОРДУ-НТ 06 Буинского сахарного завода при значениях коэффициентов объектов Y, определяемых условиями протекания процесса экстрагирования в этих установках. Связь между коэффициентом объекта Yи эквивалентным диаметром определяется зависимостью у = уd 2, где у — комплексный показатель процесса экстрагирования без учёта эквивалентного диаметра свекловичной стружки, вынесенного в отдельный аргумент данной функциональной зависимости как параметр с высокой степенью значимости по влиянию на процесс экстракции [1].
Сопоставительный анализ полученных СТЭММ процессов экстрагирования в различных типах диф-
фузионных установок позволяет выделить оптимальные зоны проведения процессов в них с минимальными издержками в производстве при номинальных значениях откачек диффузионного сока и потерь сахара в жоме. Так, для ротационной диффузионной установки ОРДУ-НТ 06 издержки на реализацию технологического процесса снизились на 500 у.д.е/100 т свёклы при откачке диффузионного сока 110-115% к массе свёклы, для колонной установки издержки снизились на 380 у.д.е/100 т свёклы при откачке диффузионного сока 115-120% к массе свёклы и для наклонной установки - на 250 у.д.е/100 т свёклы при откачке диффузионного сока 120-127% к массе свёклы при значении эквивалентного диаметра свекловичной стружки 1,6-10 -3 м, при больших значениях которого издержки будут повышаться по приведённой на рис. 4 зависимости.
Сравнительный анализ технических и технологических особенностей диффузионных установок колонного, наклонного и ротационного типов с технико-экономической оценкой, дополняющей технико-технологические аспекты, позволяет сформулировать ряд положений.
1. Выбор типа диффузионной установки является сложной технико-технологической и экономической задачей и требует комплексного подхода с учётом приведённых выше конструктивных особенностей и характеристик реализации условий протекания процесса экстрагирования в этих установках.
2. Наиболее полно эффективная адаптация технологического процесса экстрагирования к изменяющемуся качеству свекловичной стружки и её реологическому состоянию происходит в ротационной диффузионной установке ОРДУ-НТ 06, так как в отличие от других типов установок процесс экстрагирования не сопровождается силовым воздействием на стружку транспортной системой установки, приводящим к сжатию стружки, что при потере её упругости ухудшает дренаж сока через уплотнившийся объём стружки и нарушению равномерности обтекания стружки экстрагентом.
3. Оптимальные технико-экономические показатели (минимальные издержки) при проведении процесса экстрагирования в установке ОРДУ-НТ 06 получены за счёт организации технологической схемы с выносным эффективным ошпаривателем и новым конструктивным оформлением камер барабана, что практически подтверждено результатами работы установки ОРДУ-НТ 06 на Буинском сахарном заводе в производственные сезоны 2014-2015 гг.
4. Приведённые в статье особенности оценки основных типов диффузионных установок будут способствовать более глубокому подходу к выбору типа диффузионной установки с учётом технико-экономических факторов её функционирования.
Список литературы
1. Валовой, Б.Н. Исследование статических и динамических свойств процессов в непрерывно действующей диффузионной установке колонного типа с точки зрения задач управления: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. - Киев : КТИПП, 1972. - 28 с.
2. Валовой, Б.Н. Первая отечественная ротационная диффузионная установка успешно введена в эксплуатацию / Б.Н. Валовой, С.Л. Филатов, Н.Н. Королёв [и др.] // Сахар. - 2015. - № 1. - С. 34-41.
3. Василяка, А. Пути повышения тепловой и технологической эффективности диффузионных установок / А. Василяка, Л. Верхола, М. Ладановский // Сахар и свёкла. - 2011. - № 1. - С. 22-24.
4. Верхола, Л.А. Критерии оценки эффективности процесса в диффузионных установках / Л.А. Верхола, Н.Н. Пушанко // Сахар. - 2007. - № 5. - С. 25-29.
5. Гребенюк, С.М. Технологическое оборудование сахарных заводов. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Лёгкая и пищевая промышленность, 1983. - 520 с.
6. Даишев, М.И. Теоретические основы технологии сахара. Часть 1. Технология получения диффузионного сока (современное состояние и перспективы развития). - Краснодар, 1997. - 70 с.
7. Ерёменко, Б.А. Оценка влияния величины откачки диффузионного сока на производственные по-
Аннотация. Проанализированы различные обобщающие критерии оценки технических и технологических достоинств аппаратурного оформления процесса экстрагирования сахара из свекловичной стружки.
Выполнен сравнительный анализ диффузионных установок колонного, наклонного и ротационного типов на основе технико-экономической оценки, дополняющей технико-технологические аспекты.
Показаны минимальные издержки и более эффективная адаптация технологического процесса экстрагирования к изменяющемуся качеству свекловичной стружки и её реологическому состоянию в ротационной диффузионной установке ОРДУ-НТ 06.
Ключевые слова: наклонная шнековая диффузионная установка, колонная диффузионная установка, ротационная диффузионная установка, откачка диффузионного сока, удельная нагрузка, потери сахара в жоме, издержки, статическая технико-экономическая модель. Summary. Analyzed various generalized criteria for evaluation of technical and technological advantages of instrumental registration of sugar extraction from sugar beet chips. Comparative analysis of column type, inclined and rotary diffusion units done, being based on the technical and economic evaluation, on top of technological aspects. Demonstrated minimum costs and more efficient adaptation of technological process of extraction to the changing quality of sugar beet chips and its rheological state in rotational diffusion unit ORDU-NT 06.
Keywords: inclined screw diffusion unit, column diffusion unit, rotational diffusion unit, pumping of raw juice, specific load, sugar losses in pulp, costs, static feasibility model.
30 САХАР № 11 • 2016
ЩЕЛКОВО Б6ТЗР6Н@ 22 МКЭ высокаяэФФективностьв борьбе с щирицей и другими одно-
т Щелково
п№19ПР11 9? МНЧ высокая эффективность в борьбе с щирицей и другими одно-ДГРПУИМ 1ДО1С1|ДО11 П1Пи летними двудольными сорняками в посевах сахарной свеклы
казатели работы сахарного завода / Б.А. Ерёменко, К.Ф. Гербут, А.Ф. Кравчук // Цукор Украши. — № 3.
- 2001. - С. 18-20.
8. Коваль, Е.Т. Преобразованное универсальное уравнение процесса диффузии / Е.Т. Коваль, А.Я. За-горулько, Я.Н. Таварткиладзе // Труды ВНИИСП, 1964. - Вып. 12. - С. 71-77.
9. Маринетти, Н. Моделирование и регуляция непрерывной экстракции сахарной свёклы / Н. Маринетти, Ж. Мантовани, С. Ланди // Доклад Н. Маринетти на заседании СИТС в Вене 13 мая 1975 г.
- 18 с.
10. Пушанко, Н.Н. Влияние конструкции транспортных систем диффузионных аппаратов на процесс перемешивания / Н.Н. Пушанко, В.Н. Кухар, А.А. Серёгин, Н.В. Марчук // Пищевая промышленность. Научн.-производ. сб. - 1986. - № 2. - С. 2325.
11. Пушанко, Н.Н. Гидродинамические условия экстрагирования и эффективность работы диффузионных установок // Сахар. - 2013. - № 11. - С. 2-6.
12. Пушанко, Н.Н. Исследование скорости износа транспортной системы колонного диффузионного аппарата / Н.Н. Пушанко, А.А. Серёгин, С.В. Рогаль-ский [и др.] // Известия вузов. Пищевая технология.
- 1990. - № 4. - С. 58-60.
13. Серёгин, А.А. Зависимость интенсивности мас-соотдачи в системе «свекловичная стружка - диффузионный сок» от конструкции транспортных систем колонных диффузионных аппаратов / А.А. Серёгин, Д.Н. Люлька // Сахар. - 2010. - № 3. - С. 47-48.
14. Серёгин, А.А. Колонные диффузионные установки нового поколения ЭКА / А.А. Серёгин // Сахар. -2004. - № 1. - С. 35-39.
15. Силин, П.М. Сравнение работы диффузионных аппаратов разных систем // Сахарная промышленность. - 1966. - № 8. - С. 20-24.
16. Верхола, Л.А. Екстракщя цукру з бурякв: можливост наявного обладнання / Л.А. Верхола, М.М. Пушанко // Цукор Украши. - 2011. - № 11. -С. 33-41.
17. Верхола, Л.А. Ощнювання техтчного р1вня дифузшних установок / Л.А. Верхола, М.М. Пушанко // Цукор Украши. - 2010. - № 1. - С. 28-33.
18. Ладановський, М.1. Впровадження колонно! установки систем! «Buckau-Wolf» на Жердевськом иу цукровому завод1 / М.1. Ладановський, Л.А. Верхола, Д. Паскаль, Ж. Совано // Цукор Укра!ни. - 2013. -№ 3. - С. 26-31.
19. Хоменко, М.Д. Сучасш схеми та обладнання для переробки цукрових бурякв. - Кжв : Сталь, 2006. -240 с.
Сахарными организациями Беларуси переработано 2 695,8 тыс. т сахарной свёклы, из которой произведено 401,8 тыс. т сахара белого.
В прошлом году на ту же дату было переработано 23 77,1 тыс. т сахарной свёклы и выработано сахара 322,3 тыс. т. В настоящее время ежесуточная переработка сахарной свёклы по четырём заводам составляет более 35,0 тыс. т и выработка сахара — более 5,0 тыс. т.
Союзроссахар, 16.11.2016
Российско-киргизский фонд профинансирует развитие сахарной отрасли в Кыргызстане. На 24.10.2016 РК ФР одобрил финансирование проектов на сумму свыше 10 млрд сом. Кредиты стали более привлекательными и доступными для бизнеса после снижения процентной ставки по прямому финансированию с 7 до 4% годовых в долларах США. Одним из крупнейших проектов Фонда стало финансиро-
№ 11 • 2016 САХАР 31 -
вание возрождения сахарной отрасли «от выращивания сахарной свёклы до производства сахара». При реализации данного проекта Кыргызстан сможет поменять позицию импортера на экспортера.
www.rkdf.org, 25.10.2016
Белоруссия планирует наращивать поставки продовольствия в ЕС. Белоруссия планирует увеличить присутствие своей продовольственной продукции на рынках стран Евросоюза. Одной из целей развития мясного и молочного комплексов АПК является постепенное приближение качественных показателей производства мясомолочной продукции Белоруссии к уровню стран ЕС. Право поставки в Евросоюз имеют 5 молокоперерабаты-вающих предприятий.
www.agroobzor.ru, 25.10.2016
Елецкий сахзавод после реконструкции станет одним из самых
современных в России. На предприятии завершён основной этап модернизации. Коренное преобразование здесь — впервые за всю его полувековую историю. Даже в условиях реконструкции завод смог довести производительность до 10 тыс. т свёклы в сутки и вырабатывать 1,5 тыс. т сахара. В этом году из 5 млн т собранных в регионе сладких корней 1 млн направят на переработку на Елецкий сахарный завод. Часть урожая идёт на хранение в вентилируемых кагатах. По словам Д. Доронина, исполнительного директора предприятия, в этом году на территории завода лежит под долгосрочным хранением около 100 тыс. т свёклы вентилируемой, которая пойдёт под заморозку, и около 200 тыс. — на двусторонних площадках, тоже вентилируемых. На территории идёт строительство хранилища сахара на 60 тыс. т.
www.vesti-lipetsk.ru, 17.11.2016
