Способ конденсации технологическихпаров

Союз Советсник Соцнапнстнчесинк Республик(22) Заявлено 110575 (21) 2132773/23-26 (51)м В 01 О 5/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(53) УДК 66. 065. 5 2 (088.8) Дата опубликования описания 30,06,81(54) СПОСОБ КОНДЕНСЛЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРОВ Изобретение относится к теплообменным процессам, широко используемымв пищевой и химической технологии,в частности для конденсации паров технологических аппаратов, работающихпреимущественно под вакуумом.Известен способ конденсации технологических паров, содержащих неконденсирующиеся газы, путем многостадийного непосредственного контактированияс охлаждающей жидкостью с предварительной конденсацией паров в предконденсаторе и окончательной его конденсации в основном конденсаторе 1(.В соответствии с известным способом в предконденсатор охлаждающая вода подается в количестве, недостаточном для полной конденсации пара,вследствие чего пар конденсируетсялишь частично (примерно 30-40), получаемая барометрическая вода (смеськонденсата с охлаждающей водой), имеет повышенную температуру и используется для технологических целей. Несконденсировавшийся пар поступает восновной конденсатор, где окончательно конденсируется охлаждающей водой,подаваемой с избытком, барометрическая вода при этом получается с пониженной температурой. 30 При средней температуре пара, поступающего в конденсатор, ( характ ерной для конденсационной установки сахарного завода) равной около 65 оС, температура смеси, выходящей из предконденсатора, обычно не превышает 55 оС, а температура смеси, покидающей основной конденсатор 40-45 ОС.Недостатком известного способа является значительный перерасход охлаждающей жидкости в основном и предварительном конденсаторах по отношению к теоретически необходимому, так как недогревы барометрической воды по отнсшению к температуре насыщения конценсирующегося пара достигают примерно 20-250 С в основном конденсаторе и около 10 С в предварительном. Попытки уменьшить подачу охлаждающей жиде кости в основной конденсатор, ведут кнедостаточному охлаждению парогазовой смеси, отсасываемой вакуум-насосом, его перегрузке (Запариванию) и, как следствие, к ухудшению разрежения в технологическом аппарате. Основной причиной этого является резкое ухудшение теплообмена при конденсации последних 10-20 пара за счет увеличения в них относительного содержания неконденсирующихся газов.Низкий потенциал барометрическойволы основного конденсатора (температура 40-45 С) снижает возможноститилизации. уносимого с ней тепла.Цель изобретения - снижение расхода охлаждающей жидкости, увеличение температурного потенциала отходящей жидкости смеси, а также снижение энергетических затрат на отсасывание неконденсирукщихся газов и перекачивание охлаждающей жидкости.Поставленная цель достигается тем, 10что на первой стадии проводят конденсацию 80-94 паров, а на второй стадииконденсацию оставшихся паров и охлаждение неконденсирующихся газовпроводят при турбулизации их жидкостью, имеющей температуру, более низкую, чем температура охлаждающей жидкости, поступающей на первую стадию.Основную массу пара (80-94),содержащую небольшое количество неконденсирующихся газов, существенноне сказывающееся на теплообмен, конденсируют в основном конденсаторе,подавая охлаждающую жидкость в такомколичестве, чтобы температура жидкойсмеси на выходе из конденсатора была на 0,5- 3 С ниже температуры насыщения конденсируемого пара. Приэтом получают относительно меньшееколичество смеси, охлаждающей жидкости с конденсатом, но имеющей относительно большую температуру. Эту горячую жидкость используют для технологических и бытовых нужд (отоплениепомещений) или для агротеплофикации,После утилизации тепла эта жидкостьможет быть использована в оборотномпромводоснабжении.В оставшихся 20-6 Ъ пара содержитсяотносительно большое количество неконденсирукщихся газов, резко ухудшающих теплообмен, поэтому его конденсацию и охлаждение неконденсирующихся газов производят при дополнительной турбулизации фаз, компенсирующей,отрицательное влияние неконденсирующихся газов. Дополнительную турбулизацню фаз создают совмещая процессконденсации с процессом транспортирования парогазовой смеси от основного конденсатора к вакуум-насосу,тем самым улучшая работу последнего.Для этой цели может быть использован высокоскоростной турбулентныйтеплообменный аппарат, выполненныйв виде трубы Вентури.Однако наилучшие результаты 55могут быть получены при использоваыииротационного конденсатора смещения.В дополнительный конденсатор охлаждакщую жидкость подают с избытком,с таким расчетом, чтобы температУРанеконденсирукщихся газов, отсасываемых вакуум-насосом, не превышала20-25 фС. С целью дополнительной экономии охлаждакщей жидкости, жидкуюсмесь выходящую из дополнительного конденсатора, целеоообраз но использовать для конденсации пара в основном конденсаторе.Работа дополнительного конденсатора улучшается, а вместе с тем создается более глубокий и устойчивый вакуум,если жидкость, подаваемая в дополнительный конденсатор, будет иметьболее низкую температуру, чем жидкость,подаваемая в основной конденсатор,Приэтом улучшается аэродинамическая характеристика рабочих органов дополнительного конденсатора, снизитсятемпература отсасываеьых газов и нагрузка на вакуум-насос.П р и. м е р. Температура насыщения паров вакуум-кристаллизаторовизменяется в пределах 63-68 ОС. В основной конденсатор с кольцевыми полками подают ограниченное количествоохлаждающей воды, имеющей температуру 20 ОС. Температура барометрическойводы, отходящей из основного конденсатора, составляет 60-68 ОС, количество сконденсированного пара примерно80-83 от общего количества. Конденсацию остальных паров производят водой, имеющей температуру 20 ОС, в трехступенчатом ротационном конденсаторе смешения, отсасывающем парогазовую смесы из основного конденсатора. При этом температура отходящейсмеси составляет 38-42 ОС, а температура газов, отсасываеьых вакуум-насосом, 24-26 оС. В установке поддерживается устойчивый вакуум, запаривания вакуум-насоса не происходит.Использование предлагаемого способа конденсации паров обеспечивает посравнению с известными способами снижение на 15-20 О расхода охлаждающейжидкости, повышение температуры основной части отходящей смеси при относительном увеличении ее количества,что создает условия для утилизацииее тепла и создание более глубокогои устойчивого вакуума,Формула изобретения1, Способ конденсации технологических паров, содержащих неконденсирующиеся газы, путем многостадийного непосредственного контактирования с охлаждающей жидкостью, подаваемой на последней стадии с избытком, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода охлаждающей жидкости, увеличения температурного потенциала отходящей жидкой смеси а также снижения энергетических затрат на отсасывание неконденсирукщихся газов и перекачивание охлаждающей жидкости, на первой стадии проводят конденсацию 80-94 Ъ паров а на второй стадии конденсацию оставшихся паров и охлаждение неконденсирующихся газов проводят при турбулизации их жидЗаказ 4925/1 Тираж 706 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 костью, имеющей температуру, более низкую, чем температура охлаждающей жидкости, поступающей йа первую стадию.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью экономии охлаждающей жидкости, жидкую смесь, выходящую после второй стадии конденсации, используют для конденсации паров на первой стадии,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Знаменский Г,М. Технологическое оборудование свеклосахарных и рафинадных заводов. М., Пищепромиздат,1957, с. 209 (прототип,