Способ автоматического регулирования процесса выпаривания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1993968 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 66 012 -52 (088,8)о 07.02.83.кования оп Опубликов Дата опуб летень 5я 17.02.83 м нзебретеннетхрмтий фов Хвторы бретен М. Ч Быков, Ю, В. Литовка и осковский ордена Трудового Кра институт химического машин ого Зн менитроения1) Заявит ЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАВЫПАРИВАНИЯИзобретение относится . к способам автоматического регулирования нроцесса выпаривания в выпарных аппаратах пле: ночного типа, например, в производстве белково-витаминного концентрата и может быть использовано в химической, микробиологической и пищевой промышленности.Известен способ автоматического регулирования процесса полного испарения жидкого однородного продукта путем изменения подачи тепла в подогреватель в зави- ц, симости от температуры и плотности продукта и на выходе подогревателя 11.Недостатком известного способа является невозможность его применения при выпаривании растворов, плотность которых изменяется незначительно при изменении 15 концентрации.Наиболее близким по технической сущению является способ авто- регулирования процесса тем изменения подачи грезависимости от давления в ности к изобретматическоговыпаривания пующего пара ваппарате 21.Недостаткомся то, что он нпроцесса кипени вестного способа являет- беспечивает стабильного приводит к разрушению теплоотдающеи поверхности из-за чрезмерного повышения ее температуры и накипеобразованию на стенках труб.При увеличении температуры распределительного устройства из-за увеличения температуры исходного раствора и других факторов происходит термическая деформация распределительного устройства, приводящая к сужению щели и, следовательно, к уменьшению толщины пленки. Уменьшение толщины пленки при неизменном теп- ловом потоке может привести к кризису кипения, т.е. к полному испарению пленки и оголению теплоотдающей поверхности, Если в момент кризиса не снизить тепловой поток, то это может привести к разрушению теплоотдающей поверхности из-за чрезмерного повышения ее температуры. Кроме того, при полном высыхании пленки, на стенках труб откладывается слой накипи, что приводит к забивке труб и выведению выпарного аппарата из строя.Цель изобретения - стабилизация процесса кипения н повышение надежности работы выпарного аппарата,Цель достигается тем, что расход греюгцего пара корректируют по величине тер 993968510 15 20 25 30 40 45 Формула изобретения 50 55 мической деформации распределительногоустройства; при этом термическую деформацию определяют по температуре распределительного устройства.На чертеже представлена схема реализации способа.В начальный момент времени температура распределительного устройства равна Т толщина щели и, следовательно,пленки раствора 6 н, температура исходного раствора Тн. Для нормального ведениятехнологического процесса данной толщинепленки соответствует расход греющегопара бн. При увеличении температурыисходного раствора до некоторой величины Тз соответственно увеличивается температура распределительного устройствадо величины Т 1 к, что приводит к термической деформации распределительного устройства и сужению щели до толщины бк.Величина Ь 6= б - Бк рассчитывается повеличине изменения температуры распределительного устройства ЬТ 1 = Т 1 к - Т 1 н приизвестных свойствах материала, из которогоизготовлено распределительное устройствои известных конструктивных размерахраспределительного устройства.В зависимости от величины Ь 6 осуществляют уменьшение расхода греющего парадо величины бк введением задания на уставку регулятора расхода греющего пара.Расход греющего пара 6 соответствуетнормальному ведению технологическогопроцесса при толщине пленки Бк и исключает кризис кипения.В случае, если температура исходногораствора уменьшится, соответственно уменьшиться температура распределительногоустройства, толщина щели распределительного устройства увеличится, соответственно увеличится толщина пленки раствора, В соответствии с увеличением толщины пленки раствора осуществляютувеличение расхода греющего пара введением задания на уставку регулятора греющего пара.Устройство содержит пленочный выпарной аппарат 1 с распределительнымустройством 2 типа кольцевой щели и ссепаратором 3, датчик 4 давления в аппарате, регулятор 5 давления в аппарате,клапан 6 на линии подачи греющего пара,датчик 7 температуры распределительногоустройства, вычислительное устройство 8.Регулирование давления в выпарномаппарате 1, измеряемого датчиком 4, осуществляется регулятором 5, воздействующим посредством клапана 6 на расходгреющего пара,Коррекция расхода греющего пара потермической деформации распределительного устройства осуществляется следующим образом.Температура распределительного устройства 2 измеряется датчиком 7 температуры. Выходной сигнал датчика 7 поступает на вход вычислительного устройства 8, которое по изменению температуры распределительного устройства рассчитывает величину изменения толщины щели распределительного устройства и формирует пропорциональный этому изменению сигнал, который подается на задающий вход регулятора 5. В зависимости от изменения термической деформации распределительного устройства будут меняться зада ние регулятору 5 и, соответственно, расход греющего пара. Пример. При выпаривании белково- витаминного концентрата в выпарном аппарате пленочного типа номинальные параметры имеют следующие значения: температура исходного раствора 80 С; температура распределительного устройства 80 С; толщина щели распределительного устройства 0,004 м; расход греющего пара 11746 кг/ч.По мере выпаривания растворителя толщина пленки стекающего раствора уменьшается и составляет в нижней части трубы, длина которой 5 м, около 0,001 м.При достижении температуры исходного раствора 90 С, температура распределительного устройства становится равной 90 С, толщина щели распределительного устройства уменьшается до 0,0035 м. При неизменном расходе греющего пара это приводит к высыханию пленки в нижней части трубы. При дальнейшем увеличении температуры распределительного устройства величина щели еще более уменьшится, соответственно зона полного высыхания пленки растет,Чтобы предотвратить высыхание пленки, уменьшают расход греюгцего пара. При толщине щели распределительного устройства 0,0035 Й расход пара необходимо уменьшить до значения 11315 кг/ч. Использование данного способа обеспечивает предотвращение кризиса кипения, разрушения теплоотдающей поверхности изза чрезмерного повышения ее температуры, уменьшение накипеобразования на стенках труб. 1, Способ автоматического регулирования процесса выпаривания путем изменения расхода греющего пара в зависимости от давления в аппарате, отличающийся тем, что, с целью стабилизации процесса кипения и повышения надежности работы выпарного аппарата, расход греющего пара корректируют по величине термической деформации распределительного устройства.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термическую деформацию определяютпо температуре распределительного устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 9939 б 861. Авторское свидетельство СССР344373, кл. В 01 0 1/00, 1972,2. Авторское свидетельство СССР385590, кл. В 01 Е) 1/00, 1973.Составитель Т Техред И. Верес Тираж 686 И Государственного делам изобретений осква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго. ЧулковаКорректор Подписноекомитета СССР и открытийшская наб., д. 4/ род, ул. Проектна