Способ управления процессом упаривания раствора в многокорпусной испарительной установке

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик939026(51) М, Кл. . с присоединением заявки МВ(23) Г 1 риоритет В 01 П 1/266 05 О 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано ЗОР 682, Бюллетень Но 24 Дата опубликования описания 30.06.82(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ УПАРИВАНИЯРАСТВОРА В МНОГОКОРПУСНОЙ ИСПАРИТЕЛЬНОИУСТАНОВКЕ Изобретение относится к способам управления процессами упаривания растворов в многокорпусных испарительных установках адиабатного типа или мгновенного вскипания и может быть использовано при упаривании растворов и суспензий в микробиологической, целлюлознобумажной, химической и других отраслях промышленности.Известен способ управления процессом упаривания раствора в многокорпусной испарительной установке путем подачи смеси исходного и циркулирующего растворов в первый корпус испарения с температурой, регулируемой изменением подачи греющего пара в подогреватель и заданной выше температуры кипения раствора в указанном корпусе испарения, стабилизации давления вторичного пара и температуры кипения раствора в последнем корпусе испарения 1,1),Недостатком такого способа управления является возможность изменения производительности установок по испаренной влаге, изменения расхода греющего пара и охлаждающей воды в широких пределах в зависимости от перераспределения давлений и производительности по корпусам вследствие разной степени загрязнения поверхности теплообмена конденсаторов- подогревателей корпусов испарения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления процессом упаривания раствора в многокорпусной испарительной установке путем регулирования температуры циркулирующего раствора на входе в первый корпус измене" нием подачи греющего пара в подогреватель, регулирования температуры раствора или вторичного пара в последнем корпусе изменением подачи охлаждающей воды в конденсатор последнего корпуса, регулированияподачи исходного и рециркулирующего. раствора,входящего в первый и выходящего из последнего корпуса раствора на входе установки по концентрации смеси исходного и рециркулирующего раствора Г 2 ),Однако укаэанный способ имеет существенный недостаток, связанный с необходимостью применения высокочувствительных регуляторов концентрации для растворов с незначительным изменением содержания сухих веществ при изменении проиэводи 9390261 О 15 20 65 тельности установки по испаряемой влагеЦель изобретения - снижение энергозатрат за счет повышения точности регулирования.Указанная цель достигается тем, что подачу охлаждающей воды в конденсатор последнего корпуса стабилизируют и изменяют с коррекцией по ее начальной температуре, температуру раствора или вторичного пара в последнем корпусе регулируют изменением подачи раствора из предыдущего корпуса, стабилизируют температуру раствора подогревателя на входе в подогреватель, обогреваемый греющим паром, изменением подачи пара из первого корпуса в его конденсатор-подогреватель, стабилизируют температуру кипения раствора в предпоследнем корпусе, которую принимают равнойл -1 ии где,- температура кипенияраствора в предпоследнем и последнемкорпусах;температура раствораРлна входе в первыйкорпус;ЗОи - число корпусов испарения,изменением подачи охлаждающей воды в дополнительный конденсаторуказанного корпуса. 35На чертеже представлена схемареализации способа управления процессом упаривания,Многокорпусная испарительная установка состоит иэ корпусов 1 ис Опарения, связанных последовательнопо раствору. Каждый корпус испаренияпо вторичному пару соединен со своим конденсатором-подогревателем 2,последний корпус испарения паропроводом вторичного пара соединен сконденсатором 3, в которой подается охлаждающая вода, расход которойрегулируется регулятором 4 с клапаном 5 с коррекцией по начальной температуре, вводимой регулятором 6.Предпоследний корпус испаренияимеет дополнительный конденсатор 7,в который подается охлаждающая водачерез регулирующий клапан 8 регулятора 9 температуры вторичногопара. В основной конденсатор-подогреватель 2 предпоследнего корпуса испарения подается исходный раствор,расход которого регулируется регулятором 10 с клапаном 11. 60Конденсатор-подогреватель предпоследнего корпуса по исходному раствору последовательно соединен сподогревателем 12, обогреваемымконденсатом вторичного пара нсех корпусов испарения, кроме двух последних, и с попогревателем 13, обогреваемым вторичным паром первогокорпуса испарения, Конденсаторы-подогреватели 2 остальных корпусов испарения последовательно соединеныпо раствору, который подается на циркуляцию насосом 14Конденсатор-подогреватель первогокорпуса соединен с его паровым пространством через регулирующий клапан15 регулятора 16 температуры,Перед первым корпусом 1 испаренияв циркуляционной линии раствора установлен подогреватель 17, обогреваеьий греющим паром, через регулирующийклапан 18 регулятора 19 температурыраствора,Упаренный раствор из последнегокорпуса 1 сливается в бак,сборник20, из которого насосом 21 через регулирующий клапан 22 регулятора 23расхода выводится из установки. Баксборник упаренного раствора 20 черезрегулирующий клапан 24 регулятора25 температуры вторичного пара последнего корпуса испарениясоединен спредпоследним корпусом.Управление процессом упариванияраствора осуществляется следующимобразом.Исходя из заданного числа корпусовиспарения и и заданной проектнойпроизводительности установки по выпаренной воде Ю определяют производительность последнего корпусаИзИ = а -и лпКоэффициент а - должен быть меньше 1 и определяют его из технологических условий использования тепла:подогретой охлаждающей воды или минимального расхода воды.Количество охлаждающей воды определяется из условий теплового баланса работы конденсатора 3 последнего корпуса 1 С В СВ .1 вх-Сьп )скрытая теплота парообраэования при заданной температуре вторичного пара последнего корпуса; С ,ь ,э - теплоемкость, конечная и начальная температуры охлаждающейводы. Полученное значение расхода охлаждающей воды устанавливают как задание регулятору 4 расхода. При отклонении начальной температуры воды от принятой при определении расхода воды регулятор 6 корректирует задание регулятору 4 расхода, воэ25 аает60 действующего на канал 5 в линии подачи воды.Для стабилизации температуры вторичного пара в последнем корпусе 1испарения регулятор 25 воздействуетна изменение количества раствора, поступающего в указанный иэ предпоследнего корпуса путем сброса части упаренного раствора через клапан 24 в бак-сборник 20 упаренногораствора. 10Предпоследний корпус имеет дваконденсатора-подогревателя 2 и 7,один из которых работает как подогреватель исходного раствора, расход которого регулируется регулятором 10. Второй является дополнительным конденсатором, при помощи которого осуществляется стабилизация температуры вторичногокорпуса испарения путем воздействия регулятора 9 температуры на изменение подачи охлаждающей воды через регулирующий клапан 8. Заданнуютемпературу устанавливают равной-нЧасть упаренного раствора, стабилизированная по расходу регулятором 23, насосом 21 выводится изустановки. Остальное количествораствора насосом 14 подается вциркуляционный контур, охватывающийконденсаторы-подогреватели п корпусов, подогреватель, обогреваемый свежим паром и все ступени испарения,Э 5При последовательном прохождении,через конденсаторы-подогреватели 2промежуточных корпусов 1 испаренияциркулирующий раствор нагреваетсятеплом, выделяемым при конденсации 40вторичных паров, и подается в конденсатор-подогреватель первого корпусаиспарения.Температура циркулирующего раствора на выходе конденсатора-подогрева 45теля регулируется изменением подачи вторичного пара через клапан 15регулятора 16. Заданную температуруустанавливают на 5-7. С ниже температурры вторичного пара йервого корпусаили заданной температуры раствора,поступающего в него из подогревателя17, обогреваемого греющим паром. Температура раствора после подогрева. теля 17 регулируется регулятором 19,воздействующим на изменение подачигреющего пара через клапан 18,Регулирование теплового режимаустановки, предусмотренное предлагемым Способом управления, обеспечивФормула изобретения Способ управления процессом упаривания раствора в многокорпусной испарительной установке мгновесного вскипания путем регулирования температуры циркулирующего раствора на входе,в первый корпус изменением подачи греющего пара в подогреватель, регулирования температуры раствора или вторичного пара в последнем корпусе изменением подачи охлаждающей воды в конденсатор последнего корпуса, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,с целью снижения энергозатрат за счет повышения точности регулирования, подачу охлаждающей воды в конденсатор последнего корпуса стабилизируют и изменяют с коррекцией по ее начальной температуре, температуру раствора или вторичного пара в последнем корпусе регулируют изменением подачи раствора из предыдущего корпуса, стабилизируют температуру раствора на входе в подогреватель, обогреваемый греющим паром, изменением подачи пара из первого корпуса в его конденсатор-подогреватель, стабилизируют температуру кипения раствора в предпоследнем корпусе, которую принимают равной1 и игде,- температура кипенияраствора в предпоследнем н последнемкорпусах;температура растворгна входе в первыйкорпус;и - число корпусов испарения,изменением подачи охлаждающей водыв дополнительный конденсатор указанного корпуса.Источники информации,принятые во внимание при экспер1. Таубман Е.И. и др. Термичкое обезвреживание минерализованных промышленных сточных вод.Л., Химия., 1975, с, 45-60.2. Авторское свидетельство СССР9 330952, кл. В 01 0 1/26, 1971,тиэеесработу установки с более полным использованием тепла материальных потоков в пределах многокорпусной испарительной установки и снижение расхода свежего греющего пара примерно на 20.939026 Эакаэ 4531/14 Тираж иал ППП "Патент", г. Ужгор одписное Проектная, 4