1.4. Теплотехнологічний розрахунок дифузійної установки на базі кда

Вихідні дані:

кількість бурякової стружки S_стр = 1000 кг/т (100 %);

дигестія бурякової стружки Дг = 16,5 %;

вміст м’якоті в буряку S_м = 50 кг/т (5 %);

відкачка дифузійного соку S_від =1200 кг/т (120 %);

чистота дифузійного соку Ч_д.с = 86 %;

кількість циркулюючого соку, що йде на ошпарювання S_ц1 =1200 кг/т (120 %);

кількість циркулюючого соку, що йде на підігрівник S_ц2 =2400 кг/т (240 %);

кількість сокостружкової суміші S_сум =3400 кг/т (340 %);

втрати цукру в жомі X₁ = 0,32 % до маси буряка;

кількість нецукрів, що залишилася в жомі a_д = 20 %;

вміст сухих речовин в жомі до пресування СР_ж = 7,5 %;

вміст сухих речовин в жомі після пресування СР_ж.пр = 14 %;

температура стружки t_стр = 10 С;

температура деамонізованогоконденсата t_д.кон2 = 65 С;

температура жомопресової води t_ж.в = 75 С;

температура циркулюючого соку до підігрівника t_ц1 = 70 С;

температура циркулюючого соку після підігрівника t_ц2 = 83 С;

коефіцієнт корисної дії _диф = 0,9.

Вміст розчинних нецукрів у нормальному соці буряка:

.

Вихід жому з дифузійного апарата:

S_ж = 100 (S_м +X₁ +a_д НЦ₀)/СР_ж = 

100(5 +0,32 +0,2 3,29)/7,5 = 79,7 % = 797 кг/т.

Вихід пресованого жому з дифузійнї установки:

S_ж.пр = 100(S_м +X₁ +a_д НЦ₀)/СР_ж.пр = 

= 100(5 +0,32 +0,2·3,29)/14 = 42,7%= 427 кг/т.

Витрата жомопресової води після пресування жому:

S_ж.в = S_ж (СР_ж.пр -СР_ж )/СР_ж.пр =

= 79,7·(14 –7,5)/14 = 37 % = 370 кг/т.

Витрата деамонізованого конденсату:

S_б.в =S_від +S_ж - S_стр -S_ж.в =1200 + 797 – 1000 – 370 = 627 кг/т.

Температура циркулюючого соку, що надходить (після теплообміну в ошпарювачі з ошпареною стружкою) в шахту (рис. 2.1):

t_ц= (S_ц1 t_ц1 +S_ц2 t_ц2 )/(S_ц1 + S_ц2 ) ,

t_ц= (1200·70 +2400·83/(1200 + 2400) = 78,7 С.

У шахту ошпарювача надходить бурякова стружка S_стр і циркулюючий сік S_ц1. Температуру соку і стружки після теплообміну знаходимо з теплового балансу шахти ошпарювача:

S_стр c_стр t_стр+S_ц1 c_ц t_ц =1,01(S_стр + S_ц1 )c_ц t_від ,

де 1,01 – коефіцієнт, що враховує втрати теплоти у довкілля шахтою. Температура соку відбору:

t_від= (S_стр c_стр t_стр+S_ц1 c_ц t_ц )/(1,01(S_стр + S_ц1 )c_ц) =

= (1000·3.77·10+1200·3.77·78,8)/(1,01(1000 + 1200)·3.77) = 47 С.

Температуру сокостружкової суміші після теплообміну знаходимо з теплового балансу відділу сокостружкової суміші ошпарювача:

S_стр c_стр t_від+S_ц2 c_ц t_ц2 =1,01(S_стр + S_ц2 )c_ц t_сум ,

де 1,01 – коефіцієнт, що враховує втрати теплоти у довкілля відділом сокостружкової суміші ошпарювача. Температура суміші:

t_сум= (S_стр c_стр t_від+S_ц2 c_ц t_ц2 )/(1,01(S_стр + S_ц2 )c_ц) =

= (1000·3.77·47+2400·3.77·83)/(1,01(1000 + 2400)·3.77) = 72С.

Температуру жому, що виходить з колони, знаходимо з теплового балансу верхньої частини колони-висолоджувача:

t_ж= (S_ж c_ж t_сум+S_ж.в c_ж.в t_ж.в + S_б.в c_б.в t_б.в2)/(S_ж + S_ж.в +S_б.в),

t_ж= (797·4,19·71,7+370·4,19·75+627·4,19·65)/((797 + 370 + 627)·4,19) = 70 С.

Середню температуру в колоні-висолоджувачі (вона ж початкова тмпература циркулюючого соку) знаходимо з балансу колони-висолоджувача:

S_сум c_сум t_сум+S_ж.в c_ж.в t_ж.в + S_б.в c_б.в t_б.в2 = 1,02(S_ж c_ж t_ж+ S_ц c_ц t_ц1),

Звідки

t_ц1= (3400·3,77·71,7 + 370·4,19·75+627·4,19·65 -797·4,19·70)/(1,02·3400·3,77) =71 С.

Витрату теплоти на дифузійну установку знаходимо з рівняння:

Q_диф = S_від c_від t_від+S_ж c_ж t_ж+Q_втр - (S_стр c_стр t_стр+S_б.в c_б.в t_б.в2+S_ж.в c_ж.в t_ж.в)=  1200·3,77·47+797·4,19·70 - (1000·3,77·10+627·4,19·65+370·4,19·75) = 110758 кДж/т.

Витрату пари на дифузійну установку:

d_диф =Q_диф /(r_п _диф) = 110758/(2237,8·0,9) = 55 кг/т.

Витрата пари на підігрівник циркуляційного соку:

d=x*S*c*(t-t)/(i-i)=1.1*2400*3.77*(83-71)/(2694.8-457)=53,4.