Мы уже писали об общем расходе пара на литр спирта-ректификата и о принципе рекуперации тепла в спиртовом производстве. Здесь стоит разобрать конкретный узел, где эта рекуперация чаще всего реализуется на практике: теплообменник между горячей бардой или бражным дистиллятом, выходящими из брагоперегонной колонны, и холодной бражкой, которая только поступает на переработку. Оба потока проходят через установку почти одновременно, но с противоположной температурной задачей — один нужно охладить, другой нагреть, — и именно это делает прямой теплообмен между ними эффективным решением, а не просто способом сэкономить.
Как устроен теплообмен на практике
Горячий поток — барда или отработанный дистиллят с температурой, близкой к 96-99°C, — проходит через один контур пластинчатого или кожухотрубного теплообменника, а холодная бражка с температурой браги после брожения (обычно 18-30°C) — через встречный контур. За счёт противотока бражка подогревается на несколько десятков градусов ещё до входа в колонну, а горячий поток соответственно охлаждается перед сливом или дальнейшей переработкой барды. Чем больше эта разница температур на входе, тем больше тепловой энергии можно перенести без дополнительных затрат топлива или электроэнергии на нагрев браги с нуля.
Почему это не мелкая техническая деталь
Подогрев браги перед подачей в колонну — одна из крупных статей теплопотребления всего цикла брагоректификации, потому что нагреть нужно весь суточный объём перерабатываемого сырья. Если этот подогрев целиком ложится на парогенератор, предприятие фактически греет бражку с нуля, одновременно охлаждая горячую барду отдельным контуром или сливая её тёплой, теряя энергию с обеих сторон процесса. Встроенный теплообменник рекуперации закрывает значительную часть этой потребности за счёт тепла, которое иначе просто было бы потеряно.
Связь с сушкой барды и качеством теплообмена
Мы уже разбирали, что влажность барды после отжима определяет режим её сушки. Рекуперация тепла на этом же потоке барды перед отжимом или сушкой не мешает дальнейшей переработке, а может, наоборот, снизить энергозатраты на последующую сушку, если часть тепла уже отобрана эффективно, а не сброшена бесконтрольно. Важно только не путать эти два узла местами в проекте линии: теплообменник рекуперации должен стоять до операций, где температура барды уже не важна, а не создавать дополнительное сопротивление потоку, критичному для стабильной подачи на отжим.
Теплообменник подогрева браги — часть базовой схемы
При проектировании или модернизации линии брагоректификации стоит рассматривать теплообменник для подогрева браги горячим потоком барды или дистиллята не как опциональное дополнение, а как часть базовой тепловой схемы, наравне с самой колонной — экономический эффект от такой рекуперации мы разбираем отдельно в материале об окупаемости теплообменного контура.
Что нужно для расчёта рекуперационного теплообменника
- Суточный объём бражки и её температура после брожения.
- Горячий поток, который готовы отдать: барда или дистиллят, их расход и температура.
- Содержание взвеси в барде — от него зависит тип аппарата.
- Жёсткость воды в контурах охлаждения.
- Место для монтажа рядом с колонной.
По этим данным подберём теплообменное оборудование пластинчатой, кожухотрубной или спиральной конструкции и увяжем его со схемой колонного оборудования. Телефон +7 906 968-1922, почта sales@sushilka22.ru.