Физический минимум — теплота парообразования
Чтобы превратить килограмм воды в пар при атмосферном давлении, нужно около 2257 кДж энергии (примерно 0,63 кВт·ч) — это скрытая теплота парообразования, физическая константа, а не инженерный ориентир. При вакуумной выпарке, когда кипение идёт при пониженном давлении и температуре порядка 60–70°C, значение чуть выше, но порядок величины тот же. Это нижняя граница: реальный расход энергии на производстве всегда больше физического минимума, вопрос — насколько.
Почему реальный расход отличается от физического минимума
В однокорпусном выпарном аппарате расход греющего пара на килограмм испарённой воды близок к соотношению 1:1 по массе — теплота конденсации пара расходуется на испарение воды из продукта почти без повторного использования. В многокорпусной станции, как мы разбирали в статье про окупаемость многокорпусной выпарки, тот же первичный пар работает несколько раз подряд, поэтому расход энергии на килограмм испарённой воды падает пропорционально числу корпусов, хотя и не кратно из-за тепловых потерь.
От килограмма испарённой воды к рублям на килограмм продукта
- Сначала считается расход энергии на килограмм испарённой воды для конкретной схемы (однокорпусной или многокорпусной) — это переводит теплоту парообразования в рубли через тариф на энергоноситель.
- Затем, зная соотношение объёмов сырья и готового концентрата (по формуле массового баланса из статьи про логистику), можно перевести стоимость испарения одного килограмма воды в добавку к себестоимости килограмма готового концентрата.
- Эта добавка сравнивается с альтернативной стоимостью — логистикой свежего сырья и потерями при его хранении — чтобы понять, при каких объёмах концентрирование выгоднее, чем перевозка и хранение в свежем виде.
Как снизить энергию на испарение в вашей линии
Если у вас себестоимость концентрата упирается в пар или электроэнергию, резерв почти всегда в схеме выпарки, а не в тарифе:
- Выпарная установка — 2–7 корпусов, термокомпрессия и механическая рекомпрессия пара для многократного использования тепла.
- Выпарная станция — однокорпусная для малых объёмов, от 3 л/ч по испарённой влаге.
- Электрический парогенератор — 25–500 кг/ч пара там, где нет котельной.
Посчитаем стоимость испарения килограмма воды на ваших тарифах. Звоните +7 906 968-1922 или пишите на sales@sushilka22.ru.