Моделирование процесса подогрева бражки за счет теплоты конденсации паров бражного дистиллята и охлаждения барды
DOI: 10.21047/1606-4313-2016-15-1-77-81
УДК 663.5
Шахов С. В., Жучков А. В., Никитина С.Ю.
Аннотация
Рассмотрена целесообразность применения двух различных вариантов подогрева бражки. В первом варианте предложен способ подогрева бражки в стандартных кожухотрубных теплообменниках, исключающий подачу гетерогенной среды в межтрубное пространство, обеспечивающий повышение эффективности теплообмена и удобство в эксплуатации. Другим возможным решением дополнительного подогрева бражки рассмотрено применение кожухотрубного теплообменника с двумя независимыми трубными пучками, состоящими из труб одинакового диаметра для потоков бражки и барды и межтрубным пространством, заполненным жидким теплоносителем. Для обоих процессов приведен алгоритм расчета, который состоит из трех основных блоков: моделирование процесса нагрева бражки в секциях подогревателя; определение температуры промежуточного теплоносителя; расчёт температуры исходной смеси. В результате моделирования в программе Mathcad-15, удалось определить и оптимизировать температуры сред в характерных точках схемы. Сравнение двух рассмотренных схем подогрева показало, что общая поверхность теплообмена во втором варианте на 21 % выше, чем в первом. При этом, к преимуществам первого варианта подогрева бражки относятся меньшая суммарная поверхность теплообмена и возможность использования стандартного теплообменного оборудования. Недостатком этого способа является необходимость установки циркуляционного насоса. Производственные испытания описанных выше способов подогрева питания бражной колонны были проведены в цехе брагоректификации. Установлено, что применение предложенных способов дополнительного подогрева бражки позволяет получать ректификованный этанол лучшего качества и с меньшими энергозатратами, по сравнению с типовыми БРУ.
Ключевые слова: Моделирование, процесс подогрева бражки, теплота конденсации, пары бражного дистиллята, охлаждение барды.
УДК 663.5
Моделирование процесса подогрева бражки за счет теплоты конденсации паров бражного дистиллята и охлаждения барды
Аннотация
Рассмотрена целесообразность применения двух различных вариантов подогрева бражки. В первом варианте предложен способ подогрева бражки в стандартных кожухотрубных теплообменниках, исключающий подачу гетерогенной среды в межтрубное пространство, обеспечивающий повышение эффективности теплообмена и удобство в эксплуатации. Другим возможным решением дополнительного подогрева бражки рассмотрено применение кожухотрубного теплообменника с двумя независимыми трубными пучками, состоящими из труб одинакового диаметра для потоков бражки и барды и межтрубным пространством, заполненным жидким теплоносителем. Для обоих процессов приведен алгоритм расчета, который состоит из трех основных блоков: моделирование процесса нагрева бражки в секциях подогревателя; определение температуры промежуточного теплоносителя; расчёт температуры исходной смеси. В результате моделирования в программе Mathcad-15, удалось определить и оптимизировать температуры сред в характерных точках схемы. Сравнение двух рассмотренных схем подогрева показало, что общая поверхность теплообмена во втором варианте на 21 % выше, чем в первом. При этом, к преимуществам первого варианта подогрева бражки относятся меньшая суммарная поверхность теплообмена и возможность использования стандартного теплообменного оборудования. Недостатком этого способа является необходимость установки циркуляционного насоса. Производственные испытания описанных выше способов подогрева питания бражной колонны были проведены в цехе брагоректификации. Установлено, что применение предложенных способов дополнительного подогрева бражки позволяет получать ректификованный этанол лучшего качества и с меньшими энергозатратами, по сравнению с типовыми БРУ.
Ключевые слова: Моделирование, процесс подогрева бражки, теплота конденсации, пары бражного дистиллята, охлаждение барды.