Термическая компрессия вторичного пара

При термической компрессии вторичного пара последний втягивается в систему и сжимается с помощью пароструйного компрессора (рис. 3.78).

Этот компрессор состоит из смесительной камеры (1) с соплом (2), через которое проходит первичный пар из котла, имеющий избыточное давление как минимум 8 бар (лучше всего порядка 18 бар). Благодаря высокой скорости первичного пара в линию всасывается вторичный пар и в расположенном далее диффузоре (3) при снижающейся скорости смешанного пара его кинетическая энергия переводится в энергию сжатия с Р_изб = 0,1-0,4 бар.

Установка для термического сжатия вторичного пара (рис. 3.79) функционирует так, что сначала сусло нагревается посредством подачи первичного пара

Сусло прокачивается с помощью циркуляционного насоса (4) через выносной кипятильник (3), нагревается и возвращается в сусловарочный котел (1). Когда достигнута температура кипения 106°С на выходе после выносного кипятильника, включается пароструйный компрессор (2).

Большая часть вторичного пара (9) всасывается пароструйным компрессором, сжимается и переводится на более высокий температурный уровень Этот сжатый вторичный пар направляется в выносной кипятильник (3) и далее обогревает сусловарочный котел для поддержания процесса кипения.

Образовавшийся в выносном кипятильнике конденсат при 106° С и Р_изб = 0,3 бара попадает в емкость для сбора конденсата (5) и через насос для конденсата (6) направляется в конденсатор вторичного пара (7).

Если бы компрессии подвергалось все количество образующегося вторичного пара, то посредством необходимого добавления первичного пара как рабочего тела к суслу подводилось бы все больше тепловой энергии и процесс тем самым вышел бы из-под контроля. Поэтому оставшаяся часть, около 30% вторичного пара, отводится в атмосферу или конденсируется в конденсаторе вторичного пара, в котором таким путем получают для нужд производства горячую воду.

Преимуществами термической компрессии вторичного пара являются:

· надежная эксплуатация при небольших затратах на техническое обслуживание;

· исключение пиков потребления электроэнергии

Недостатками являются:

· потребность в больших поверхностях теплопередачи из-за низкой температуры обогревающего пара;

· образование повышенного количества горячей воды;

· необходимость в наличии первичного пара высокого давления (до 18 бар, необходима собственная котельная установка).

Термическая компрессия вторичного пара может составить благоприятную по стоимости альтернативу механическому сжатию вторичного пара не только для небольших пивоваренных заводов, но и для крупных предприятий с дополнительной потребностью в горячей воде. При сравнении экономической эффективности в пересчете на одну варку (выход горячего сусла 100 гл при степени испарения 10%) от применения метода термического сжатия вторичного пара с традиционным методом кипячения сусла без сжатия получаются существенные различия. Пространственное размещение необходимых поверхностей теплообмена при использовании данного метода в сочетании с внутренним кипятильником чаще всего связано с большими проблемами, кроме того, применение термического сжатия вторичного пара имеет смысл только, когда полученная горячая вода также может быть использована. (Термическая компрессия в сочетании с накопителем тепловой энергии в настоящее время является наиболее перспективной системой энергосбережения в варочном цехе. - Прим. ред.)