Багатокорпусні випарні установки

З метою зменшення витрати пари на випарювання води із продукту вторинної пари, отримані у випарному апарату, використають у нагрівальній камері іншого випарного апарата.

Такі установки називають багатокорпусними.

Одержали поширення двухкорпусные й трехкорпусные установки.

Принципова схема трехкорпусной установки наведена на мал. 7.

Рис.7.36 Схема трьохкорпусної випарної установки. 1 - конденсатор; 2 - пастка; 3 - повітряно-сухий вакуум насос.

Перший корпус обігрівається пором, що надходить ззовні. Вторинні пари переходять із одного корпуса в нагрівальну камеру наступного корпуса й там конденсуються. Вторинні пари останнього корпуса надходять у конденсатор.

У кожному наступному корпусі тиск вторинних пар менше, ніж у попередньому. Це приводить до того, що температура кипіння маси знижується по корпусах і буває найвищої в першої корпусі й самій низці в останньому корпусі.

При роботі установки підтримується постійний рівень маси й постійний для кожного корпуса відсотковий вміст сухих речовин, що збільшується від першого корпуса до останнього.

Продуктивність багатокорпусної випарної установки залежить від числа корпусів і від суми перепадів температур по всім корпусами й поверхні нагрівання. Збільшення числа корпусів зменшує витрату пари, однак, економія поступово зменшується, і при деякім числі корпусів вона стає настільки мала, що не виправдує витрат на установку корпуса.

Процеси кристалізації знайшли широке застосування в харчовій промисловості при виробництві цукру, солі, згущеного молока, молочного цукру й багатьох інших продуктів.

Кристалізацією називають процес виділення твердої фази у вигляді кристалів з розчинів і розплавів.

Процес кристалізації проводять шляхом зниження температури розчину або видалення з нього розчинника. При цьому розчин переходить зі стану насиченого у пересичений. Перенасичені розчини нестійкі й легко переходять у насичені. Частина твердої речовини виділяється у вигляді кристалів.

Процес кристалізації складається із двох стадій. На першій стадії утворяться зародки центрів кристалізації, на другий - відбувається ріст кристалів. Кристали можуть мати різні розміри від 0,0001м до 1,5 кг.

При виробництві згущеного молока із цукром, помадки необхідно забезпечити кристали не більше 10 мкм.

Одержання пересиченого розчину при здійсненні процесу кристалізації може бути здійснено чотирма способами:

- охолодженням розчину;

- випарюванням розчинника;

- одночасним охолодженням розчину й випарюванням розчинника;

- висалюванням.

Так при додаванні МgCl₂ у розчин повареної солі знижується розчинність NaCl, що приводить до утворення пересиченого розчину.

Найпростіші кристалізатори, що працюють по першому способі являють собою посудини із сорочкою й мішалкою. Мішалка дозволяє прискорити охолодження й запобігає осадженню кристалів на дно апарата.

У цукровій промисловості використають вакуум апарати періодичної дії, у яких процес випарювання супроводжується кристалізацією цукру.

Вакуум- апарат з механічним циркулятором А2-ПВР являє собою апарат періодичної дії з посиленою циркуляцією утфеля за допомогою механічного циркулятора (мал. 7.37).

Він складається з корпуса 5 з верхнім і нижнім конічним днищем і кришкою. У верхній частині розміщений сепаратор 7, парова камера 3 перебуває в нижній частині корпуса. До дна апарата прикріплений кільцевий конденсатор 17 із трубками для рівномірної подачі продукту в апарат.

Рис.7.37. Вакуум апарат з механічним циркулятором

Для видалення вторинної пари у верхній частині апарата перебуває затвор 14, що приводить у рух пневмоциліндром. Усередині апарата перебуває циркулятор у вигляді лопатевого пристрою, що перемішує. Він складається з мішалки 2 на валу привода 11. Мішалка має змінні лопатки. Вад приводиться в рух від електродвигуна через клиноремінну передачу й циліндричний двоступінчастий редуктор. Апарат має патрубки 16,17,18,19 відповідно для подачі продукту, для підведення пари в камеру нагрівання, для відводу конденсату й для відводу несконденсованих газів.

Для охолодження утфелей у цукровому виробництві застосовують, як горизонтальні так і вертикальні кристалізатори, що мають різні конструкції поверхонь теплообміну.

Горизонтальний кристалізатор ПМК-45 складається з горизонтального коритоподібного корпуса 14 (мал. 7.38), якому обертається пустотілий вал 16. На валу закріплені лопати, що перемішують, 17 і 6 і двадцять дискових елементів теплообміну15. На дисках закріплені лопатки, що перемішують, 13. Диски мають секторні вирізи, кожний з них повернуть на 180?Зі стосовно попередній, що забезпечує протікання утфеля уздовж кристалізатора.

Рис. 7.38 Горизонтальний кристалізатор ПМК-45

Для повного спорожнювання ємності від утфеля в нижній частині торцевої стінки встановлений шиберний розвантажувальний пристрій 10 з ручним рейковим механізмом 9. Охолодна вода по патрубку 7 надходить у торець пустотілого вала й рухається в напрямку протилежному руху утфеля. Вода, перетікаючи з диска в диск через отвори перед заглушкою 4, надходить у протилежний кінець вала й через патрубок 1 виходить із кристалізатора.