Описание принципа работы технологической схемы выпарного аппарата

ВЫПАРИВАНИЕ

 

 

Методическое пособие для проведения лабораторной работы по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств»

Для студентов всех специальностей инженерно-технологического факультета

 

 

Составил: ассистент Ермаков А.И.

Рассмотрено и утверждено

на заседании кафедры

«» сентября 2010 г.

Протокол № ____

 

Гродно 2010

 

Цель работы: изучить основы расчета процесса однокорпусного выпаривания.

 

Оборудование: компьютерное.

 

 

Программа выполнения работы:

1. Ознакомиться с назначением процесса выпаривания, описанием технологической схемы и принципом действия вакуум-выпарного аппарата типа МЗС.

2. Провести расчет вакуум-выпарного аппарата и теплоизоляции по полученному варианту

3. Оформить отчет.

 

 

 

Состояние вопроса

Выпаривание (уваривание) – процесс удаления из растворов растворителя путем перевода его в парообразное состояние при температуре кипения и отвода паров из аппарата.

В пищевой технологии выпаривают, как правило, водные растворы.

Процессы выпаривания проводят под вакуумом, при избыточном и атмосферном давлении. Выбор давления связан со свойствами увариваемого раствора и возможностей использования тепла вторичного пара.

В вакууме производят тепловую обработку продуктов, неустойчивых к высоким температурам. Кроме того, широкое применение тепловая обработка в вакууме находит при сгущении (концентрации) ценных жидких пищевых продуктов: бульонов, молока, крови, соусов и другое с тем, чтобы сохранить их высокую питательную ценность.

Тепло для выпаривания можно подводить любыми теплоносителями, применяемыми при нагревании. Однако в подавляющем большинстве случаев в качестве греющего агента используют водяной пар, который называют греющий, или первичный. Пар, образующийся при выпаривании кипящего раствора, называется вторичный.

При выпаривании под вакуумом в аппарате создается вакуум путем конденсации вторичного (сокового) пара в специальном конденсаторе отсасывания из него неконденсирующихся газов с помощью вакуум- насоса.

Выпаривание под вакуумом позволяет снизить температуру кипения раствора, что особенно важно при выпаривании пищевых растворов, которые особенно чувствительны к высоким температурам. Применение вакуума позволяет увеличивать движущую силу теплопередачи и, как следствие, уменьшить площадь поверхности выпарного аппарата, а следовательно, его материалоемкость.

Применение вакуума даёт возможность использовать в качестве греющего агента, кроме первичного пара, вторичный пар самой выпарной установки, что снижает расход первичного греющего пара. Вместе с тем при применении вакуума удорожается выпарная установка, поскольку требуется дополнительные затраты на устройства для создания вакуума (конденсаторы, ловушки, вакуум-насосы) а также увеличиваются эксплутационные расходы.

При уваривании под атмосферным давлением вторичный пар не используется и обычно удаляется в атмосферу. Такой способ выпаривания является наиболее простым, но наименее экономичным.

Лишь в производствах малого масштаба, а также при выпаривании растворов до высоких конечных концентраций используют выпарные аппараты периодического действия.

Описание принципа работы технологической схемы выпарного аппарата

Оборудование (рисунок 2.1) предназначено для уваривания фруктовых и овощных масс. Продукт подается по трубопроводу 3 в вакуум-выпарной аппарат МЗС-320, где подвергается термической обработке. Слив готового продукта происходит по материалопроводу 4. Пар подается по трубопроводу 1 в рубашку сосуда. В целях безопасности на паропроводе 1 установлены манометры М1 и М2. Вывод конденсата осуществляется с помощью конденсатоотводчика КО через конденсатопровод 2.

 

Рисунок 2.1—Технологическая схема.

 

Соковые (вторичные) пары отводятся в барометрический конденсатор БК с помощью трубопроводов 5. В барометрическом конденсаторе соковые пары охлаждаются проточной водой поступающей через трубопроводы 7.

Аппарат МЗС-320 предназначен для варки, уваривания и выпаривания фруктовых и овощных масс, при этом дополнительно осуществляется перемешивания сырья при температурном воздействии. Используется на предприятиях консервной промышленности.

Вакуум-выпарной аппарат (рисунок 2.2) представляет собой герметичную емкость цилиндрической формы, состоящий из внутреннего сосуда 10 и внешней паровой рубашки 6, расположенной в нижней части аппарата.

Аппарат оснащен загрузочными 2 и смотровыми люками 9. Разгрузка осуществляется снизу с помощью люка 4. Перемешивание обрабатываемого продукта осуществляется мешалкой 7, которая приводится в движение приводом 1. Разрежение внутри аппарата создается при помощи дополнительного вакуумного насоса.

Рисунок 2.2 – Устройство вакуум-выпарного аппарата типа МЗС-320.

Таблица 2.1 – Технические характеристики вакуум-выпарного аппарата МЗС-320.

Объем рабочий, л
Объем геометрический, л
Разрежение, МПа	0,078-0,065
Поверхность нагрева, м2	3,56
Рабочее давление в паровой рубашке, МПа	0,4
Скорость вращения мешалки, об/мин	28-30
Установленная мощность привода мешалки, кВт