SU1296090A1 - Вакуум-выпарной аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к молочной промышленности . Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и увеличение выхода готового продукта. Вакуум-выпарной аппарат включает трубчатые подогреватели , первую и вторую ступени испарени , пароструйный термокомпрессор, поверхностный конденсатор, продуктовый насос , конденсатный насос, пароэжекторный блок, контур принудительной циркул ции, состо щий из циркул ционного насоса и трубчатого подогревател  (интенсификато- ра), объединенных с второй ступенью испарени . Контур принудительной циркул ции выполнен в виде третьей ступени испарени , состо щей из объединенных в замкнутую систему циркул ционного насоса, трубчатого подогревател  (интенсификатора) и дополнительного пароотделител , причем дополнительный пароотделитель представл ет собой цилиндрический сосуд с размещенным внутри него узлом мелкодисперсного распылени  продукта. 1 ил. « (Л 1чЭ со 05

Description

Изобретение относитс  к молочной промышленности , в частности к оборудованию дл  сгущени  термолабильных материалов, например обезжиренного молока. Может найти применение и в других област х техники , где необходимо непрерывное или периодическое сгущение жидкостей.

Цель изобретени  - повышение производительности и увеличение выхода готового продукта.

На чертеже схематически изображен вакуум-выпарной аппарат.

Вакуум-выпарной аппарат содержит трубчатые подогреватели 1-4 дл  предварительного нагрева исходного сырь , первую ступень 5 испарени , состо щую из калоризатора и пароотделител  и обеспечивающую предварительное сгущение обрабатываемого продукта, вторую ступень 6 испарени , состо щую также из калоризатора и пароотделител  и обеспечивающую промежуточное выпаривание влаги из жидкости, пароструйные термокомпрессоры 7 и 8 дл  использовани  тепловой энергии вторичных (соковых ) паров, полученных в процессе выпаривани  из сгущаемой жидкости, дополнительный пароотделитель 9 дл  окончательного сгущени  продукта до заданных значений, трубчатый подогреватель (интенсификатор) 10, осуществл ющий нагрев продукта в потоке , поверхностный конденсатор 11 дл  конденсации вторичных паров, поступающих из теплообменных устройств, циркул ционный насос 12 дл  создани  движени  сгущаемой жидкости по контуру принудительной циркул ции , состо щему из дополнительного пароотделител  9 и трубчатого подогревател  10, конденсатный насос 13 дл  удалени  конденсата из поверхностного конденсатора 11, продуктовый насос 14 вывода готового (сгущенного) продукта, узе,т 15 мелкодисперсного распылени  дл  ввода под- сгущенного молока в цилиндрический корпус 16 пароотделител  9, установленный в верхней части последнего, кран 17, регулирующий подачу подсгущенного молока из пароотделител  второй ступени 6 испарени  к всасывающему трубопроводу циркул ционного насоса 12, пароэжекторный блок 18, используемый дл  удалени  воздуха, попадающего в систему.

Аппарат работает следующим образом.

Холодное исходное молоко первоначально поступает через трубчатые подогреватели 1-4, нагрева сь при запуске аппарата в теплообменнике 4 острым паром, подаваемым в межтрубное пространство. Нагретое молоко подводитс  в верхнюю часть калоризатора первой ступени 5 испарени , где происходит предварительное выпаривание влаги из продукта. В процессе выпаривани  молоко из пароотделител  первой ступени 5

испарени  самотеком переливаетс  в калоризатор второй ступени 6 испарени , в которой осуществл етс  промежуточное сгущение молока. Процесс сгущени  в калоризаторах первой 5 и второй 6 ступеней испарени  протекает при интенсивном кипении сгущаемого продукта в услови х пониженного давлени , создаваемого пароэжектор- ным блоком 18. Обогрев межтрубного пространства калоризатора первой ступени 5

испарени  после выхода аппарата на стационарный режим работы производитс  с использованием вторичных паров, выдел ющихс  из продукта, при помощи пароструйного термокомпрессора 7. При этом вторич5 ный пар, образующийс  в первой ступени 5 испарени , используетс  по двум направлени м: дл  обогрева калоризатора второй ступени 6 испарени  и трубчатого подогревател  2, а также частично засасываетс  термокомпрессором 7. Смесь острого и вто0 ричного пара из термокомпрессора 7 поступает на обогрев калоризатора первой ступени 5 испарени  и трубчатого подогревател  3. В свою очередь, вторичный пар второй ступени 6 испарени  используетс  дл 

5 обогрева подогревател  1. Подсгущенный продукт из второй ступени 6 испарени  аппарата поступает самотеком в циркул ционный контур через кран 17, который также регулирует количество подаваемого подсгущенного продукта. Нагрев потока продукта

0 в подогревателе 10 осуществл етс  смесью острого и вторичного пара, выдел ющегос  из продукта в корпусе дополнительного пароотделител  9, котора  готовитс  при помощи пароструйного термокомпрессора 8, причем теплообмен с потоком жидкости

вследствие применени  циркул ционного насоса 12 осуш,ествл етс  в теплообменнике 10 при давлении существенно выще атмосферного , что, в свою очередь, практически исключает образование пригара про0 дукта на внутренних поверхност х тепло- обменных элементов. Нагретое в теплообменнике 10 подсгуп енное молоко вследствие подпора, создаваемого циркул ционным насосом 12, подаетс  на вход узла 15 мелкодисперсного распылени , расположенного в

верхней части цилиндрического корпуса 16 пароотделител  9, которое обеспечивает мелкодисперсное дробление продукта. Капли подсгущенной жидкости, вылета  из распы- ливающего устройства, практически мгно0 венно закипают в вакуумированном объеме дополнительного пароотделител  9. Пар, выдел ющийс  из кип щей распыленной жидкости, непрерывно удал етс  из зоны кипени . Вследствие интенсивного массооб- мена в объеме пароотделител  9 температура 5 продукта, нагретого в теплообменнике 10, резко снижаетс  до значений, соответствую

щих температуре насыщени  при давлении, поддерживаемом в вакуум-выпарном аппарате .

Вид ввода продукта в дополнительный пароотделитель 9 был проверен в услови х лабораторного стенда. При этом использовалось распыливающее устройство, выполненное в виде форсунки с тангенциальным завихрителем, и узел ввода жидкости, обеспечивающий струйное течение.

Сгущаема  жидкость, поступающа  через узел 15 мелкодисперсного распылени , непрерывно накапливаетс  на дне корпуса пароотделител  9 и возвращаетс  в контур циркул ции при помощи циркул ционного насоса 12. Далее цикл циркул ции продукта повтор етс  непрерывно до достижени  заданного количества сухих веществ в сгущаемой жидкости.

Выпаривание жидкости продолжаетс  до достижени  заданного значени  процентного содержани  сухих веществ, после чего продукт непрерывно откачиваетс  из пароотделител  9 продуктовым насосом 14. Удаление воздуха, попадающего в систему, производитс  из конденсатора 11 при помощи паро- эжекторного блока 18. Вторичный пар, образующийс  в процессе сгущени  продукта, после окончани  использовани  отводитс  в поверхностный конденсатор 11, где конденсируетс  охлаждающей водой и выводитс  конденсатным насосом 13.

Предлагаемый вакуум-выпарной аппарат по сравнению с известным устройством обеспечивает следующие преимущества. Повы- щаетс  производительность по испаренной влаге в результате того, что к паспортной производительности двух ступеней испарени  добавл етс  определенное количество влаги, удаленной из продукта в третьей ступени, котора  выполнена в виде контура принудительной циркул ции, а также увеличиваетс  выход готового продукта за счет устранени  пригара на внутренних тепло- передающих поверхност х калоризаторов.

0

0

вследствие снижени  процентного содержани  сухих веществ в подсгущаемом продукте на выходе из второй ступени испарени , практически исключающего образование при- гара, а значит, и увеличивающего временной интервал непрерывной работы (времени между мойками). Кроме того, исключаютс  потери продукта, удал емого в виде гтригара в процессе очистных операций кип тильных трубок калоризаторов, экономитс  теплова  энерги  в результате сохранени  в процессе сгущени  оптимального значени  коэффициента теплопередачи в калоризаторах, характеризующего эффективность использовани  подводимой тепловой энергии. В дан- 5 ном случае не происходит снижени  коэффициента теплопередачи вследствие отсутстви  пригара на кип тильных трубках. Снижаетс  трудоемкость очистных операций в результате меньшего количества пригара, удал емого из кип тильных трубок калоризаторов , и, кроме того, увеличиваетс  интервал между этими операци ми.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5 Вакуум-выпарной аппарат дл  сгущени  молочных продуктов, включающий трубчатые подогреватели, первую и вторую ступени испарени , кажда  из которых состоит из калоризатора и пароотделител , пароструйный гермокомпрессор, поверхностный кон0 денсатор и контур принудительной циркул ции , включающий циркул ционный насос и трубчатый подогреватель, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  производительности и увеличени  выхода готового продукта , контур принудительной циркул ции снабжен пароотделителем, выполненным в виде цилиндрического корпуса с размещенным в верхней его части узлом мелкодисперсного распылени  продукта, при этом выход пароотделител  второй ступени св зан с

   0 входом трубчатого подогревател  контура принудительной циркул ции через его циркул ционный насос.

   5

   Пар

   15 9

   -г Лар

   Г