4.3 Конденсація

При розрахунку барометричного конденсатора визначають витрату охолоджувальної води, розміри корпусу, число полиць, розміри барометричної труби і кількість повітря, підмета відкачуванню вакуум-насосом.

Нехтуючи теплом з повітрям, що йде, витрата води на повну конденсацію пари в однокорпусному конденсаторі згідно мал. 4.6 визначають з наступного теплового балансу:

D i + W c_в t_в.н = D c_в t_в.к + W c_в t_в.к, (4.23)

звідки витрата охолоджувальної води W (в кг/с)

Малюнок 4.6. До теплового балансу барометричного конденсатора

W = D (i – c_в t_в.к) / [c_в (t_в.к + t_в.н)], (4.24)

де D – кількість пари, що конденсується, кг/с;

i – ентальпія пари, Дж/кг;

t_в.н і t_в.к – початкова і кінцева температура води, °С.

Якщо конденсаційна установка складається з двох послідовно сполучених корпусів, то кількість охолоджувальної води W₁ (в кг/с), що подається в перший корпус для отримання заданої кількості гарячої води W_г (в кг/с) в результаті конденсації D₁ (в кг/с) пари, знаходять з наступного балансу;

W_г = W₁ + D₁, откуда D₁ =W_г – W₁.

звідки кількість води W₁ (в кг/с), що надходить у перший корпус,

W₁ = W_г (i – c_в t_в.к) / (i – c_в t_в.н), (4.25)

а кількість пари D₂ (в кг/с), що залишився для конденсації в другому корпусі,

D₂ = D – D₁ = D – (W_г – W₁). (4.26)

4.4 Випарювання

Випарні установки з тепловим насосом. При експлуатації випарних установок прагнуть якнайповніше використати в них вторинної пари, що тепло утворюється. У зв'язку з цим значний інтерес представляють випарні установки з тепловими насосами, в якості яких зазвичай застосовують пароструминні інжектори. Пароструминними інжекторами останніми роками обладнали однокорпусні установки і перший корпус багатокорпусних випарних установок в цукровій,

Малюнок 4.7. Випарна установка з паровим інжектором

молочній, консервній і інших галузях. Пароструминний інжектор (мал. 4.7, б) складається з приймальної камери 1, робочого сопла 2, камери змішення 3 і дифузора 4. У нім за допомогою робочої (гострого) пари підвищеного тиску (0,8...1,5 МПа) тиск, температуру і ентальпію вторинної пари, що йде з корпусу, підвищують до параметрів гріючої пари, після чого отриману пару використовують для обігріву цього ж корпусу. Це дозволяє заощадити до 50 % пари, що гріє.

Принцип дії інжектора полягає в наступному. Виходячи з робочого сопла, робоча пара розширюється, тиск його падає, а швидкість зростає до 1000 м/с і вище. Пролітаючи з такою великою швидкістю, робочу пару захоплює за собою вторинна пара і змішується c ним в камері змішення. У дифузорі швидкість пари зменшується, а тиск по довжині його зростає, таким чином, пароструминний інжектор діє за принципом перетворення потенційної енергії в кінетичну в соплі, і, навпаки, кінетичній енергії в потенційну в дифузорі.

Основним показником, що характеризує ефективність роботи інжектора, являється коефіцієнт інжекції и – відношення кількості вторинної пари D_В, що засмоктується інжектором, до витрати D_Р робочої (гострого) пари підвищеного тиску, що поступає в інжектор для стискування вторинної пари до параметрів гріючої пари, т. е. и = D_В / D_Р, або коефіцієнт інжекції показує, яка кількість вторинної пари може бути стисла в інжекторі до необхідних параметрів одним кілограмом робочої пари.

Слід зазначити, що використання інжектора в однокорпусній установці окрім економії гріючої пари знижує витрату охолоджувальної води на конденсатор у зв'язку з навантаженням, що зменшується на нього, по парі.

Матеріально-теплові баланси багатокорпусних випарних установок. Матеріальні баланси. Загальна кількість води W, що випаровується на установці, визначають з матеріального балансу сухих речовин аналогічно балансу для однокорпусної випарки

GB_H / 100 = (G – W) В_КП / 100,

звідки

W = {G [1 – (B_H / B_КП)]} (4.27)

де G – кількість розчину, що надходить на установку, кг/с;

(G – W) – кількість згущеного розчину, що йде з останнього корпуса, кг/с;

B_H и B_КП – концентрація сухих речовин у вихідному розчині, що надходить у перший корпус, і в продукті, що виходить із останнього корпуса, мас. %.

Загальна кількість випареної води дорівнює сумі кількостей води, випареної в окремих корпусах,

W = W₁ + W₂ + ... + W_п,

де W₁, W₂ и W_п – кількість води, випареної в I, II і в останньому корпусах установки, кг/с.

Складають матеріальні баланси сухих речовин для установок. Якщо для однокорпусної установки матеріальний баланс запишеться у виді

G B_H / 100 = (G – W₁) B_K1 / 100,

те для двокорпусної установки буде

GB_H / 100 = (G – W₁ – W₂) B_K2 / 100,

де B_K2 и (G – W₁ – W₂) – концентрація і кількість згущеного розчину, що йде з другого корпусу випарної установки.

Тоді для випарної установки, що складається з п корпусів, справедливий баланс сухих речовин

G B_H /100 = (G – W₁ – W₂ –... – W_п) B_Кп / 100

а кінцеві концентрації В_К (в мас. %) розчину, що йде з відповідних корпусів, складуть:

для I корпуса

B_K1 = G B_H / (G – W₁);

для II корпуса

B_K2 = G B_H / (G – W₁ – W₂);

для будь-якого п корпуса

B_Кп = G B_H / (G – W₁ – W₂ – ... – W_п) (4.28)

Теплові баланси. Розрахунок прямоточної багатокорпусної установки роблять по методу И.А. Тищенко або методу Классена.

Метод розрахунку, запропонований И.А. Тищенко, є якнайповнішим і точнішим. У основу його покладене наступне:

1) в розрахунку не враховують втрати тепла від випромінювання і тепла, що відводиться з газами, що не конденсуються, а також не враховують тепло пари, що утворюється при самоиспарении конденсату, що переходить в подальший корпус;

2) кількість вторинної пари, що утворюється в корпусах за рахунок самоиспарения і випару розчину, враховують в розрахунку відповідними коефіцієнтами.

Величина (i_п – c_Кп t_Кп) / (i_Bп – c_B t_рп) = α_п називається коефіцієнтом випару для цього корпусу. У чисельнику цього дробу – кількість тепла, яке віддає 1 кг гріючої пари в п корпусі, а в знаменнику – кількість тепла, яке витрачається на утворення 1 кг вторинної пари в тому ж корпусі. Таким чином, коефіцієнт випару показує, яка кількість води випаровується (чи утворюється вторинної пари) в корпусі за рахунок конденсації 1 кг гріючої пари.

Величина (t_рп–1 – t_рп) / (i_Bп – c_B t_рп) = β_п називається коефіцієнтом самоиспарения; він показує, яка кількість вторинної пари утворюється в п корпусі за рахунок того, що розчин поступає в цей корпус з температурою t_рп–1 > t_рп, тобто перегрітим.

Формула для визначення кількості води, випарованої у будь-якому корпусі, має вигляд

(4.29)

Метод розрахунку, запропонований И.А. Тищенко, відрізняється громіздкістю. Недоліком цього розрахунку є також зневага тепловими втратами, що відбивається на точності результатів і дещо знецінює складні обчислення. Отримуваний в розрахунку ефект від самоиспарения компенсується неврахованими тепловими втратами. Уточнюючи цей розрахунок, Г.Н. Костенка ввів у формулу (4.29) коефіцієнт Δ_п = 0,98, що враховує теплові втрати. Тоді з урахуванням поправки Г.Н. Костенко ця формула прийме вид

(4.30)

Розглянутий розрахунок без істотної погрішності значно спрощується, якщо прийняти, що коефіцієнти випару α_п в усіх корпусах дорівнюють одиниці (практично вони складають 0,92...0,99), а твори двох або більше коефіцієнтів самоиспарения дорівнює нулю. Подальше уточнення цього методу розрахунку, зроблене П.Д. Лебедєвим, полягає в обліку тепла пари, що утворюється при самоиспарении конденсату, що переходить в подальший корпус через гідравлічну

Малюнок 4.8. До розрахунку випарної установки по Классену

колонку або розширювальну посудину.

Для розрахунку випарної установки часто користуються простішим методом, запропонованим Классеном. У цьому розрахунку приймають наступні допущення:

1) ефект самоиспарения компенсується тепловими втратами;

2) одним кілограмом гріючої пари випаровується у будь-якому корпусі 1 кг води (α_п – 1), т. е. утворюється 1 кг вторинної пари, що близько до дійсності.

Для двох- і трьохкорпусних випарних установок, працюючих під тиском, цей метод розрахунку дає цілком задовільні результати. Погрішність у визначенні W_п і D_п зростає зі збільшенням числа корпусів. Найбільша помилка виходить для останнього корпусу, що працюючого під вакуумом і має невелике значення W_п. Це пояснюється тим, що в останньому корпусі спостерігаються найбільший ефект самоиспарения і найменші теплові втрати, тому фактична кількість випарованої в нім води більша за розрахункову.

Основні положення методу Классена розглядають на прикладі випарної установки, що складається з п корпусів (мал. 4.8) із заданими по корпусах відборами екстрапари Е₁, Е₂, Е₃ ..., Е_п–1 і кількістю води W, випарованої в усій установці. Позначивши кількість води, випарованої в I корпусі, W₁ = х, знаходять кількість води, випарованої в корпусах:

в I корпусі W₁ = D₁ = х;

в II » W₂ = D₂ = D₁ – Е₁ = x – Е₁;

в III » W₃ = D₃ = D₂ – Е₂ = х – Е₁ – E₂ (4.31)

Для п корпуса

W_п = D_п = D_п–1 – E_п–1 = x – E₁ – E₂ – ... – Е_п–1 (4.32)

Склавши ці рівняння, одержують

W = W₁ + W₂ + W₃ + ... + W_n = n x – (n – 1) E₁ – (n – 2) E₂ – ... – E_n–1 (4.33)

З останнього рівняння витрата пари, що гріє, надходить в I корпус, або кількість води, що випарюється в ньому х (в кг/с),

x = W₁ = D₁ = [W + (n – 1) E₁ – (n – 2) E₂ + ... + E_n–1] / n (4.34)

Підставляючи в рівняння (4.32) значення х = W₁ з рівняння (4.34), знаходимо кількість води Wn (в кг/с), випареної в будь-якому корпусі випарки,

W_n = [W – E₁ – 2E₂ – ... – (п – 1) E_n–1] / п (4.35)

Вирішуючи рівняння (4.35) відносно W, одержують вираження, що зв'язує загальна кількість випареної води із заданими пароотборами й кількістю води, випареному в останньому корпусі

W = E₁ + 2E₂ + 3Е₃ + ... + (n – 1) E_n–1 + n W_n (4.36)

Корисна різниця температур і температурні втрати при випарюванні. Визначення корисної різниці температур. Корисна різниця температур при випарюванні – це різниця між температурою гріючої пари і температурою киплячого розчину.

Ця різниця є основним чинником, що визначає інтенсивність випарювання і продуктивність випарної установки. У випарних установках розрізняють повну і корисну різницю температур.

Повною різницею температур називається різниця між температурами пари, що обігріває перший корпус, і вторинної пари, що поступає з останнього корпусу в конденсатор, т. e.

Δt_ПОЛН = t_П – t_ВТ.П (4.37)

Корисна різниця температур, що забезпечує теплопередачу, менше повної різниці температур на величину температурних втрат Δ.

Δt = Δt_ПОЛН – Δ (4.38)

Температурні втрати при випарюванні викликаються фізико-хімічною депресією Δ_Ф–Х, гідростатичною депресією Δ_ГС і гідравлічною депресією Δ_Г (мал. 4.9).

Тоді Δ = Δ_Ф–Х + Δ_ГС + Δ_Г.

Розподіл корисної різниці температур між корпусами. При розподілі корисної

Малюнок 4.9 До визначення Δt при випарюванні

різниці температур між окремими корпусами слід керуватися наступними міркуваннями:

1. У останніх корпусах випарної установки умови теплообміну погіршуються і коефіцієнт теплопередачі знижується. Щоб для цих корпусів не була потрібна надмірно велика поверхня нагріву, корисну різницю температур збільшують від першого корпусу до останнього.

2. Для зменшення поверхні нагріву в корпусах, що мають велике теплове навантаження, треба в них забезпечити велику різниця температур.

3. Мінімальний корисний температурний перепад, при якому апарат з природною циркуляцією працюватиме стійко, приймається для кожного корпусу не менше 6...7°, а для апаратів з примусовою циркуляцією допускається 4...5°.

Знаходять корисну різницю температур для будь-якого п корпусу Δt_п на установці:

(4.39)

а для установки з мінімальною загальною поверхнею нагрівання

(4.40)

Характеристика парорідинної суміші

В умовах кипіння розчину в кип'ятильних трубах парорідинна суміш, що утворюється, на відміну від однофазної системи інакше визначає гідродинаміку і теплообмін процесу.

Витратними характеристиками парорідинної суміші є масова витрата G (в кг/с) і питома масова витрата G_УД [в кг/(с м²)], що називається масовою швидкістю. Масова витрата складається з витрат пари D і рідини G_Ж, т. е. G = D G_Ж, а питома масова витрата

G_УД = G / F,

де F – площа поперечного переріза труби, м².

Відношення масового змісту пари в парорідинній суміші до її масової кількості називають масовим паросодержанием х = D / G. Тоді масовий зміст рідини в парорідинній суміші 1 – х = G_Ж / G.

Об'ємна витрата парорідинної суміші V (в м³/с) залежить від щільності фаз і визначається вираженням

V = V_П + V_Ж = (D / ρ_п) + (G_Ж / ρ_ж) (4.41)

де ρ_п и ρ_ж – щільність пари і рідини, кг/м³.

Істинний склад парорідинної суміші визначається об'ємним паросодержанием φ, що виражає долю об'єму пари в суміші. Щільність парорідинної суміші можна розрахувати по формулі

ρ_см = ρ_ж (1 – φ) + ρ_п φ ≈ ρ_ж (1 – φ) (4.42)

тому що ρ_п « ρ_ж.

Величини φ, а отже, і ρсм змінюються по висоті кип'ятильної труби пропорційно кількості тепла, підведеного до киплячої рідини, тому при розрахунку ρ_см беруть середнє значення φ.

Швидкість циркуляції при випарюванні

П ід швидкістю циркуляції w (в м/с) розуміють швидкість розчину на вході в кип'ятильні труби. Належна швидкість розчину в кип'ятильних трубах покращує тепловіддачу від нагрітої стінки труби до розчину, значно знижує відкладення накипу на них і підвищує продуктивність випарного апарату по випарованій воді.

Кратністю циркуляції К_Ц називають відношення кількості розчину G (в кг/с), циркулюючого в контурі випарного апарату, до кількості випарованої в нім води W (в кг/с), тобто К_Ц = G / W.

С

Малюнок 4.10. До розрахунку швидкості циркуляції

хема природної циркуляції розчину представлена на мал. 4.10 у вигляді циркуляційного контура, що складається з опускної ділянки, виконаної у вигляді циркуляційної труби 1 діаметром близько 500 мм, і підйомної ділянки у вигляді кип'ятильних труб 2 діаметром 30мм. Природна циркуляція розчину в цьому контурі виникає внаслідок різниці щільності некиплячого розчину ρ_р в циркуляційній трубі і парорідинній суміші ρ_см в кип'ятильних трубах.

Швидкість циркуляції w (в м/с)

w = √ 2g H [1 – (ρ_см / ρ_p)] / (4.43)

З цієї формули видно, що швидкість циркуляції збільшується із зростанням висоти шару Н киплячого розчину, зі зменшенням щільності парорідинної суміші ρ_см і зі зменшенням гідравлічного опору в контурі .

Швидкість циркуляції пов'язана з питомою витратою суміші G_УД залежністю

G = ρ_ж w (4.44)

звідки можна визначити орієнтовне значення w (в м/с).

Явища, супроводжуючі випарювання розчинів

В процесі випарювання розчинів можливі утворення накипу на поверхні труб, піноутворення і бризовіднесення.

За сучасними уявленнями процес утворення накипу підкоряється загальним законам кристалізації з розчинів, що містять силікати Са і Mg і сульфат Са. При температурі вище 70ºС розчинність цих солей в розчині значно знижується і вони виділяються у вигляді кристалів на поверхні теплообміну, а потім до осаду, що утворився, прикипають зважені частки, що містяться в розчині.

В умовах утворення накипу інтенсивність випарювання значно зменшується, що частенько вимагає зупинки апарату на чищення. Термічний опір накипу залежить від складу речовин, що відкладаються на поверхні нагріву, структури і пористості накипу, а кількість її, – від швидкості циркуляції розчину і інших чинників.

При цьому продуктивність установки знижується і може залишитися колишньою лише за умови, коли є можливість підвищувати різницю температур між гріючою парою і киплячим соком.

Одним із способів зменшення кількості накипу, що відкладається на трубах, являється підвищення швидкості циркуляції соку. Для апарату з природною циркуляцією її можна підвищити до 0,6...0,8 м/с, а для апаратів з примусовою циркуляцією – до 2,0...2,5 м/с. При такій швидкості циркуляції створюються умови для винесення зони кипіння за межі кип'ятильної труби, і, як встановлено дослідами, саме відсутність кипіння рідини в трубах грає головну роль в значному (до 50 %) зниженні утворення накипу. Збільшити швидкість циркуляції в апаратах з природною циркуляцією можна підвищенням рівня випаровуваного соку до повної висоти кип'ятильних труб замість існуючих режимів, при яких рівень соку в апараті складає від 30 до 60 % від висоти кип'ятильної труби. Підвищення рівня соку і зниження інтенсивності утворення накипу дещо покращує теплопередачу і збільшує період роботи установки до зупинки на чищення приблизно на 60...70 % в порівнянні з роботою в звичайному режимі.

Інша причина утворення накипу пояснюється термічним розкладанням гідрокарбонатів з утворенням карбонатів.

Зниженню накипеобразования в теплообмінниках і випарних апаратах сприяє попереднє зм'якшування розчинів за допомогою катіоніту КУ-2, електромагнітна і ультразвукова обробка розчинів і проведення процесів під вакуумом, коли температура кипіння розчинів нижче 70°С.

Для відвертання відкладення солей на робочих поверхнях теплообмінників, що охолоджуються водою з підвищеною жорсткістю, рекомендують у воду, що поступає в теплообмінник, щодоби впродовж 6...8 ч вводити вуглекислий газ під тиском 0,25...0,3 МПа з розрахунку 30...40 мг/м³. Такий зміст СО₂ у воді запобігає кристалізації солей на поверхнях теплообміну.

Простір сепарації випарного апарату повинен забезпечити досить повне відділення вторинної пари від крапельок згущуваного розчину щоб уникнути втрат продукту і забруднення їм вторинної пари, що поступає в подальший корпус. Вологість вторинної пари залежить від величини дзеркала випару, об'єму і висоти простору сепарації і фізико-хімічних властивостей згущуваного розчину. Дослідами встановлено, що висока в'язкість і низьке поверхневе натягнення розчину сприяє щедрому піноутворенню, а отже, і брызгоуносу, тоді як розчини з відносно малою в'язкістю і високим поверхневим натягненням не утворюють стійкої піни.

Механізм брызгоуноса можна пояснити таким чином. В процесі випарювання пара, що проходить з великою швидкістю через шар рідини, захоплює за собою в простір сепарації її краплі різної величини. Великі краплі, що мають велику масу, при невеликій напрузі простору (визначуваних кількістю вторинної пари в м³/ч, простору сепарації, що доводиться на 1 м³) сепарації, коли підйомна сила парового потоку нікчемно мала, можуть за рахунок початкової кінетичної енергії пари піднятися в простір сепарації відносно високо і збільшити тим самим брызгоунос, тоді як дрібні краплі втрачають свою енергію навіть на невеликій висоті. З підвищенням напруги простору сепарації збільшується підйомна сила пари і віднесення рідини, причому чим менше розміру краплі і чим більше швидкості і щільність пари, тим більше висоти підйому краплі за рахунок дії парового потоку. Коли швидкість пари більше швидкості витання краплі, остання рухається вгору і відноситься при будь-якій висоті парового простору, тому зменшення швидкості пари (збільшення тривалості перебування його в просторі сепарації) зменшує розмір крапель, які можуть бути понесені.

Швидкість витання краплі w (в м/с) можна визначити по формулі

w = √ 4g d_К (ρ_к – ρ_п) / (3 ξ ρ_п)

де d_К – діаметр краплі, мм;

ρ_к і ρ_п – щільність краплі й пари, кг/м³;

ξ – коефіцієнт опору, рівний 0,44 при Re > 500.

Після підстановки прийнятих значень величин g і ξ наведена вище формула прийме вид

w = 5,45 √ d_К (ρ_к – ρ_п) / ρ_п (4.45)

Необхідний об'єм простору сепарації V_П (в м³), що забезпечує одержання сухої вторинної пари, визначають по формулі

V_П = W v / σ_П (4.46)

де W – кількість води, випареної в корпусі, кг/с;

v – питомий обсяг вторинної пари при робочому тиску в апарату, м³/кг;

σ_П – гранична об'ємна напруга простору сепарації, отримання сухої пари, що забезпечує, м³/(м³·с).

Для згущуваних харчових середовищ з помірним піноутворенням приймають σ_П = 0,36...0,42 м³/(м³·с), при цьому меншого значення σ_П набувають для корпусів, працюючих під вакуумом, а більше – для корпусів, працюючих під надмірним тиском.

Знаючи об'єм простору сепарації і прийнявши діаметр його рівним діаметру корпусу апарату, знаходять висоту його Н_П (в м)

Н_П = 4V_П / (π D²) (4.47)

При згущуванні непінистих рідин висоту простору сепарації зазвичай приймають близько 1,5 м і збільшують її до 3...4 м для пінистих рідин. Таким чином, правильний вибір розмірів простору сепарації повинен забезпечити відвертання віднесення часток рідини з апарату.

В якості додаткового пристрою для отримання практично сухої пари застосовують брызгоотделители установка яких особливо доцільна при форсованій роботі апарату. Брызгоотделители, змонтовані в корпусі випарного апарату або винесені за межі його, бувають трьох типів: інерційні, відцентрові і поверхневі.

Види, пристрій і принцип дії випарних апаратів

Випарні апарати класифікуються за наступними ознаками:

1) по розташуванню поверхні нагріву – на вертикальні, горизонтальні і похилі;

2) за формою поверхні нагріву – на апарати з трубчаткою, змійовиком, підвісною камерою з кільцевих елементів і з поверхнею нагріву, виконаною з пластинчатого теплообмінника;

3) по розташуванню поверхні нагріву – на апарати з внутрішньою і виносною поверхнями нагріву;

4

Малюнок 4.11 Випарні апарати з внутрішньою циркуляційною трубою

) по кратності циркуляції – на апарати прямоточні, в яких розчин проходить через поверхню нагріву одноразово, і апарати з багатократною циркуляцією, в яких розчин циркулює кілька разів;

5) по режиму циркуляції – на апарати з примусовою циркуляцією(від насоса), апарати з організованою природною циркуляцією, що характеризується наявністю певного циркуляційного контура, і апарати з неорганізованою природною циркуляцією, коли, наприклад, розчин в апараті перемішується.

Враховуючи велике значення характеру циркуляції, зазвичай його і приймають як визначальну ознаку при розгляді облаштувань випарних апаратів.

До апаратів з організованою природною циркуляцією відносять вертикальний випарний апарат з внутрішньою циркуляційною трубою (мал. 4.11, а) і апарат з похилою поверхнею нагріву (мал. 4.11, б).

Випарний апарат з центральною циркуляційною трубою (мал. 4.11, а) складається з корпусу 1, поверхні нагріву 2, центральної циркуляційної труби 3, простору сепарації 4, каплевідділювача 5 і оглядових стекол 6. Поверхня нагріву такого апарату виконана з кип'ятильних труб 7 діаметром 33...57 мм і заввишки 3...6 м, жорстко закріплених в двох трубних гратах. Кип'ятильні труби зовні обігріваються парою.

Організована циркуляція розчину забезпечується різницею щільності розчину в циркуляційній трубі і парорідинній суміші в кип'ятильних трубах. Краплинна рідина виділяється у виносній пастці завдяки зміні швидкості і напряму руху вторинної пари. Рідина, що виділилася при цьому, знову повертається в апарат.

Іноді циркуляційну трубу в таких апаратах розташовують ексцентрично.

Випарний апарат з поверхнею нагріву, встановленою під кутом 30...45° (мал. 4.11, б), відрізняється меншою гідростатичною депресією і більш високим коефіцієнтом тепловіддачі α₁ завдяки безвідривному стіканню плівки конденсату по нижній частині кип'ятильних труб і оголенню їх поверхні для конденсації пари. Ці апарати відрізняються простотою конструкції, проте розташування поверхні нагріву усередині апарату утрудняє ремонт і чищення її.

Оскільки швидкість циркуляції залежить від різниці щільності розчину і парорідинної суміші, обігрів циркуляційної труби в цих апаратах небажаний, оскільки він погіршує циркуляцію.

Т

Малюнок 4.12. Випарний апарат з виносними циркуляційними трубами

ехнологічним недоліком таких апаратів є тривале перебування розчину в них, що негативно позначається на якості отримуваних харчових продуктів, особливо на їх колірності. Цього недоліку позбавлений випарний апарат з виносними циркуляційними трубами (мал. 4.12). Оскільки в цьому апараті опускна ділянка циркуляційного контура знаходиться за межами гріючої камери, то в апараті можна компактніше розмістити поверхню нагріву і при цьому діаметрі корпусу збільшити її.

Таким чином, апарати з виносними циркуляційними трубами, будучи компактнішими в порівнянні з апаратами з внутрішніми циркуляційними трубами, забезпечують більш високу швидкість циркуляції, що призводить до інтенсифікації процесу теплообміну і зменшення загоряння поверхні нагріву.