З двома конденсаторами
Одноступенева дистиляційна установка (рис. 48) складається із випаровувача 1, змонтованого над конденсатором 2, який є одночасно і підігрівачем живильної води, і збірника 3. Свіжа холодна вода по патрубку 5 поступає в міжтрубний
Рис. 48. Схема одноступеневої дистиляційної установки
простір конденсатора, звідки кутником 6 подається у випаровувач 1, в якому встановлено двохрядний паровий змійовик 7 і роздільна стінка 8. Для утримання постійного рівня води корпус випаровувача має зливну трубу 9. Вторинна пара, що одержана у випаровувачі, піднімається вверх і, через роздільну стінку 8 надходить в труби конденсатора 2, де конденсується і у вигляді конденсату зливається в збірник 3.
Для одержання дистильованої води в значних обсягах застосовують трьохступеневу установку (рис. 49), яка складається із випарного апарату 1 і конденсатора 2. Випарний апарат двома внутрішніми подвійними днищами 3 і 4 поділений на три секції І, ІІ, ІІІ, які розташовані одна над другою. Вода, що надходить для випаровування, через патрубок 5 заповнює конденсатор, який служить теплообмінником для води, що надходить на установку. Свіжа гріюча пара надходить в змійовик 9 секції І, а конденсат її відводиться через конденсаційний горщик.
Рис. 49. Схема трьохступеневої вододистиляційної установки
Вторинна пара, що одержана в результаті випарювання води, яка пройшла секцію І, поступає в змійовик 10 секції ІІ, причому конденсат її по трубі 11 відводиться в змійовик 13 конденсатора. Вторинна пара, що одержана в другій секції, надходить в змійовик 14 секції ІІІ, де, віддаючи тепло на випаровування води секції ІІІ, конденсується і поступає в змійовик 13 конденсатора. Дистилят, що одержаний в результаті роботи установки, по трубі 17 відводиться в приймач дистиляту. Труба 17 зігнута і являє собою гідравлічний затвор, що роз’єднує установку від атмосфери.
В м’ясній промисловості застосовуються випарні апарати слідуючих типів: відкриті випарні чаші, сорочкові, змійовикові, з дисковою гріючою поверхнею, з трубчастою гріючою поверхнею.
Відкриті випарні чаші застосовують при малій продуктивності для випарювання розчинів при атмосферному тискові. Вони дуже прості за будовою, обігріваються парою або водою, що подаються в сорочку. Збір сокової пари не здійснюється.
Сорочкові випарні апарати можуть бути із суцільною (рис. 50, а) або секційною сорочкою (рис. 50, б).
Випарні апарати з суцільною гріючою сорочкою (рис. 50, а) складаються з внутрішнього резервуара 1 з сорочкою 2 та кришкою 3. Сорочка займає біля 80-85 % бічної площі внутрішнього резервуара, що являється теплопередаючою поверхнею. Сорочка має патрубки 4 для підведення пари і 5 для відведення конденсату, 7 – для відведення сокової пари. В апаратах з суцільною сорочкою більша частина гріючої поверхні відноситься на бічні частини і менша - на дно.
Рис. 50. Схеми випарних апаратів
Випарний апарат з секційною гріючою сорочкою (рис. 50, б), яка поділена на дві секції, куди подається пара до тих пір, поки рівень рідини в резервуарі не сягне верхнього зрізу верхньої гріючої секції (лінія І-ІІ).
Випарний апарат з дисковою гріючою поверхнею (рис. 50, в), пронизаною дрібними трубками. Він складається з керамічного резервуара 1 зі сферичним дном. Резервуар закривається відкидною напівсферичною кришкою 7, яка має два патрубки 8 для з’єднання випарного апарату з конденсатором і встановлення контрольно-вимірювальних приладів. Пара до дисків підводиться через трубу 9, яка розгалуджується в хрестовину 10, кожна галузка якої закінчується соплом, що подають пару в диски. Така будова гріючої частини гарантує глибинне розташування її у випарному середовищі.
Випарні апарати зі змійовиковою гріючою поверхнею виконуються в трьох варіантах: зі змійовиком, розташованим всередині резервуара; зі змійовиками, розташованими з зовнішнього боку теплопередаючої поверхні резервуара; і зі змійовиками, залитими в стінках резервуара. Перші випарні апарати прості у виготовлені, але в експлуатації досить складні і їх важко мити і чистити. Апарати другого і третього типів складні у виготовлені і застосовуються у виключних випадках, коли немає можливості замінити їх іншими апаратами.
Вакуумні випарні апарати з трубчатою гріючою поверхнею (рис. 50, г) складаються із прямих трубок розташованих вертикально, горизонтально або похило. Вакуум-випарний апарат з трубчастою гріючою поверхнею складається із трубок Фільда, і з вимушеною протитечійною циркуляцією. Апарат має випаровувач, паровідокремлювач і циркуляційний насос. Випаровувач являє собою вертикальну циліндричну ємкість 1 з гріючою сорочкою 2 і похилою решіткою 3, в якій закріплені вертикальні трубки 4, що зверху закриті. В трубках 4 встановлені паровідвідні трубки 5, які відкриті з обох кінців. Пара надходить в простір над днищем 6, піднімається по паропровідних трубках 5 і заповнює трубки 4. Конденсат стікає вниз, збирається в просторі між похилою 3 та горизонтальною 7 решітками і через патрубок 8 відводиться із апарата.
Свіжий екстракт насосом по трубі 9 подається в міжтрубний простір і похилою решіткою 9 направляється вверх. Потік екстракту омиває стінки трубок 4 і корпусу 1. Із випаровувача парорідинна суміш по трубі 10 викидається в паровідокремлювач, до якого кінець труби 10 підведений дотично. Сокова пара залишає паровідокремлювач і подається в конденсатор, а концентрований екстракт циркуляційним насосом знову подається у випаровувач. Після одержання необхідної концентрації екстракта він окремою трубою направляється в приймач. Такі апарати рекомендується застосовувати для попереднього випарювання розчинів, що мають невелику в’язкість і концентрацію.
Техніка безпеки при експлуатації обладнання для випарювання:
до роботи на випарних установках допускаються особи, які мають відповідну підготовку, добре знають технологічний процес і машини та апарати, які при цьому застосовуються;
оператор випарної установки повинен добре знати правила безпеки при роботі з апаратами, що працюють під тиском і високій температурі;
під час роботи випарної установки категорично забороняється розбирати чи ремонтувати окремі її вузли чи агрегати;
профілактичні роботи дозволяється проводити після зупинки випарної установки, коли тиск в апараті досягне атмосферного, а температура його знизиться до 40ºС.
всі з’єднання випарної установки повинні бути герметичними;
електроприводи машин, що входять до складу випарної установки, повинні мати надійне заземлення.
Контрольні питання.
Які ви знаєте типи випарних установок?
Будова і принцип дії однокорпусної випарної установки.
Які відмінності в будові трьохкорпусної випарної установки?
Будова і принцип дії одноступеневої вододистиляційної установки.
В чому відмінність трьохступеневої вододистиляційної установки?
Які ви знаєте типи випарних апаратів, їх будова і принцип дії?
Які вимоги безпечної експлуатації випарних установок?
Література.
Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. – М.: Пищевая промышленность, 1981.
Технологическое оборудование мясокомбинатов. Под ред. С.А. Бредихина. – М.: Колос, 1997.
Фалеев Г.А. Оборудование предприятий мясной промышленности. – М.: Пищевая промышленность, 1966.
Федоров Н.Е. Процессы и аппараты мясной промышленности. – М.: Пищевая промышленность, 1969.
Теми для самостійного вивчення
Випарна установка з абсорбційною колонкою.
Випарний апарат з трубчастою гріючою поверхнею.
Випарні установки без збору сокової пари.