6. Зміст роботи

1. Вивчити теоретичне обґрунтування і зробити короткі записи.

2. Скласти конструктивно-технологічну схему пресу із позначенням основних робочих вузлів

3. Зробити висновки.

6. Оформлення звіту

Тема та ціль роботи

Коротке теоретичне обґрунтування

Висновки про виконану роботу

Література

1. Мирончик В.Г., Орлов Л.О., Українець А.І., Пушанко М.М.; Гуцалюк В.М.; Яровий В.Л., Заєць Ю.О., Даценко М.М., Заплетников І.М. Розрахунки обладнання підприємств переробної і харчової промисловості: Навчальний посібник. – Вінниця: Нова книга, 2004. – 288 с.

2. Справочник механика пищевой промышленности / А.И. Соколенко, А.И. Украинец; В.Л. Яровой и др.; Под ред. А.И. Соколенко. – К.: АртЭк, 2004. – 304 с.: ил.

Лабораторна робота №12

Тема: Випарна установка для згущення молока „Віганд”

1. Мета роботи:

1. Вивчити конструкції, принцип роботи технологічної установки для згущення молока;

2. Ознайомитися з особливостями процесу випарювання;

3. Виконати розрахунки параметрів ВВУ за окремим завданням.

В результаті вивчення даної роботи студент повинен:

знати:

а) призначення, будова, принцип дії ВВУ;

б) типи випарних апаратів;

в) основні правила експлуатації технологічного обладнання;

г) технічні характеристики обладнання.

вміти:

д) здійснювати розрахунок параметрів, що характеризують вакуум-випарну установку;

2. Самостійна підготовка до заняття

За підручниками і методичними вказівками вивчити теоретичний матеріал по темі даної роботи.

3. Питання для самоперевірки:

1. Призначення вакуум-випарної установки „Віганд”?

2. Недоліки установки?

3. Назвіть основні елементи установки?

4. Принцип дії ВВУ?

4. Матеріальне забезпечення:

Технологічна схема комплексного процесу, схеми і технічні описи.

5. Теоретичне обґрунтування

Випарювання – концентрування розчинів при кипінні за рахунок перетворення в пар частини розчинника. Вторинна пара, що утворюється при цьому може бути використана як гарячий теплоносій в інших апаратах.

Випарні апарати призначені для підвищення концентрації речовини, що знаходиться в розчині, або часткового виділення його у твердому виді із перетвореного розчина випарюванням розчинника.

Багатокорпусні випарні установки дозволяють більш економічно використовувати теплоту, завдяки багаторазовому використанню пари і знижувати кількість випаруваної води в останньому корпусі.

Молоко згущають у випарних установках, котрі являються споживачами відпрацьованої пари і одночасно генераторами пари для технологічних потреб. В них пара більш високого потенціалу перетворюється в пару з пониженим тиском і температурою, яка потім використовується для нагрівання різних проміжних продуктів.

Випарні установки класифікують: за тиском вторинної пари в останньому корпусі (ті, що працюють при надлишковому тискові та під розрідженням) і по числу корпусів (дво-, три-, чотири-, і п’ятикорпусні). При цьому випарні установки компонують із вертикальних випарних апаратів з природною циркуляцією продукту, що мають номінальну площу поверхні теплообміну: 500, 600, 800, 1000, 1180, 1500, 1800, 2120, 2360, 3000 і 4500 м².

Вакуум-апарати працюють при тиску нижчому за атмосферний і призначені для уварювання. Форма корпуса вакуум-апарата залежить від його конструкції і буває циліндричною (з розширеною верхньою частиною), сферичною або прямокутною з напівкруглою кришкою. Гріючі камери вакуум-апаратів можуть мати різну конструкцію. Найбільше розповсюдження отримали вакуум-апарати з підвісними гріючими камерами, верхні і нижні трубні решітки яких мають різну конфігурацію (конічні, сферичні, двоскатні, та ін.). Пар надходить у між трубний простір гріючих камер, а зварюваний продукт переміщується всередині труб.

Діаметр граючої камери у більшості конструкцій вакуум-апаратів менший за діаметр корпуса апарату, таким чином, між стінками граючої камери і корпусом вакуум-апарата утворюється кільцевий простір, по якому циркулює продукт.

Сепаруючі пристрої у вакуум-апаратах, так як і у випарних апаратах, призначені для відділення від вторинної пари крапель продукту. Так я к у вакуум-апаратах продукт має більшу густину, то використовуються сепаратори тільки інерційного типу, котрі встановлюються у верхній частині корпуса апарата.

Установка „Віганд” прямотечійна двокорпусна(рис. 12.1), циркуляційного типу використовується для згущення незбираного молока, перегону і сироватки. До складу установки входять два калоризатори 1, два сепаратори 2, інжектор 3, пароежекторний блок, який має одноступеневий 5 і двоступеневі ежектори 6, відцентрові насоси 7, 8, регенеративні підігрівачі 9, 10, 11 і високотемпературний підігрівач 12. Нагрівальні камери (калоризатори) випарних апаратів діаметром 1200 мм і загальною висотою 2520 мм мають 419 нагрівальних трубок діаметром 38 мм і товщиною стінки 1,5 мм, увальцьованих в трубні гратки.

Рис. 12.1. Вакуум-випарний пристрій «Віганд»

1 – калоризатор; 2 – сепаратор; 3 – інжектор; 4 – конденсатор; 5 – одноступеневий ежектор; 7, 8 – відцентрові насоси; 9, 10, 11 – регенеративні підігрівачі; 12 – високотемпературний підігрівач.

Сепаратор (паровідділювач) працює за принципом відцентрового розділення пари і рідини. Парорідинна суміш з великою швидкістю виходить із калоризатора через трубу, з’єднану з паровідділювачем по дотичній. Рідина відкидається до стінок, ударяється у відбійник і стікає в циркуляційну трубу, яка йде до калоризатора, а також в трубу для випуску згущеного молока із ступеня. Пара рухається до центру, змінюючи декілька разів напрямок, що сприяє відділенню крапель продукту. Вторинна пара із першого корпусу надходить як нагрівальна в другий корпус, частина в підігрівач 12, а решта через інжектор 3 надходить як нагрівальна в перший корпус. Трубчасті підігрівачі служать для підігріву молока до температури випарювання за рахунок теплоти вторинної пари. Поверхневий конденсатор має 216 трубок діаметром 18 мм з товщиною стінки 1 мм і довжиною 3560 мм.

Відведення повітря, що надходить у систему, здійснюється із конденсатора 4 за допомогою двоступеневого пароежекторного блоку і пускового пароструминного ежектора 5.

При оснащенні двокорпусного вакуум-випарного пристрою інжектором приблизно на 40% зменшуються витрати робочої пари, а також витрати охолоджувальної води.

Недоліком установки є швидке забруднення підігрівача останнього ступеня пригаром, відтак для безперебійної експлуатації доцільно встановити два підігрівачі.

Вакуум-випарні апарати циркуляційного типу мають низку суттєвих недоліків:

• великий градієнт температур;

• тривалий час перебування продукту при високих температурах через рециркуляцію продукту;

• вищі, порівняно з плівковими установками, витрати енергоресурсів.

Рис.12.2. Випарний апарат

1 – гріюча камера; 2 – сепаратор; 3 – бризкоуловлювач; 4 – циркуляційна труба; 5 – нижня камера.

ВВУ «Віганд» відноситься до випарних апаратів з винесеною гріючою камерою (рис. 12.2). Розглянемо схему апарату більш детально. Випарний апарат з винесеною гріючою камерою (рис. 12.2 б) складається з гріючої камери 1, виконаної з труб, сепаратора 2 з бризкоуловлювачем 3 та циркуляційної труби 4, з’єднаної з нижньою камерою 5. Гріюча пара надходить у міжтрубний простір трубної камери і обігріває трубки, заповнені рідиною. Паро рідинна суміш, що утворюється, розділяється в сепараторі на вторинну пару і рідину, що надходить у циркуляційну трубу 4. За рахунок збільшення висоти трубок створюється значна різниця тиску парорідинного стовпа в трубках 1 і стовпа рідини в циркуляційній трубі 4, що забезпечує інтенсивну природну циркуляцію. Для покращення відділення пари і рідини парорідинна суміш вводиться з граючої камери в сепаратор тангенціально. Перевага цих випарних апаратів полягає також у тому, що гріюча камера розміщена окремо; це дає змогу легко її оглядати і здійснювати очищення внутрішньої поверхні.