77. Аппараты для темперирования и повышения концентрации пищевых сред. Выпарные аппараты и установки.
Выпаривание - концентрирование растворов при кипении за счет превращения в пар части растворителя. Образующийся при этом вторичный пар может быть использован как горячий теплоноситель в других аппаратах. В пищевой промышленности обычно выпаривают водные растворы: свекловичный сок, барду, молоко и др.
Выпарные аппараты предназначены для повышения концентрации вещества, находящегося в растворе, или частичного выделения его в твердом виде из пересыщенного раствора выпариванием растворителя.
Многокорпусные выпарные установки позволяют более экономично использовать теплоту благодаря многократному использованию пара и снижать количество выпаренной воды в последнем корпусе.
Сок сгущают в выпарных установках, которые являются потребителями отработавшего пара и одновременно генераторами пара для технологических нужд. В них пар более высокого потенциала преобразуется в пар с пониженным давлением и температурой, который затем используется для нагревания различных промежуточных продуктов.
Выпарные установки классифицируют: по давлению вторичного пара в последнем корпусе (работающие при избыточном давлении и под разрежением) и по числу корпусов (трех-, четырех- и пятикорпусные). При этом выпарные установки компонуют из вертикальных выпарных аппаратов с естественной циркуляцией сока, имеющих номинальную площадь поверхности теплообмена: 500, 600, 800, 1000, 1180, 1500, 1800, 2120, 2360, 3000 и 4500 м2.
Вакуум-аппараты работают при давлении ниже атмосферного и предназначены для уваривания утфелей. Форма корпуса вакуум-аппарата зависит от его конструкции и бывает цилиндрической (с расширенной верхней частью), сферической или прямоугольной с полукруглой крышкой. Греющие камеры вакуум-аппаратов могут иметь различную конструкцию. Наибольшее распространение получили вакуум-аппараты с подвесными греющими камерами, верхние и нижние трубные решетки которых имеют различную конфигурацию (конические, сферические, двускатные и др.). Пар поступает в межтрубное пространство греющих камер, а увариваемый продукт перемещается внутри труб.
Выпарной аппарат типа ВАГ представляет собой цилиндрический корпус 3 сварной конструкции, внутри которого установлены греющая камера 4 и сепаратор 1 для улавливания капель выпариваемого продукта. Внизу корпус имеет съемное днище 6, на котором размещены люк 15 и патрубок для спуска 16. В циркуляционной трубе 9 паровой камеры смонтированы направляющая воронка 10 и труба 8 с воронкой для отвода сгущенного сока из аппарата.
Пар в греющую камеру 4 подводится через восемь штуцеров 5, расположенных в два яруса. Для лучшего распределения пара в межтрубном пространстве греющей камеры устроены проходы. Неконденсирующиеся газы отводятся из верхней части греющей камеры при помощи разветвленной системы труб 11.
Сок, поступивший в аппарат через патрубок 17, направляется кольцевым распределителем 7 в кипятильные трубки. Выброшенный из кипятильных трубок на верхнюю трубную решетку сок стекает по направляющей воронке 10 в сокоотводящую трубу 8. Так как последняя вследствие гидравлического сопротивления или соответствующего регулирования потока не может пропустить все количество сока, часть сока стекает по циркуляционной трубе 9 и вновь поднимается по кипятильным трубкам.
Аппарат снабжен сепаратором 1 инерционного типа. Пар из сепаратора удаляется через патрубки 2 и 14, а отделенные капли продукта - через систему труб 13. Для наблюдения за уровнем сока в аппарате имеются смотровые стекла 12. Аппараты данной конструкции изготовляются с площадью поверхности нагрева 1500, 1800, 2120 и 3000 м2.
Техническая характеристика аппарата типа ВАГ
Площадь поверхности нагрева, м2 3000
Максимальное давление при гидравлическом испытании, МПа:
в греющей камере 0,6
в корпусе аппарата 0,25
Количество трубок, шт. 7024
Длина трубок, мм 4395
Диаметр трубок, мм. 31/33
Масса аппарата, кг. 73 000
Масса аппарата с продуктом, кг. 183400
Змеевиковые аппараты непрерывного действия используются для уваривания сиропов и рецептурных смесей. Аппараты различаются между собой количеством змеевиков, сборниками для готового продукта и взаимным расположением греющей части, вакуум-камеры и пароотделителя.
Унифицированный змеевиковый вакуум-аппарат 33-2А В змеевик поступает сироп или рецептурная смесь. Сироп поднимается по внутренним спиралям вверх, а затем проходит по соединительной трубке в нижнюю спираль наружного змеевика и далее вверх по спиралям наружного змеевика. Из верхней спирали наружного змеевика увариваемый полуфабрикат (сироп, рецептурная смесь) поднимается по соединительной трубе, и из ее верхнего конца уваренная карамельная масса вытекает в вакуум-камеру. Масса собирается в медном конусе, который имеет внизу клапан. Верхняя кромка конуса зажата болтами между фланцами вакуум-камеры и обечайки. Чтобы масса не застыла, конус обогревается паром, поступающим в змеевик. Вместе с карамельной массой из соединительной трубы в вакуум-камеру выходят также вторичный пар и воздух, выделяющиеся из сиропа при его уваривании. Они удаляются в конденсатор по патрубку. Отбойник препятствует уносу карамельной массы.