С хеми багатокорпусних випарних установок

Р – подача розчину; П – подача пари, що гріє;

Е – екстрапари; D – пари, що гріють; С.р. – вивід згущеного розчину;

К – відвід конденсату від пари, що гріє; В.п. – відвід вторинного пару.

Будь-яка випарна установка повинна складатися з трьох основних елементів: власне вакуум-апарата, де продукт кипить при низькій температурі; конденсатора, де здійснюється конденсація парів, що утворилися при кипінні; вакуум-насоса, призначеного для відводу з конденсатора неконденсованих газів і повітря.

Апарати, призначені для вакуумного варіння, по своїй будові ідентичні з вакуум-випарними установками.

Робота вакуум-випарної установки полягає в наступному. Продукт надходить у вакуум-апарат. Тут він за рахунок сприйнятої від теплоносія теплоти, що надходить у калоризатор, закипає. У результаті цього утворюється пар, названий вторинним, чи соковим.

Вторинний пар переходить у конденсатор, де він конденсується. Неконденсовані гази, виділені з продукту, і повітря, що попадає в продукт через мікрощілини ущільнень апарата, виводяться вакуум насосом.

Принципова схема вакуум-випарної установки

1 - вакуум-апарат; 2 - патрубок для входу продукту;

3 - трубопровід для відведення вторинних парів; 4 - конденсатор;

5 - трубопровід для відведення неконденсованих газів; 6- вакуум-насос;

7 - патрубок для відведення несконденсованих газів в атмосферу; 8 - патрубок для відведення охолоджуючого агента; 9 - патрубок для відведення конденсату; 10 - патрубок для входу охолоджуючого агента; 11 - патрубок для відведення згущеного продукту.

У процесі кипіння продукту і відводу вторинної пари, що утворилася, він поступово згущується, тобто концентрація в ньому сухих речовин підвищується.

Температура кипіння у вакуум-випарних установках визначається тиском, при якому здійснюється цей процес. Чим нижче тиск, тим нижче температура кипіння рідкого продукту.

2. Конденсація. Загальна характеристика процесу

Конденсація - це процес зрідження пари.

Він широко застосовується в техніці харчової промисловості з різною метою:

- для створення розрідження в випарних апаратах;

- використання теплоти конденсації пари для нагріву апаратури (в теплообмінниках з паровим обігрівом);

- для розділення систем, що складаються з компонентів з різними температурами зрідження;

- в холодильних, сушарних, паротурбінних установках.

Розрізняють поверхневі конденсатори та конденсатори змішування.

Перехід газів у рідкий стан називається зрідженням газів.

Газ можна перетворити в рідкий стан, якщо його температура нижча від критичної. Гази, які мають досить високу (вище 220°К) критичну температуру, зазвичай зріджують, стискаючи газ, а потім охолоджуючи його до температури, яка нижче від температури кипіння.

Внаслідок хаотичного руху над поверхнею рідини молекула пари, потрапляючи в сферу дії молекулярних сил, знову повертається в рідину. Цей процес називають конденсацією. У процесі конденсації пари деякої маси виділяється стільки енергії, скільки витрачається під час випаровування рідини такої самої маси. Рідина випаровується при будь-якій температурі і тим швидше, чим вища температура, більша площа вільної поверхні рідини, яка випаровується, і чим швидше виділяється утворена над рідиною пара.

Якщо рідина міститься у відкритій посудині, то молекул випаровується більше, ніж конденсується, і маса рідини зменшується.