- •Процессам и Аппаратам
- •Возникновение и развитие науки о процессах и аппаратах. Классификация процессов пищевой технологии.
- •Барботажные массообменные аппараты с колпачковыми, клапанными и чешуйчатыми тарелками. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Основные свойства пищевых продуктов, сырья, воды, пара и влажного воздуха. Физические и теплофизические параметры.
- •Виды отстойников и их схемы. Производительность отстойника. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Законы сохранения массы и энергии. Законы равновесия системы. Принцип движущей силы и законы переноса массы и энергии.
- •Адсорберы с подвижным слоем адсорбента. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Современные методы исследования процессов и аппаратов. Понятие о подобии.
- •Оборудование для мокрой очистки газов. Схемы. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Три теоремы подобия. Пи - теорема.
- •Мешалки. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Установление вида критериев, входящих в уравнение подобия. Примеры.
- •Классификация теплообменников. Кожухотрубный теплообменник. Назначение, устройство и область применения.
- •Классификация неоднородных систем. Методы разделения неоднородных систем.
- •Конвективные сушилки: туннельные и ленточные. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Кинематика отстаивания. Формула Стокса. Влияние формы частиц и их концентрации на процесс отстаивания.
- •Кондуктивные сушилки. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Фильтрование. Виды фильтрования.
- •Теплообменники смешения. Назначение, устройство и область применения.
- •Теория фильтрования с образованием осадка.
- •Барабанные сушилки. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Кристаллизаторы. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Перемешивание. Способы перемешивания в жидкой среде.
- •Адсорберы с псевдоожиженным слоем адсорбента. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Расчет расхода энергии при механическом перемешивании.
- •Гидроциклоны и аэроциклоны. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Фильтры для неоднородных газовых систем. Схемы. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Процессы нагревания и охлаждения. Теплопроводность, теплоотдача, теплопередача.
- •Электроосаждение и конструкция электрофильтра. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Выпаривание и область его применения. Изменение свойств раствора при сгущении.
- •Способы выпаривания.
- •Сепараторы. Классификация и схемы. Назначение, устройство, область применения и принцип действия. Производительность сепаратора.
Способы выпаривания.
В пищевых производствах применяют однократное выпаривание, которое проводят непрерывным способом или периодически, многократное выпаривание, проводимое непрерывно, и выпарива--ние с использованием теплового насоса.
Однократное выпаривание проводят в установке, показанной на рис. 15.1. Такие установки применяют в малотоннажных производствах. Однократное выпаривание можно проводить непрерывно или периодически. Образующийся при выпаривании вторичный пар в этих установках не используется, а конденсируется в конденсаторе.
Основные аппараты установки — выпарной аппарат, подогреватель, барометрический конденсатор и насосы.
Выпарной аппарат состоит из верхней части — сепаратора и нижней — греющей камеры, которая представляет собой кожухо-трубный теплообменник. В трубном пространстве находится кипя-
щий раствор, а в межтрубное подается греющий пар. В сепараторе с отбойниками капельки отделяются от вторичного пара, которые затем конденсируются. Конденсат вместе с охлаждающей водой удаляется через барометрическую трубу в колодец. Концентрированный раствор с заданной концентрацией хк непрерывно откачивается из нижней части выпарного аппарата в хранилище готового продукта.
М атериальный баланс однократного выпаривания (рис. 15.2) выражается двумя уравнениями:
по всему веществу
и по растворенному твердому веществу
Многократное выпаривание проводят в ряде последовательно установленных выпарных аппаратов. Такие установки называют многокорпусными. С целью экономии греющего пара в выпарных установках многократного выпаривания в качестве греющего пара во всех корпусах, кроме первого, используется пар из предыдущего корпуса.
Удельный расход греющего насыщенного водяного пара составляет: для однокорпусной установки 1,1... 1,2 кг пара на 1 кг выпаренной воды; для двухкорпусной установки около 0,55, для трехкорпус-ной — около 0,4, для четырехкорпусной установки около 0,3 кг пара на 1 кг выпаренной воды.
Многократное выпаривание можно осуществить при использовании греющего пара высокого давления либо при применении вакуума в выпарной установке.
Давление в корпусах установки должно поддерживаться таким образом, чтобы температура поступающего в корпус пара была выше, чем температура кипения раствора в этом корпусе. Оптимальное давление греющего пара в последнем корпусе определяется технико-экономическим расчетом.
Выпаривание под избыточным давлением связано с повышением температуры кипения раствора. Поэтому требуется греющий пар более высокого давления. Этот способ выпаривания применяют при концентрировании термически стойких растворов.
При выпаривании под избыточным давлением требуется автоматическое регулирование пара и плотности упаренного раствора, но установка в целом несколько упрощается, так как отпадает необходимость в постоянно действующем конденсаторе.
Многокорпусные выпарные установки делятся по взаимному направлению движения греющего пара и выпариваемого раствора на прямоточные, противоточные и комбинированные.
Выпаривание с применением теплового насоса основано на использовании вторичного пара в качестве греющего в том же выпарном аппарате. Для этого температура вторичного пара должна быть повышена до температуры греющего пара. Повышение температуры вторичного пара достигается сжатием его в компрессоре или паровом инжекторе. В качестве компрессора обычно используется турбокомпрессор (рис. 15.6). Вторичный пар давлением рт и энтальпией i, выходящий из выпарного аппарата, засасывается в турбокомпрессор, в котором сжимается до давления pv Энтальпия при этом возрастает до гсж. Таким образом, за счет сжатия пар приобретает теплоту Аг=1сж—i. Сжатый пар поступает из турбокомпрессора в греющую камеру выпарного аппарата.