Описание

Проектируем, изготавливаем и поставляем вакуум-выпарные установки для различных видов молочного и немолочного сырья, требуемой производительности и метода компрессии пара, в зависимости от потребности, условий конкретного производства и имеющейся площади. 

Вакуум-выпарные установки широко применяются в молочно-консервных производствах для концентрирования цельного и обезжиренного молока, молочной сыворотки, используются для сгущения соков, крови и других жидкостей.

Цель выпаривания – концентрирование  нелетучих сухих веществ сгущаемой жидкости  путем удаления из нее части воды испарением. Выпаривание может быть основным процессом (производство сгущенных продуктов) или предварительной операцией перед сушкой. Сгущение молочного сырья в процессе изготовления сухих молочных продуктов - один из основных и достаточно энергоемких этапов, который в большей мере формирует себестоимость производимого  продукта. Выбор типа установки зависит от области применения и начальных характеристик продукта. Тип применяемого для выпаривания оборудования определяет энергетические затраты производства и влияет на качество готового продукта. Наиболее эффективным способом снижения энергопотребления при выпаривании, с целью экономии пара и охлаждающей воды, является: при сгущении до 60% СВ - использование смешанной - механической и паровой компрессий вторичного пара.; при более низкой концентации - до 50% СВ в готовом продукте, - только механической.

В зависимости от метода компрессии пара, вакуум-выпарные установки подразделяются на типы:

• с механической компрессией пара (MVR)
• с тепловой компрессией пара (TVR)
• с объединением механической и тепловой компрессий (MТVR).

 

Аппараты с механической компрессией работают на электроэнергии и потребляют пар только во время запуска оборудования, - для сжимания пара применяется  механический компрессор. При тепловой компрессии применяются пароструйные компрессоры.

Классификация Вакуум-аппаратов:

• по принципу действия (периодические и непрерывные);
• по форме и расположению поверхности нагрева (наклонные, вертикальные);
• по использованию тепла вторичных паров (с использованием / без использования);
• по числу корпусов (одно-, двух- и многокорпусные);
• по движению сгущаемой жидкости (циркуляционные, с падающей или поднимающейся пленкой).

 

Движущая сила выпаривания - разность температур теплоносителя (греющего пара) и сгущаемого продукта. Для нагревания жидкости до температуры кипения используется водяной пар, называемый греющий или первичный. Пар, образующийся из выпариваемого продукта, называют вторичным паром. Выпаривание происходит в условиях, когда давление пара под продуктом равно давлению рабочем объеме аппарата (корпусе) вакуум-выпарной установки. Главное отличие выпарных аппаратов пленочного типа от циркуляционных – отсутствие гидростатической депрессии и небольшой объем жидкости в аппарате, а, следовательно, и минимальное время нахождения продукта в зоне температурного воздействия.  

Принцип пленочного выпаривания обеспечивает высокую эффективность теплообмена, низкие, щадящие продукт, температуры греющего пара и выпаривания, что положительно влияет на качество готового продукта: улучшая его микробиологические и органолептические показатели, растворимость, группу чистоты, повышая пищевую ценность, так как сохраняются нативные свойства белков продукта и их структура. Кроме того, применение для концентрирования установок пленочного типа дает возможность производить продукты низкотемпературной сушки (сыропригодного сухого молока), а также позволяет перерабатывать сырье повышенной кислотности, так как процесс сгущения осуществляется при температуре 60-62 °С.

 

Основные узлы Вакуум-выпарной установки:

 

Уравнительный бачок с датчиками уровня, моющей головкой, переливным патрубком, люком, шиберной заслонкой для подачи воды с пневмоуправлением.

Проточный фильтр механической очистки -для удаления механических загрязнений.

Насос подачи продукта санитарного исполнения, необходимой производительности.

Расходомер индукционный - для регулирования подачи продукта.

Расходомер кориолисовый - для определения плотности продукта и регулирования его концентрации.

Пластинчатый теплообменник санитарного исполнения двухсекционный. Первая секция - для регенерации тепла от конденсата к входящему продукту, вторая - для регенерации тепла от продукта после кожухотрубного теплообменника к продукту перед теплообменником-пастеризатором.

Кожухотрубный теплообменник - теплообменник для нагрева продукта до температуры пастеризации.

Пароструйные инжекторы - для подогрева потока продукта в кожухотрубном теплообменнике и второй колонне до необходимой температуры.

Выдерживатель - для выдержки продукта при заданной температуре на протяжении соответствующего периода времени.

Выпарная колонна с механической компрессией. Представляет собой теплообменник с пучком труб, закрепленных в трубных решетках, которые размещены в вертикальном цилиндрическом корпусе. В верхней части размещена распределительная камера. Нижняя часть - в виде емкости для сбора концентрата и вывода вторичного пара в сепаратор. Нагрев соковых паров до необходимой температуры осуществляется на механическом термокомпрессоре - вентиляторе.

Выпарная колонна с термической компрессией. Обеспечивает доведение концентрации продукта до необходимого содержания сухих веществ способом использования вторичного пара второй секции, путем инжекции греющим паром. Нагрев соковых паров до необходимой температуры осуществляется пароструйным инжектором.

Паровые сепараторы. Паровой сепаратор отделяет вторичный пар от продукта, находящегося в капельном состоянии, и соединяется с нижней частью колонны паропроводом вторичного пара.

Вентилятор для механической компрессии - обеспечивает сжатие вторичного пара первой колонны с возможностью подачи пара с расчетной разницей температуры.

Термический компрессор вторичного пара (TVR). Для поддержания требуемой температуры продукта в кожухотрубном теплообменнике перед первой колонной и рабочей температуры второй колонны ВВУ.

Конденсатор. Представляет собой пучок труб в горизонтально смонтированном корпусе, предназначен для конденсации пара в межтрубном пространстве.

Насосы продукта с промывочным сальником (работа под разрежением) - обеспечивают подачу продукта в верхнюю часть выпарной колонны.

Насос конденсата.  Предназначен для откачки конденсата после  колонн ВВУ, конденсата после теплообменника.

Вакуум-насос. Насос водокольцевой с сальниковым уплотнением вала, для достижения необходимого уровня разрежения.

Трубопровод вторичного пара. Соединяет термокомпресор, выпарные колонны, теплообменники, паровые сепараторы, конденсатор.

Бак уплотняющей воды. Назначение – подача уплотняющей воды на все насосы.

Система мойки. Состоит из комплекта насосов-дозаторов мембранного типа, комплектуется щупами с обратным клапаном для забора и подачи концентрированных моющих средств в уравнительный бачок. Мойка производится путем циркуляции моющих сред по заданной программе. Трубопроводы моются за счет циркуляции, сепараторы и нижняя часть выпарных колонн – моющими головками.

Комплект площадок обслуживания - состоит из системы площадок, лестниц, ограждения, изготавливаемых из коррозионно стойкой стали.

 

Принцип работы установки.

Запуск, работа вакуум-выпарной установки, остановка, мойка, - осуществляются в автоматическом режиме, параметры для каждого продукта, в том числе концентрация на выходе, поддерживаются в рамках заданных величин, с возможностью изменять оператором температурные режимы, производительность и концентрацию. Управление работой установки осуществляется с панели оператора и персонального компьютера, с архивированием параметров работы. Возможна функция удаленного управления. Установки оснащаются системой трубопроводов и моющих головок для осуществления безразборной мойки. Объем моющих растворов для мойки установки порядка 1300-1500 литров на 1 цикл мойки. Время, необходимое для мойки и обслуживания – до 4-х часов в сутки.

В вакуум-выпарных установках применяются современные комплектующие и материалы: выпарные трубы из материала AISI 316L, специальные насосы для работы в вакуум-выпарных аппаратах Alfa Laval Evap или GEA, вентилятор-турбокомпрессор ведущего мирового производителя PILLER, Германия. Система управления полностью автоматизирована на контроллере и компонентах Siemens.

Преимущества применения ВВУ пленочного типа:

• снижение расхода энергии на 1 кг испаренной влаги;
• высокие конечные концентрации сгущаемого продукта;
• лучшее качество концентрата и потребительские свойства конечного продукта;
• автоматический режим работы и поддержание стабильных температурных параметров;
• безразборная, автоматическая мойка;
• снижение эксплуатационных расходов производства и себестоимости продукции;
• гибкий режим производительности установки.