Выпарная установка для концентрирования квасного сусла (стр. 3 из 17)

Выбор аппаратурного оформления процесса упаривания и подготовки квасного сусла к упариванию был произведён с учётом опыта эксплуатации выпарных установок подобного типа на Киевском экспериментальном заводе солодовых экстрактов и Ростов - Ярославском заводе “Русский квас.”

Работа этих выпарных установок на квасном сусле показала, что через каждые 10

15 суток на греющих трубках выпарного аппарата образуется слой накипи в виде тёмной пористой корки толщиной до 1мм. Это приводит к снижению производительности выпарной установки и остановке аппаратов на очистку. В связи с этим возникала необходимость в оформлении процесса концентрирования так, чтобы выпарная установка длительное время работала без снижения производительности и остановки на чистку, промывку и ремонт.

Для упаривания растворов, обладающих значительной вязкостью и перегрев которых свыше 100

105 С не допускается, наиболее приемлемыми из числа известных выпарных аппаратов являются:

- выпарные аппараты роторные;

- выпарные аппараты с принудительной циркуляцией;

- выпарные аппараты плёночного типа

Выпарные роторные аппараты применяются для термообработки термонестойких и вязких растворов с достижением высоких концентраций, что важно при упаривании таких продуктов, как квасное сусло.

Однако роторные аппараты имеют небольшую производительность по выпаренной влаге и в основном применяются для концентрирования сравнительно небольших потоков раствора при работе выпарной установки в одну стадию, или в качестве аппаратов - концентраторов.

В связи с тем, что заказчик требует создания экономически выгодной выпарной установки с соответствующими удельными показателями по расходу пара и электроэнергии, создать такую выпарную установку с помощью только роторных аппаратов не представляется возможным.

Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией в основном пригодны для упаривания различных типов растворов до достижения вязкости их не более 20

10 Па с. Из этих аппаратов возможно создание экономичных многокорпусных установок с необходимыми удельными показателями по расходу тепла. Эти аппараты можно было бы использовать на первой стадии упаривания квасного сусла, где вязкость не превышает 8 10 Па с.

Однако аппараты с принудительной циркуляцией имеют ряд недостатков, которые не позволяют их применять для упаривания квасного сусла.

Во-первых, эти аппараты имеют большие растворные объёмы и требуют повышенного расхода электрической мощности для перекачивания большого объёма раствора по контуру аппарата.

Во-вторых, эти аппараты имеют повышенную металлоёмкость.

Учитывая то, что при создании выпарной установки для концентрирования квасного сусла удельные показатели по расходу пара, электроэнергии и охлаждающей воды не должны превышать показателей, приведенных в заявке заказчика, а также специфику работы пищевых производств, в которых исходный раствор является ценным продуктом, не допускающим проливов и длительного хранения в больших объёмах, решено было аппараты с принудительной циркуляцией не применять.

Обследование действующих выпарных установок и анализ работы различных видов аппаратов показывают, что наиболее приемлемыми для упаривания растворов квасного сусла являются аппараты плёночного типа, которые допускают упаривание термонестойких растворов вязкостью (8

10) 10 Па с и обладают рядом преимуществ.

Аппараты плёночного типа имеют небольшой растворный объём, допускают кратковременное пребывание раствора в аппарате, обладают пониженной энерго- и металлоёмкостью, не требует больших емкостей для приготовления промывных растворов, необходимых для промывки аппаратов, удобны в обслуживании и устойчивы в работе.

Исходя из вышеизложенного при проектировании выпарной установки для концентрирования квасного сусла решено было на первой стадии упаривания принять выпарные трубчатые аппараты плёночного типа, а на второй стадии в качестве концентратора – аппарат роторный плёночный с шарнирными лопатками.

Сведения о необходимости применения дефицитных материалов приводятся в рекомендациях по выбору конструкционных материалов.

Сведения о транспортировании и хранении изделий, соответствие изделий требованиям техники безопасности и промышленной санитарии приводятся в технических условиях, 129.3327 ТУ.

В выпарной установке применены покупные изделия (арматура и насосы), соответствие которых техническим характеристикам, режимам работы, гарантийным срокам, условиям эксплуатации согласовано со специальными организациями.

1.6.2 Описание схемы выпарной установки

В состав выпарной установки для упаривания квасного сусла входят: аппараты выпарные трубчатые плёночного типа, аппараты роторные плёночные с шарнирными лопатками, теплообменники типа “труба в трубе,” сборники и другое вспомогательное оборудование.

Процесс упаривания квасного сусла на выпарной установке протекает следующим образом.

Исходное осветлённое квасное сусло с содержанием сухих веществ 14 - 15 % накапливают в сборнике С1, откуда с помощью насоса Н1(Н2) прокачивают через теплообменники ТТ1

ТТ3, где сусло нагревают до температуры 95 С. В теплообменниках ТТ1 и ТТ2 сусло нагревают конденсатом вторичного и греющего пара, в теплообменнике ТТ3 - греющим паром. Нагретое сусло подают в аппарат емкостной АЕ, где его подвергают деаэрации (освобождению от растворённых в нём воздуха и газов) при температуре 90 95 С, затем из аппарата АЕ сусло самотёком поступает в выпарной аппарат АВ1, где его подвергают выпариванию при температуре 90 С с доведением концентрации сухих веществ до 20 25% и вязкости до (1 4) 10 Па с. Из выпарного аппарата АВ1 сусло самотёком перетекает в выпарной аппарат АВ2, где его подвергают упариванию при температуре 70 С с доведением концентрации сухих веществ до 40 45% и вязкости до (4 8) 10 Па с.

Из выпарного аппарата АВ2 квасное сусло поступает в сборник С2, откуда насосом Н11(Н12) его подают на первую секцию аппарата роторного плёночного АР1(АР2), в которой упаривание сусла происходит при температуре 75

80 С с доведением концентрации сухих веществ до 68 70% и вязкости (350 380) 10 Па с. Затем сусло в виде плёнки поступает во вторую секцию роторного аппарата АР1(АР2), где процесс выпаривания происходит на горячей стенке этой секции при температуре 120 130 С, концентрация при этом достигает по сухим веществам 70 72% и вязкость сусла повышается до (380 400) 10 Па с. Процесс упаривания и тепловая бработка сусла происходит одновременно в течении короткого времени (20 25с). За это время сусло приобретает требуемую окраску и ароматические качества. Упаренный и ароматизированный концентрат квасного сусла после аппарата роторного АР1(АР2) сливают в сборник С3, откуда насосом Н7(Н8) откачивают на склад готовой продукции.