Устройство для удаления влаги в вакууме

Устройство для удаления влаги в вакууме

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к аппаратам пищевой промышленности, а именно к оборудованию для концентрирования жидких и получения сухих пищевых продуктов путем их выпаривания и сушки в вакууме, и может быть применено в условиях малых предприятий, лишенных пароснабжения.

Известно устройство для концентрирования жидких пищевых продуктов [1]. Оно включает камеру испарителя, паропровод, конденсатор, сборник конденсата и насос. Однако данное устройство не содержит защиты конденсата от брызг, образующихся при кипении, и неприменимо для получения сухих продуктов.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для удаления влаги в вакууме, включающее камеру испарителя, паропровод, конденсатор, трубопровод, сборник конденсата и насос [2].

Однако это устройство не содержит защиты конденсата от брызг кипящего продукта, что ухудшает качество конденсата, сопровождается потерями продукта и ограничивает эффективность устройства.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в увеличении эффективности устройства путем защиты конденсата от брызг кипящего продукта.

Это достигается тем, что в известном устройстве для удаления влаги в вакууме, включающем камеру испарителя, паропровод, конденсатор, трубопровод, сборник конденсата и насос, внутри камеры испарителя на верхней крышке смонтирован брызгоуловитель.

Установка брызгоуловителя внутри камеры испарителя на верхней крышке исключает попадание брызг, возникающих при кипении продукта, в паропровод, а следовательно, и в приемник конденсата. Брызгоуловитель повышает качество разделения продукта и паров воды, не пропускает частицы продукта в приемник конденсата, уменьшая потери продукта при выпаривании.

На фиг.1 изображена схема устройства для удаления влаги в вакууме, подготовленного к работе, где 1 - камера испарителя; 2 - брызгоуловитель; 3 - ячейка, имеющая две оси вращения; 4 - рабочие тела; 5 - паропровод; 6 - конденсатор; 7 - трубопровод; 8 - сборник конденсата; 9 - насос; 10 - вентиль; 11 - электронагреватель; 12 - терморегулятор; 13 - рукоятка; 14 - привод колебательного движения.

Устройство работает следующим образом.

Камеру испарителя 1 с установленным на внутренней поверхности верхней крышки брызгоуловителем 2 помещают в ячейку 3, загружают в нее рабочие тела 4 и высушиваемый материал и соединяют ее паропроводом 5 с конденсатором 6. Конденсатор соединяют трубопроводом 7 со сборником конденсата 8. Через конденсатор пропускают охлаждающую жидкость. Вакуумный насос 9 подсоединяют через вентиль 10 к сборнику конденсата и создают разрежение в системе 10-1 Па. Электронагревателем 11 повышают температуру в камере испарителя до кипения продукта. Через время запаздывания, необходимое для прогрева продукта, испарения и конденсации паров влаги, в сборник конденсата начинает поступать конденсат. В стационарном режиме, соответствующем испарению свободной влаги, температура в камере испарителя и скорость конденсации стабилизируются и не изменяются во времени. В режиме испарения связанной влаги скорость конденсации падает, а температура в камере испарителя повышается. На данной стадии температуру в камере испарителя регулируют с помощью терморегулятора 12, не допуская превышения критического значения. По окончании конденсации ось испарителя с помощью рукоятки 13 переводят из вертикального положения в горизонтальное, а сам испаритель приводят в колебательное движение вокруг оси симметрии с помощью привода 14, вращающего ячейку на пол-оборота в разные стороны, осуществляя перемешивание продукта.

На фиг.2 изображена схема брызгоуловителя, где 15 - крышка; 16 - корпус с окнами; 17 - цилиндр; 18 - патрубок.

Крышка брызгоуловителя 15 соединяется с внутренней поверхностью крышки камеры испарителя. При работе пары влаги вместе с частицами продукта поступают в брызгоуловитель через окна корпуса 16 и движутся в пространстве между корпусом и цилиндром 17 вниз. В нижней части брызгоуловителя происходит разделение паров и частиц продукта. Пары влаги поднимаются вверх и через цилиндр попадают в паропровод. Частицы продукта под действием силы тяжести опускаются на дно брызгоуловителя и через патрубок 18 поступают обратно в камеру испарителя.

Испытания предлагаемого устройства проведены при удалении влаги из сока черной смородины. На внутренней части верхней крышки камеры испарителя установлен брызгоуловитель. В камеру испарителя объемом 40 л загружено 8 л сока, начальная температура которого составляла 20°С. Температура рабочей жидкости в конденсаторе составляла 14°С. Вакуум в системе поддерживался на уровне 10 Па с помощью форвакуумного насоса. Через 10 мин после включения нагрева температура в камере испарителя поднялась до 30°С и началось кипение сока, сопровождавшееся интенсивным разбрызгиванием продукта. Однако в течение всего процесса удаления влаги конденсат, поступавший в приемник, оставался чистым и прозрачным и не содержал посторонних включений и примесей.

Данное устройство позволяет повысить эффективность известного устройства путем защиты конденсата от брызг кипящего продукта.

Источники информации

1. Патент RU №2106889, кл. В01 03/10, 1/00, 1995.

2. Патент RU №2276314, кл. F26B 19/00, F26B 5/04, 2006 - прототип.

Устройство для удаления влаги в вакууме, включающее камеру испарителя, паропровод, конденсатор, трубопровод, сборник конденсата и насос, отличающееся тем, что внутри камеры испарителя на верхней крышке смонтирован брызгоуловитель.