Способ удаления влаги в вакууме
Владельцы патента RU 2338977:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU)
Изобретение относится к аппаратам пищевой промышленности, а именно к технологии концентрирования жидких и получения сухих пищевых продуктов путем их выпаривания и сушки в вакууме, и может быть применено в условиях малых предприятий и фермерских хозяйств, лишенных парового снабжения. Способ заключается в том, что в известном способе удаления влаги в вакууме, включающем создание разрежения 0,1-10 Па, нагревание сырья, удаление и конденсацию влаги и перемешивание сырья, при возникновении пленочного кипения понижают температуру вблизи верхней крышки камеры испарителя до 16-22°С, после подавления пены температуру повышают до начального значения, при необходимости операции повторяют. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности известного способа за счет подавления пленочного кипения, возникающего на стадии прогрева выпариваемого продукта.
Изобретение относится к аппаратам пищевой промышленности, а именно к технологии концентрирования жидких и получения сухих пищевых продуктов путем их выпаривания и сушки в вакууме, и может быть применено в условиях малых предприятий и фермерских хозяйств, лишенных парового снабжения.
Известен способ конденсации водяного пара из сушильного устройства в протекающей через вакуумный насос жидкости [1]. Однако данный способ не предусматривает мер по подавлению пенообразования, возникающего при нагреве, и не позволяет достигать разрежения 0,1-10 Па, обеспечивающего высокую производительность удаления свободной влаги при температурах 30-50°С, позволяющих сохранять биологическую активность конечного продукта.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ, реализуемый установкой для удаления влаги, включающий операции создания разрежения 0,1-10 Па, нагревания сырья, удаления и конденсации влаги и перемешивания высушиваемого сырья [2].
Однако на стадии нагрева жидкости при возникновении пленочного кипения возможно попадание пены в паропровод и сборник конденсата, что существенно снижает производительность процесса выпаривания, вплоть до его полной остановки.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в увеличении эффективности способа за счет подавления пленочного кипения, возникающего на стадии прогрева выпариваемого продукта.
Это достигается тем, что в известном способе удаления влаги в вакууме, включающем создание разрежения 0,1-10 Па, нагревание сырья, удаление и конденсацию влаги и перемешивание сырья, при возникновении пленочного кипения понижают температуру вблизи верхней крышки камеры испарителя до 16-22°С, после подавления пены температуру повышают до начального значения, при необходимости операции повторяют.
Введение операции понижения температуры вблизи верхней крышки камеры испарителя до 16-22°С создает зону пониженной температуры на выходе испарителя, что приводит к конденсации влаги в верхних слоях пленки, уменьшению размеров пузырей и сокращению пенообразования.
После подавления пленочного кипения повышение температуры вблизи верхней крышки испарителя до начального значения позволяет выйти в установившийся режим удаления свободной влаги и осуществить процесс выпаривания.
Повторение названных операций связано с необходимостью подавления вновь возникшего пленочного кипения при повышении температуры в области верхней крышки испарителя.
Способ удаления влаги в вакууме осуществляют следующим образом. В испаритель загружают высушиваемое сырье, создают в системе разрежение 0,1-10 Па и повышают температуру в испарителе. При возникновении пленочного кипения температуру вблизи верхней крышки камеры испарителя снижают до 16-22°С. Понижение температуры подавляет пенообразование. После устранения пленочного кипения температуру вблизи верхней крышки камеры испарителя повышают до исходного значения. В случае роста пенообразования названные операции повторяют до выхода процесса выпаривания в установившийся режим.
Испытания проведены на животной крови. При испытаниях использовалась малогабаритная вакуумная выпарная установка [2]. На внутреннюю поверхность верхней крышки камеры испарителя был вмонтирован кольцеобразный трубчатый дефлегматор. В дефлегматор подавалась охлаждающая жидкость, с помощью которой снижалась температура на выходе испарителя. С помощью форвакуумного насоса разрежение в системе поддерживалось на уровне ˜ 10 Па. Нагрев крови сопровождался обильным пенообразованием. При приближении пены к верхней крышке испарителя в дефлегматор подавалась охлаждающая жидкость при температуре 18°С. Появление зоны пониженной температуры в верхней части испарителя приводило к конденсации влаги в поднимающейся пене и сопровождалось ее подавлением. В результате трехкратного подключения и отключения дефлегматора процесс выпаривания вышел в стационарный режим.
Данный способ позволяет повысить эффективность известного способа за счет подавления пленочного кипения, возникающего на стадии прогрева выпариваемого продукта.
Источники информации
1. Заявка ЕПВ №0240793, кл. F26B 7/00, 1989.
2. Патент RU №2276314, кл. F26B 19/00, F26B 5/04, 2006 - прототип.
Способ удаления влаги в вакууме, включающий создание разрежения 0,1-10 Па, нагревание сырья, удаление и конденсацию влаги и перемешивание сырья, отличающийся тем, что при возникновении пленочного кипения понижают температуру вблизи верхней крышки камеры испарителя до 16-22°С, после подавления пены температуру повышают до начального значения, при необходимости операции повторяют.
