выпарной аппарат для переработки жидких пищевых продуктов

Формула изобретения

Выпарной аппарат для переработки жидких пищевых продуктов, содержащий герметизируемую подогреваемую емкость с крышкой, сообщенную паропроводом с охлаждаемым водой теплообменником, конденсатором с емкостью для сбора конденсата, отличающийся тем, что он снабжен напорным бачком и помпой для откачки в него конденсата из емкости для сбора конденсата, при этом поверхность емкости для сбора конденсата покрыта смачиваемым тканевым чехлом, а в крышке емкости установлен управляемый клапан для перекрытия паропровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области пищевой перерабатывающей промышленности, в частности выпарным аппаратам для получения концентратов жидких продуктов: сгущенного или концентрированного молока, концентрированных соков и паст и т.п.

В существующих выпарных аппаратах в процессе переработки продукт нагревается до 80^oС, над его поверхностью создается некоторый вакуум, а пары испаряющейся из продукта воды поступают на охлажденный внешним теплоносителем (холодной водой) конденсатор и частично откачиваются вместе с воздухом каким-либо вакуум-насосом.

Прототипом является промышленный выпарной аппарат EVA-0212, выпускаемый фирмой "Ирида" г. Ижевска. Имеется технический паспорт.

Недостатками известных выпарных аппаратов являются

повышенная температура переработки, при которой продукт теряет свои вкусовые и биологические качества;

значительный расход тепловой энергии для поддержания высокой рабочей температуры продукта, большой расход охлаждающей воды, так как на каждый килограмм сконденсированного пара необходимо пропустить через конденсатор не менее 50 кг охлаждающей воды;

медленный процесс выпаривания, сдерживаемый наличием остаточного воздуха в полости аппарата;

необходимость использования проточной воды для конденсации.

Все эти недостатки устранены в предлагаемом изобретении.

Принципиальная конструкция выпарного аппарата представлена на чертеже.

Он содержит емкость 12 для продукта переработки с подогревающим устройством 11, снабженную герметичной крышкой 2, в полости которой установлен управляемый клапан 1, разъединяющий полости емкости и паропровода 4, и дренажный кран 3. Другой конец паропровода соединен с полостью конденсатора 9, в крышке 7 которого установлен теплообменник 8, питаемый проточной охлаждающей водой через патрубки 6.

Поверхность конденсатора снаружи покрыта смачиваемым тканевым чехлом 10. На конденсаторе установлена водяная помпа 14 откачки воды из его полости в напорный бачок 5, а также байпасный кран 13 для возврата воды в конденсатор.

Принцип работы выпарного аппарата следующий. Емкость заполняется перерабатываемым продуктом "под горло". Полости конденсатора и паропровода с закрытым клапаном также заполняются водой из напорного бачка через байпасный кран. При заполнении воздух из паропровода выпускается через открытый дренажный кран.

Емкость закрывается герметичной крышкой, затем с помощью водяной помпы вода откачивается из полости конденсатора в напорный бачок. В процессе откачки в полости паропровода и конденсатора возникают вакуум и газовая полость, заполненная насыщенным паром воды. Затем открывается клапан и нагретый продукт переработки начинает кипеть при низкой температуре. За счет разности температуры продукта и поверхности теплообменника (и стенок конденсатора) возникает эффект "тепловой трубы" вода выкипает из продукта и конденсируется в полости конденсатора.

Полное отсутствие воздуха резко интенсифицирует перетекание пара по паропроводу и его конденсацию. Даже при разности температуры в 5^oC процесс идет очень интенсивно с тепловым потоком на конденсирующей поверхности порядка 35 кВт/см².

Наличие смачиваемого водой наружного тканевого чехла также обеспечивает интенсивную конденсацию пара на стенках конденсатора. При обычной относительной влажности атмосферного воздуха за счет испарения воды с поверхности чехла возникает "эффект мокрого термометра" и температура стенки (ткани) заметно понижается. Так, при температуре окружающего воздуха 25^oC и его относительной влажности 50% температура смоченной ткани составит 17^oC, т.е. на 8^oC ниже.

При работе аппарата за счет теплоты конденсации температура стенки (ткани) повысится ближе к температуре подогреваемого продукта, что обеспечит интенсивный процесс испарения воды с поверхности ткани и теплоотвод от нее в окружающую среду.

Одновременное использование теплообменника и мокрой рубашки заметно ускоряет процесс выпаривания. По количеству выпавшего конденсата можно определять степень готовности продукта.

После окончания процесса выпаривания клапан закрывается, открывается байпасный кран, через который полость конденсатора заполняется водой из напорного бачка. Крышка снимается с емкости и готовый продукт извлекается из емкости.