РАЗДЕЛ 2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ РОТОРНО-ПЛЕНОЧНОЙ ВЫПАРНОЙ
УСТАНОВКИ
2.1. Опытно-промышленная установка для исследования тепловых режимов работы
роторно-пленочных выпарных аппаратов
Для экспериментального исследования режимов работы роторно-пленочных выпарных
аппаратов была разработана, изготовлена и смонтирована опытно-промышленная
установка, состоящая из трех РПА пилотной модели, технологическая схема которой
представлена на рис. 2.1.
Опытно-промышленная установка была разработана ПФ «Спектр» при НПО «Селта»
УААН, изготовлена на Сакском опытно-механическом заводе НПО «Йодобром»,
внедрение и исследование работы опытно-промышленной установки проведены на
Нижнегорском консервном заводе АР Крым.
Установка состоит из насоса 1 подачи томатопродуктов, буферной емкости 2 с
датчиками верхнего и нижнего уровня продукта, фильтра 3, РПА 4, 10, 17,
гребенки подачи пара 6 с регулятором давления 44, пароструйного теплового
насоса 7, шнековых насосов 9, 30 и 31 (для подачи томатопродукта из одного
корпуса в другой), конденсатоотводчиков 13, 19 и 38, конденсатора 22 для
конденсации вторичных паров последнего корпуса, водоструйного насоса 23 для
принудительного отвода сконденсированных вторичных паров в теплообменнике 22,
водяного насоса 24, фильтра 25, системы трубопроводов для подачи продукта,
охлаждающей воды, отвода конденсата, регламентирующей и управляющей аппаратуры
Установка работает следующим образом. Первоначально томатопродукт, нагретый до
60 °С в кожухотрубном подогревателе А9-КБВ при помощи насоса 1 через фильтр 3
подается в буферную емкость 2. При срабатывании датчика верхнего уровня насос 1
автоматически отключается, а при достижении продуктом нижнего уровня
автоматически включается. Регулировка величины подачи продукта в первый корпус
4 осуществляется с помощью вентиля 5. Пар
Рис 2.1. Схема опытно-промышленной роторно-пленочной выпарной установки
из линии подвода пара поступает в гребенку 6 через регулятор давления 44. При
превышении его давления срабатывает предохранительный клапан 43.
Через регулирующий вентиль 8 пар поступает в пароструйный тепловой насос 7 и
далее в паровую рубашку корпуса 4, где конденсируется и конденсат через вентиль
12 отводится в конденсатоотводчик 13, а далее через обратный клапан 15
поступает в линию отвода с конденсата 16. Выпуск парогазовой смеси из
конденсатоотводчика 13 производится через вентиль 14. Вторичные пары,
образовавшиеся в корпусе 4, поступают в паровую рубашку корпуса 10.
Часть вторичных паров (если их теплосодержание больше, чем необходимая теплота
для нагрева продукта и поддержания парообразования во втором корпусе) отводится
через регулирующий вентиль 11 в пароструйный тепловой насос 7. Полуконцентрат
из корпуса 4 подается при помощи шнекового насоса 9 через регулирующий вентиль
54 во второй корпус 10. Если продукт на выходе из корпуса не достиг требуемой
концентрации, то через вентили 56 и 58 байпасной линии он может быть возвращен
в первый корпус 4. Конденсат из паровой рубашки корпуса 10 через вентиль 18
выводятся в конденсатоотводчик 19, а затем насосом, управляемым датчиками
верхнего и нижнего уровня, через обратный клапан конденсат отводится в линию
16.
Аналогичным образом работают все последующие корпуса. Вторичные пары из
последнего корпуса поступают в конденсатор 22, где конденсируются, а конденсат
принудительно при помощи водоструйного насоса 23 отводится в линию конденсата
16. Водоструйный насос поддерживает заданный вакуум в последнем корпусе.
Концентрированный томатопродукт при помощи последнего шнекового насоса 31 через
регулирующий вентиль, управляемый электронным рефрактометром, поступает на
линию расфасовки. До достижения томатопродуктом на выходе из последнего корпуса
заданной концентрации он может быть направлен в в начало установки перед
насосом подачи продукта 1 или в любой из корпусов через вентили 53, 56, 57 и 58
по байпасным линиям.
Из линии воды через фильтр и обратный клапан 25 холодная вода насосом 24
подается через вентиль 26 в конденсатор 22, через вентиль 42 в водоструйный
насос 23, через вентили 27, 28 и 29 в водяные рубашки сальников корпусов 4,10 и
17 для предотвращения подсоса воздуха, а через вентили 32, 33 и 34 в водяные
затворы сальников шнековых насосов 9,30 и 31. Через вентили 35, 36, 37 вода
направляется на промывку смотровых стекол корпусов 4, 10 и 17.
Пар через вентили 8, 48, 49 может подаваться в паровые рубашки корпусов.
Концентрация СВ на выходе из корпусов установки определялась по стандартной
методике определения растворимых сухих веществ [109] с использованием
рефрактометра универсального лабораторного УРЛ с диапазоном измерения 0-95 % СВ
и погрешностью измерения по шкале сухих веществ ± 0,1 %.
Давления греющих и вторичных паров в корпусах измерялись образцовыми
вакуумметрами класса 0,4 с ценой деления 0,0004 Мпа.
Температуры греющих и вторичных паров в корпусах измерялись лабораторными
термометрами с ценой деления 0,1 К.
Измерение расхода острого пара, поступающего в каждый из корпусов установки
проводили с помощью стандартного сужающего устройства – камерной диафрагмы и
сильфонного дифманометра в соответствии с правилами измерения расхода газов и
жидкостей, изложенных в [131], исходя из параметров насыщенного пара,
поступающего на гребенку установки..
Во всех случаях сужающие устройства устанавливались на горизонтальных участках
труб, при этом подвод пара ко второму и третьему корпусам выполнялся трубами Dу
= 50 мм. До и после сужающих устройств на длине L = 600 мм. в паропроводы
подачи пара во второй и третий корпуса вваривались участки труб, проточенные по
- Київ+380960830922