Төмен құйылатын пленкалық буландырғыш: Жобалау, энергия және таңдау бағытнамасы

БУЛАНУ ЖӘНЕ КОНЦЕНТРАЦИЯЛАУ

Төмен қарай қабатты булану құрылғылары: жылуға сезімтал сұйықтарды пісірмей-ақ концентрациялау

Жылуға сезімтал сұйықтарды пісірмей-ақ концентрациялау — төмен қарай қабатты булану қалай жұмыс істейді, ол қашан жоғары қарай қабатты немесе мәжбүрлі айналымды булануға қарағанда тиімдірек болады және өнім сапасыңызбен бу есебіңіздің қалай шешілетіні

Әрбір концентрациялау жобасы бірдей қарама-қайшылыққа тап болады: суды алып тастау үшін жылу қажет, ал сіз қорғауға тырысқан өнім осы жылумен әлсірейді. Төмендеу қабатты буландырғыш бұл қарама-қайшылықты шешеді, себебі ол қайнатылатын ыдысқа қарама-қарсы іс-әрекет етеді. Ол үлкен көлемдегі сұйықты сағаттар бойына температурада ұстамайды, бірақ өнімді бір өтуде концентрациялауға жеткілікті жұқа қабатқа жайып, өнімнің төзімді болатын температурада және тұру уақыты секундпен өлшенетін шарттарда өңдейді.

Бұл мақала төмендеу қабатты буландырғыш дегеніміз не екенін, басқа буландырғыш түрлерімен салыстырғанда оның орнын, көпэффектілік, жылулық және механикалық булдың қайта қысымдалуы энергиялық көрсеткіштерге қалай әсер ететінін және жүйе салынбас бұрын шешілуі керек сұрақтарды қамтиды. Барлық суреттерде көрсетілген жабдықтар — біздің өзіміз жасаған жабдықтар.

Жұмыс істеп тұрған қондырғыда түсірілген бейне: құралдармен жабдықталған ыдыс басы, көрінетін әйнектегі деңгей мен ағыс, сонымен қатар қабылдауға арналған ыдысқа түсетін өнім.

Бейне файлы: https://sc02.alicdn.com/kf/H74328f887453403b9092073e11cffb4fj.mp4

Түсіп келе жатқан қабатты булану неге ерекше

Өнім вертикальды түтікшелер жиынтығының жоғарғы жағына сорап беріледі және әрбір түтіктің ішкі қабырғасы бойымен жұқа, үзіліссіз қабат ретінде төмен қарай ағатындай етіп таратылады. Жылыту ортасы — бу, ыстық су немесе қайта ығысуға ұшыраған бу — қабықтың сыртқы жағында ағады. Өнім баған түрінде емес, қабат түрінде болғандықтан, оның тудыратын буы онымен бірге төмен қарай қозғалады, сондықтан бу сұйықтықтың ішінен жоғары қарай өтуге мәжбүр етілмейді, сонымен қатар булану басталғанша барлық массаның қайнау температурасына дейін қызып кетуі қажет емес.

• Қысқа тұру уақыты. Өнім жылыту аймағында секундтармен, сағаттармен емес, болады, сондықтан түсі, иісі және жылуға сезімтал белсенді заттар шыбыттануға ұшырайтын шарттарда сақталады.
• Төмен температурада жұмыс істеу. Вакуумда әсерді ұстап тұру қайнау температурасын төмендетеді, сондықтан концентрациялау атмосфера үшін емес, өнім үшін таңдалған температурада жүзеге асады.
• Кішкентай температура айырмасы жеткілікті. Төменде құйылатын пленка қыздыру ортасы мен өнім арасындағы қарапайым жеткізу температурасы айырмасында жұмыс істейді — дәл осы себепті көпэффекті және булдың қайта қысылуын қолданатын орналастырулар тәжірибеде қолданыс табады.
• Сұйықтықтың аз сақталуы. Аз сақталу көлемі тез іске қосылу мен тоқтатуды, өнімнің жүйеде аз қалуын және өндіріс тоқтаған кезде температурада болатын уақыттың азаюын қамтамасыз етеді.
• Толық толтырылған шоғырға қарағанда көбік түзетін және орташа тұтқырлықтағы қоректерде жақсы әрекет етеді, себебі пленка араластырылмайды.

Төменде құйылатын пленка қайда сәйкес келеді және қайда сәйкес келмейді

Төменде құйылатын пленка әрбір жағдай үшін дұрыс шешім емес. Тәжірибеде маңызды айырмашылықтар — өнімнің қыздыру аймағы арқылы қалай қозғалатыны және бұл резиденция уақыты мен ластану қаупіне қандай әсер ететіні.

Энергия мәселесі: көпэффектілік, TVR немесе MVR

Булану концентрациялау зауытының жұмыс істеу шығынының негізгі бөлігін құрайды, ал таңдалған орналасу негізінен коммуналдық қызметтерге, механикалық факторларға емес, байланысты

Көпэффектілік

Köпәсерлі булдырғыш ыдыстарды тізбектей орналастырады, сонда бір әсерден буланған бу келесі әсер үшін жылу беретін орта болып табылады. Әрбір қосымша әсер бұрын конденсациялануға тиіс булы қайта пайдаланады, сондықтан булатын су массасының әр килограмына қажетті бу мөлшері әсерлер саны артқан сайын азаяды. Алайда бұл құрылыс құны, аумағы және басқару күрделілігімен айырбасталады — сондықтан экономикалық тиімді әсерлер саны энергия бағалары мен өндірістің жұмыс істеу мерзіміне байланысты.

Жылулық бу қайта ығысуы (TVR)

Бу струялы күшейткіш булың бір бөлігін алып, оны қозғалыс буымен қайта сығады, оның қысымы мен температурасын қайта пайдалануға жеткілікті деңгейге көтереді. Бұл электр жүктемесінсіз бу тұтынуын азайтудың компактты әдісі болып табылады және оның әдетте орында орта қысымды бу қолжетімді болған кезде қарастырылатын нұсқасы болып табылады.

Механикалық бу қайта ығысуы (MVR)

MVR жүйесі булы қоспаны желдеткіш немесе компрессор арқылы қысады және оны негізгі жылу көзі ретінде қыздыру жағына қайтарады. Содан кейін қондырғы негізінен бу емес, электр энергиясында жұмыс істейді, бұл бу қымбат, қолжетімсіз немесе реттелетін жерлерде, сонымен қатар электр тарифі тиімді болған жағдайда тартымды болып табылады. MVR сонымен қатар конденсатордың көпшілік жұмысын және дәстүрлі қондырғының су салқындату қажеттілігін жояды — бұл салқындату қуаты шектеулі немесе шығаруға шектеулер қойылған аумақтар үшін шешуші фактор.

Әмбебап ең жақсы шешім жоқ. Дұрыс орналасу сіздің коммуналдық қызметтердің бағасына, шикізаттың тұрақтылығына және нақты қажетті қуаттың төмендеуіне (турндовн) негізделеді. Кейінірек сирек немесе қымбат болатын коммуналдық қызметке негізделген жүйе — буландыру жобаларындағы ең көп тараған қате; бұл қате техникалық тапсырма парағының бірінші бетінде, іске қосу кезінде емес, шешіледі.

Жүйенің ішінде: өнімділікті анықтайтын модульдер

1-сурет. Төмен құйылатын пленкалық булану қондырғысының шассиіндегі орналасуы: вертикаль булану бағаны, қызмет көрсету және бөлу ыдыстары, сондай-ақ кезеңдерді біріктіретін санитарлық трубопровод.

Төмен құйылатын пленкалық қондырғы — бұл тек қыздырылатын баған емес. Бұл бөлшектер қоректендіру құрамы өзгерген кезде қондырғының жобаланған тәртіпте жұмыс істеуін анықтайды.

• Каландрия — трубалар жинағы мен сыртқы қабық. Трубалардың диаметрі, ұзындығы және бетінің күйі жылу алмасу аймағын және қысым түсуін анықтайды, ал сыртқы қабықта қыздыру ортасы ретінде таңдалған орта орналастырылады.
• Қоректендіру тарату жүйесі. Төмен құйылатын пленкалық қондырғының ең маңызды элементі: тең емес таратқыш кейбір трубалардың қоректенуін толықтай тоқтатады, ал қоректенбей қалған труба тұзданады.
• Бу-сұйықтық бөлу ыдысы, оның өлшемі буға өнімнің тасымалданбауы үшін есептелген.
• Конденсатор, вакуумдық жүйе және конденсатты өңдеу құрылғысы — бұлар соңғы эффектің жұмыс қысымына сәйкес келеді.
• Санитарлық қосылыстары бар циркуляциялық және беру сорғылары, сондай-ақ кезеңдер арасында пленканы тұрақты ұстайтын трубопровод.
• Аспаптар: әрбір әсерде температура мен қысым, ыдыстар мен бөлгіштердегі деңгейді реттеу, ағыс көрсеткіштері мен көру шынылары, сондай-ақ тамақ өнімдері мен фармацевтикалық өнімдерге арналған жағдайларда — сызықтық концентрация өлшеуі.
• Тазартылуға ыңғайлылық: тазартылатын орналасу, гигиеналық дәнекерлеулер, үштік лақтырғыш қосылыстар және тазарту уақыты қысқа және тексерілетін болатындай етіп өлшенген CIP маршруты.

Сурет 2. Бөлгіш ыдыстардағы көру шынылары мен қысым өлшегіштері бар ыдыс басы; екі корпуслы сүзгіш модулі алдыңғы жағында орналасқан.

Сурет 3. Осы қондырғының қозғалтқыш ұшынан көрінісі: баған басындағы жылу алмастырғыш, өнім сорғылары және скриде орналасқан жинау ыдысы.

Өнім сапасын анықтайтын басқару нүктелері

• Максималды өнім температурасы — оны құрылғы емес, сіздің өніміңіз анықтайды. Қуыс деңгейі оны орнататын рычаг болып табылады және ол төменгі ағыста қолжетімді барлық температура айырмашылығын шектейді.
• Тұру уақыты — бір рет өтетін дизайн оны қысқартады; әрбір қайта циркуляциялық контур температурада қосымша уақыт қосады.
• Әр өткеліс бойынша концентрация — жоғары қатынас энергияны үнемдейді, бірақ шығыс тұтқырлығын және трубаның қабырғасында құрғақ дақтар пайда болу қаупін арттырады.
• Қоректендіру тұрақтылығы — буландыру тұрақты күйдегі процес. Қатты заттар немесе ағыс мөлшерінде тербеліс болса, шығыс концентрациясы да солай тербеледі.
• Ластану шегі — сатып алынатын беттік аудан CIP циклдары арасында жұмыс істеуге есептелген болуы керек, ал бірінші күні ғана тиімді көріну үшін емес.

Төмендеу қабатты буландырғыштар қолданылатын жерлер

• Жеміс пен көкөніс шырынын концентрациялау, мұнда түс пен иіс — сату негізі
• Сүт және сүттің сарысуын өңдеу
• Қант, глюкоза сироптары және нан-тәрізді заттардың гидролизаттары
• Глицерин және полиолдар
• Өсімдік пен дәрілік шөптердің экстракттары
• Химиялық орташа өнімдер және технологиялық ағындар
• Дәрілік және биологиялық өндіріс сұйықтықтары
• Тамақ өнеркәсібінің су ағындары мен сұйықтықтарын нөлдік сұйықтық шығыны үшін концентрациялау

Жүйені таңдау: жобалауды анықтайтын сұрақтар

Жиі қойылатын сұрақтар

Сұрақ: Төмен құйылатын пленкалық және жоғары құйылатын пленкалық будыратқыштардың айырмашылығы қандай?

Көтерілетін пленкалық қондырғыда сұйық пен бу бірге жоғары қарай қозғалады, сондықтан бу сұйық бағаны арқылы өтуі керек. Түсетін пленкалық қондырғыда өнім түтіктің ішкі бетімен жұқа пленка түрінде төмен қарай ағады, ал бу онымен бірге қозғалады; бұл тұрақтылық уақытын қысқартады, қажетті температураның айырымын төмендетеді және тұтқырлықтың жоғары деңгейін көтеруге болады.

Сұрақ: Түсетін пленкалық будыратқыш тұтқыр өнімді өңдей ала ма?

Белгілі бір шегіне дейін. Тұтқырлық артқан сайын пленка үзіліссіз қалуы қиынайып, құрғақ дақтар пайда болу қаупі артады. Осы шектен кейін түсетін пленкалық қондырғыдан кейін әдетте мәжбүрлі циркуляциялық саты қолданылады, ал нашар ылғалданатын пленканы қабылдауға болмайды.

Сұрақ: Өндірістік кампания барысында қуат неге төмендейді?

Тәжірибеде әрқашан қондырғылар тізбегінің бір жерінде ластану болады, және көбінесе бұл өнімнің өзінен гөрі қоректендіруші құрылғыдан басталады. Егер таратқыш әрбір түтікке тең қоректендірмесе, азықсыз қалған түтіктер бірінші болып ластанады және беттің азаюы қуаттың төмендеуі ретінде көрінеді.

Сұрақ: MVR әрқашан қолдануға арзан ба?

Жоқ. MVR буға деген шығынды электр энергиясына ауыстырады, сондықтан ол бу қымбат немесе жоқ болған жағдайда және электр тарифі тиімді болған кезде тиімді. Сонымен қатар, ол компрессордың бастапқы құны мен жөндеу шығындарын да қамтиды. Салыстыру құрылыс кезеңінде, сіздің нақты коммуналдық қызметтердің бағаларыңыз бойынша жүргізілуі керек.

Сұрақ: Мен қандай вакуум деңгейіне ие болуым керек?

Бұл сіздің өніміңізге төтеп беретін ең жоғары температураға негізделеді, стандартты көрсеткішке емес. Температураның шекті мәні белгілі болғаннан кейін, вакуум деңгейі сіздің сұйықтығыңыздың қол жеткізілетін концентрациядағы қайнау нүктесі бойынша анықталады.

Сұрақ: Бір қондырғы бірнеше әртүрлі өнімді концентрлей ала ма?

Иә, егер ол оған арналып жобаланған болса: тазартылатын (дренирленетін) орналасу, тиімді CIP және рецептілерге негізделген басқару — бұл мүмкіндікті қамтамасыз ететін негізгі сипаттамалар. Осы жағдайда сіз сатып алатыныңыз — бір ғана тұрақты жұмыс істеу режимі емес, өзгерістердің жылдамдығы мен қайталанғыштығы.

Біздің технологиялық инженерлерімізбен сөйлесіңіз