СГУЩЕНИЕ НАЧАЛЬНЫХ СИРОПОВ
Начальный мальтозный сироп после механической фильтрации затора имеет относительно низкую концентрацию; содержание в нем сухих веществ в среднем составляет 17—20%.
Сгущение сиропов сопряжено с выпариванием большого количества воды. Так, иа 1 т товарной мальтозной патоки выпаривается в два приема около 4000 кг воды, в том числе на первой стадии сгущения в выпарке 3500 кг, во второй стадии в продуктовом вакуум-аппарате около 500 кг.
Выпаривание таких количеств воды требует применения наиболее рациональных методов и соответствующей аппаратуры для снижения расхода пара и топлива.
Технологический режим процесса сгущения должен обеспечивать уваривание сиропов при относительно низких температурах для получения светлой патоки. Высокие температуры кипения мальтозных сиропов вызывают частичный распад и кара - мелизацию Сахаров (мальтозы и глюкозы), коагуляцию белков и пригорание продукции; это связано с потемнением и ухудшением качества мальтозной патоки.
На сгущение мальтозных сиропов расходуется значительное количество пара; расход пара в однокорпусных вакуум-аппаратах составляет около 1,1 кг пара на выпаривание 1 кг воды.
Значительно сокращается затрата пара при сгущении сиропов в многокорпусных вакуум-выпарках. Схема работы этих аппаратов заключается в том, что острый или ретурный пар дается только в поверхности нагрева первого корпуса. Соковый пар каждого аппарата является теплоносителем для последующего корпуса. Соковый пар последнего корпуса поступает на конденсацию.
В сахарной промышленности сгущение сиропов производится в пятикорпусных выпарках, работающих весьма эффективно с точки зрения теплоиспользования.
В паточном производстве, при более высокой концентрации начальных сиропов, в основном используются двухкорпусные и трехкорпусные выпарки различных конструкций. Так, на Пензенском мальтозном заводе установлена двухкорпусная выпарка, составленная из двух аппаратов типа Зарембо с горизонтально расположенными поверхностями нагрева по 12 м2 в каждом корпусе (рис. 22).
На Ростовском и Костромском паточных заводах установлены трехкорпусные выпарки поверхностью нагрева по 25 м2 с вертикально расположенными трубками. На Новлянском паточном заводе установлена трехкорпусная выпарка поверхностью нагрева по 50 м2 Тамбовского машиностроительного завода «Комсомолец».
На рис. 23 показана схема этой выпарки. Расход пара в трехкорпусной выпарке с учетом отбора экстрапара составляет около 0,64 кг на 1 кг выпариваемой воды.
Рис. 22. Вакуум-аппарат типа Зарембо: 1—верхинв корпус; 2—нижний корпус; 3—вход продукта; 4— .выход продукта; 5—трубка для водомерного стекла; 5— штуцер для крана конденсата; 7—смотровое стекло; 8—крышка лаза; 9—место для воронки; 10—манометр; Мановакууммеяр; 12—* место для углового термометра. |
Применение выпарки позволяет использовать экстрапар первых двух корпусов для подогрева сиропа в решоферах, воды для технологических и хозяйственных потребностей и для других нужд.
Основные показатели работы трехкорпусной выпарки (при начальной плотности сиропа 15° Бр) характеризуются данными табл. 6.
Расход острого пара на выпарку и решоферы составляет 2485 кг/час, - расход холодной воды на конденсатор около
5* |
Таблица 6
|
30 м3/час. Производительность выпарки по сгущению начальных сиропов до плотности 55° Бр соответствует 26 т товарной мальтозной патоки в сутки.
Выпарка комплектуется тремя решоферами: первый решофер с поверхностью нагрева 14 м2 предназначен для подогрева начального сиропа экстрапаром I корпуса до 100°, второй с поверхностью нагрева 3 м2 — для подогрева острым паром начального сиропа перед выпаркой от 100 до 107° и третий решофер с поверхностью нагрева 3 м2 — для подогрева экстрапаром II корпуса густого сиропа от 68 до 80° перед фильтрацией.
Отбор экстрапара производится из паровых камер последующих корпусов выпарки. Так, забор экстрапара I корпуса производится из паровой камеры II корпуса, экстрапар II корпуса отбирается из паровой камеры III корпуса.
Корпуса выпарки соединены между собой продуктовыми и паровыми коммуникациями. Надсоковое пространство III корпуса соединено с каскадным конденсатором, к которому подведена холодная вода.
Конденсатор по барометрической трубе сбрасывает конденсационные воды в барометрический ящик. Для поддержания разрежения вакуум-насосом непрерывно откачивается из конденсатора воздух и неконденсирующиеся газы.
Высота барометрической трубы, считая от уровня воды в барометрическом ящике до нижней конической части конденсатора, должна быть не меньше 10,5 м, что несколько превышает уровень барометрического столба при нормальном атмосферном давлении.
Удаление неконденсирующихся газов из паровых камер выпарки производится через специальные трубки (оттяжки), соединяющие паровую камеру с надсоковым пространством.
Из первого корпуса трехкорпусной выпарки с запроектированным температурным режимом отвод газов может производиться непосредственно в атмосферу, так как в паровых камерах этого корпуса давление выше атмосферного.
Конденсаты из паровых камер выпарки и поверхностей нагрева решоферов отводятся автоматами-водоотводчиками поплавкового и сифонного типа. Чистые конденсаты от I корпуса и II решофера с поверхностью нагрева 3 м2 могут быть использованы для питания паровых котлов, остальные конденсаты используются на технологические и хозяйственные цели.
Контроль за температурой кипения сиропов во всех корпусах ведется с помощью термометров, имеющихся в каждом корпусе. Уровень сиропа проверяется посредством сокоуказательных стеклянных трубок.
Подача начального сиропа в I корпус производится непрерывно центробежным насосом через два решофера. Сгущенный до плотности 55° Бр сироп из III корпуса также непрерывно выкачивается центробежным насосом.