Способ управления процессом выпаривания Советский патент 1990 года по МПК B01D1/26 G05D27/00 

(21)4266383/23-26

(22)22,06.87

(46) 28.02.90. Бюл. № 8

(71)Научно-производственное объединение «Консервпромкомплекс

(72)В. В. Кожухарь

(53)66.012-52(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 448020, кл. В 01 D 1/30. 1972.

Авторское свидетельство СССР № 297366, кл. В 01 D 1/26, 1969.

(54)СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫПАРИВАНИЯ

(57)Изобретение относится к пищевой, консервной и другой промышленности, где используются процессы выпаривания. Целью изобретения является интенсификация выпаривания и лучшение качества конечного продукта Способ управления процессом выпаривания заключается в регулировании уровня выпариваемого продукта в испарителе и концентрации его на выходе выпарного аппарата. Уровень продукта в испарителе в процессе выпаривания изменяют в зависимости от его концентрации и при значениях концентрации ниже заданных уровень поддерживают максимальным, определяемым взаимным положением греющей камеры и испарителя, при достижении заданной концентрации уровень концентрации снижают до минимального, ограниченного нижним основанием конуса испарите ля с последующим увеличением ровня до максимального. 2 ил

Изобретение относится к пищевой, консервной и другим областям промышленности, где используются процессы выпаривания. Целью изобретения является интенсификация выпаривания и улучшение качества конечного продукта. Способ управления процессом выпаривания заключается в регулировании уровня выпариваемого продукта в испарителе и концентрации его на выходе выпарного аппарата. Уровень продукта в испарителе в процессе выпаривания изменяют в зависимости от его концентрации и при значениях концентрации ниже заданных уровень поддерживают максимальным, определяемым взаимным положением греющей камеры и испарителя, при достижении заданной концентрации уровень концентрации снижают до минимального, ограниченного нижним основанием конуса испарителя с последующим увеличением уровня до максимального. 2 ил.

интенсификация улучшение капоказано распо- ЬЬ- в испариИзобретение относится к пищевой, консервной и другим областям промышленности, где используются процессы выпаривания.

Цель изобретения процесса выпаривания и чества конечного продукта

На фиг. 1 схематично ложение уровней Н-.. и теле выпарного аппарата; на фиг. 2 графики, иллюстрирующие изменение уровня Н, коэффициента теплопередачи а и концентрации продукта С в процессе выпаривания по предлагаемому способу

Для сравнения приведена кривая С„, характеризующая изменение концентрации при выпаривании по известному способ, и показано соответствующее ему среднее значение а„. Пусть в момент времени / уровень продукта в испарителе соответствовал HM.IK а концентрация - значению С0. При достижении концентрации С в

момент времени t произойдет про- из аппарата и к моментч времени t уровень достигнет минимального значения Теперь за счет подкачки HCXOIHOTO раствора уровень в аппарате за время / -/ поднимется до максимального значения, а концентрация С упадет до минимального d Коэффициент теплоотдачи а возрастет также до максимума а«-. В процессе выпаривания концентрация раствора повышается и через время /г- /4 вновь достигнет заданного значения С, а коэффициент теплопередачи упадет до а«. Затем вновь осуществлена выгрузка готового продукта, сопровождаемая снижением. ровня до Н« ь, и набор исходного раствора

ДО рОВНЯ Н. ь И Т Д

Как видно из приведенного графика, среднее значение коэффициента теплоотдачи а- при работе по предлагаемому способа выше, чем соответствующий парасл

-и

05

о

QD 1C

метр а„ способа-прототипа, что обеспечивает большую интенсивность выпаривания.

Ломаная изменения концентрации показывает, что зависимое регулирование уровня от концентрации позволило достичь более высокой точности стабилизации этого пара метра путем исключения влияния контура регулирования уровня при достижении требуемой концентрации при управлении уровнем в зависимости ш концентрации продукта в аппарате.

Рассмотрим пример реализации способа управления процессом выпаривания томатной массы с исходной концентрацией сухих веществ С, равной 5% до получения томат-пасты с концентрацией сухих веществ С.. равной 30% в вакуум-аппарате

Выпаривание осуществляют при давлении в аппарате, равном 30 кПа и давлении греющего пара 0.15 МПа. Количественные изменения параметров в процессе варки отражены на графиках (фиг. 2).

Первоначально выпарной аппарат заполняют исходным раствором до максимального уровня, расположенного на 80 100 мм выше верхней трубной решетки греющей камеры подогрева геля, и выпаривают при -)гом значении уровня до концентрации сухих веществ, равной 30%. Процесс сопро вождается снижением коэффициента тепло

передачи в аппарате до значения ЗЬО г

При достижении концентрации сухих веществ 30% закрывают клапан подачи и открывают выг;, клапан и готовый продукт интенсивно выгружают из аппарата. не прекращая подачи пара в подогреватель Уровень продукта снижают до нижнею основания конуса испарителя Затем выгрузку прекращают и открывают клапан подачи исходного раствора и ;и зодят уровень продукта в испарителе1 до максимального и т.д.

Определим средние за период ме.-кду двумя следующими дру ui другом выгрузками, значения концентрации и коэффициента теплопередачи в выпарноч, аппарате.

Расчет упростится, если принять следующие допущения: нарастание коннентраци в процессе выпаривания осуществляется ш, линейному ;акону; изменением концентрации продукта во время выгрузки пренебрегаем

Для конструкции рассматриваемого аппарата увеличение обы ма Г ирщукта в

аппарате при изменении уровня от минимального до максимального составляет 37%. Тогда значение концентрации С«ин в аппарате после увеличения уровня от минимального до ималыюго за счет подкачки исходного раствора определится по формуле

Г С,- Г-t-d-AV. -н«- v.+ u/

где V обьем продукта в аппарате при минимальном уровне в испарителе.

с--g3 ев,

. а среднее значение концентрации составит 26% СВ.

Срешее .иачение коэффициента теплопередачи при этом во .растет приблизительно на 14,0%,.

0 При прочих равных условиях интенсивность выпаривания пропорциональна коэффициенту теплопередачи и, следовательно, также возрастет в среднем на 14%. Предлагаемый способ управления может

быть применен для двух- и мноюкорпус- ны выпарных установок. При этом управляют последним (по потоку продукта) корпусом выпарной установки с тем лишь отличием, что вместо исходного раствора в аппарат будет поступать продукт из пре0 дыдушего корпуса выпарной установки.

Форми.га изобретения

Стккоб управления процессом выпаривания, заключающийся в регулировании уроб5 пя выпариваемого продукта в испарителе и концентрации ею на выходе выпарного аппарата, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса выпаривания и улучшения качества конечного продукта, уровень продукта в испарителе в процессе выпаривания изменяют в зависимое и от его концентрации, причем при значениях концентрации ниже заданной уровень поддерживают максимальным, определяемым взаимным положением грею5 шей камеры и испарителя, а при достижении заданной концентрации, уровень снижают до минимального, ограниченного нижним основанием конуса испарителя с последующим увеличением уровня до максимально о.

1

4

Т Нмакс.

т

НмНц

Фиг.1