Проект двохкорпусної випарної установки для концентрування яблучного соку (стр. 4 из 7)

Миття. Проводиться на барабанній мийній машині чистою водою, яка відповідає вимогам як до харчової води з метою видалення механічних домішок, мікроорганізмів та ядохімікатів з поверхні плодів.

Інспекція. Після миття плоди поступають на інспекційний стіл де видаляються сторонні домішки, ушкоджені плоди та ті, які не відповідають вимогам діючих стандартів.

Далі яблука поступають на дроблення яке проводиться на універсальній дробарці, сировина подрібнюється на шматочки розміром 2–6 мм. Цей процес дозволяє збільшити вихід соку.

Після дроблення сировина обробляється електричним струмом. Найбільш ефективна обробка сировини в тому випадку, коли з мезги до електричної обробки відібрали частину соку на центрифузі. Також можна обробляти вижимки після преса для видалення додаткової кількості соку.

У випадку коли відбирається сік спочатку на центрифузі, а потім обробляється струмом низької частоти напругою 220В, дає можливість збільшити вихід соку на 1.5–4.5% при цьому також збільшується продуктивність пресу приблизно на 25–35%.

Далі сировина подається на пресування. Пресування – це процес розділення, при якому із порожнини між движучимип протитечійно пресуючи ми поверхнями витісняються рідкі речовини. Велике значення при пресуванні має шар мезги яка пресується. При високому шарі мезги збільшується зона пресування та тривалість витягнення соку. Так, при зменшені висоти шару з 12.5 до 5 см. вихід соку з яблук збільшується на 4%. Тому пресування необхідно вести в тонкому шарі. Цей принцип врахований у всіх пресах сучасної конструкції.

Потім сік потрапляє на проціджування яке проходить на вібросепараторі. Продуктивність сепаратора до 12м³/год, потужність електродвигуна 13кВт. Ефективність розділення буде вищим, чим більше розмір частинок та різниця густини соку та частинок. Відходи виводяться з цеху та виводять з виробництва разом з відходами при пресуванні. Сік після проціджування потрапляє на підігрівання, де він нагрівається до 40–45⁰С для того, щоб на наступній стадії ферментації пройшла краща взаємодія ферментів з соком. Сам процес ферментації проходить недовго, приблизно одна або півтори години. Для того щоб сік не був темний додають пектолітичні ферменти в кількості 0,01–0,03%, до маси соку при температурф 40–45⁰С. Далі сік надходить на наступну операцію – випарювання, яке проводиться в 2-х корпусній випарній установці. Сік потрапляє в перший корпус де він обробляється гострою парою температурою 111⁰С, при цьому температура соку 101–103⁰С, час 15 – 20 хв, далі він поступає на другу колону де пар 89⁰С, температура соку 93⁰С. Після того як сік пройшов випарну установку він надходить на зберігання в емальовані збірники і зберігається на відкритому повітрі, також в автоцистерни для харчових продуктів з нержавіючої сталі по

ГОСТ 9218, контейнери-цистерни по діючим стандартам до 60м³ та резервуар до 30м³. Внутрішня частина резервуарів повинна бути виготовлена з матеріалів, дозволених Мінздравом для контакту з харчовими продуктами, або мати захисне покриття. Такий сік зберігається при температурі не вище 10⁰С і відносній вологості 75% – 1рік.

Розрахунки

Матеріальний баланс

W2

W1

DK К

SnXn(Sn-W1) X1 (Sn-W1-W2) Xk

Визначення продуктивності установки

Кількість води, яка випаровується всією установкою знаходимо по формулі, [1, ст. 66, V.15]:

Де S – маса соку яка поступає на випарювання, кг/с;

Вп, Вк – початкова і кінцева концентрація розчину

Розрахунок концентрації розчину

Розподіл концентрації розчину по корпусам установки залежить від відношення навантаження за випареною водою у кожному корпусі апарату.

Приймаємо, що продуктивність по випарюваній воді розподіляється між корпусами у відношенні, [2, Ст. 87]:

Таким чином:

,

Розраховуємо концентрації розчину у корпусах [1, Ст. 66, V.16]:

Тепер знаходимо середні концентрації розчину по корпусах:

в першому корпусі:

в другому корпусі:

Густину яблучного сока в першому корпусі, при температурі кипіння t=105⁰C, знаходимо за формулою:

де Т – температура кипіння розчину, ⁰С;

Густина яблучного соку в другому корпусі, при температурі кипіння t=91⁰С:

Оптимальну висоту рівня рідини в трубках знаходимо за формулою [1, Ст72, V.46]:

де Н_тр – висота трубок, м;

Тиск стовпа рідини рахуємо за формулою [1, Cт74, V.66]:

де ρ – густина розчину, кг/м³,

h – відстань від верхнього рівня розчину до середини гріющих труб, м;

Знаходимо h за формулою [1, Ст74, V67]^

де h1 – відстань від верхнього рівня розчину до трубної доски, м;

H_тр – висота гріющих трубок, м;

=0,023 мПа

=0,026 мПа

Тиск вторинної пари:

P_вт1=0,106 мПа; P_вт2=0,053 мПа;

Тиски яблучного соку біля середини гріючих труб – в першому корпусі:

P_ср1=P_вт1+

=0,106+0,023=0,129 мПа

В другому корпусі:

P_ср2=P_вт2+

=0,053+0,026=0,079 мПа

Температурні втрати внаслідок гідростатичної депресії – в першому корпусі:

мПа; мПа;

Загальні втрати внаслідок гідростатичного ефекту:

⁰С

Загальні втрати температур між корпусами:

⁰С

Втрати температури внаслідок фізико-хімічної депресіїзнаходимо за формулою [1, Ст87, V.62]:

⁰С

⁰С

Загальні втрати внаслідок фізико – хімічної депресії:

⁰С

Температурні втрати при випарювані яблучного соку

І корпус	ІІ корпус	Температури загальних втрат установки
0С	0С	0С
0С	0С	0С
0С	0С	0С

Корисна різниця температур для всієї установки

⁰С,