Випарний апарат

Винахід відноситься до обладнання для термообробки продуктів із випаровуванням вологи, зокрема до випарних апаратів. Відомий випарний апарат, що містить лінію підводу робочої пари, сполучену із входом випарного апарата, а також лінії відводу конденсату й пари вторинною скипання, сполучені з його виходом, причому лінія відводу пари вторинного скипання підключена до нагнітача [Романов А.А. Справочник по рыбомучпым установкам и оборудованию. - М.: Пищепром, 1975. - рис.76, с.108]. Недоліком існуючого випарного апарата є низька енергетична ефективність через значні енергетичні витрати на привід нагнітача - вакуум-насоса. До того ж застосування як рушійної сили кінетичної енергії потоку холодної води, при змішуванні з якою пара вторинного скипання конденсується, виключає можливість використання суміші як теплоносія через низьку температуру. Прототипом винаходу є випарний апарат, що містить лінію підводу робочої пари, сполучену із входом випарного апарата, а також лінії відводу конденсату й пари вторинного скипання, сполучені з його виходом, причому лінія відводу пари вторинного скипання підключена до нагнітача [Романов А.А. Справочник по рыбомучным установкам и оборудованию. - М.: Пищепром, 1975. - рис.75, с.107]. Недоліком існуючого випарного апарата є низька енергетична ефективність через значні енергетичні виграти на привід нагнітача - вакуум-насоса. В основі винаходу лежить задача підвищення енергетичної ефективності випарного апарата. Для вирішення цієї задачі у випарному апараті, що містить лінію підводу робочої пари, сполучену із входом випарного апарата, а також лінії відводу конденсату й пари вторинного скипання, сполучені з його виходом, причому лінія відводу пари вторинного скипання підключена до нагнітача, в лінію відводу пари вторинною скипання між випарним апаратом і нагнітачем включений перегрівач пари вторинного скипання, а нагнітач виконаний у вигляді стр уминного термопресора, приймальна камера якого сполучена із перегрівачем пари вторинною скипання, вихідний дифузор - із лінією підводу робочої пари, а на вході камери випаровування струминного термопресора встановлено розбризкувач води. Завдяки включенню в лінію відводу пари вторинного скипання між випарним апаратом і нагнітачем перегрівача пари вторинного скипання забезпечують перегрів пари вторинного скипання відносно температури насичення і створюють тим самим необхідні умови для виконання нагнітача у вигляді струминного термопресора, в якому за рахунок випаровування води в потоці саме перегрітої пари стає можливим підвищення тиску пари вторинного скипання. Ці умови забезпечуються також відповідними підключеннями приймальної камери термопресора - із перегрівачем пари вторинного скипання, вихідною дифузора - із лінією подачі робочої пари і встановленням розбризкувача води на вході камери випаровування струминного термопресора. Саме такі зв'язки елементів випарного апарата між собою забезпечують випаровування води, яку упорскують у перегріту пару вторинного скипання розбризкувачем, із підвищенням тиску пари вторинного скипання. Оскільки для того, щоб повністю випаровуватись, кількість води повинна бути відносно невеликою, то й енергетичні витрати на упорскування води також незначні, що забезпечує підвищення енергетичної ефективності випарного апарата. На рисунку зображено запропонований випарний апарат. Випарний апарат складається з лінії підводу робочої пари 1, власне випарного апарата 2, лінії відводу конденсату 3, лінії відводу пари вторинного скипання 4, перегрівача 5 пари вторинного скипання, підключеного до приймальної камери 6 струминного термопресора, на вході камери випаровування 7 якого встановлено розбризкувач води 8, а ви хідний дифузор 9 якого сполучено із лінією підводу робочої пари 1. Випарний апарат працює наступним чином. Робочу пару підводять лінією підводу робочої пари 1 до випарного апарата 2, конденсат, який утворюється в ньому при конденсації робочої пари в результаті відведення теплоти на випаровування з продукту вологи у вигляді пари вторинного скипання, відводять лінією відводу конденсату 3, а пару вторинного скипання - лінією відводу пари вторинного скипання 4. У перегрівачі 5 шляхом підведення теплоти, наприклад від продуктів згоряння палива, перегрівають пару вторинного скипання, яку направляють у приймальну камеру 6 стр уминного термопресора. У потік перегрітої пари упорскують розбризкувачем 8 воду, яку випаровують у потоці перегрітої пари із підвищенням тиску в камері випаровування 7. Остаточне підвищення тиску пари вторинного скипання проводять у дифузорі 9, звідки пару вторинного скипання подають до випарного апарата 2 лінією підводу робочої пари 1. Завдяки перегріву пари вторинного скипання у перегрівачі 5 стає можливим випаровування води із підвищенням тиску в камері випаровування 7 термопресора. Оскільки кількість води, яка випаровується, відносно невелика, то й енергетичні витрати на упорскування води також незначні, що забезпечує підвищення енергетичної ефективності випарного апарата. Розрахунки показують, що при перегріві пари вторинного скипання на 100°С відносно температури насичення підвищення її тиску складає 10...20%, що забезпечує подолання аеродинамічного опору її рухо ві у випарному апараті, а значить і повторне її використання у випарному апараті і відповідно скорочення споживання випарним апаратом гострої пари на 20...30%.