Авторы:
А. В. МАНЬКОВ, аспирант,
Л. А. МИНУХИН, доктор технических наук, профессор,
Уральский государственный аграрный университет (620075, г. Екатеринбург, ул. К. Либкнехта, д. 42).
Аннотация. Рассматриваются различные способы концентрирования технологических пищевых растворов на основе применения однокорпусных и многокорпусных выпарных установок, а также мембранной технологии. Показано, что для условий концентрирования термолабильных растворов (ягодные и фруктовые соки и экстракты) наиболее перспективным может быть использование вакуумных однокорпусных выпарных установок с тепловым насосом и с полной регенерацией теплоты сконцентрированного раствора (продукта) и конденсата выпаренного растворителя (воды). Предложены принципиальная схема такой установки и способ полной регенерации тепловой энергии для этого метода. Представлены результаты численных исследований по определению и сравнительной оценке удельных затрат энергии на концентрирование. При этом удельные затраты энергии на концентрирование растворов определялись как отношение мощности (тепловой или электрической), затраченной на выпаривание, к массовому расходу выпаренной воды. В результате численного анализа показано, что предложенный метод концентрирования и известная мембранная технология концентрирования – наиболее экономичные методы проведения процесса. Отмечено также, что традиционный метод многокорпусного выпаривания может иметь сопоставимую энергетическую эффективность лишь при большом числе корпусов установки, что технологически несовместимо с задачами концентрирования термолабильных технологических пищевых растворов. Полученные результаты положены в основу разработки опытно-промышленной установки для концентрирования термолабильных и других технологических растворов в однокорпусном выпарном аппарате с тепловым насосом.
Ключевые слова: выпарной аппарат, тепловой насос, вторичный пар, греющий пар, технологический раствор, концентрирование, многокорпусные установки, мембранные аппараты.
