Вакуум-аппараты непрерывного действия (ВАНД)

<p> При современном уровне техники и технологии все процессы сахарного производства за исключением процесса уваривания утфеля осуществляют в аппаратах непрерывного действия. Разработка процесса непрерывного уваривания утфелей  - неотложная задача дальнейшего технического прогресса сахарного производства. </p> <p> Приоритет в создании вакуум-аппаратов непрерывного действия принадлежит отечественным ученым и изобретателям. Впервые аппрата непрерывного действия был построен и испытан в 1903 г. на Балаклеевском сахарном заводе. В 1913 г. в Харьковском технологическом институте испытывали модель вакуум-аппарата непрерывного действия, созданного профессором М.Д. Зуевым. В настоящее время проблемой непрерывного уваривания утфелей занимаются в Чехии, Словакии, Польше, Англии, Франции, США и других странах. </p> <p> По способу получения кристаллического сахара из раствора все предложенные конструкции вакуум-аппаратов непрерывного действия можно отнести к следующим группам: </p> <ul> <li>аппараты, в которых процессы испарения влаги и кристаллизации сахара осуществляются одновременно при кипении увариваемой массы в одном аппарате;</li> <li>аппараты, в которых процессы испарения воды и кристаллизации сахара осуществляются раздельно;</li> <li>аппараты, в которых испарение воды и кристаллизация сахара происходит одновременно, но влага удаляется путем продувания воздуха.</li> </ul> <p> В большинстве вакуум-аппаратов непрерывного действия (ВАНД) реализуется способ выпаривания, при котором испарение воды и кристаллизация сахара происходят одновременно при кипении всей утфельной массы. </p> <p> Варка утфеля в аппарате непрерывного действия должна включать в себя те же процессы, что и варка в аппаратах периодического действия. Однако в аппаратах периодического действия они протекают не одновременно. Это позволяет регулировать процесс вручную. В аппаратах непрерывного действия все процессы протекают одновременно в отдельных секциях аппарата, через которые проходит увариваемая масса, поэтому наличие определенного числа секций в ВАНД исключают ручную регулировку его работы и требует полной автоматизации. </p> <p> В нашей стране испытаны ВАНД следующих конструкций: горизонтально-противоточные секционные и колонные. Эксплуатация их показала, что в них можно получить утфель с содержанием сухих веществ 89,4…92,0%. Однако при этом происходит засахаривание внутренней поверхности аппаратов, отложение кристаллов в нижней части секций, наблюдается большая неравномерность кристаллов сахара по размерам и образуется большое количество сахарной пудры.  </p> <p> На основании результатов исследований сформулирован основной принцип конструирования ВАНД любой системы, заключающийся в том, что аппарат должен состоять из следующих структурных элементов: концентратора КП, кристаллогенератора КГ и нескольких камер роста кристаллов КРК. </p> <p> </p> <p>    <span style="font-weight: bolder;">Требования, предъявляемые к конструкции ВАНД.</span> </p> <p> Недостаточный опыт оптимизации процессов промышленной кристаллизации в аппаратах ВАНД не позволяет остановиться на какой-либо одной конструкции для внедрения ее в производство. Для различных продуктов, различающихся физическими свойствами требуется несколько самостоятельных решений. </p> <p> Вместе с тем можно определить общие требования, предъявляемые к конструкции ВАНД: </p> <ul> <li>аппарат должен включать секции для сгущения сиропа, заводки кристаллов, роста кристаллов и окончательного сгущения утфеля;</li> <li>технологический процесс, осуществляемый в аппаратах, должен обеспечивать получение равномерных по величине кристаллов сахара;</li> <li>утфель должен равномерно перемещаться по длине аппарата с хорошей циркуляцией. Это способствует быстрому росту кристаллов, улучшает теплопередачу, а также препятствует осаждению кристаллов и секциях аппарат.</li> </ul> <p> </p> <p> <span style="font-weight: bolder;">Технические характеристики вакуум-аппаратов непрерывного действия (ВАНД)</span> </p> <table style="border-collapse: collapse;"> <tbody> <tr> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> Параметры </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> КЦ </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> КГ </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> КРК </td> </tr> <tr> <td style="border: 1px solid #f9a2a4;"> Полезный объем, м3 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4;"> 3,2 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4;"> 0,25 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4;"> 26,4 </td> </tr> <tr> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> Площадь поверхности нагрева, м2 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> 24 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> 8,8 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> 170 </td> </tr> <tr> <td style="border: 1px solid #f9a2a4;"> Диаметр греющих трубок, мм </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4;"> 102/94 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4;"> 33/30 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4;"> 102/94 </td> </tr> <tr> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> Высота греющих трубок, мм </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> 400 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> 500 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-striped-color);"> 1100 </td> </tr> <tr> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-hover-color);"> Разрежение, МПа </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-hover-color);"> 0,048 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-hover-color);"> 0,048 </td> <td style="border: 1px solid #f9a2a4; color: var(--bs-table-hover-color);"> 0,021 </td> </tr> </tbody> </table>