直接式蒸汽加熱器
是蒸汽直接與液體產品混合的熱交換器。
兩種形式:蒸汽噴射式和蒸汽注入式 。目前僅限用于質地均勻和黏度較低的產品。
蒸汽質量要求
就蒸汽質量而言,直接加熱所用的水蒸汽必須是純凈、衛生、高質量的,而且必須不含不凝結氣體,因此必須嚴格控制鍋爐用水添加劑的使用。
產品水分的控制
根據生產要求,有時由蒸汽帶入的水需要除去,以保持產品濃度不變。這通常在負壓罐器內通過閃蒸實現。通過控制罐內真空度可控制產品最終水分含量。
直接式蒸汽加熱器特點
優點:加熱非常迅速,產品感官質量的變化很小,而且大大地降低了(間接加熱通常遇到的)結垢和產品灼傷問題。
缺點:產品因蒸汽冷凝水的加入而體積增大,從而在保溫管中的流速會受影響。因此,這種流速的改變在制定殺菌工藝規程時必須加以考慮。
1.填料式冷凝器
冷卻水從上部噴淋而下與上升的蒸汽在填料層內接觸。
填料層由許多空心圓環形的填料環或其它填料充填而成,組成兩種流體的接觸面。
混合冷凝后的冷凝水由底部引出,不凝結氣體則由頂部排出。
2.孔板式冷凝器
它裝有若干塊多孔淋水板。淋水板的形式有交替安置的弓形式和圓盤-圓環式兩種。
冷卻水自上而下順次從通小孔流經各層淋水板,部分水也經淋水板邊緣泛流而下。蒸汽則自下方引入,以逆流方式與冷水接觸而被冷凝。少量不凝結氣體和水氣混合物自上方排出,換熱后的冷卻水從下方尾管排出。
3.低位和高位冷凝器
當被冷凝的水蒸汽來自真空系統時,冷凝器必須處于負壓狀態。因此,除需要為冷凝器提供真空以外,也需要用適當措施將冷凝器中的冷凝水排出。
根據冷凝水排除方式,直接式冷凝器又分為低位式和高位式兩種。
冷凝器與真空泵配接
不論是低位式還是高位式冷凝器,大部分二次蒸汽帶入的不凝性氣體不能隨冷凝水一起排除。因此,冷凝器的上部還必須與干式或濕式真空泵相接,以便把這部分氣體抽走,從而保證系統的真空度要求。
低位式冷凝器
低位式冷凝器直接用泵將冷凝水從冷凝器內抽出,可以簡單地安裝在地面上,因而稱為低位式冷凝器。
高位式冷凝器
高位式冷凝器不用抽水泵,而是將冷凝器置于10m以上的高度的位置,利用其下部長尾管(稱為氣壓管,俗稱大氣腿)中液體靜壓頭作用,在平衡冷凝器真空度的同時排出冷凝水。為了保證外部空氣不致進入真空設備,氣壓管出口應淹沒于地面的溢流槽中。
蒸汽噴射式加熱器
蒸汽噴射加熱器是通過噴射室將蒸汽噴射入產品的加熱器,如圖7.18所示。蒸汽可以通過兩種形式噴射入流體管道中,或者通過許多小孔,或者通過環狀的蒸汽簾。
蒸汽注入式加熱器
蒸汽注入式加熱器是在充滿蒸汽的室內注入產品的加熱器,如料液以液滴或液膜的方式進入充滿高壓蒸汽的容器中,加熱后的液體從底部排出。
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