Model interaktywny 3D
Wyparka pięciodziałowa z opadającym filmem
Pięciostopniowa wyparka typu Wiegand do zagęszczania soku. Uruchom instalację i zobacz, jak jedna porcja pary grzejnej odparowuje wodę pięć razy: opary z każdego działu grzeją następny, w coraz niższej temperaturze i głębszej próżni. Zmień przepływ albo temperaturę wody chłodzącej i sprawdź, kiedy wyparka przestaje osiągać zadany ekstrakt.
Obliczenia poglądowe · bilans masy i ciepła
Przeciągnij, aby obrócić · kliknij dział lub element
Użyj Ctrl + kółka, aby przybliżyć
Lektor: jak działa wyparka i co modernizujemy10 kroków · ok. 3 min
Kliknij ▶, a lektor przeprowadzi Cię przez wyparkę: od podgrzewu soku, przez kaskadę oparów, po skraplacz – i pokaże, gdzie instalacja najczęściej traci wydajność.
Sterowanie
Odczyty
Instalacja zatrzymana – gotowa do rozruchu
Wykres
Słupki: temperatura wrzenia w działach. Linia: ekstrakt soku. Pod słupkami ciśnienie absolutne.
Elementy instalacji
-
- Regulacja
- falownik, niezależna pętla przepływu
- Medium
- sok / moszcz
-
- Źródło ciepła
- kondensat oparów i kondensat pary grzejnej
- Przykład z realizacji
- 2 × 266 kW, ok. 500 kg/h mniej pary
-
- Odbiornik
- płaszcz działu I
- Regulacja
- ciśnienie / temperatura pary
-
- Liczba działów
- 5, połączone szeregowo
- Przepływ soku
- współprądowy, od działu I do V
- Zaleta
- krótki czas przebywania, mała różnica temperatur
-
- Zadanie
- rozdział fazy parowej i cieczy
- Ochrona
- bez porywania kropel do następnego działu
-
- Kierunek
- od najcieplejszego do najzimniejszego działu
- Efekt
- ekonomia pary ok. 4–4,5 kg/kg
-
- Liczba
- po jednej za każdym działem
- Wylot
- koncentrat o zadanym ekstrakcie
-
- Wykorzystanie
- podgrzew soku przed działem I
-
- Chłodzenie
- woda z chłodni kominowej
- Wpływ
- ciśnienie i temperatura w dziale V
-
- Przykład z realizacji
- 2,6 MW mocy chłodzenia
- Efekt
- głębsza i stabilniejsza próżnia
-
- Typ
- pierścień wodny
- Ciśnienie w dziale V
- ok. 100 mbar abs.
-
- Regulacja
- przepływ, ekstrakt, para, próżnia
- Wizualizacja
- parametry działów I–V
Tekst lektora – wyparka i modernizacja
- Witamy w ProcessTech. To model pięciodziałowej wyparki z opadającym filmem, takiej jak w zakładach produkcji koncentratów owocowych. Pokażemy, jak działa i gdzie najczęściej traci wydajność.
- Sok trafia najpierw do wymienników odzysku ciepła. Gorące kondensaty podgrzewają go do temperatury pasteryzacji, więc świeża para nie musi już tego robić.
- Świeża para z kotłowni grzeje tylko pierwszy dział. Jej ciśnienie i temperatura decydują o wydajności całej wyparki.
- Sok spływa cienką warstwą po wewnętrznej ścianie pionowych rur, a para grzeje je od zewnątrz. Krótki czas przebywania w wysokiej temperaturze chroni smak i barwę koncentratu.
- Opary z pierwszego działu grzeją drugi, z drugiego trzeci i tak dalej. Ta sama energia pracuje pięć razy, dlatego jeden kilogram pary odparowuje ponad cztery kilogramy wody.
- Ostatni dział pracuje w najgłębszej próżni, którą utrzymuje skraplacz chłodzony wodą z chłodni kominowej. Zobacz, co się dzieje, gdy woda chłodząca ma trzydzieści dwa stopnie. Różnica temperatur się kończy i wyparka nie osiąga już zadanego ekstraktu.
- Wydajność najczęściej ograniczają za ciepła woda chłodząca, nierówno zwilżone rury, opory hydrauliczne rurociągów i niewykorzystane ciepło kondensatu. Każde z tych miejsc można zmierzyć i poprawić.
- Taką modernizację przeprowadził założyciel ProcessTech w zakładzie produkcji koncentratów REAL w Nieledwi. Większa chłodnia, pompa soku z falownikiem i odzysk ciepła z kondensatów podniosły przepływ soku z około osiemnastu do ponad dwudziestu czterech metrów sześciennych na godzinę. Dobowy przerób zakładu wzrósł z około czterystu do około sześciuset ton.
- Sterownik z panelem operatorskim pilnuje przepływów, ekstraktu, ciśnienia pary i próżni. Operator widzi stan każdego działu i od razu zauważa, gdzie instalacja odbiega od normy.
- Modernizację zaczynamy od pomiarów oraz bilansu masy i ciepła, a kończymy na uruchomieniu w sezonie. Tam, gdzie to możliwe, wykorzystujemy urządzenia, które zakład już ma. Prześlij schemat swojej instalacji i podstawowe dane, a podpowiemy, od czego zacząć.
Modernizacja wyparek wielodziałowych
Zwiększamy wydajność zagęszczania na instalacji, którą zakład już ma. Zaczynamy od pomiarów i bilansu, kończymy na uruchomieniu w sezonie.
Dla zakładów, w których to wyparka ogranicza przerób: koncentraty owocowe i warzywne, cukrownie, mleczarnie, chemia i farmacja.
Za tą usługą stoi praktyka: modernizacja pięciodziałowej wyparki w REAL SA podniosła dobowy przerób zakładu z ok. 400 do ok. 600 t.
Kiedy modernizacja się opłaca
- Wyparka nie nadąża za tłocznią i to ona wyznacza dobowy przerób zakładu.
- Spada próżnia, bo skraplacz zarasta kamieniem.
- Zużycie pary rośnie szybciej niż ilość odparowanej wody.
- Rury pierwszego działu są nierówno zwilżone: produkt się przypala, rośnie piana.
- Sok po pasteryzacji ma za wysoką temperaturę dla ultrafiltracji i trzeba go schładzać.
- Gorący kondensat trafia do kanału, choć mógłby grzać inne media w zakładzie.
Zakres usługi
Pomiary i diagnoza
Przepływy, temperatury i ciśnienia na każdym dziale, opory hydrauliczne instalacji oraz próby na wodzie, które pozwalają oddzielić problem instalacji od problemu surowca.
Bilans i projekt
Bilans masy i ciepła, dobór pomp, wymienników i rurociągów, odzysk ciepła z kondensatu oraz zabezpieczenia ciśnieniowe.
Istniejące urządzenia
Tam, gdzie to możliwe, przystosowujemy wymienniki i pompy, które zakład już ma. Nowe kupuje się tylko wtedy, gdy bilans pokazuje, że inaczej się nie da.
Wykonanie
Prefabrykacja i spawanie w stali nierdzewnej, montaż oraz nadzór nad pracami podwykonawców.
Uruchomienie i dostrojenie
Ustawienie przepływów i parametrów w pierwszym sezonie, pomiary po zmianach i instrukcje dla operatorów.
Jak pracujemy
-
Rozmowa i dane
Schemat instalacji, typ wyparki, przepływ soku, Brix na wejściu i wyjściu, zużycie pary.
-
Pomiary na miejscu
W czasie pracy instalacji albo podczas próby na wodzie.
-
Raport i projekt
Wąskie gardła, warianty zmian, szacowany przyrost wydajności i koszt każdego wariantu.
-
Wykonanie
W przerwie między sezonami, według harmonogramu uzgodnionego z produkcją.
-
Uruchomienie
Dostrojenie parametrów i pomiary, które pokazują efekt zmian.
Doświadczenie: modernizacja wyparki w REAL SA
Zakład Produkcji Koncentratów REAL SA w Nieledwi, pięciodziałowa wyparka z opadającym filmem (typ Wiegand) pracująca na soku jabłkowym. Modernizację opracował i przeprowadził założyciel ProcessTech, pracując przy tej instalacji w latach 2013–2017. Większość zmian wykonano na urządzeniach, które zakład już posiadał.
| Parametr | Przed | Po |
|---|---|---|
| Przepływ soku przez wyparkę | ok. 17–18 m³/h | ponad 24 m³/h |
| Dobowy przerób zakładu | ok. 400 t | ok. 600 t |
| Zużycie pary grzejnej | – | ok. 500 kg/h mniej |
| Ciepło odzyskane z kondensatów | – | ok. 532 kW (2 × 266 kW) |
| Temperatura soku po pasteryzacji, przed ultrafiltracją | do 58 °C, schładzanie wodą na zbiornikach | poniżej 56 °C, bez schładzania |
Wartości przybliżone. Przerób całego zakładu wzrósł, bo usunięto wąskie gardło na wyparce, które ograniczało linię.
Zakres prac
- pomiary oporów hydraulicznych i próby półtechniczne
- chłodnia kominowa 2,6 MW i większa pompa wody chłodzącej – głębsza, stabilna próżnia
- pompa soku p0 z falownikiem i niezależną regulacją przepływu
- dobór pomp i wymienników ciepła
- pompy międzydziałowe poprawiające zwilżenie rur
- odzysk ciepła z kondensatu do podgrzewania miazgi
- korekta pracy stacji zmiękczania wody dla skraplacza
- nadzór nad spawaniem i dostrojenie w sezonie
Kto prowadzi projekty ProcessTech
Założyciel firmy, mgr inż., zna wyparkę zarówno od strony obsługi, jak i projektu: w latach 2013–2017 pracował przy pięciodziałowej wyparce w zakładzie produkcji koncentratów, a następnie opracował i przeprowadził jej modernizację. To doświadczenie wykorzystujemy dziś przy każdej analizie instalacji.
Sprawdźmy, gdzie Państwa wyparka traci wydajność
Wystarczy przesłać schemat instalacji i podstawowe dane: przepływ soku, Brix na wejściu i wyjściu, zużycie pary i ciśnienia na działach. Odpowiemy, od czego zacząć pomiary.
Wyślij zapytanie