Многократное выпаривание

Обычно практикуется многокорпусное выпаривание. Теория гласит, что если последовательно соединить два испарителя, то второй сможет работать при более глубоком вакууме (и следовательно, при более низкой температуре), чем первый. Извлеченные из продукта на первом корпусе испарения могут использоваться как теплоноситель во втором корпусе, который функционирует при более глубоком вакууме (и значит, при более низкой температуре).

Даже с учетом потерь тепла для выпаривания 1 кг воды из продукта потребуется 0,6 кг пара.

С целью повышения экономии пара можно также последовательно соединить несколько испарителей. Но это приводит к удорожанию оборудования и к усложнению его эксплуатации. Это также требует создания более высокой температуры в первом корпусе, причем с ростом числа корпусов увеличивается объем продукта, находящегося в системе. Это усложняет работу с чувствительными к теплу продуктами. Тем не менее в молочной промышленности применяются вакуум-выпарные установки, в которых число корпусов доходит до семи, что позволяет экономить энергию.

Термокомпрессия

Испарения продукта могут быть сжаты и использованы в качестве теплоносителя, что улучшает тепловой кпд испарителя. Эта работа выполняется термокомпрессором.

На рис. 6.5.7 показана двухступенчатая вакуум-выпарная установка для выпаривания молока, оснащенная термокомпрессором. Часть испарений от отделителя пара поступает под высоким давлением (600–1000 кПа) в термокомпрессор. С помощью высокого давления компрессор повышает кинетическую энергию, и пар с большой скоростью инжектируется через сопло. Благодаря этому он смешивается с испарениями продукта и сжимает полученную смесь до высокого давления. Однокорпусной испаритель с термокомпрессором так же экономичен, как и двухступенчатый без термокомпрессора. Использование термокомпрессии в многокорпусных установках обеспечивает оптимальный тепловой кпд.