蜂蜜濃縮真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)

向忠純

（中船重工719研究所）

蜂蜜濃縮真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)

向忠純

（中船重工719研究所）

對蜂蜜濃縮和蜂膠提取液濃縮過程的具體情況進(jìn)行分析，搞清楚這兩種產(chǎn)品在濃縮過程中對真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求，如何選真空泵呢？首先，要根據(jù)被抽容器中的物料濃縮時(shí)的壓強(qiáng)、容器內(nèi)的溫度及最大的蒸發(fā)量選泵。每種泵都有其極限真空度和最大抽速的壓強(qiáng)范圍。被抽的真空容器壓強(qiáng)一定要保證選在真空泵最佳抽速的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)注意的是，所選用的真空泵的極限真空度應(yīng)當(dāng)要比被抽容器的極限真空度高出0.5~1個(gè)數(shù)量級(jí)。下面就水射式真空泵和往復(fù)式真空泵用到蜂產(chǎn)品濃縮加工系統(tǒng)中的具體問題做簡單分析：

水噴射式真空泵是由噴嘴、吸氣室、混合室、擴(kuò)散室等部分組成，工作時(shí)借助多級(jí)離心水泵的動(dòng)力，將水壓入噴嘴（水壓頭約為20~40米水柱），由于噴嘴的斷面積小，水以高速（15~30米/秒）射入混合室經(jīng)喉管進(jìn)入擴(kuò)散室，而后由排水口排出，這樣在噴嘴處形成一個(gè)低壓級(jí)，因而會(huì)不斷地吸入系統(tǒng)內(nèi)的二次蒸汽，由于二次蒸汽與冷水之間有一定溫差，兩者進(jìn)行交換后，二次蒸汽即凝結(jié)成水，同時(shí)夾帶不凝結(jié)氣體而形成真空。我國蜂業(yè)界蜂蜜濃縮真空泵系統(tǒng)多數(shù)用W-1200L水噴射式真空泵，該泵的抽速為1200升/小時(shí)，極限真空度為0.091Mpa

水噴射式真空泵結(jié)構(gòu)簡單，工作真空度范圍寬，對被抽介質(zhì)無特殊要求，其安裝方式有高位式和低位式兩種，高位式安裝設(shè)計(jì)的水噴射真空泵由于在設(shè)計(jì)排出壓力時(shí)，考慮了大氣管的增加作用，此時(shí)就不能低位安裝，否則工作時(shí)會(huì)形成流體倒灌到被抽容器的現(xiàn)象，當(dāng)前，我國蜂業(yè)界采用水噴射式真空泵的蜂蜜濃縮系統(tǒng)幾乎都忽略了這個(gè)問題，以致于常出現(xiàn)倒灌的現(xiàn)象，解決這個(gè)問題的唯一辦法是在被抽容器和水噴射式真空泵之間安裝一個(gè)真空罐。按低位式安裝設(shè)計(jì)的水噴射式真空泵，設(shè)計(jì)時(shí)沒有計(jì)入大氣管的增加作用，對于低位式水噴射式真空泵安裝時(shí)應(yīng)注意多級(jí)離心水泵與水噴射式真空泵連接的管路應(yīng)彎成弧形，彎曲半徑R＞800 mm為好，水噴射式真空泵安裝應(yīng)保持垂直，在真空泵的排出口安裝0.5~1 m長的尾管，可以使排出壓力穩(wěn)定。由于水噴射式真空泵排出口在冷卻水池的上部，二次蒸汽與冷水進(jìn)行熱交換后形成的冷凝水由排出口排出后進(jìn)入水池，因而被濃縮物料的芳香味必將會(huì)大量地散失到大氣中，另外水噴射式真空泵直接與被抽容器相連的濃縮系統(tǒng)中，由于無任何分離設(shè)備，故被抽容器內(nèi)的物料被抽出的幾率相當(dāng)大，因而損耗較大，這也是當(dāng)前我國蜂業(yè)界采用水噴射式真空泵濃縮系統(tǒng)的共同毛病。

這里要提醒注意的是有水噴射真空泵和水噴射冷凝器兩種用途的噴射泵，以冷凝為主，抽氣為輔的是水噴射冷凝器，反之是水噴射真空泵，它們的結(jié)構(gòu)型式大體相同，不同的是水噴射冷凝器混合室較高，內(nèi)設(shè)置有孔擋板。

往復(fù)式真空泵是由機(jī)身、氣缸、活塞、曲軸、連桿、滑塊、進(jìn)排氣門等組成，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下通過曲軸連桿的作用，使氣缸內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將真空系統(tǒng)中的氣體不斷抽出，而達(dá)到所需要的真空度，往復(fù)式真空泵的安裝無特殊要求，在物料進(jìn)行濃縮的真空系統(tǒng)中，往復(fù)式真空泵需要與冷凝器聯(lián)合使用完成二次蒸汽的冷凝，在蜂蜜濃縮真空系統(tǒng)中如果采用大氣腿型式的冷凝器，則冷凝器要根據(jù)該真空系統(tǒng)所在地區(qū)的海拔高度決定其布置位置的高度，一般地區(qū)都需要布置在10~ 11米的位置，二次蒸汽冷凝后的冷凝水由管道直接進(jìn)入冷卻水池，因而整個(gè)真空系統(tǒng)是一個(gè)全封閉系統(tǒng)，這就確保了被濃縮物料的芳香味散失不到大氣中，由于大氣腿型式的冷凝器在10~11米的高度，因而引導(dǎo)二次蒸汽進(jìn)入大氣腿型式的冷凝器的大口徑管道自然地既起到了二次蒸汽的冷凝，又起到了汽液分離的作用，從而確保了二次蒸汽冷凝徹底，被濃縮的物料損耗小的極佳效果，我國蜂業(yè)界選用的這種真空泵濃縮系統(tǒng)所用的往復(fù)式真空泵為W4型，該泵的軸速為100升/秒，極限真空度可達(dá)0.098Mpa，都比水噴射式真空泵高很多，極限真空度高，濃縮時(shí)的溫度也就低。

對于濃縮像蜂蜜這類芳香味很濃濃縮溫度不能過高的物料來說，采用往復(fù)式真空泵與冷凝器設(shè)計(jì)的真空系統(tǒng)是最佳選擇。具體表現(xiàn)為希望將水噴射式真空泵真空系統(tǒng)改造成往復(fù)式真空泵與冷凝器設(shè)計(jì)的真空濃縮系統(tǒng)的單位越來越多。