Vakuumverdampfungsanlage mit Umwälzsystem 50–1800 l

Verdampfungssysteme finden breite Anwendung nicht nur in der Lebensmittelindustrie, sondern auch in der Chemie-, Pharma- und Kosmetikindustrie. Die Konzentration dient sowohl als primärer Prozess als auch als Zwischenschritt vor der Trocknung verschiedener flüssiger, fließfähiger Produkte. Beim Verdampfungsprozess werden Flüssigkeiten durch Extraktion einer Lösung in Form von Dampf eingedickt, der anschließend aus der Arbeitskammer der Anlage abgeführt wird. Typischerweise wird Wasser verdampft, in der chemischen Industrie kommen jedoch auch andere Lösungen zum Einsatz.

Vakuumverdampfungsanlagen sind in der Lebensmittelindustrie und anderen Branchen für die Verarbeitung von Produkten wie den folgenden unerlässlich:

• Saftkonzentration
• Kondensieren von Milch und Sahne
• Herstellung von hitzebeständigen Füllungen
• Zubereitung von Sirupen
• Herstellung von gesunden Konfitüren
• Trocknung verschiedener Lösungen (Öle)
• Garen von hitzeempfindlichen tierischen Proteinen
• Verarbeitung von Fruchtpürees unter Erhalt von Farbe und Geschmack
• Herstellung von Babynahrung

Herstellung von Zuckerpaste (Zuckerpaste). Vakuumverdampfungsanlagen können auch in der Süßwaren- oder Milchindustrie als Basiskocher zum Garen von Produkten unter Vakuum eingesetzt werden. Ein Vakuum ermöglicht es, den Siedepunkt verschiedener Gemische zu senken, Veränderungen der Molekularstruktur und die mögliche Karamellisierung von Zucker in den verarbeiteten Rohstoffen zu verhindern sowie die natürliche Farbe und den Geschmack des Produkts zu erhalten. Viele Vitamine und wertvolle Mineralstoffe werden durch hohe Temperaturen zerstört. Daher ist es bei der Herstellung verschiedener Nahrungsergänzungsmittel und Tinkturen für die Naturheilkunde notwendig, die Inhaltsstoffe ausschließlich unter Vakuum zu konzentrieren.

Vakuumverdampfer arbeiten nach verschiedenen Prinzipien und nutzen dabei typischerweise die Vorteile der jeweiligen Typen. Es gibt zahlreiche klassische Ausführungen von Vakuumverdampfern. Unser Verdampfungssystem ist eine neue Hybridversion eines einstufigen Vakuumverdampfers, die die effektivsten und vorteilhaftesten Eigenschaften verschiedener Konzentratortypen vereint.

Vorteile:

Die geneigte Bauweise des Arbeitsreaktors des Verdampfers gewährleistet eine maximale Entleerung des Behälters. Das Auslassventil befindet sich am tiefsten Punkt des Behälters. Der Einbau teurer Bodenventile ist nicht erforderlich, um eine vollständige Entladung verschiedener Produktmengen zu gewährleisten und Produktverluste auf ein Minimum zu reduzieren.

Die Schwerkraftmischung ist bis zu 50 % effektiver als klassische Mischverfahren. Dies ist besonders wichtig, beispielsweise beim Einmischen verschiedener Zutaten in die Produktmasse oder beim Vermengen von Zuckersirup mit konzentrierter Milch. Das Produkt fließt in den unteren Teil des Reaktors, wo es vom Mischflügel aufgenommen und zur Mitte der Anlage befördert wird. Bei der Verarbeitung dickflüssiger und viskoser Mischungen empfiehlt sich der Einsatz von Abstreifern (optional). Diese tragen nicht nur zur Durchmischung des Produkts bei, sondern entfernen auch Rückstände von den Anlagenwänden. Dadurch werden die Komponenten gleichmäßig in der Gesamtmasse des Produkts verteilt.

Eine Einzelverdampfungsanlage mit externem Wärmetauscher bietet einen großen Vorteil: hohe Verdampfungsintensität ohne lokale Überhitzung. Die Produktpumpe gewährleistet eine konstante Zirkulation des Produkts mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch den Wärmetauscher und verhindert so dessen Verbrennung oder Überhitzung. Die Wahl des Wärmetauschertyps (Platten oder Rohrbündelwärmetauscher) hängt von der Art des zu verarbeitenden Produkts ab. Alle Wärmetauschertypen sind für die Verwendung von Wasserdampf als Kühlmittel ausgelegt. Dies ist die schnellste und effizienteste Methode zur Erwärmung temperaturempfindlicher Produkte.

Die Hybridbauweise der Verdampfungseinheit sorgt für eine Verdampfung in einer dünnen Schicht, ähnlich wie bei Dünnschichtverdampfern. Beim Eintritt in die Verdampfungskammer wird die Flüssigkeit durch die Rotation des Mischers (optional mit speziellem Sprühsystem) in feine Sprühnebel zerstäubt. Beim Kontakt mit der verdünnten Umgebung kühlt das Produkt durch die intensive Dampffreisetzung nahezu sofort ab (sofortige Verdampfung). Anschließend bildet sich ein dünner Film an den beheizten Wänden des Behälters, der die weitere Erwärmung und Verdampfung begünstigt.

Ein spezielles System (Kondensatableiter) mit Bypass, das vor dem Kondensator installiert ist, reduziert Produktverluste aus dem Behälter, insbesondere bei der Verarbeitung schäumender Produkte wie Milch. Bei der Auswahl einer geeigneten Anlage empfiehlt es sich, ein Kammervolumen zu wählen, das 50 % größer ist als das berechnete Arbeitsvolumen.

Das zweistufige Temperaturregelungssystem verhindert praktisch eine Überhitzung des Produkts. Die Kühlmittelzufuhr wird anhand der Daten professioneller Edelstahl-Temperatursensoren geregelt, die im Kreislauf in der Arbeitskammer mit dem Produkt in Kontakt stehen. Steigt der Wert eines Sensors an, schaltet das System die Zufuhr des Wärmeträgermediums automatisch ab.

Das Vakuumerzeugungs und erhaltungssystem basiert auf einer Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe und einem großen Rohrbündelkondensator. Die Vakuumtiefeneinstellung erfolgt automatisch über ein Kontaktvakuummeter. Für den einwandfreien Betrieb der Flüssigkeitsringpumpe und des Kondensators ist eine Eiswasserquelle mit einer Temperatur zwischen 5 und 7 Grad Celsius unerlässlich.

Visuelle Kontrolle – Das Gehäuse des Geräts verfügt über ein Sichtfenster (je nach Konfiguration mit Hintergrundbeleuchtung oder Scheibenwischer). Am Kondensatorauslassrohr befindet sich ein Durchflussglas, das die Kontrolle des Verdampfungsprozesses (Kondensation der Dämpfe und deren Abführung aus der Anlage) ermöglicht.

Basisversion

Das Verdampfungssystem besteht aus einem geneigten Vakuumreaktor in dickwandiger Edelstahlkonstruktion, der die Stabilität des Behälters unter variablen Vakuumbedingungen und thermischen Belastungen gewährleistet. Alle produktberührenden Komponenten sind aus lebensmittelechtem Edelstahl oder für die Lebensmittelindustrie zertifizierten Materialien gefertigt. Die Anlage ist mit einem externen Kreislauf ausgestattet, der eine Produktpumpe und einen Wärmetauscher umfasst. Die Wahl des geeigneten Wärmetauschers und der Produktpumpe richtet sich nach den Eigenschaften des verarbeiteten Produkts. Zusätzlich beinhaltet das System ein Dampfabfuhr und Kondensationssystem mit Labyrinthfalle und Tropfenabscheider. Ein Vakuumerzeugungs und anzeigesystem auf Basis eines Venturi-Ejektors ist ebenfalls enthalten.

Halbautomatische Steuerung: Ermöglicht die Regelung der Heiztemperatur, der Drehzahl des Mischers, der Vakuumerzeugung und der Produktpumpensteuerung. Das System ist mit lebensmittelechten Absperr und Regelventilen ausgestattet.

Zur Reinigung der Anlage können CIP-Reinigungsköpfe installiert werden. Die Wartungsklappe am Reaktor dient ebenfalls der Wartung und Reinigung des Mischers. Die Klappe ist mit einem Öffnungssensor ausgestattet, der die Sicherheit des Bedieners gewährleistet.

Die Steuereinheit wird je nach gewünschtem Automatisierungsgrad separat ausgewählt.

Technische Daten

• Die Arbeitsvakuumtiefe beträgt -0,8 bar (0,2 bar Restvakuum), die Dampftemperatur bei diesem Vakuumwert liegt bei 57–59 °C.
• Das Mindestfüllvolumen variiert je nach Modell und Volumen. Es wird empfohlen, den Boden des Mischers mit Produkt zu bedecken.
• Die maximale Füllmenge beträgt 50 % bis 75 % des Gesamtvolumens (abhängig von den Schaumeigenschaften des Produkts).

Zusätzliche Optionen:

• Schaber für die Mischvorrichtung aus Edelstahl, Teflon oder PEEK (einem hochtemperaturbeständigen Material).
• Ein Set für -0,9 bar (40 °C Wasserdampfverdampfungstemperatur).
• Produktsprühsystem im Reaktor.
• CIP-Köpfe zur Reinigung.

Technische Daten:

• Heizung: Dampf
• Material: Edelstahl
• Betriebsart: Halbautomatisch
• Herkunftsland: Slowakei
• Gesamtleistung: 2,4 kW
• Spannung: 380–400 V