mpianto di evaporazione sottovuoto con circolazione 50 - 1800 L
Un evaporatore sottovuoto a circolazione è una versione combinata di un evaporatore che sfrutta anche altri tipi per migliorare l'efficienza di evaporazione, in particolare riducendo i tempi di concentrazione e nella lavorazione di prodotti termosensibili come il latte.
- Il circuito di circolazione esterno con riscaldamento intensifica il processo di evaporazione ciclica.
- Il sistema di circolazione forzata riduce il rischio di surriscaldamento localizzato del prodotto.
- Il condensatore permette di creare un vuoto spinto e di mantenere una bassa temperatura di evaporazione.
- L'utilizzo di un dispositivo di miscelazione con sistema di nebulizzazione facilita l'evaporazione del prodotto in uno strato sottile, simulando un evaporatore a film.
I sistemi di evaporazione sono ampiamente utilizzati non solo nell'industria alimentare, ma anche nei settori chimico, farmaceutico e cosmetico. La concentrazione funge non solo da processo primario, ma anche da fase intermedia prima dell'essiccazione di vari prodotti liquidi e fluidi. Il processo di evaporazione prevede l'addensamento di masse liquide mediante l'estrazione di una soluzione sotto forma di vapore, che viene poi rimosso dalla camera di lavoro dell'apparecchiatura. Mentre l'evaporazione dell'acqua è tipica, l'industria chimica può impiegare l'evaporazione di altri tipi di soluzioni.
Gli impianti di evaporazione sottovuoto nell'industria alimentare e in altri settori sono necessari per la lavorazione di prodotti quali:
- concentrazione di succhi di frutta
- condensazione di latte e panna
- produzione di ripieni termostabili
- produzione di sciroppi per la cottura
- produzione di marmellate salutari
- essiccazione di varie soluzioni (oli)
- cottura di proteine animali termosensibili
- lavorazione di puree di frutta preservandone colore e sapore
- produzione di alimenti per l'infanzia
- produzione di pasta di zucchero (pasta per la decorazione con zucchero)
Le unità di evaporazione sottovuoto possono essere utilizzate anche come cuocitori di base nell'industria dolciaria o lattiero-casearia per cuocere i prodotti in condizioni di vuoto. Il vuoto permette di ridurre il punto di ebollizione di diverse miscele, prevenire alterazioni della struttura molecolare, l'eventuale caramellizzazione degli zuccheri nelle materie prime in lavorazione, nonché preservare il colore e il sapore naturali del prodotto. Molte vitamine e minerali utili vengono distrutti dalle alte temperature, quindi nella produzione di vari integratori alimentari e tinture medicinali naturali è necessario concentrare gli ingredienti esclusivamente sottovuoto. Gli evaporatori sottovuoto possono funzionare secondo diversi principi, sfruttando in genere i vantaggi delle rispettive tipologie. Esistono numerose versioni classiche di evaporatori sottovuoto; il nostro sistema di evaporazione è una nuova versione ibrida di un evaporatore sottovuoto a singolo effetto, che incorpora le caratteristiche più efficaci e vantaggiose di diverse tipologie di concentratori.
Vantaggi:
Il design inclinato del reattore di lavoro dell'evaporatore garantisce il massimo svuotamento del serbatoio, con la valvola di scarico installata nel punto idraulico più basso del recipiente. Non è necessario installare costose valvole di fondo, garantendo uno scarico al 100% di diverse masse di prodotto e riducendo al minimo le perdite.
La miscelazione per gravità è fino al 50% più efficace rispetto ai metodi di miscelazione tradizionali. Ciò è particolarmente importante, ad esempio, quando si miscelano diversi ingredienti nella massa del prodotto o quando si combina sciroppo di zucchero con latte concentrato. Il prodotto fluisce nella parte inferiore del reattore, dove viene raccolto dalla pala del dispositivo di miscelazione e trasportato verso l'alto, al centro dell'impianto. Nella lavorazione di miscele dense e viscose, si consiglia l'installazione di raschiatori (opzionali), che contribuiscono non solo a miscelare il prodotto, ma anche a rimuovere i residui dalle pareti dell'impianto. In questo modo, i componenti si distribuiscono uniformemente nella massa totale del prodotto.
Un impianto di evaporazione monoblocco con scambiatore di calore remoto offre un grande vantaggio: un'elevata intensità di evaporazione senza surriscaldamento locale. La pompa del prodotto garantisce una circolazione costante del prodotto a velocità uniforme attraverso lo scambiatore di calore, impedendo che il prodotto si bruci o si surriscaldi durante il passaggio attraverso lo scambiatore. La scelta del tipo di scambiatore di calore (a piastre o a fascio tubiero) dipende dal tipo di prodotto da lavorare. Tutti i tipi di scambiatori di calore sono progettati per utilizzare il vapore come refrigerante. Questo è il metodo più rapido ed efficiente per riscaldare prodotti termosensibili.
La natura ibrida dell'unità di evaporazione garantisce che l'evaporazione avvenga in uno strato sottile, in modo simile agli impianti di evaporazione a film. Entrando nella camera di evaporazione, il liquido viene disperso in finissimi nebulizzazioni grazie alla rotazione del dispositivo di miscelazione (è possibile installare, come optional, un apposito sistema di nebulizzazione). Il prodotto, a contatto con l'ambiente rarefatto, si raffredda quasi immediatamente a causa dell'intenso rilascio di vapore (evaporazione istantanea). Successivamente, si forma una sottile pellicola lungo le pareti riscaldate del contenitore, che facilita ulteriormente il riscaldamento e l'evaporazione.
Un apposito sistema (trappola) con bypass, installato a monte del condensatore, permette di ridurre le perdite di prodotto dal contenitore, soprattutto durante la lavorazione di prodotti schiumogeni, come il latte. Nella scelta dell'installazione più adatta, si raccomanda di selezionare un volume della camera superiore del 50% rispetto al volume di lavoro calcolato.
Il sistema di controllo della temperatura a due livelli previene praticamente il surriscaldamento del prodotto. L'alimentazione del refrigerante è regolata in base ai dati rilevati da sensori di temperatura professionali in acciaio inox a contatto con il prodotto nella camera di lavoro, nel flusso di circolazione. Quando il valore di uno dei sensori aumenta, il sistema interrompe automaticamente l'alimentazione del fluido termovettore.
Il sistema di generazione e mantenimento del vuoto si basa su una pompa per vuoto ad anello liquido e un grande condensatore a fascio tubiero. La regolazione della profondità del vuoto è automatizzata tramite un vacuometro a contatto. Per garantire il corretto funzionamento della pompa ad anello liquido e del condensatore, è indispensabile disporre di una fonte di acqua ghiacciata a una temperatura compresa tra 5 e 7 gradi Celsius.
Controllo visivo: sul corpo dell'unità è presente una finestra di ispezione (a seconda della configurazione, può essere dotata di retroilluminazione o tergicristallo). Sul tubo di uscita del condensatore è presente una sezione in vetro passante che consente di controllare il processo di evaporazione (condensazione dei vapori e loro rimozione dall'impianto).
Versione base
Il sistema di evaporazione è dotato di un reattore a vuoto inclinato, con struttura in acciaio inox di grosso spessore per garantire la stabilità del recipiente in condizioni di vuoto e carichi termici variabili. Tutti i componenti a contatto con il prodotto sono realizzati in acciaio inox per uso alimentare o in materiali certificati per l'impiego nell'industria alimentare. L'impianto è dotato di un circuito di circolazione esterno, comprensivo di pompa di prodotto e scambiatore di calore. La scelta dello scambiatore di calore e della pompa di prodotto più adatti dipende dalle caratteristiche del prodotto da trattare. Inoltre, il sistema include un sistema di rimozione e condensazione dei vapori con trappola a labirinto e separatore di goccioline. È incluso anche un sistema di generazione e segnalazione del vuoto basato su un eiettore Venturi.
Controllo semiautomatico: consente la regolazione della temperatura di riscaldamento, della velocità di rotazione del dispositivo di miscelazione, della creazione del vuoto e del controllo della pompa del prodotto. Il sistema è dotato di valvole meccaniche di intercettazione e regolazione per uso alimentare.
Per la pulizia dell'impianto, è possibile installare teste di pulizia CIP. Lo sportello di servizio sul reattore può essere utilizzato anche per la manutenzione e la pulizia del dispositivo di miscelazione. Lo sportello è dotato di un sensore di apertura che garantisce un funzionamento sicuro per l'operatore.
L'unità di controllo viene selezionata separatamente, in base al livello di automazione richiesto.
Condizioni tecniche
- La profondità del vuoto di lavoro è di -0,8 bar (0,2 bar residui), la temperatura di vapore a questo valore di vuoto è di 57-59 °C.
- Il volume minimo di carico varia a seconda del modello e del volume; si raccomanda che il prodotto copra il fondo del miscelatore.
- Il volume di carico massimo varia dal 50% al 75% del volume totale (a seconda delle proprietà schiumogene del prodotto).
Opzioni aggiuntive:
- Raschietti per il dispositivo di miscelazione in acciaio inox, Teflon o PEEK (materiale resistente alle alte temperature).
- Set per -0,9 bar (temperatura di evaporazione dell'acqua di 40 gradi).
- Sistema di nebulizzazione del prodotto all'interno del reattore.
- Testine CIP per la pulizia.
Caratteristiche tecniche:
- Riscaldamento: Vapore
- Materiale: Acciaio inox
- Modalità di funzionamento: Semiautomatica
- Paese di origine: Slovacchia
- Potenza totale, kW: 2,4
- Tensione: 380-400 V
- Materiale: Acciaio inossidabile
- Principio di funzionamento: Modalità a lotti
- Paese d'origine: Slovacchia