蜂蜜浓缩真空系统设计

向忠纯

（中船重工719研究所）

蜂蜜浓缩真空系统设计

向忠纯

（中船重工719研究所）

对蜂蜜浓缩和蜂胶提取液浓缩过程的具体情况进行分析，搞清楚这两种产品在浓缩过程中对真空系统设计的基本要求，如何选真空泵呢？首先，要根据被抽容器中的物料浓缩时的压强、容器内的温度及最大的蒸发量选泵。每种泵都有其极限真空度和最大抽速的压强范围。被抽的真空容器压强一定要保证选在真空泵最佳抽速的范围内。应当注意的是，所选用的真空泵的极限真空度应当要比被抽容器的极限真空度高出0.5~1个数量级。下面就水射式真空泵和往复式真空泵用到蜂产品浓缩加工系统中的具体问题做简单分析：

水喷射式真空泵是由喷嘴、吸气室、混合室、扩散室等部分组成，工作时借助多级离心水泵的动力，将水压入喷嘴（水压头约为20~40米水柱），由于喷嘴的断面积小，水以高速（15~30米/秒）射入混合室经喉管进入扩散室，而后由排水口排出，这样在喷嘴处形成一个低压级，因而会不断地吸入系统内的二次蒸汽，由于二次蒸汽与冷水之间有一定温差，两者进行交换后，二次蒸汽即凝结成水，同时夹带不凝结气体而形成真空。我国蜂业界蜂蜜浓缩真空泵系统多数用W-1200L水喷射式真空泵，该泵的抽速为1200升/小时，极限真空度为0.091Mpa

水喷射式真空泵结构简单，工作真空度范围宽，对被抽介质无特殊要求，其安装方式有高位式和低位式两种，高位式安装设计的水喷射真空泵由于在设计排出压力时，考虑了大气管的增加作用，此时就不能低位安装，否则工作时会形成流体倒灌到被抽容器的现象，当前，我国蜂业界采用水喷射式真空泵的蜂蜜浓缩系统几乎都忽略了这个问题，以致于常出现倒灌的现象，解决这个问题的唯一办法是在被抽容器和水喷射式真空泵之间安装一个真空罐。按低位式安装设计的水喷射式真空泵，设计时没有计入大气管的增加作用，对于低位式水喷射式真空泵安装时应注意多级离心水泵与水喷射式真空泵连接的管路应弯成弧形，弯曲半径R＞800 mm为好，水喷射式真空泵安装应保持垂直，在真空泵的排出口安装0.5~1 m长的尾管，可以使排出压力稳定。由于水喷射式真空泵排出口在冷却水池的上部，二次蒸汽与冷水进行热交换后形成的冷凝水由排出口排出后进入水池，因而被浓缩物料的芳香味必将会大量地散失到大气中，另外水喷射式真空泵直接与被抽容器相连的浓缩系统中，由于无任何分离设备，故被抽容器内的物料被抽出的几率相当大，因而损耗较大，这也是当前我国蜂业界采用水喷射式真空泵浓缩系统的共同毛病。

这里要提醒注意的是有水喷射真空泵和水喷射冷凝器两种用途的喷射泵，以冷凝为主，抽气为辅的是水喷射冷凝器，反之是水喷射真空泵，它们的结构型式大体相同，不同的是水喷射冷凝器混合室较高，内设置有孔挡板。

往复式真空泵是由机身、气缸、活塞、曲轴、连杆、滑块、进排气门等组成，在电机的驱动下通过曲轴连杆的作用，使气缸内的活塞往复运动，将真空系统中的气体不断抽出，而达到所需要的真空度，往复式真空泵的安装无特殊要求，在物料进行浓缩的真空系统中，往复式真空泵需要与冷凝器联合使用完成二次蒸汽的冷凝，在蜂蜜浓缩真空系统中如果采用大气腿型式的冷凝器，则冷凝器要根据该真空系统所在地区的海拔高度决定其布置位置的高度，一般地区都需要布置在10~ 11米的位置，二次蒸汽冷凝后的冷凝水由管道直接进入冷却水池，因而整个真空系统是一个全封闭系统，这就确保了被浓缩物料的芳香味散失不到大气中，由于大气腿型式的冷凝器在10~11米的高度，因而引导二次蒸汽进入大气腿型式的冷凝器的大口径管道自然地既起到了二次蒸汽的冷凝，又起到了汽液分离的作用，从而确保了二次蒸汽冷凝彻底，被浓缩的物料损耗小的极佳效果，我国蜂业界选用的这种真空泵浓缩系统所用的往复式真空泵为W4型，该泵的轴速为100升/秒，极限真空度可达0.098Mpa，都比水喷射式真空泵高很多，极限真空度高，浓缩时的温度也就低。

对于浓缩像蜂蜜这类芳香味很浓浓缩温度不能过高的物料来说，采用往复式真空泵与冷凝器设计的真空系统是最佳选择。具体表现为希望将水喷射式真空泵真空系统改造成往复式真空泵与冷凝器设计的真空浓缩系统的单位越来越多。