Конденсация. 
Процессы и аппараты пищевых производств

Конденсация — это процесс перехода вещества из парообразного состояния в жидкое [11, 12]. Конденсация пара (газа) может быть осуществлена либо посредством охлаждения (линии 1—2), либо сжатия (линии 1—3), либо посредством охлаждения и сжатия одновременно (линия 1—4, рис. 4.13).

Рассмотрим конденсацию посредством охлаждения. Конденсация водяного пара используется для создания разрежения, например, при выпаривании. Объем получаемого конденсата в тысячи и более раз меньше объема водяного пара, из которого он образовался. В результате конденсации создается разрежение.

Рис. 4.13. Диаграмма состояния:

АВ — линия насыщения Аппараты, в которых осуществляется конденсация, называются конденсаторами. Различают поверхностные конденсаторы и конденсаторы смешения.

Поверхностные конденсаторы устроены по типу кожухотрубных теплообменников. Охлаждающая вода и пар в этих аппаратах разделены стенкой. Поверхностные конденсаторы применяются в том случае, когда смешение потоков недопустимо.

В конденсаторах смешения пар непосредственно соприкасается с охлаждающей водой. Для улучшения теплообмена между паром и водой поверхность соприкосновения между ними увеличивают путем разбрызгивания воды.

Различают мокрые и сухие конденсаторы смешения. В мокрых конденсаторах вода, конденсат и неконденсирующиеся газы откачиваются одним и тем же мокрым насосом. В сухих или барометрических конденсаторах газы откачиваются отдельно посредством сухого вакуум-насоса (рис. 4.14).

Рис. 4.14. Барометрический конденсатор:

1 — цилиндрический корпус; 2 — сегментные полки; 3 — штуцер для подвода пара; 4 — штуцер для подвода воды; 5 — штуцер для отвода воды; 6 — барометрическая труба; 7 — барометрический ящик; 8 — штуцер для отвода неконденсируемых газов Уравнение теплового баланса конденсатора смешения:

где т_ъ т₂ — расход пара и воды соответственно; t_B, с_в — температура и теплоемкость охлаждающей воды; t_K, с_к — температура и теплоемкость смеси конденсата и воды; i — энтальпия пара.