За значенням виконуваних функцій, складності та вартості в тепловій схемі центральне місце займає випарна установка, яка складається з окремих апаратів.
Випарна установка дозволяє витрачати на згущення соку 40-50% пара до маси всього соку за рахунок багаторазового використання парового тепла.
Сік надходить в I корпус, а потім проходить всі корпуси установки послідовно і з концентратора віддаляється сироп.
Ретурний пар використовується тільки в I корпусі випарної установки. Наступні корпусу обігріваються вторинними парами попередніх корпусів. З останнього корпусу соковий пар надходить на концентратор, а з нього на конденсатор.
Число ступенів випарної установки вибирається на підставі техніко-економічного розрахунку, в якому враховується: капітальні витрати, експлуатаційні витрати. Збільшення числа ступенів випарної установки (ВУ) призводить, з одного боку, до зменшення витрати пари, що гріє, що тягне за собою зменшення експлуатаційних витрат, з іншого боку, до збільшення сумарної поверхні нагрівання випарних апаратів, що призводить до збільшення капітальних витрат.
На вибір числа ступенів істотно впливає температурний режим ВУ, тобто умова, що корисна різниця температур в кожному корпусі повинна бути не менше 6-8оС.
Чотирикорпусний ВУ з концентратором відрізняється підвищеною стійкістю в експлуатації та високою тепловою економічністю, завдяки великій кратності використання її вторинних парів. Ця ВУ в даний час прийнята в якості типової. Маса води (W), що випаровується в ВУ, залежить від вмісту сухих речовин в очищеному соку (СВ1) і сиропі (СВ2).
W = Q (1 - ДДД), де
СВ2 Q - маса очищеного соку.
Утворений в випарних апаратах і інших теплообмінниках конденсат систематично виводиться в збірники через конденсатні колонки. Конденсат відпрацьованої пари використовується для живлення парових котлів, а конденсат вторинних парів - для нагріву різних проміжних продуктів.
Необхідно постійно відводити некондесірующіеся гази з парових камер, які накопичуючись у верхній частині гріючих камер, перешкоджають потоку притікати до поверхні теплообмінника. Неконденсірующаяся гази з верхньої частини гріючих камер по трубопроводах виводяться в простір з тиском пари на один щабель нижче, ніж тиск пари, що гріє. При таких умовах відводиться з газами пар не губиться даремно; крім того, через різницю тисків створюється безперервний рух газу від I корпусу до Кондесатор змішання.
Для створення розрідження в останньому корпусі і концентраторі і видалення газів, із системи в схему включена вакуум-кондесаціонная установка, що складається з двох ступенів: предконденсатора, основного конденсатора, каплеловушек, збірників барометричної води і вакуум-компресора.
При випаровуванні в соку відбуваються хімічні перетворення: зниження рН, наростання кольоровості, утворення опадів. Ці процеси протікають найбільш інтенсивно в термолабільного соку, тобто соку, нестійкому до температурної дії.
Зниження рН обумовлено розкладанням в соці 0.04-0.06% сахарози, до 30% редукуючих речовин і утворенням органічних кислот. Щоб підтримувати необхідний рН в ВУ (приблизно 7.5-8), в сік перед II сатурацією додають тринатрийфосфат.
Кольоровість сиропу наростає в результаті розкладання редукуючих речовин і їх взаємодіями з амінокислотами, а також карамелізації сахарози. Інтенсивність цих реакцій залежить від рН, t, концентрації реагуючих речовин, реагентів, тривалості випаровування, наявності іонів заліза і інших чинників.
Результатом освіти опадів в сиропі при випаровуванні є зниження розчинності солей Са, коли вони опиняються в пересичені стані і їх надлишок викристалізовується.
Освіта накипу на внутрішній поверхні трубок випарних апаратів внаслідок виділення і осадження солей мінерального походження постійно знижує коефіцієнт теплопередачі і призводить до зниження продуктивності станції. Для відновлення нормальної роботи випарної станції застосовуються механічні методи або хімічні методи очищення поверхні нагрівання.
Іноді використовують демінералізацію соку перед випаровуванням шляхом пропускання його через іонообмінні смоли.
Боротьба з накипформування в теплообмінної апаратурі можлива за допомогою ультразвукових коливань, які порушують звичайний процес утворення накипу і діють руйнівно на неї.