原料及半成品的熱處理機(jī)械和設(shè)備(共110頁).ppt

1、真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/20221n1.攪拌設(shè)備很多，但其根本結(jié)構(gòu)主要由_ _ _三大局部組成。n攪拌裝置、攪拌罐、軸和軸封裝置n2.液體在攪拌器的作用下會產(chǎn)生_三種流型，而葉片造成液流有三個分速度為_和_，其中_和_對液體的攪拌混合起著主要作用。n軸向、徑向、混合；軸向速度、徑向速度、切向速度；軸向速度、徑向速度真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/20222n3.均質(zhì)閥主要由_ _ _三局部組成；按工作面形式可分為_ _兩大類。n 閥座、閥桿、沖擊環(huán)；平面型、非平面型 n4.柱塞式往復(fù)泵的吸入閥和排出閥由_ _ _ _ 和_組成。n閥座、閥板、導(dǎo)向柱、彈簧、開程限制器真空濃縮設(shè)備真空

2、濃縮設(shè)備2/20/20223n5.高壓均質(zhì)機(jī)種常用二級均質(zhì)閥，其中一級均質(zhì)閥的作用_二級的作用_。n粉碎脂肪顆粒、使料液混合均勻n6.工業(yè)中所使用的高剪切均質(zhì)機(jī)可分為_和_兩種。n軸流式、徑流式n7.均質(zhì)機(jī)工作過程的機(jī)理可歸納為_ _和_三個學(xué)說。n剪切、撞擊、空穴真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/20224n1.1.攪拌器不同安裝形式會產(chǎn)生不同的流場，攪拌器不同安裝形式會產(chǎn)生不同的流場，常用的安裝形式有哪幾種？常用的安裝形式有哪幾種？n 2.2.食品工廠選擇濃縮設(shè)備時應(yīng)考慮溶液的食品工廠選擇濃縮設(shè)備時應(yīng)考慮溶液的哪些性質(zhì)？哪些性質(zhì)？真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/20225第五章真空濃縮設(shè)

3、備第五章真空濃縮設(shè)備n液體的濃縮意味著溶劑的脫除，在大多數(shù)情況液體的濃縮意味著溶劑的脫除，在大多數(shù)情況下是水的脫除下是水的脫除n對液體食品的濃縮有很多原因，例如：對液體食品的濃縮有很多原因，例如：n 減少枯燥費(fèi)用；減少枯燥費(fèi)用；n 增加結(jié)晶；增加結(jié)晶；n 減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；n 降低水的活性，以增加食品的微生物及化學(xué)降低水的活性，以增加食品的微生物及化學(xué)方面的穩(wěn)定性；方面的穩(wěn)定性；n 從廢液中回收副產(chǎn)品從廢液中回收副產(chǎn)品真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/20226真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/20227n在真空條件下對液體進(jìn)行蒸發(fā)濃在真空條件下對液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的方法始

4、于縮的方法始于19131913年，年，n其工藝是建立在英國科學(xué)家其工藝是建立在英國科學(xué)家E.C.HowardE.C.Howard專利根底之上的，它專利根底之上的，它包含一個蒸汽加熱的帶有冷凝器包含一個蒸汽加熱的帶有冷凝器和空氣泵的雙底真空釜。和空氣泵的雙底真空釜。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/20228真空蒸發(fā)優(yōu)點真空蒸發(fā)優(yōu)點n1 1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t t可以可以增大。增大。n2 2、可利用壓強(qiáng)較低的蒸汽作為加熱蒸汽。、可利用壓強(qiáng)較低的蒸汽作為加熱蒸汽。n3 3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體

5、積及重量，便于運(yùn)輸及儲存?？s，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲存。n4 4、由于溶液沸點較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損、由于溶液沸點較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。失減少。n5 5、對料液起加熱殺菌作用，有利于食品保、對料液起加熱殺菌作用，有利于食品保藏。藏。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/20229缺乏之處缺乏之處n1 1、由于真空濃縮，須有抽真空系統(tǒng)，、由于真空濃縮，須有抽真空系統(tǒng)，從而增加附屬機(jī)械設(shè)備及動力。從而增加附屬機(jī)械設(shè)備及動力。n2 2、由于蒸發(fā)潛熱隨沸點降低而增大，、由于蒸發(fā)潛熱隨沸點降低而增大，所以熱量消耗大。所以熱量消耗大。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202210第一節(jié)分類和選擇

6、及操作流程第一節(jié)分類和選擇及操作流程n一一 、分類、分類n一根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分一根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分n 1.1.單效濃縮裝置單效濃縮裝置n 2.2.多效濃縮裝置多效濃縮裝置n 3.3.帶有熱泵的濃縮裝置帶有熱泵的濃縮裝置真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202211n二根據(jù)料液流程來分二根據(jù)料液流程來分n 1.1.循環(huán)式自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)循環(huán)式自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)n 2.2.單程式單程式n三根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分三根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分n 1. 1. 盤管式濃縮器盤管式濃縮器n 2.2.中央循環(huán)管式濃縮器中央循環(huán)管式濃縮器n 3.3.升膜式濃縮器升膜式濃縮器n 4.4.降膜式濃

7、縮器等降膜式濃縮器等真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202212二 、選擇原那么n 一結(jié)垢性:n選取流速較大的強(qiáng)制循環(huán)型或升膜式的濃縮設(shè)備n 二結(jié)晶性：n采用夾套帶攪拌器或強(qiáng)制循環(huán)濃縮器n 三粘滯性n選強(qiáng)制循環(huán)型、刮板式或降膜式薄膜濃縮器真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202213n四熱敏性四熱敏性n運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。n五發(fā)泡性五發(fā)泡性n采用強(qiáng)制循環(huán)型或長管薄膜濃縮器。采用強(qiáng)制循環(huán)型或長管薄膜濃縮器。n六腐蝕性六腐蝕性n通常使用不銹鋼材料或采用各種防腐涂層通常使用不銹鋼材料或采用各種防腐涂層材料的鋼材。材料的鋼材。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)

8、備2/20/202214三、對濃縮設(shè)備的要求三、對濃縮設(shè)備的要求n1 1傳熱效果好，熱能利用率高，即傳熱傳熱效果好，熱能利用率高，即傳熱系數(shù)高和有效溫度差大。系數(shù)高和有效溫度差大。n2 2結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。n3 3汽液別離效果好。汽液別離效果好。n4 4設(shè)備性能適應(yīng)食品料液的性質(zhì)，符設(shè)備性能適應(yīng)食品料液的性質(zhì)，符合生產(chǎn)工藝要求和食品衛(wèi)生。合生產(chǎn)工藝要求和食品衛(wèi)生。n5 5易于制造、檢修、清洗。易于制造、檢修、清洗。n6 6具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，金屬消耗量具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，金屬消耗量少，耐腐蝕。少，耐腐蝕。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202215四、四、 真空濃縮裝置

9、操作流程真空濃縮裝置操作流程n一單效真空濃縮裝置流程一單效真空濃縮裝置流程n由一臺濃縮鍋和冷凝器及抽真空裝由一臺濃縮鍋和冷凝器及抽真空裝置組合而成。置組合而成。n二多效真空濃縮裝置流程二多效真空濃縮裝置流程n常見有并流法、逆流法、平流法常見有并流法、逆流法、平流法真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/2022161 、并流法真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202217 2、 逆流法 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/2022183、 平流法真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202219真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202220真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202221第二節(jié)單效真空濃縮設(shè)

10、備第二節(jié)單效真空濃縮設(shè)備一一 、中央循環(huán)管式標(biāo)準(zhǔn)式濃縮鍋、中央循環(huán)管式標(biāo)準(zhǔn)式濃縮鍋一作用原理一作用原理 食品料液經(jīng)過由沸騰管和中央循食品料液經(jīng)過由沸騰管和中央循環(huán)管所組成的豎式管加熱面進(jìn)行加熱，環(huán)管所組成的豎式管加熱面進(jìn)行加熱，由于傳熱產(chǎn)生重度差，形成了自然循由于傳熱產(chǎn)生重度差，形成了自然循環(huán)，而將其水分蒸發(fā)，從而到達(dá)濃縮環(huán)，而將其水分蒸發(fā)，從而到達(dá)濃縮目的。目的。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202222n二主要構(gòu)造二主要構(gòu)造n1. 1. 加熱器體加熱器體n由沸騰管及中央循環(huán)管和上由沸騰管及中央循環(huán)管和上下管板所組成的豎式加熱管束。下管板所組成的豎式加熱管束。n2.2.蒸發(fā)室蒸發(fā)室n加熱

11、室上部的圓筒體。加熱室上部的圓筒體。n 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202223真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202224n( (三三) )特點特點n結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、鍋內(nèi)液結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、鍋內(nèi)液面容易控制。面容易控制。n清洗較困難，粘度大時循環(huán)效清洗較困難，粘度大時循環(huán)效果較差。果較差。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202225二二 、盤管式濃縮鍋、盤管式濃縮鍋n1. 1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) n2. 2. 操作過程本卷須知操作過程本卷須知真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202226真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202227 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202228真空

12、濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202229三三 、夾套加熱室?guī)嚢鑶涡饪s裝置、夾套加熱室?guī)嚢鑶涡饪s裝置n 1. 1. 加熱器體加熱器體 2.2.蒸發(fā)室蒸發(fā)室 3.3.操作過程操作過程真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202230第三節(jié)第三節(jié) 升膜式、降膜式濃縮設(shè)備升膜式、降膜式濃縮設(shè)備 n一、一、 升膜式濃縮設(shè)備升膜式濃縮設(shè)備n屬于液膜式濃縮器，液體沿屬于液膜式濃縮器，液體沿管壁成膜狀流動，進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)，管壁成膜狀流動，進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)，液體在濃縮器停留時間較短，約液體在濃縮器停留時間較短，約幾秒至幾十秒。幾秒至幾十秒。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202231n一結(jié)構(gòu)一結(jié)構(gòu) n由多根垂

13、直管束的加熱器體和由多根垂直管束的加熱器體和一個蒸發(fā)別離室及循環(huán)管組成。為一個蒸發(fā)別離室及循環(huán)管組成。為自然循環(huán)式。自然循環(huán)式。 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202232二、工作過程二、工作過程三料液的控制三料液的控制真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202233 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202234管內(nèi)料液的加熱與蒸發(fā)分三局部：管內(nèi)料液的加熱與蒸發(fā)分三局部： 最底部最底部管內(nèi)完全充滿料液，熱量主要管內(nèi)完全充滿料液，熱量主要依靠對流傳遞。依靠對流傳遞。 中間部中間部開始產(chǎn)生蒸汽泡，使料液產(chǎn)生開始產(chǎn)生蒸汽泡，使料液產(chǎn)生上升力。上升力。 最高部最高部膨脹的二次蒸發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)的上升膨脹的

14、二次蒸發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)的上升力，料液呈薄膜狀在管內(nèi)上行，在管頂部呈力，料液呈薄膜狀在管內(nèi)上行，在管頂部呈噴霧狀，以較高速度進(jìn)入汽液別離器，在離噴霧狀，以較高速度進(jìn)入汽液別離器，在離心力作用下與二次蒸汽別離，二次蒸汽從別心力作用下與二次蒸汽別離，二次蒸汽從別離器頂部排出。離器頂部排出。 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202235二二 、降膜式濃縮設(shè)備、降膜式濃縮設(shè)備n一結(jié)構(gòu)一結(jié)構(gòu)真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202236真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202237真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202238 n二降膜分布器二降膜分布器真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202239真空濃縮設(shè)備

15、真空濃縮設(shè)備2/20/202240真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202241真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202242三雙效降膜式濃縮設(shè)備三雙效降膜式濃縮設(shè)備n1 1 流程流程 n1.11.1物料物料n1.21.2加熱蒸汽與冷凝水加熱蒸汽與冷凝水n1.31.3真空的形成真空的形成n1.41.4冷卻水冷卻水真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202243真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202244真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202245真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/2022461.平衡槽平衡槽2.進(jìn)料泵進(jìn)料泵3.一效蒸發(fā)器一效蒸發(fā)器4.二效蒸發(fā)器二效蒸發(fā)器5.中間物料泵中間物料

16、泵6.出料泵出料泵7.混合冷凝器混合冷凝器8.中間冷凝器中間冷凝器9.熱壓泵熱壓泵10.啟動蒸汽噴射泵啟動蒸汽噴射泵11.一級蒸汽噴射泵一級蒸汽噴射泵12.二級蒸汽噴射泵二級蒸汽噴射泵13.冷凝水泵冷凝水泵14冷卻水泵冷卻水泵真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/2022472.分析n2.12.1流程流程n2.1.12.1.1順流進(jìn)料，減少了物料熱敏性成分的順流進(jìn)料，減少了物料熱敏性成分的破壞率。破壞率。n2.1.22.1.2物料受熱時間短。物料受熱時間短。n2.1.32.1.3物料預(yù)熱溫差小。物料預(yù)熱溫差小。n2.1.42.1.4有利于保證產(chǎn)品的質(zhì)量。有利于保證產(chǎn)品的質(zhì)量。n2.1.52.1.5

17、熱效率高。熱效率高。n2.1.62.1.6冷卻水耗量低。冷卻水耗量低。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202248n2.22.2布局與結(jié)構(gòu)布局與結(jié)構(gòu)n2.2.12.2.1設(shè)備雖高，但穩(wěn)定性好。設(shè)備雖高，但穩(wěn)定性好。n2.2.22.2.2用大部件做小部件的支撐架。用大部件做小部件的支撐架。n2.2.32.2.3把四段預(yù)熱物料的盤管與混合冷把四段預(yù)熱物料的盤管與混合冷凝器、一效與二效蒸發(fā)器有機(jī)地組合到凝器、一效與二效蒸發(fā)器有機(jī)地組合到一起。一起。n2.2.42.2.4采用盤式折流分配裝置采用盤式折流分配裝置真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202249n2.2.52.2.5物料的預(yù)熱殺菌采用了盤

18、管結(jié)物料的預(yù)熱殺菌采用了盤管結(jié)構(gòu)。構(gòu)。n2.2.62.2.6液體、氣體的流量控制，采用液體、氣體的流量控制，采用了結(jié)構(gòu)簡單的孔板。了結(jié)構(gòu)簡單的孔板。n2.2.72.2.7一效、二效結(jié)構(gòu)根本相同，各一效、二效結(jié)構(gòu)根本相同，各連接管路的孔徑、方位、標(biāo)高也一致。連接管路的孔徑、方位、標(biāo)高也一致。n2.2.82.2.8布局和結(jié)構(gòu)也有不合理的地方。布局和結(jié)構(gòu)也有不合理的地方。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202250真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202251設(shè)備類型設(shè)備類型蒸汽耗量（蒸汽耗量（T）水耗量水耗量每蒸發(fā)每蒸發(fā)1噸水噸水每生產(chǎn)每生產(chǎn)1噸粉噸粉每蒸發(fā)每蒸發(fā)1噸噸水水每生產(chǎn)每生產(chǎn)1噸粉噸粉

19、國產(chǎn)單效國產(chǎn)單效蒸發(fā)器不蒸發(fā)器不帶熱泵帶熱泵1.157.63.0192國產(chǎn)雙效國產(chǎn)雙效帶熱泵帶熱泵0.4631064丹麥五效丹麥五效帶熱泵使帶熱泵使用蒸汽壓用蒸汽壓力力0.8Mpa0.140.94帶冷卻水塔，循環(huán)使帶冷卻水塔，循環(huán)使用幾乎不耗水用幾乎不耗水真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/2022523、為什么節(jié)能、為什么節(jié)能n3.13.1冷凝水顯熱的利用冷凝水顯熱的利用n3.23.2熱壓泵的應(yīng)用熱壓泵的應(yīng)用n3.33.3多效的應(yīng)用多效的應(yīng)用n3.43.4物料預(yù)熱器內(nèi)的牛乳預(yù)熱盤管起著物料預(yù)熱器內(nèi)的牛乳預(yù)熱盤管起著冷凝二效二次蒸汽的作用。冷凝二效二次蒸汽的作用。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20

20、/2022534.為什么節(jié)水為什么節(jié)水n4.14.1節(jié)約冷卻水節(jié)約冷卻水n4.24.2增加冷凝水增加冷凝水真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202254n5.操作不當(dāng)，一效從何處跑奶操作不當(dāng)，一效從何處跑奶n從二效凝結(jié)水泵出口處跑奶從二效凝結(jié)水泵出口處跑奶真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202255四三效降膜式濃縮設(shè)備四三效降膜式濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202256n由一、二、三效加熱器，一、由一、二、三效加熱器，一、二、三效蒸發(fā)器、預(yù)熱器、二、三效蒸發(fā)器、預(yù)熱器、冷凝器和熱壓泵組成。冷凝器和熱壓泵組成。n 蒸發(fā)耗量低，蒸發(fā)耗量低，1kg1kg蒸汽可蒸蒸汽可蒸發(fā)發(fā)4kg4k

21、g水。水。n 蒸發(fā)溫度低，局部二次蒸汽蒸發(fā)溫度低，局部二次蒸汽經(jīng)噴射式熱壓泵重新吸入一經(jīng)噴射式熱壓泵重新吸入一效加熱器，熱量得到充分利效加熱器，熱量得到充分利用，蒸發(fā)溫度相對較低。用，蒸發(fā)溫度相對較低。n 濃縮比大，降膜式蒸發(fā)，使?jié)饪s比大，降膜式蒸發(fā)，使粘度較大的料液容易流動蒸粘度較大的料液容易流動蒸發(fā)，不容易結(jié)垢，濃縮時間發(fā)，不容易結(jié)垢，濃縮時間短，濃縮比可到達(dá)短，濃縮比可到達(dá)1 15 5。n 本設(shè)備可以實現(xiàn)全自動化生本設(shè)備可以實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，智能化系統(tǒng)管理，符合產(chǎn)，智能化系統(tǒng)管理，符合GMPGMP標(biāo)準(zhǔn)要求。標(biāo)準(zhǔn)要求。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202257真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2

22、/20/202258真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202259真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202260第三節(jié)第三節(jié) 真空濃縮裝置的真空濃縮裝置的附屬設(shè)備附屬設(shè)備 n一一 、捕集器、捕集器n一作用一作用n安裝在濃縮裝置的蒸發(fā)別離室頂部安裝在濃縮裝置的蒸發(fā)別離室頂部或側(cè)面。其作用主要防止蒸發(fā)過程或側(cè)面。其作用主要防止蒸發(fā)過程中形成的細(xì)微液滴，被二次蒸汽夾中形成的細(xì)微液滴，被二次蒸汽夾帶逸出。對汽液進(jìn)行別離，要減少帶逸出。對汽液進(jìn)行別離，要減少料液的損失，同時防止污染管道及料液的損失，同時防止污染管道及其它濃縮器的加熱面。其它濃縮器的加熱面。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202261n

23、二類型二類型n1 1、慣性型捕集器、慣性型捕集器n2 2、離心型捕集器、離心型捕集器n3 3、外表型捕集器、外表型捕集器真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202262真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202263二二 、冷凝器、冷凝器n一作用一作用n將真空濃縮所產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行冷將真空濃縮所產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行冷凝，并將其中的不凝結(jié)氣體凝，并將其中的不凝結(jié)氣體(空氣、二空氣、二氧化碳等氧化碳等)別離，以減輕真空系統(tǒng)的容別離，以減輕真空系統(tǒng)的容積負(fù)荷，同時保證到達(dá)的所需的真空積負(fù)荷，同時保證到達(dá)的所需的真空度。度。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202264n二類型二類型n1、大氣式冷凝器、大

24、氣式冷凝器n2、外表式冷凝器、外表式冷凝器n3、低水位冷凝器、低水位冷凝器n4、噴射式冷凝器、噴射式冷凝器真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202265真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202266 n 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202267n噴射式冷凝器噴射式冷凝器n 1.1.結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)及工作原理真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202268n借離心水泵的動力，將水壓入噴嘴，由借離心水泵的動力，將水壓入噴嘴，由于噴嘴斷面積小，以高速射于噴嘴斷面積小，以高速射151530m/s30m/s入混合室及擴(kuò)散室后進(jìn)入排水入混合室及擴(kuò)散室后進(jìn)入排水管中，在噴嘴出口處形成低壓區(qū)域，不管中，

25、在噴嘴出口處形成低壓區(qū)域，不斷吸入二次蒸汽，由于二次蒸汽與冷水?dāng)辔攵握羝?，由于二次蒸汽與冷水之間，有一定溫度差，兩者進(jìn)行熱交換之間，有一定溫度差，兩者進(jìn)行熱交換后，二次蒸汽凝結(jié)為冷凝水，并夾帶不后，二次蒸汽凝結(jié)為冷凝水，并夾帶不凝結(jié)氣體，隨冷凝水排出，既到達(dá)冷凝，凝結(jié)氣體，隨冷凝水排出，既到達(dá)冷凝，又能抽真空作用。又能抽真空作用。 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202269 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202270優(yōu)缺點優(yōu)缺點：n優(yōu)點：優(yōu)點：n兼有冷凝器及抽真空作用，不必再兼有冷凝器及抽真空作用，不必再配置真空裝置；配置真空裝置；n2 2結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，冷凝器本身設(shè)結(jié)構(gòu)簡單，

26、造價低廉，冷凝器本身設(shè)有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)局部，不要經(jīng)常檢修；有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)局部，不要經(jīng)常檢修；n適于抽吸腐蝕性氣體；適于抽吸腐蝕性氣體；n安裝高度較低，與二次蒸汽排出管安裝高度較低，與二次蒸汽排出管水平方向直接連接；水平方向直接連接；n整個裝置功率消耗小。整個裝置功率消耗小。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202271n缺點：缺點：n(1)(1)不能獲得較高的真空度，隨水溫的不能獲得較高的真空度，隨水溫的上下而變化上下而變化n(2)(2)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時的實際功率消耗較大。水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時的實際功率消耗較大。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202272水力噴射器安裝本卷須知水力噴射器安裝本卷須知n1 1二次蒸汽的

27、吸入管徑，可按蒸汽流速二次蒸汽的吸入管徑，可按蒸汽流速50-80m/s50-80m/s范圍選擇管徑，盡量減少阻力損范圍選擇管徑，盡量減少阻力損失；失；n2 2冷水進(jìn)入管徑，盡量減少管件，使阻冷水進(jìn)入管徑，盡量減少管件，使阻力損失減少；力損失減少；n3 3排水管垂直而無彎頭，須曲折時，折排水管垂直而無彎頭，須曲折時，折角不大于角不大于4545度，常用度，常用3030，轉(zhuǎn)折不得低于，轉(zhuǎn)折不得低于二次。二次。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202273三、真空裝置三、真空裝置n一作用一作用 n主要作用是抽取不凝結(jié)氣體，保證整主要作用是抽取不凝結(jié)氣體，保證整個濃縮裝置處于真空狀態(tài)，并且降低個濃縮裝置

28、處于真空狀態(tài)，并且降低濃縮鍋內(nèi)壓力，從而使料液在低溫下濃縮鍋內(nèi)壓力，從而使料液在低溫下沸騰，有利于提高食品的質(zhì)量。沸騰，有利于提高食品的質(zhì)量。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202274n二常用的真空裝置二常用的真空裝置n 1 1、復(fù)式真空泵、復(fù)式真空泵n1 1濕式真空泵濕式真空泵n2 2干式真空泵干式真空泵真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202275真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202276n 2 水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202277n 3.水力噴射泵n 4.蒸汽噴射泵 n1工作原理及構(gòu)造n 采用較高壓力的水蒸氣作動力源，由泵嘴、混合室和擴(kuò)散器組成

29、。 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202278真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202279n(2)(2)多級蒸汽噴射泵的操作本卷須知多級蒸汽噴射泵的操作本卷須知n單級：最高真空度達(dá)單級：最高真空度達(dá)650-720mm650-720mm汞柱汞柱n雙級：最高真空度達(dá)雙級：最高真空度達(dá)730-750mm730-750mm汞柱汞柱n三級：最高真空度達(dá)三級：最高真空度達(dá)755-758mm755-758mm汞柱汞柱真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202280操作本卷須知操作本卷須知n先翻開中間冷凝器的冷卻水閥門；先翻開中間冷凝器的冷卻水閥門；n啟動最后級噴射泵即吸入真空度最低的啟動最后級噴射泵即吸

30、入真空度最低的泵然后往前逐級啟動，停車時先關(guān)第一級泵然后往前逐級啟動，停車時先關(guān)第一級吸入真空度最高的泵，然后往后逐級關(guān)閉；吸入真空度最高的泵，然后往后逐級關(guān)閉；n停車時先破壞濃縮罐內(nèi)的真空，然后慢慢停車時先破壞濃縮罐內(nèi)的真空，然后慢慢關(guān)閉各級蒸汽噴射泵，以免冷水倒流罐內(nèi)；關(guān)閉各級蒸汽噴射泵，以免冷水倒流罐內(nèi)；n操作時，注意冷凝器內(nèi)冷卻水的排出速度，操作時，注意冷凝器內(nèi)冷卻水的排出速度，適當(dāng)加減水量。適當(dāng)加減水量。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202281n(3)(3)優(yōu)缺點優(yōu)缺點n抽氣量大、真空度高、安裝運(yùn)行和抽氣量大、真空度高、安裝運(yùn)行和維修簡便、價格廉價、占地面積小。維修簡便、價格廉

31、價、占地面積小。n要求蒸汽壓力較高及蒸汽量要穩(wěn)定，要求蒸汽壓力較高及蒸汽量要穩(wěn)定，需較長的時間運(yùn)轉(zhuǎn)才能到達(dá)所需的需較長的時間運(yùn)轉(zhuǎn)才能到達(dá)所需的真空度，排出氣體有微小壓力，只真空度，排出氣體有微小壓力，只能排入大氣中去。能排入大氣中去。 真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202282三、刮板式、離心式薄膜濃縮設(shè)備n一、 刮板式薄膜濃縮設(shè)備n一分類n二結(jié)構(gòu)n三工作過程真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202283真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202284四、 離心式薄膜濃縮設(shè)備n(一) 結(jié)構(gòu) 圖518【輕版 177頁 圖515】n二工作過程真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202285真空濃縮

32、設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202286第五節(jié) 真空濃縮設(shè)備的主要計算 n一、物料衡算n一單效濃縮設(shè)備n式中 S料液進(jìn)料量公斤/小時n W蒸發(fā)之水分或二次蒸汽量公斤/小時n B0原料液濃度n B1濃縮液濃度真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202287n(二)多效濃縮設(shè)備n 1.蒸發(fā)水分量n n式中 Bn末效料液濃度n 2.最終產(chǎn)品的量n n 3.料液最終濃度n式中 W1,W2,W3,Wn各效所蒸發(fā)的水分量公斤/小時真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202288u二、熱量計算u一單效濃縮設(shè)備u 1.熱能的消耗包括u1消耗于水分的蒸發(fā)Q1；u2消耗于進(jìn)料的加熱Q2；如果進(jìn)料的溫度等于物料煮沸的溫度

33、t2，那么在進(jìn)料加熱上的熱量消耗為零，如果t1t2，那么熱量的消耗為負(fù)數(shù)；u3消耗于濃縮器的加熱Q3；u4消耗于向周圍介質(zhì)的熱量損失Q4。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202289n所以：Q總 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4n Q1=WL1 (焦)n Q2=SC (t1-t2) (焦)n Q3=W1C1 (t1-t2) (焦)n Q4=(Q1+Q2+Q3) 3% (焦)真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202290n2.蒸汽消耗n n式中 i1加熱蒸汽熱焓焦/公斤n ik加熱蒸汽冷凝水之熱焓焦/公斤真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202291n二多效濃縮設(shè)備n 1.自蒸發(fā)系數(shù)n式

34、中 in第n效加熱蒸汽的熱焓焦/公斤n tn-1第n-1效的溶液溫度開n tn第n效的溶液溫度開n一般并流式真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202292n2. 蒸發(fā)系數(shù)n n式中 In第n效加熱蒸汽的熱焓焦/公斤n tk第n效加熱蒸汽的冷凝水溫度開n如果溶劑是水，那么可近似地取為1.0。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202293n3 .蒸發(fā)水分量及第一效加熱蒸汽量真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202294真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202295三、傳熱面積計算n一單效濃縮設(shè)備n式中 K傳熱系數(shù)瓦/米2開n t-加熱蒸汽的溫度t與被濃縮料液的溫度t2之差開真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備

35、2/20/202296二多效濃縮設(shè)備n 它的傳熱面積計算公式同上式。但是多效傳熱面積合理分配、計算比較復(fù)雜，一般采用試算方法，即從上式中，先確定12個參數(shù)，進(jìn)行試算，然后核算其假定數(shù)值是否適宜，經(jīng)過反復(fù)23次運(yùn)算才能完成，一般可根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，先確定K值。對于有效溫度差如何合理分配，它與傳熱量有一定的關(guān)系。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202297n 多效濃縮的有效溫度差和分配：n 根據(jù)濃縮操作得出，任何效的機(jī)熱蒸汽溫度T，必須高于溶液的沸點溫度t。保持一定溫差T-t，濃縮操作才能正常進(jìn)行。n 各效溫度差，假設(shè)用t1，t2，tn表示，那么第一效溫差t1T1-t1,第二效溫差t2T2-t2,第三效的溫差為t3T3-t3，如果無溫度損失t，那么溶液的沸點即等于二次蒸汽溫度，也必等于進(jìn)入次一效加熱蒸汽的溫度。真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202298n 所以各效的總溫度差為：n t總t1t2tnT1-tn=T1-Tnn式中 Tn末效二次蒸汽的溫度開n 實際上，由于各效均有溫度損失，所以總的有效溫差的數(shù)值，t比上式計算出的數(shù)值要小。其關(guān)系 n tt總式中 n 總溫度損失n n+n+m-nn n溶液沸點升高溫度損失開n n溶液的靜壓引起溫度損失開n m-n各效間二次蒸汽在管路中溫度損失開，一般m-n=1真空濃縮設(shè)備真空濃縮設(shè)備2/20/202299