食品原料與加工食品濃縮設(shè)備專題課件精美版

第一節(jié)真空濃縮設(shè)備真空濃縮裝置的分類、操作流程中央循環(huán)管濃縮器夾套加熱、膜式蒸發(fā)器真空濃縮附屬設(shè)備第二節(jié)冷凍濃縮設(shè)備2022/12/121主要內(nèi)容第一節(jié)真空濃縮設(shè)備2022/12/111主要內(nèi)容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。對(duì)液體食品的濃縮有很多原因，例如：●減少干燥費(fèi)用；●增加結(jié)晶；●減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；●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；●從廢液中回收副產(chǎn)品2022/12/122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。2022022/12/1232022/12/113在真空條件下對(duì)液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的方法始于1913年，其工藝是建立在英國(guó)科學(xué)家專利基礎(chǔ)之上的，它包含一個(gè)蒸汽加熱的帶有冷凝器和空氣泵的雙底真空釜。2022/12/124在真空條件下對(duì)液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的方法始于1913年，其工藝是1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。2、可利用壓強(qiáng)較低的蒸汽作為加熱蒸汽。3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存。4、由于溶液沸點(diǎn)較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。5、對(duì)料液起加熱殺菌作用，有利于食品保藏。2022/12/125真空濃縮優(yōu)點(diǎn)1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。2022/121、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(dòng)力。2、由于蒸發(fā)潛熱隨沸點(diǎn)降低而增大，所以熱量消耗大。2022/12/126不足之處1、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(dòng)力一、分類（一）根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分1.單效濃縮裝置2.多效濃縮裝置3.帶有熱泵的濃縮裝置2022/12/127第一節(jié)分類和選擇及操作流程一、分類2022/12/117第一節(jié)分類和選擇及操作流程（一）根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分料液先進(jìn)入升膜加熱管，沸騰蒸發(fā)后，汽液混合物上升至頂部，然后轉(zhuǎn)入另一組加熱器，再進(jìn)行降膜蒸發(fā)，濃縮液從下部進(jìn)入汽液分離器，分離后，二次蒸汽從分離器上部排入冷凝器，濃縮液從下部排出。只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。(2)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際功率消耗較大。（2）冷水進(jìn)入管徑，盡量減少管件，使阻力損失減少；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、鍋內(nèi)液面容易控制。1直接冷卻式真空凍結(jié)器只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次?！窠档退幕钚?，以增加食品的微生物及化學(xué)方面的穩(wěn)定性；隨著料液向前效流動(dòng)，料溫和蒸發(fā)溫度越來越高，溫差較穩(wěn)定，有利于提高傳熱效率，濃度溫度的提高使料液粘度較穩(wěn)定，有利于其循環(huán)，但各效間料液流動(dòng)要用泵輸送，同時(shí)高溫、高濃度的料液由高溫?zé)嵴羝訜?，易形成局部過熱，造成結(jié)焦和營(yíng)養(yǎng)破壞。（１）兼有冷凝器及抽真空作用，不必再配置真空裝置；●減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；（2）結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。料液在中間部分開始產(chǎn)生蒸汽泡并上升；（1）二次蒸汽的吸入管徑，可按蒸汽流速50-80m/s范圍選擇管徑，盡量減少阻力損失；直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、鍋內(nèi)液面容易控制。（二）根據(jù)料液流程來分

1.循環(huán)式（自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)）

2.單程式（三）根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分

1.盤管式濃縮器

2.中央循環(huán)管式濃縮器

3.升膜式濃縮器

4.降膜式濃縮器等2022/12/128（一）根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分（二）根據(jù)料液流程來分20

（一）結(jié)垢性:選取流速較大的強(qiáng)制循環(huán)型或升膜式的濃縮設(shè)備。（二）結(jié)晶性：采用夾套帶攪拌器或強(qiáng)制循環(huán)濃縮器。（三）粘滯性選強(qiáng)制循環(huán)型、刮板式或降膜式薄膜濃縮器。2022/12/129二、選擇原則（一）結(jié)垢性:2022/12/119二、選擇原則（四）熱敏性運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。（五）發(fā)泡性采用強(qiáng)制循環(huán)型或長(zhǎng)管薄膜濃縮器。（六）腐蝕性通常使用不銹鋼材料或采用各種防腐涂層材料的鋼材。2022/12/1210（四）熱敏性2022/12/11101、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。一般為加熱管長(zhǎng)度的1.加熱蒸汽是從第一效通入，二次蒸汽則順序通入各小以至末效。分離比較安全，且沒有稀釋現(xiàn)象。運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。管內(nèi)料液的加熱與蒸汽分為三部分：最低部分管內(nèi)完全充滿料液，熱量靠對(duì)流傳遞；5、對(duì)料液起加熱殺菌作用，有利于食品保藏。間接冷卻：冷介質(zhì)與被加工料液分開（食品工業(yè)上多用）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，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)，從而達(dá)到濃縮目的。由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。平流法指原料液分別加入各效加熱器進(jìn)行濃縮，濃縮后的濃縮液分別從各效放出。（三）根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分其結(jié)晶原理屬于層狀凍結(jié)。運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。水力活塞式壓榨機(jī)、螺旋壓榨機(jī)（3）外部熱交換器產(chǎn)生亞臨界晶體?！駵p少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次?？膳c適當(dāng)?shù)奈掌鹘M合起來，減少芳香物質(zhì)的損失。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，冷凝器本身設(shè)有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分，不要經(jīng)常檢修；料液從頂部進(jìn)入加熱器內(nèi)，在降膜分布器的作用下，均勻地進(jìn)入加熱管中，二次蒸汽的快速流動(dòng)和料液本身的重力作用下，沿著管內(nèi)壁成膜狀自然向下流動(dòng)，不斷受熱蒸發(fā)濃縮。（1）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。（2）結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。（3）汽液分離效果好。（4）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。（5）易于制造、檢修、清洗。（6）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，金屬消耗量少，耐腐蝕。2022/12/1211三、對(duì)濃縮設(shè)備的要求1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。（1）傳熱效果（一）單效真空濃縮裝置流程由一臺(tái)濃縮鍋和冷凝器及抽真空裝置組合而成。（二）多效真空濃縮裝置流程常見有并流法、逆流法、平流法2022/12/1212四、真空濃縮裝置操作流程（一）單效真空濃縮裝置流程2022/12/1112四、真空1、順流法2022/12/12131、順流法2022/12/1113順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。在蒸發(fā)室內(nèi)，由于壓力依次遞減，所以料液在各效間流動(dòng)不需用泵，利用壓差供料，料液的沸點(diǎn)也依次遞減，因此當(dāng)前效料液進(jìn)入后效時(shí)，在降溫的同時(shí)可放出其顯熱，供一小步分水分汽化，增加蒸發(fā)器的蒸發(fā)器。2022/12/1214順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。在蒸發(fā)順流法操作時(shí)，料液濃度依效次序遞增，而料溫則逐漸降低，故對(duì)于濃縮熱敏性食品是有利的，但粘度逐漸升高，使末效蒸發(fā)增加困難，需增加末效傳熱面積。2022/12/1215順流法操作時(shí)，料液濃度依效次序遞增，而料溫則逐漸降低，故對(duì)于2022/12/1216

2、逆流法

2022/12/11162、逆流法逆流法指料液與蒸汽流動(dòng)方向相反。原料液由最后一效進(jìn)入，依次用泵送入前效，最后濃縮制品從第一效排除。隨著料液向前效流動(dòng)，料溫和蒸發(fā)溫度越來越高，溫差較穩(wěn)定，有利于提高傳熱效率，濃度溫度的提高使料液粘度較穩(wěn)定，有利于其循環(huán)，但各效間料液流動(dòng)要用泵輸送，同時(shí)高溫、高濃度的料液由高溫?zé)嵴羝訜?，易形成局部過熱，造成結(jié)焦和營(yíng)養(yǎng)破壞。2022/12/1217逆流法指料液與蒸汽流動(dòng)方向相反。原料液由最后一效進(jìn)入，依次用2022/12/12183、平流法2022/12/11183、平流法平流法指原料液分別加入各效加熱器進(jìn)行濃縮，濃縮后的濃縮液分別從各效放出。加熱蒸汽是從第一效通入，二次蒸汽則順序通入各小以至末效。因此從各效蒸發(fā)器得到的濃縮液濃度相同，并且二次蒸汽的熱量能得到充分利用。只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。2022/12/1219平流法指原料液分別加入各效加熱器進(jìn)行濃縮，濃縮后的濃縮液分別2022/12/12202022/12/1120對(duì)于效數(shù)多的蒸發(fā)濃縮設(shè)備操作也有順流和逆流并用的，有些效間用順流，有些用逆流。起協(xié)調(diào)順流和逆流優(yōu)缺點(diǎn)的作用，對(duì)于粘度極高的料液很有用處，特別是在料液粘度隨濃度增大而顯著增加的場(chǎng)合下，可以用混流法。2022/12/12214.混流法對(duì)于效數(shù)多的蒸發(fā)濃縮設(shè)備操作也有順流和逆流并用的，有些效間用（三）根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分（1）二次蒸汽的吸入管徑，可按蒸汽流速50-80m/s范圍選擇管徑，盡量減少阻力損失；運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、鍋內(nèi)液面容易控制。屬于液膜式濃縮器，液體沿管壁成膜狀流動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)，液體在濃縮器停留時(shí)間較短，約幾秒至幾十秒。起協(xié)調(diào)順流和逆流優(yōu)缺點(diǎn)的作用，對(duì)于粘度極高的料液很有用處，特別是在料液粘度隨濃度增大而顯著增加的場(chǎng)合下，可以用混流法?？膳c適當(dāng)?shù)奈掌鹘M合起來，減少芳香物質(zhì)的損失。料液在管內(nèi)被加熱迅速汽化，所產(chǎn)生的二次蒸汽及料液沿管內(nèi)高速上升。順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。食品廠大量使用的濃縮裝置對(duì)于效數(shù)多的蒸發(fā)濃縮設(shè)備操作也有順流和逆流并用的，有些效間用順流，有些用逆流。（二）多效真空濃縮裝置流程只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。（2）結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。4、由于溶液沸點(diǎn)較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。水力活塞式壓榨機(jī)、螺旋壓榨機(jī)安裝兩組加熱管束，一組為升膜式，一組為降膜式。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。（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。1直接冷卻式真空凍結(jié)器（1）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。第二節(jié)單效真空濃縮設(shè)備一、中央循環(huán)管式主要用于果醬、果汁、煉乳等的生產(chǎn)（一）作用原理

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，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)，從而達(dá)到濃縮目的。2022/12/1222（三）根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分第二節(jié)單效真空濃縮設(shè)備一、中2022/12/12232022/12/1123（二）主要構(gòu)造1.加熱器由沸騰管及中央循環(huán)管、中央循環(huán)管和上下管板所組成的豎式加熱管束組成。

中央循環(huán)管和沸騰加熱管一般采用脹管法或焊接法固定在上下管板上，組成一個(gè)豎式加熱管束。料液在管內(nèi)流動(dòng)，加熱蒸汽在管束間流動(dòng)。2022/12/1224（二）主要構(gòu)造2022/12/1124中央循環(huán)管是位于加熱器中央的一根直徑較大的管子，截面積為總加熱管束總面積的40%-50%，材料為不銹鋼或其他耐腐蝕材料。為提高傳熱效果，可在管間增設(shè)若干擋板或抽去幾排加熱管，形成蒸汽通道，同時(shí)配合不凝性氣體排出管的合理分布，有利于加熱蒸汽均勻分布，從而提高傳熱及冷凝效果。2022/12/1225中央循環(huán)管是位于加熱器中央的一根直徑較大的管子，截面積為總加2.蒸發(fā)室加熱室上部的圓筒體，連接在加熱體上部。料液經(jīng)加熱汽化產(chǎn)生的二次蒸汽中夾帶有大量的液滴，直接冷凝造成料液損失，在多效濃縮時(shí)還會(huì)將下效加熱室污染，并降低傳熱效果，所以蒸發(fā)室要具有一定的高度和空間。一般為加熱管長(zhǎng)度的1.1-1.5倍。2022/12/12262.蒸發(fā)室2022/12/1126蒸發(fā)室外側(cè)有視鏡、人孔、洗水、照明、儀表、取樣等裝置。在頂部又捕集器，以對(duì)二次蒸汽夾帶的汁液進(jìn)行分離，保證二次蒸汽的潔凈，減少料液的損失。二次蒸汽由頂部的二次蒸汽出口排出。2022/12/1227蒸發(fā)室外側(cè)有視鏡、人孔、洗水、照明、儀表、取樣等裝置。在頂部(三)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、鍋內(nèi)液面容易控制。清洗較困難，粘度大時(shí)循環(huán)效果較差。2022/12/1228(三)特點(diǎn)2022/12/1128夾套加熱室?guī)嚢鑶涡饪s裝置食品廠大量使用的濃縮裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)下鍋體底部有一夾套，在夾套內(nèi)通入蒸汽加熱濃縮物料，鍋體內(nèi)裝有攪拌器，攪拌器上有4片槳葉，通過其攪拌可以使鍋內(nèi)壁表面被加熱的物料層不斷更換，使水蒸氣蒸發(fā)，上鍋體的二次蒸汽出口處接有汽液分離器。2022/12/1229夾套加熱室?guī)嚢鑶涡饪s裝置2022/12/1129工作原理工作時(shí)，先通入加熱蒸汽趕走鍋內(nèi)空氣，再啟動(dòng)抽真空裝置，造成鍋內(nèi)真空將物料吸入鍋內(nèi)，達(dá)到容量要求后，開啟蒸汽閥門，使蒸汽進(jìn)入夾套加熱，同時(shí)開啟攪拌器，不斷攪拌強(qiáng)化流動(dòng)，不斷更新加熱面外的物料，使其均勻濃縮，產(chǎn)生的二次蒸汽不斷抽出，以保證鍋內(nèi)的真空度。2022/12/1230工作原理2022/12/1130優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。缺點(diǎn)加熱面積小，生產(chǎn)能力低，不能連續(xù)生產(chǎn)。適用于濃料液和黏度大的料液增濃，如果醬、蜜餞、煉乳。2022/12/1231優(yōu)點(diǎn)2022/12/1131一、升膜式濃縮設(shè)備屬于液膜式濃縮器，液體沿管壁成膜狀流動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)，液體在濃縮器停留時(shí)間較短，約幾秒至幾十秒。2022/12/1232第三節(jié)升膜式、降膜式濃縮設(shè)備

一、升膜式濃縮設(shè)備2022/12/1132第三節(jié)升膜式、（一）結(jié)構(gòu)由多根垂直管束的加熱器體和一個(gè)蒸發(fā)分離室及循環(huán)管組成。為自然循環(huán)式。2022/12/1233（一）結(jié)構(gòu)2022/12/1133●減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；（二）多效真空濃縮裝置流程3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存。1直接冷卻式真空凍結(jié)器2、可利用壓強(qiáng)較低的蒸汽作為加熱蒸汽。包括兩個(gè)步驟：首先是部分水分從溶液中結(jié)晶析出，其次是將冰晶和濃縮液的分離。起協(xié)調(diào)順流和逆流優(yōu)缺點(diǎn)的作用，對(duì)于粘度極高的料液很有用處，特別是在料液粘度隨濃度增大而顯著增加的場(chǎng)合下，可以用混流法。順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，占地面積及空間體積小，投資少，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。在蒸發(fā)室內(nèi)，由于壓力依次遞減，所以料液在各效間流動(dòng)不需用泵，利用壓差供料，料液的沸點(diǎn)也依次遞減，因此當(dāng)前效料液進(jìn)入后效時(shí)，在降溫的同時(shí)可放出其顯熱，供一小步分水分汽化，增加蒸發(fā)器的蒸發(fā)器。對(duì)于效數(shù)多的蒸發(fā)濃縮設(shè)備操作也有順流和逆流并用的，有些效間用順流，有些用逆流。料液先進(jìn)入升膜加熱管，沸騰蒸發(fā)后，汽液混合物上升至頂部，然后轉(zhuǎn)入另一組加熱器，再進(jìn)行降膜蒸發(fā)，濃縮液從下部進(jìn)入汽液分離器，分離后，二次蒸汽從分離器上部排入冷凝器，濃縮液從下部排出。(1)不能獲得較高的真空度，隨水溫的高低而變化1、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(dòng)力。（１）兼有冷凝器及抽真空作用，不必再配置真空裝置；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。1直接冷卻式真空凍結(jié)器選強(qiáng)制循環(huán)型、刮板式或降膜式薄膜濃縮器?；旌蠚庖哼M(jìn)入蒸發(fā)分離室進(jìn)行分離。（1）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。3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)管內(nèi)料液的加熱與蒸汽分為三部分：最低部分管內(nèi)完全充滿料液，熱量靠對(duì)流傳遞；料液在中間部分開始產(chǎn)生蒸汽泡并上升；在管上部分由于膨脹的二次蒸汽而產(chǎn)生強(qiáng)的上升力，使料液成薄膜狀在管內(nèi)上升，在管頂部成噴霧狀，以較高速度進(jìn)入氣液分離器，在離心力的作用下使氣液分離。2022/12/1234●減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2022/12/1134工作原理料液從加熱器底部進(jìn)入管內(nèi)，加熱蒸汽在管束間通過管壁加熱、冷凝。料液在管內(nèi)被加熱迅速汽化，所產(chǎn)生的二次蒸汽及料液沿管內(nèi)高速上升。溶液被高速上升的二次蒸汽帶動(dòng)，在壁內(nèi)成膜狀上升，不斷被加熱蒸發(fā)。料液被逐漸濃縮，二次蒸汽從頂部排出，濃縮液從蒸發(fā)分離室底部排出。2022/12/1235工作原理2022/12/1135注意事項(xiàng)注意進(jìn)料量、溫度、黏度對(duì)成膜的影響。特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，占地面積及空間體積小，投資少，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。減少了熱敏性料液的分解，形成泡沫少，適用于易起泡的料液；能防治結(jié)垢，適用于果汁及乳制品的生產(chǎn)。2022/12/1236注意事項(xiàng)2022/12/113637二、工作過程37二、工作過程二、降膜式濃縮設(shè)備（一）結(jié)構(gòu)38二、降膜式濃縮設(shè)備（一）結(jié)構(gòu)38結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。與升膜式蒸發(fā)器相比，其分離室處于加熱氣體的下方，料液從加熱器體的頂部加入，液體在重力的作用下沿管內(nèi)壁成液膜狀向下流動(dòng)。為了使其料液均勻分布于各加熱管，在加熱管頂部或管內(nèi)安裝了降膜分布器。2022/12/1239結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2022/12/1139降膜分布器有以下幾種多孔板噴霧型齒形溢流口螺紋導(dǎo)流桿錐形導(dǎo)流桿多孔板與錐形導(dǎo)流相結(jié)合旋流導(dǎo)流器2022/12/1240降膜分布器有以下幾種2022/12/11401直接冷卻式真空凍結(jié)器二次蒸汽由頂部的二次蒸汽出口排出。能防治結(jié)垢，適用于果汁及乳制品的生產(chǎn)。分離比較安全，且沒有稀釋現(xiàn)象。中央循環(huán)管是位于加熱器中央的一根直徑較大的管子，截面積為總加熱管束總面積的40%-50%，材料為不銹鋼或其他耐腐蝕材料。4、由于溶液沸點(diǎn)較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。(2)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際功率消耗較大。（５）整個(gè)裝置功率消耗小。循環(huán)式（自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)）（1）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。注意進(jìn)料量、溫度、黏度對(duì)成膜的影響。采用結(jié)晶與分離操作分開的方法。（2）產(chǎn)生泵送的漿液結(jié)晶壁（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。（一）單效真空濃縮裝置流程第三節(jié)真空濃縮裝置的

附屬設(shè)備（一）單效真空濃縮裝置流程（2）結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。對(duì)汽液進(jìn)行分離，要減少料液的損失，同時(shí)防止污染管道及其它濃縮器的加熱面。（1）產(chǎn)生固化或近似固化懸浮液（2）全部懸浮液在結(jié)晶器和換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)

（二）降膜分布器411直接冷卻式真空凍結(jié)器（二）降膜分布器412022/12/12422022/12/1142工作原理料液從頂部進(jìn)入加熱器內(nèi)，在降膜分布器的作用下，均勻地進(jìn)入加熱管中，二次蒸汽的快速流動(dòng)和料液本身的重力作用下，沿著管內(nèi)壁成膜狀自然向下流動(dòng)，不斷受熱蒸發(fā)濃縮。混合氣液進(jìn)入蒸發(fā)分離室進(jìn)行分離。濃縮液從底部抽出。2022/12/1243工作原理2022/12/11432022/12/12442022/12/11442022/12/12452022/12/11452022/12/12462022/12/1146設(shè)備類型蒸汽耗量（T）水耗量每蒸發(fā)1噸水每生產(chǎn)1噸粉每蒸發(fā)1噸水每生產(chǎn)1噸粉國(guó)產(chǎn)單效蒸發(fā)器不帶熱泵1.157.63.0192國(guó)產(chǎn)雙效帶熱泵0.4631064丹麥五效帶熱泵使用蒸汽壓力0.8Mpa0.140.94帶冷卻水塔，循環(huán)使用幾乎不耗水2022/12/1247設(shè)備類型蒸汽耗量（T）水耗量每蒸發(fā)1噸水每生產(chǎn)1噸粉每蒸發(fā)1升降膜式蒸發(fā)器將升膜與降膜的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。安裝兩組加熱管束，一組為升膜式，一組為降膜式。料液先進(jìn)入升膜加熱管，沸騰蒸發(fā)后，汽液混合物上升至頂部，然后轉(zhuǎn)入另一組加熱器，再進(jìn)行降膜蒸發(fā)，濃縮液從下部進(jìn)入汽液分離器，分離后，二次蒸汽從分離器上部排入冷凝器，濃縮液從下部排出。2022/12/1248升降膜式蒸發(fā)器2022/12/11482022/12/12492022/12/1149一、汽液分離器（一）作用安裝在濃縮裝置的蒸發(fā)分離室頂部或側(cè)面。其作用主要防止蒸發(fā)過程中形成的細(xì)微液滴，被二次蒸汽夾帶逸出。對(duì)汽液進(jìn)行分離，要減少料液的損失，同時(shí)防止污染管道及其它濃縮器的加熱面。2022/12/1250第三節(jié)真空濃縮裝置的

附屬設(shè)備

一、汽液分離器2022/12/1150第三節(jié)真空濃縮（二）類型1、碰撞型捕集器2、離心型捕集器3、過濾型捕集器2022/12/1251（二）類型2022/12/1151（一）作用將真空濃縮所產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行冷凝，并將其中的不凝結(jié)氣體(空氣、二氧化碳等)分離，以減輕真空系統(tǒng)的容積負(fù)荷，同時(shí)保證達(dá)到的所需的真空度。2022/12/1252二、蒸汽冷凝器（一）作用2022/12/1152二、蒸汽冷凝器包括兩個(gè)步驟：首先是部分水分從溶液中結(jié)晶析出，其次是將冰晶和濃縮液的分離。（二）多效真空濃縮裝置流程（2）全部懸浮液在結(jié)晶器和換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)?；旌蠚庖哼M(jìn)入蒸發(fā)分離室進(jìn)行分離。運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。1、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(dòng)力。（一）根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分能防治結(jié)垢，適用于果汁及乳制品的生產(chǎn)。一般為加熱管長(zhǎng)度的1.蒸發(fā)室外側(cè)有視鏡、人孔、洗水、照明、儀表、取樣等裝置。將升膜與降膜的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，冷凝器本身設(shè)有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分，不要經(jīng)常檢修；起協(xié)調(diào)順流和逆流優(yōu)缺點(diǎn)的作用，對(duì)于粘度極高的料液很有用處，特別是在料液粘度隨濃度增大而顯著增加的場(chǎng)合下，可以用混流法。料液從加熱器底部進(jìn)入管內(nèi)，加熱蒸汽在管束間通過管壁加熱、冷凝。旋轉(zhuǎn)刮板式結(jié)晶器、混合罐、洗滌塔、融冰裝置、原料儲(chǔ)罐、泵等組成。1直接冷卻式真空凍結(jié)器（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。二次蒸汽由頂部的二次蒸汽出口排出。安裝兩組加熱管束，一組為升膜式，一組為降膜式。采用夾套帶攪拌器或強(qiáng)制循環(huán)濃縮器。注意進(jìn)料量、溫度、黏度對(duì)成膜的影響。（二）類型1、大氣式冷凝器2、表面式冷凝器3、低水位冷凝器4、噴射式冷凝器2022/12/1253包括兩個(gè)步驟：首先是部分水分從溶液中結(jié)晶析出，其次是將冰晶和2022/12/12542022/12/1154噴射式冷凝器

1.結(jié)構(gòu)及工作原理2022/12/1255噴射式冷凝器2022/12/1155借離心水泵的動(dòng)力，將水壓入噴嘴，由于噴嘴斷面積小，以高速射（15～30m/s）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，不斷吸入二次蒸汽，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，既達(dá)到冷凝，又能抽真空作用。2022/12/1256借離心水泵的動(dòng)力，將水壓入噴嘴，由于噴嘴斷面積小，以高速射（優(yōu)點(diǎn)：（１）兼有冷凝器及抽真空作用，不必再配置真空裝置；（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，冷凝器本身設(shè)有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分，不要經(jīng)常檢修；（３）適于抽吸腐蝕性氣體；（４）安裝高度較低，與二次蒸汽排出管水平方向直接連接；（５）整個(gè)裝置功率消耗小。2022/12/1257優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：2022/12/1157優(yōu)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：(1)不能獲得較高的真空度，隨水溫的高低而變化(2)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際功率消耗較大。2022/12/1258缺點(diǎn)：2022/12/1158（1）二次蒸汽的吸入管徑，可按蒸汽流速50-80m/s范圍選擇管徑，盡量減少阻力損失；（2）冷水進(jìn)入管徑，盡量減少管件，使阻力損失減少；（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。2022/12/1259水力噴射器安裝注意事項(xiàng)2022/12/1159水力噴射器安裝注意事項(xiàng)（一）作用主要作用是抽取不凝結(jié)氣體，保證整個(gè)濃縮裝置處于真空狀態(tài)，并且降低濃縮鍋內(nèi)壓力，從而使料液在低溫下沸騰，有利于提高食品的質(zhì)量。2022/12/1260三、抽真空裝置（一）作用2022/12/1160三、抽真空裝置（二）常用的真空裝置

1、復(fù)式真空泵（1）濕式真空泵（2）干式真空泵2022/12/1261（二）常用的真空裝置2022/12/1161只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。水力活塞式壓榨機(jī)、螺旋壓榨機(jī)能防治結(jié)垢，適用于果汁及乳制品的生產(chǎn)。（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。平流法指原料液分別加入各效加熱器進(jìn)行濃縮，濃縮后的濃縮液分別從各效放出。采用夾套帶攪拌器或強(qiáng)制循環(huán)濃縮器。加熱蒸汽是從第一效通入，二次蒸汽則順序通入各小以至末效。多孔板與錐形導(dǎo)流相結(jié)合混合氣液進(jìn)入蒸發(fā)分離室進(jìn)行分離。由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。利用冰與水溶液之間的固、液相平衡原理，先將稀溶液中作為溶劑的水凍結(jié)，然后將冰晶分離出去，從而使溶液增濃。冷卻器內(nèi)必須高度拋光。（2）全部懸浮液在結(jié)晶器和換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。(2)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際功率消耗較大。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(空氣、二氧化碳等)分離，以減輕真空系統(tǒng)的容積負(fù)荷，同時(shí)保證達(dá)到的所需的真空度。（二）多效真空濃縮裝置流程由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)第三節(jié)升膜式、降膜式濃縮設(shè)備由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。（１）兼有冷凝器及抽真空作用，不必再配置真空裝置；（4）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。一、概述利用冰與水溶液之間的固、液相平衡原理，先將稀溶液中作為溶劑的水凍結(jié)，然后將冰晶分離出去，從而使溶液增濃。溶液濃度是有上限的。2022/12/1262第二節(jié)冷凍濃縮設(shè)備只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的原理當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度低于共溶濃度時(shí)，冷卻結(jié)果表現(xiàn)為溶劑成晶體析出，隨著溶劑成晶體析出的同時(shí)，余下溶液中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)化為晶體析出。包括兩個(gè)步驟：首先是部分水分從溶液中結(jié)晶析出，其次是將冰晶和濃縮液的分離。2022/12/1263原理2022/12/1163二、冷凍濃縮裝置系統(tǒng)1.結(jié)晶設(shè)備直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)間接冷卻：冷介質(zhì)與被加工料液分開（食品工業(yè)上多用）2022/12/1264二、冷凍濃縮裝置系統(tǒng)2022/12/11641.1直接冷卻式真空凍結(jié)器廣泛應(yīng)用于海水的脫鹽，尚未用語液體食品加工，主要是芳香物質(zhì)的損失問題?？膳c適當(dāng)?shù)奈掌鹘M合起來，減少芳香物質(zhì)的損失。2022/12/12651.1直接冷卻式真空凍結(jié)器2022/12/11651.2內(nèi)冷式結(jié)晶器分為兩種：（1）產(chǎn)生固化或近似固化懸浮液其結(jié)晶原理屬于層狀凍結(jié)。（2）產(chǎn)生泵送的漿液結(jié)晶壁采用結(jié)晶與分離操作分開的方法。2022/12/12661.2內(nèi)冷式結(jié)晶器2022/12/11661.3外冷式結(jié)晶器有三中形式：（1）料液先經(jīng)過冷處理，然后在結(jié)晶器內(nèi)將“冷量”放出。冷卻器內(nèi)必須高度拋光。（2）全部懸浮液在結(jié)晶器和換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。（3）外部熱交換器產(chǎn)生亞臨界晶體。部分不含晶體的料液在結(jié)晶器與換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。2022/12/12671.3外冷式結(jié)晶器2022/12/1167二、冷凍濃縮的分離設(shè)備1.壓榨機(jī)水力活塞式壓榨機(jī)、螺旋壓榨機(jī)采用壓榨法時(shí)，溶質(zhì)損失取決于被壓縮冰餅中夾帶的溶液量。冰餅經(jīng)壓縮后，夾帶的液體被緊緊地吸住，所以不能采用洗滌方法洗凈，但在壓力高、壓縮時(shí)間長(zhǎng)的條件下，溶液的吸流量降低。由于料液殘留量高，并考慮到溶質(zhì)損失率，壓榨機(jī)只適用于濃縮比接近1小時(shí)。2022/12/1268二、冷凍濃縮的分離設(shè)備2022/12/11682.離心機(jī)多用于習(xí)題水或?qū)⒈诨髞硐礈毂?，因此，分離效果比壓榨法好。但洗滌效果會(huì)稀釋濃縮液。3.洗滌塔分離原理主要是利用純冰融化的水分來排出冰晶間殘留的濃縮液。分離比較安全，且沒有稀釋現(xiàn)象。2022/12/12692.離心機(jī)2022/12/1169分類：浮床推送式洗滌塔螺旋推送式洗滌塔活塞推送式洗滌塔壓榨機(jī)和洗滌塔的組合2022/12/1270分類：2022/12/1170三、常見的冷凍濃縮裝置單級(jí)冷凍濃縮裝置旋轉(zhuǎn)刮板式結(jié)晶器、混合罐、洗滌塔、融冰裝置、原料儲(chǔ)罐、泵等組成。多級(jí)冷凍濃縮裝置指將上一級(jí)濃縮得到的濃縮液作為下一級(jí)的原料進(jìn)行再次濃縮的一種冷凍濃縮操作。2022/12/1271三、常見的冷凍濃縮裝置2022/12/1171順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。屬于液膜式濃縮器，液體沿管壁成膜狀流動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)，液體在濃縮器停留時(shí)間較短，約幾秒至幾十秒。安裝兩組加熱管束，一組為升膜式，一組為降膜式。主要用于果醬、果汁、煉乳等的生產(chǎn)其作用主要防止蒸發(fā)過程中形成的細(xì)微液滴，被二次蒸汽夾帶逸出。（5）易于制造、檢修、清洗。循環(huán)式（自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)）真空濃縮裝置的分類、操作流程在蒸發(fā)室內(nèi)，由于壓力依次遞減，所以料液在各效間流動(dòng)不需用泵，利用壓差供料，料液的沸點(diǎn)也依次遞減，因此當(dāng)前效料液進(jìn)入后效時(shí)，在降溫的同時(shí)可放出其顯熱，供一小步分水分汽化，增加蒸發(fā)器的蒸發(fā)器。由于料液殘留量高，并考慮到溶質(zhì)損失率，壓榨機(jī)只適用于濃縮比接近1小時(shí)。指將上一級(jí)濃縮得到的濃縮液作為下一級(jí)的原料進(jìn)行再次濃縮的一種冷凍濃縮操作。在蒸發(fā)室內(nèi)，由于壓力依次遞減，所以料液在各效間流動(dòng)不需用泵，利用壓差供料，料液的沸點(diǎn)也依次遞減，因此當(dāng)前效料液進(jìn)入后效時(shí)，在降溫的同時(shí)可放出其顯熱，供一小步分水分汽化，增加蒸發(fā)器的蒸發(fā)器。其作用主要防止蒸發(fā)過程中形成的細(xì)微液滴，被二次蒸汽夾帶逸出。一般為加熱管長(zhǎng)度的1.二次蒸汽由頂部的二次蒸汽出口排出。（４）安裝高度較低，與二次蒸汽排出管水平方向直接連接；水力活塞式壓榨機(jī)、螺旋壓榨機(jī)（3）汽液分離效果好。多孔板與錐形導(dǎo)流相結(jié)合（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。4、由于溶液沸點(diǎn)較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。2、可利用壓強(qiáng)較低的蒸汽作為加熱蒸汽。3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存。4、由于溶液沸點(diǎn)較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。5、對(duì)料液起加熱殺菌作用，有利于食品保藏。2022/12/1272真空濃縮優(yōu)點(diǎn)順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。1、加順流法操作時(shí)，料液濃度依效次序遞增，而料溫則逐漸降低，故對(duì)于濃縮熱敏性食品是有利的，但粘度逐漸升高，使末效蒸發(fā)增加困難，需增加末效傳熱面積。2022/12/1273順流法操作時(shí)，料液濃度依效次序遞增，而料溫則逐漸降低，故對(duì)于夾套加熱室?guī)嚢鑶涡饪s裝置食品廠大量使用的濃縮裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)下鍋體底部有一夾套，在夾套內(nèi)通入蒸汽加熱濃縮物料，鍋體內(nèi)裝有攪拌器，攪拌器上有4片槳葉，通過其攪拌可以使鍋內(nèi)壁表面被加熱的物料層不斷更換，使水蒸氣蒸發(fā)，上鍋體的二次蒸汽出口處接有汽液分離器。2022/12/1274夾套加熱室?guī)嚢鑶涡饪s裝置2022/12/1174優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。缺點(diǎn)加熱面積小，生產(chǎn)能力低，不能連續(xù)生產(chǎn)。適用于濃料液和黏度大的料液增濃，如果醬、蜜餞、煉乳。2022/12/1275優(yōu)點(diǎn)2022/12/1175注意事項(xiàng)注意進(jìn)料量、溫度、黏度對(duì)成膜的影響。特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，占地面積及空間體積小，投資少，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。減少了熱敏性料液的分解，形成泡沫少，適用于易起泡的料液；能防治結(jié)垢，適用于果汁及乳制品的生產(chǎn)。2022/12/1276注意事項(xiàng)2022/12/1176一、汽液分離器（一）作用安裝在濃縮裝置的蒸發(fā)分離室頂部或側(cè)面。其作用主要防止蒸發(fā)過程中形成的細(xì)微液滴，被二次蒸汽夾帶逸出。對(duì)汽液進(jìn)行分離，要減少料液的損失，同時(shí)防止污染管道及其它濃縮器的加熱面。2022/12/1277第三節(jié)真空濃縮裝置的

附屬設(shè)備

一、汽液分離器2022/12/1177第三節(jié)真空濃縮（二）類型1、大氣式冷凝器2、表面式冷凝器3、低水位冷凝器4、噴射式冷凝器2022/12/1278（二）類型2022/12/1178選取流速較大的強(qiáng)制循環(huán)型或升膜式的濃縮設(shè)備。借離心水泵的動(dòng)力，將水壓入噴嘴，由于噴嘴斷面積小，以高速射（15～30m/s）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，不斷吸入二次蒸汽，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，既達(dá)到冷凝，又能抽真空作用。（4）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。選強(qiáng)制循環(huán)型、刮板式或降膜式薄膜濃縮器。1、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(dòng)力。由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)注意進(jìn)料量、溫度、黏度對(duì)成膜的影響。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，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)，從而達(dá)到濃縮目的。直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)其作用主要防止蒸發(fā)過程中形成的細(xì)微液滴，被二次蒸汽夾帶逸出。在蒸發(fā)室內(nèi)，由于壓力依次遞減，所以料液在各效間流動(dòng)不需用泵，利用壓差供料，料液的沸點(diǎn)也依次遞減，因此當(dāng)前效料液進(jìn)入后效時(shí)，在降溫的同時(shí)可放出其顯熱，供一小步分水分汽化，增加蒸發(fā)器的蒸發(fā)器。多用于習(xí)題水或?qū)⒈诨髞硐礈毂?，因此，分離效果比壓榨法好。（2）全部懸浮液在結(jié)晶器和換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存。（二）多效真空濃縮裝置流程多用于習(xí)題水或?qū)⒈诨髞硐礈毂?，因此，分離效果比壓榨法好。食品廠大量使用的濃縮裝置采用夾套帶攪拌器或強(qiáng)制循環(huán)濃縮器。多用于習(xí)題水或?qū)⒈诨髞硐礈毂?，因此，分離效果比壓榨法好。只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。管內(nèi)料液的加熱與蒸汽分為三部分：最低部分管內(nèi)完全充滿料液，熱量靠對(duì)流傳遞；2.離心機(jī)多用于習(xí)題水或?qū)⒈诨髞硐礈毂?，因此，分離效果比壓榨法好。但洗滌效果會(huì)稀釋濃縮液。3.洗滌塔分離原理主要是利用純冰融化的水分來排出冰晶間殘留的濃縮液。分離比較安全，且沒有稀釋現(xiàn)象。2022/12/1279選取流速較大的強(qiáng)制循環(huán)型或升膜式的濃縮設(shè)備。2.離心機(jī)202第一節(jié)真空濃縮設(shè)備真空濃縮裝置的分類、操作流程中央循環(huán)管濃縮器夾套加熱、膜式蒸發(fā)器真空濃縮附屬設(shè)備第二節(jié)冷凍濃縮設(shè)備2022/12/1280主要內(nèi)容第一節(jié)真空濃縮設(shè)備2022/12/111主要內(nèi)容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。對(duì)液體食品的濃縮有很多原因，例如：●減少干燥費(fèi)用；●增加結(jié)晶；●減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；●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；●從廢液中回收副產(chǎn)品2022/12/1281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。2022022/12/12822022/12/113在真空條件下對(duì)液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的方法始于1913年，其工藝是建立在英國(guó)科學(xué)家專利基礎(chǔ)之上的，它包含一個(gè)蒸汽加熱的帶有冷凝器和空氣泵的雙底真空釜。2022/12/1283在真空條件下對(duì)液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的方法始于1913年，其工藝是1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。2、可利用壓強(qiáng)較低的蒸汽作為加熱蒸汽。3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存。4、由于溶液沸點(diǎn)較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。5、對(duì)料液起加熱殺菌作用，有利于食品保藏。2022/12/1284真空濃縮優(yōu)點(diǎn)1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。2022/121、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(dòng)力。2、由于蒸發(fā)潛熱隨沸點(diǎn)降低而增大，所以熱量消耗大。2022/12/1285不足之處1、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(dòng)力一、分類（一）根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分1.單效濃縮裝置2.多效濃縮裝置3.帶有熱泵的濃縮裝置2022/12/1286第一節(jié)分類和選擇及操作流程一、分類2022/12/117第一節(jié)分類和選擇及操作流程（一）根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分料液先進(jìn)入升膜加熱管，沸騰蒸發(fā)后，汽液混合物上升至頂部，然后轉(zhuǎn)入另一組加熱器，再進(jìn)行降膜蒸發(fā)，濃縮液從下部進(jìn)入汽液分離器，分離后，二次蒸汽從分離器上部排入冷凝器，濃縮液從下部排出。只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。(2)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際功率消耗較大。（2）冷水進(jìn)入管徑，盡量減少管件，使阻力損失減少；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、鍋內(nèi)液面容易控制。1直接冷卻式真空凍結(jié)器只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次?！窠档退幕钚?，以增加食品的微生物及化學(xué)方面的穩(wěn)定性；隨著料液向前效流動(dòng)，料溫和蒸發(fā)溫度越來越高，溫差較穩(wěn)定，有利于提高傳熱效率，濃度溫度的提高使料液粘度較穩(wěn)定，有利于其循環(huán)，但各效間料液流動(dòng)要用泵輸送，同時(shí)高溫、高濃度的料液由高溫?zé)嵴羝訜?，易形成局部過熱，造成結(jié)焦和營(yíng)養(yǎng)破壞。（１）兼有冷凝器及抽真空作用，不必再配置真空裝置；●減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；（2）結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。料液在中間部分開始產(chǎn)生蒸汽泡并上升；（1）二次蒸汽的吸入管徑，可按蒸汽流速50-80m/s范圍選擇管徑，盡量減少阻力損失；直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、鍋內(nèi)液面容易控制。（二）根據(jù)料液流程來分

1.循環(huán)式（自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)）

2.單程式（三）根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分

1.盤管式濃縮器

2.中央循環(huán)管式濃縮器

3.升膜式濃縮器

4.降膜式濃縮器等2022/12/1287（一）根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分（二）根據(jù)料液流程來分20

（一）結(jié)垢性:選取流速較大的強(qiáng)制循環(huán)型或升膜式的濃縮設(shè)備。（二）結(jié)晶性：采用夾套帶攪拌器或強(qiáng)制循環(huán)濃縮器。（三）粘滯性選強(qiáng)制循環(huán)型、刮板式或降膜式薄膜濃縮器。2022/12/1288二、選擇原則（一）結(jié)垢性:2022/12/119二、選擇原則（四）熱敏性運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。（五）發(fā)泡性采用強(qiáng)制循環(huán)型或長(zhǎng)管薄膜濃縮器。（六）腐蝕性通常使用不銹鋼材料或采用各種防腐涂層材料的鋼材。2022/12/1289（四）熱敏性2022/12/11101、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。一般為加熱管長(zhǎng)度的1.加熱蒸汽是從第一效通入，二次蒸汽則順序通入各小以至末效。分離比較安全，且沒有稀釋現(xiàn)象。運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。管內(nèi)料液的加熱與蒸汽分為三部分：最低部分管內(nèi)完全充滿料液，熱量靠對(duì)流傳遞；5、對(duì)料液起加熱殺菌作用，有利于食品保藏。間接冷卻：冷介質(zhì)與被加工料液分開（食品工業(yè)上多用）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，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)，從而達(dá)到濃縮目的。由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。平流法指原料液分別加入各效加熱器進(jìn)行濃縮，濃縮后的濃縮液分別從各效放出。（三）根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分其結(jié)晶原理屬于層狀凍結(jié)。運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。水力活塞式壓榨機(jī)、螺旋壓榨機(jī)（3）外部熱交換器產(chǎn)生亞臨界晶體?！駵p少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。可與適當(dāng)?shù)奈掌鹘M合起來，減少芳香物質(zhì)的損失。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，冷凝器本身設(shè)有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分，不要經(jīng)常檢修；料液從頂部進(jìn)入加熱器內(nèi)，在降膜分布器的作用下，均勻地進(jìn)入加熱管中，二次蒸汽的快速流動(dòng)和料液本身的重力作用下，沿著管內(nèi)壁成膜狀自然向下流動(dòng)，不斷受熱蒸發(fā)濃縮。（1）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。（2）結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。（3）汽液分離效果好。（4）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。（5）易于制造、檢修、清洗。（6）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，金屬消耗量少，耐腐蝕。2022/12/1290三、對(duì)濃縮設(shè)備的要求1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。（1）傳熱效果（一）單效真空濃縮裝置流程由一臺(tái)濃縮鍋和冷凝器及抽真空裝置組合而成。（二）多效真空濃縮裝置流程常見有并流法、逆流法、平流法2022/12/1291四、真空濃縮裝置操作流程（一）單效真空濃縮裝置流程2022/12/1112四、真空1、順流法2022/12/12921、順流法2022/12/1113順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。在蒸發(fā)室內(nèi)，由于壓力依次遞減，所以料液在各效間流動(dòng)不需用泵，利用壓差供料，料液的沸點(diǎn)也依次遞減，因此當(dāng)前效料液進(jìn)入后效時(shí)，在降溫的同時(shí)可放出其顯熱，供一小步分水分汽化，增加蒸發(fā)器的蒸發(fā)器。2022/12/1293順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。在蒸發(fā)順流法操作時(shí)，料液濃度依效次序遞增，而料溫則逐漸降低，故對(duì)于濃縮熱敏性食品是有利的，但粘度逐漸升高，使末效蒸發(fā)增加困難，需增加末效傳熱面積。2022/12/1294順流法操作時(shí)，料液濃度依效次序遞增，而料溫則逐漸降低，故對(duì)于2022/12/1295

2、逆流法

2022/12/11162、逆流法逆流法指料液與蒸汽流動(dòng)方向相反。原料液由最后一效進(jìn)入，依次用泵送入前效，最后濃縮制品從第一效排除。隨著料液向前效流動(dòng)，料溫和蒸發(fā)溫度越來越高，溫差較穩(wěn)定，有利于提高傳熱效率，濃度溫度的提高使料液粘度較穩(wěn)定，有利于其循環(huán)，但各效間料液流動(dòng)要用泵輸送，同時(shí)高溫、高濃度的料液由高溫?zé)嵴羝訜幔仔纬删植窟^熱，造成結(jié)焦和營(yíng)養(yǎng)破壞。2022/12/1296逆流法指料液與蒸汽流動(dòng)方向相反。原料液由最后一效進(jìn)入，依次用2022/12/12973、平流法2022/12/11183、平流法平流法指原料液分別加入各效加熱器進(jìn)行濃縮，濃縮后的濃縮液分別從各效放出。加熱蒸汽是從第一效通入，二次蒸汽則順序通入各小以至末效。因此從各效蒸發(fā)器得到的濃縮液濃度相同，并且二次蒸汽的熱量能得到充分利用。只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。2022/12/1298平流法指原料液分別加入各效加熱器進(jìn)行濃縮，濃縮后的濃縮液分別2022/12/12992022/12/1120對(duì)于效數(shù)多的蒸發(fā)濃縮設(shè)備操作也有順流和逆流并用的，有些效間用順流，有些用逆流。起協(xié)調(diào)順流和逆流優(yōu)缺點(diǎn)的作用，對(duì)于粘度極高的料液很有用處，特別是在料液粘度隨濃度增大而顯著增加的場(chǎng)合下，可以用混流法。2022/12/121004.混流法對(duì)于效數(shù)多的蒸發(fā)濃縮設(shè)備操作也有順流和逆流并用的，有些效間用（三）根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分（1）二次蒸汽的吸入管徑，可按蒸汽流速50-80m/s范圍選擇管徑，盡量減少阻力損失；運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、鍋內(nèi)液面容易控制。屬于液膜式濃縮器，液體沿管壁成膜狀流動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)，液體在濃縮器停留時(shí)間較短，約幾秒至幾十秒。起協(xié)調(diào)順流和逆流優(yōu)缺點(diǎn)的作用，對(duì)于粘度極高的料液很有用處，特別是在料液粘度隨濃度增大而顯著增加的場(chǎng)合下，可以用混流法。可與適當(dāng)?shù)奈掌鹘M合起來，減少芳香物質(zhì)的損失。料液在管內(nèi)被加熱迅速汽化，所產(chǎn)生的二次蒸汽及料液沿管內(nèi)高速上升。順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。食品廠大量使用的濃縮裝置對(duì)于效數(shù)多的蒸發(fā)濃縮設(shè)備操作也有順流和逆流并用的，有些效間用順流，有些用逆流。（二）多效真空濃縮裝置流程只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。（2）結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。4、由于溶液沸點(diǎn)較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。水力活塞式壓榨機(jī)、螺旋壓榨機(jī)安裝兩組加熱管束，一組為升膜式，一組為降膜式。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。（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。1直接冷卻式真空凍結(jié)器（1）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。第二節(jié)單效真空濃縮設(shè)備一、中央循環(huán)管式主要用于果醬、果汁、煉乳等的生產(chǎn)（一）作用原理

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，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)，從而達(dá)到濃縮目的。2022/12/12101（三）根據(jù)加熱器結(jié)構(gòu)型式來分第二節(jié)單效真空濃縮設(shè)備一、中2022/12/121022022/12/1123（二）主要構(gòu)造1.加熱器由沸騰管及中央循環(huán)管、中央循環(huán)管和上下管板所組成的豎式加熱管束組成。

中央循環(huán)管和沸騰加熱管一般采用脹管法或焊接法固定在上下管板上，組成一個(gè)豎式加熱管束。料液在管內(nèi)流動(dòng)，加熱蒸汽在管束間流動(dòng)。2022/12/12103（二）主要構(gòu)造2022/12/1124中央循環(huán)管是位于加熱器中央的一根直徑較大的管子，截面積為總加熱管束總面積的40%-50%，材料為不銹鋼或其他耐腐蝕材料。為提高傳熱效果，可在管間增設(shè)若干擋板或抽去幾排加熱管，形成蒸汽通道，同時(shí)配合不凝性氣體排出管的合理分布，有利于加熱蒸汽均勻分布，從而提高傳熱及冷凝效果。2022/12/12104中央循環(huán)管是位于加熱器中央的一根直徑較大的管子，截面積為總加2.蒸發(fā)室加熱室上部的圓筒體，連接在加熱體上部。料液經(jīng)加熱汽化產(chǎn)生的二次蒸汽中夾帶有大量的液滴，直接冷凝造成料液損失，在多效濃縮時(shí)還會(huì)將下效加熱室污染，并降低傳熱效果，所以蒸發(fā)室要具有一定的高度和空間。一般為加熱管長(zhǎng)度的1.1-1.5倍。2022/12/121052.蒸發(fā)室2022/12/1126蒸發(fā)室外側(cè)有視鏡、人孔、洗水、照明、儀表、取樣等裝置。在頂部又捕集器，以對(duì)二次蒸汽夾帶的汁液進(jìn)行分離，保證二次蒸汽的潔凈，減少料液的損失。二次蒸汽由頂部的二次蒸汽出口排出。2022/12/12106蒸發(fā)室外側(cè)有視鏡、人孔、洗水、照明、儀表、取樣等裝置。在頂部(三)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、鍋內(nèi)液面容易控制。清洗較困難，粘度大時(shí)循環(huán)效果較差。2022/12/12107(三)特點(diǎn)2022/12/1128夾套加熱室?guī)嚢鑶涡饪s裝置食品廠大量使用的濃縮裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)下鍋體底部有一夾套，在夾套內(nèi)通入蒸汽加熱濃縮物料，鍋體內(nèi)裝有攪拌器，攪拌器上有4片槳葉，通過其攪拌可以使鍋內(nèi)壁表面被加熱的物料層不斷更換，使水蒸氣蒸發(fā)，上鍋體的二次蒸汽出口處接有汽液分離器。2022/12/12108夾套加熱室?guī)嚢鑶涡饪s裝置2022/12/1129工作原理工作時(shí)，先通入加熱蒸汽趕走鍋內(nèi)空氣，再啟動(dòng)抽真空裝置，造成鍋內(nèi)真空將物料吸入鍋內(nèi)，達(dá)到容量要求后，開啟蒸汽閥門，使蒸汽進(jìn)入夾套加熱，同時(shí)開啟攪拌器，不斷攪拌強(qiáng)化流動(dòng)，不斷更新加熱面外的物料，使其均勻濃縮，產(chǎn)生的二次蒸汽不斷抽出，以保證鍋內(nèi)的真空度。2022/12/12109工作原理2022/12/1130優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。缺點(diǎn)加熱面積小，生產(chǎn)能力低，不能連續(xù)生產(chǎn)。適用于濃料液和黏度大的料液增濃，如果醬、蜜餞、煉乳。2022/12/12110優(yōu)點(diǎn)2022/12/1131一、升膜式濃縮設(shè)備屬于液膜式濃縮器，液體沿管壁成膜狀流動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)，液體在濃縮器停留時(shí)間較短，約幾秒至幾十秒。2022/12/12111第三節(jié)升膜式、降膜式濃縮設(shè)備

一、升膜式濃縮設(shè)備2022/12/1132第三節(jié)升膜式、（一）結(jié)構(gòu)由多根垂直管束的加熱器體和一個(gè)蒸發(fā)分離室及循環(huán)管組成。為自然循環(huán)式。2022/12/12112（一）結(jié)構(gòu)2022/12/1133●減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；（二）多效真空濃縮裝置流程3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存。1直接冷卻式真空凍結(jié)器2、可利用壓強(qiáng)較低的蒸汽作為加熱蒸汽。包括兩個(gè)步驟：首先是部分水分從溶液中結(jié)晶析出，其次是將冰晶和濃縮液的分離。起協(xié)調(diào)順流和逆流優(yōu)缺點(diǎn)的作用，對(duì)于粘度極高的料液很有用處，特別是在料液粘度隨濃度增大而顯著增加的場(chǎng)合下，可以用混流法。順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，占地面積及空間體積小，投資少，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。1、加熱蒸汽與沸騰液體之間的溫度差t可以增大。在蒸發(fā)室內(nèi)，由于壓力依次遞減，所以料液在各效間流動(dòng)不需用泵，利用壓差供料，料液的沸點(diǎn)也依次遞減，因此當(dāng)前效料液進(jìn)入后效時(shí)，在降溫的同時(shí)可放出其顯熱，供一小步分水分汽化，增加蒸發(fā)器的蒸發(fā)器。對(duì)于效數(shù)多的蒸發(fā)濃縮設(shè)備操作也有順流和逆流并用的，有些效間用順流，有些用逆流。料液先進(jìn)入升膜加熱管，沸騰蒸發(fā)后，汽液混合物上升至頂部，然后轉(zhuǎn)入另一組加熱器，再進(jìn)行降膜蒸發(fā)，濃縮液從下部進(jìn)入汽液分離器，分離后，二次蒸汽從分離器上部排入冷凝器，濃縮液從下部排出。(1)不能獲得較高的真空度，隨水溫的高低而變化1、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(dòng)力。（１）兼有冷凝器及抽真空作用，不必再配置真空裝置；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。1直接冷卻式真空凍結(jié)器選強(qiáng)制循環(huán)型、刮板式或降膜式薄膜濃縮器。混合氣液進(jìn)入蒸發(fā)分離室進(jìn)行分離。（1）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。3、由于低溫濃縮，有利于食品溶液進(jìn)行濃縮，減少體積及重量，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)管內(nèi)料液的加熱與蒸汽分為三部分：最低部分管內(nèi)完全充滿料液，熱量靠對(duì)流傳遞；料液在中間部分開始產(chǎn)生蒸汽泡并上升；在管上部分由于膨脹的二次蒸汽而產(chǎn)生強(qiáng)的上升力，使料液成薄膜狀在管內(nèi)上升，在管頂部成噴霧狀，以較高速度進(jìn)入氣液分離器，在離心力的作用下使氣液分離。2022/12/12113●減少貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2022/12/1134工作原理料液從加熱器底部進(jìn)入管內(nèi)，加熱蒸汽在管束間通過管壁加熱、冷凝。料液在管內(nèi)被加熱迅速汽化，所產(chǎn)生的二次蒸汽及料液沿管內(nèi)高速上升。溶液被高速上升的二次蒸汽帶動(dòng)，在壁內(nèi)成膜狀上升，不斷被加熱蒸發(fā)。料液被逐漸濃縮，二次蒸汽從頂部排出，濃縮液從蒸發(fā)分離室底部排出。2022/12/12114工作原理2022/12/1135注意事項(xiàng)注意進(jìn)料量、溫度、黏度對(duì)成膜的影響。特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，占地面積及空間體積小，投資少，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。減少了熱敏性料液的分解，形成泡沫少，適用于易起泡的料液；能防治結(jié)垢，適用于果汁及乳制品的生產(chǎn)。2022/12/12115注意事項(xiàng)2022/12/1136116二、工作過程37二、工作過程二、降膜式濃縮設(shè)備（一）結(jié)構(gòu)117二、降膜式濃縮設(shè)備（一）結(jié)構(gòu)38結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。與升膜式蒸發(fā)器相比，其分離室處于加熱氣體的下方，料液從加熱器體的頂部加入，液體在重力的作用下沿管內(nèi)壁成液膜狀向下流動(dòng)。為了使其料液均勻分布于各加熱管，在加熱管頂部或管內(nèi)安裝了降膜分布器。2022/12/12118結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2022/12/1139降膜分布器有以下幾種多孔板噴霧型齒形溢流口螺紋導(dǎo)流桿錐形導(dǎo)流桿多孔板與錐形導(dǎo)流相結(jié)合旋流導(dǎo)流器2022/12/12119降膜分布器有以下幾種2022/12/11401直接冷卻式真空凍結(jié)器二次蒸汽由頂部的二次蒸汽出口排出。能防治結(jié)垢，適用于果汁及乳制品的生產(chǎn)。分離比較安全，且沒有稀釋現(xiàn)象。中央循環(huán)管是位于加熱器中央的一根直徑較大的管子，截面積為總加熱管束總面積的40%-50%，材料為不銹鋼或其他耐腐蝕材料。4、由于溶液沸點(diǎn)較低，使?jié)饪s設(shè)備的熱損失減少。(2)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際功率消耗較大。（５）整個(gè)裝置功率消耗小。循環(huán)式（自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)）（1）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。注意進(jìn)料量、溫度、黏度對(duì)成膜的影響。采用結(jié)晶與分離操作分開的方法。（2）產(chǎn)生泵送的漿液結(jié)晶壁（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。（一）單效真空濃縮裝置流程第三節(jié)真空濃縮裝置的

附屬設(shè)備（一）單效真空濃縮裝置流程（2）結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。對(duì)汽液進(jìn)行分離，要減少料液的損失，同時(shí)防止污染管道及其它濃縮器的加熱面。（1）產(chǎn)生固化或近似固化懸浮液（2）全部懸浮液在結(jié)晶器和換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)

（二）降膜分布器1201直接冷卻式真空凍結(jié)器（二）降膜分布器412022/12/121212022/12/1142工作原理料液從頂部進(jìn)入加熱器內(nèi)，在降膜分布器的作用下，均勻地進(jìn)入加熱管中，二次蒸汽的快速流動(dòng)和料液本身的重力作用下，沿著管內(nèi)壁成膜狀自然向下流動(dòng)，不斷受熱蒸發(fā)濃縮?；旌蠚庖哼M(jìn)入蒸發(fā)分離室進(jìn)行分離。濃縮液從底部抽出。2022/12/12122工作原理2022/12/11432022/12/121232022/12/11442022/12/121242022/12/11452022/12/121252022/12/1146設(shè)備類型蒸汽耗量（T）水耗量每蒸發(fā)1噸水每生產(chǎn)1噸粉每蒸發(fā)1噸水每生產(chǎn)1噸粉國(guó)產(chǎn)單效蒸發(fā)器不帶熱泵1.157.63.0192國(guó)產(chǎn)雙效帶熱泵0.4631064丹麥五效帶熱泵使用蒸汽壓力0.8Mpa0.140.94帶冷卻水塔，循環(huán)使用幾乎不耗水2022/12/12126設(shè)備類型蒸汽耗量（T）水耗量每蒸發(fā)1噸水每生產(chǎn)1噸粉每蒸發(fā)1升降膜式蒸發(fā)器將升膜與降膜的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。安裝兩組加熱管束，一組為升膜式，一組為降膜式。料液先進(jìn)入升膜加熱管，沸騰蒸發(fā)后，汽液混合物上升至頂部，然后轉(zhuǎn)入另一組加熱器，再進(jìn)行降膜蒸發(fā)，濃縮液從下部進(jìn)入汽液分離器，分離后，二次蒸汽從分離器上部排入冷凝器，濃縮液從下部排出。2022/12/12127升降膜式蒸發(fā)器2022/12/11482022/12/121282022/12/1149一、汽液分離器（一）作用安裝在濃縮裝置的蒸發(fā)分離室頂部或側(cè)面。其作用主要防止蒸發(fā)過程中形成的細(xì)微液滴，被二次蒸汽夾帶逸出。對(duì)汽液進(jìn)行分離，要減少料液的損失，同時(shí)防止污染管道及其它濃縮器的加熱面。2022/12/12129第三節(jié)真空濃縮裝置的

附屬設(shè)備

一、汽液分離器2022/12/1150第三節(jié)真空濃縮（二）類型1、碰撞型捕集器2、離心型捕集器3、過濾型捕集器2022/12/12130（二）類型2022/12/1151（一）作用將真空濃縮所產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行冷凝，并將其中的不凝結(jié)氣體(空氣、二氧化碳等)分離，以減輕真空系統(tǒng)的容積負(fù)荷，同時(shí)保證達(dá)到的所需的真空度。2022/12/12131二、蒸汽冷凝器（一）作用2022/12/1152二、蒸汽冷凝器包括兩個(gè)步驟：首先是部分水分從溶液中結(jié)晶析出，其次是將冰晶和濃縮液的分離。（二）多效真空濃縮裝置流程（2）全部懸浮液在結(jié)晶器和換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。混合氣液進(jìn)入蒸發(fā)分離室進(jìn)行分離。運(yùn)用各種薄膜式或真空度較高的濃縮器。1、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(dòng)力。（一）根據(jù)加熱蒸汽被利用的次數(shù)來分能防治結(jié)垢，適用于果汁及乳制品的生產(chǎn)。一般為加熱管長(zhǎng)度的1.蒸發(fā)室外側(cè)有視鏡、人孔、洗水、照明、儀表、取樣等裝置。將升膜與降膜的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。順流法是指蒸汽和料液的流動(dòng)方向相同，均從第一效到末效。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，冷凝器本身設(shè)有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分，不要經(jīng)常檢修；起協(xié)調(diào)順流和逆流優(yōu)缺點(diǎn)的作用，對(duì)于粘度極高的料液很有用處，特別是在料液粘度隨濃度增大而顯著增加的場(chǎng)合下，可以用混流法。料液從加熱器底部進(jìn)入管內(nèi)，加熱蒸汽在管束間通過管壁加熱、冷凝。旋轉(zhuǎn)刮板式結(jié)晶器、混合罐、洗滌塔、融冰裝置、原料儲(chǔ)罐、泵等組成。1直接冷卻式真空凍結(jié)器（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。二次蒸汽由頂部的二次蒸汽出口排出。安裝兩組加熱管束，一組為升膜式，一組為降膜式。采用夾套帶攪拌器或強(qiáng)制循環(huán)濃縮器。注意進(jìn)料量、溫度、黏度對(duì)成膜的影響。（二）類型1、大氣式冷凝器2、表面式冷凝器3、低水位冷凝器4、噴射式冷凝器2022/12/12132包括兩個(gè)步驟：首先是部分水分從溶液中結(jié)晶析出，其次是將冰晶和2022/12/121332022/12/1154噴射式冷凝器

1.結(jié)構(gòu)及工作原理2022/12/12134噴射式冷凝器2022/12/1155借離心水泵的動(dòng)力，將水壓入噴嘴，由于噴嘴斷面積小，以高速射（15～30m/s）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，不斷吸入二次蒸汽，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，既達(dá)到冷凝，又能抽真空作用。2022/12/12135借離心水泵的動(dòng)力，將水壓入噴嘴，由于噴嘴斷面積小，以高速射（優(yōu)點(diǎn)：（１）兼有冷凝器及抽真空作用，不必再配置真空裝置；（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，冷凝器本身設(shè)有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分，不要經(jīng)常檢修；（３）適于抽吸腐蝕性氣體；（４）安裝高度較低，與二次蒸汽排出管水平方向直接連接；（５）整個(gè)裝置功率消耗小。2022/12/12136優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：2022/12/1157優(yōu)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：(1)不能獲得較高的真空度，隨水溫的高低而變化(2)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際功率消耗較大。2022/12/12137缺點(diǎn)：2022/12/1158（1）二次蒸汽的吸入管徑，可按蒸汽流速50-80m/s范圍選擇管徑，盡量減少阻力損失；（2）冷水進(jìn)入管徑，盡量減少管件，使阻力損失減少；（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。2022/12/12138水力噴射器安裝注意事項(xiàng)2022/12/1159水力噴射器安裝注意事項(xiàng)（一）作用主要作用是抽取不凝結(jié)氣體，保證整個(gè)濃縮裝置處于真空狀態(tài)，并且降低濃縮鍋內(nèi)壓力，從而使料液在低溫下沸騰，有利于提高食品的質(zhì)量。2022/12/12139三、抽真空裝置（一）作用2022/12/1160三、抽真空裝置（二）常用的真空裝置

1、復(fù)式真空泵（1）濕式真空泵（2）干式真空泵2022/12/12140（二）常用的真空裝置2022/12/1161只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的濃縮。水力活塞式壓榨機(jī)、螺旋壓榨機(jī)能防治結(jié)垢，適用于果汁及乳制品的生產(chǎn)。（3）排水管垂直而無彎頭，須曲折時(shí)，折角不大于45°，常用30°，轉(zhuǎn)折不得低于二次。平流法指原料液分別加入各效加熱器進(jìn)行濃縮，濃縮后的濃縮液分別從各效放出。采用夾套帶攪拌器或強(qiáng)制循環(huán)濃縮器。加熱蒸汽是從第一效通入，二次蒸汽則順序通入各小以至末效。多孔板與錐形導(dǎo)流相結(jié)合混合氣液進(jìn)入蒸發(fā)分離室進(jìn)行分離。由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。利用冰與水溶液之間的固、液相平衡原理，先將稀溶液中作為溶劑的水凍結(jié)，然后將冰晶分離出去，從而使溶液增濃。冷卻器內(nèi)必須高度拋光。（2）全部懸浮液在結(jié)晶器和換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。(2)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際功率消耗較大。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(空氣、二氧化碳等)分離，以減輕真空系統(tǒng)的容積負(fù)荷，同時(shí)保證達(dá)到的所需的真空度。（二）多效真空濃縮裝置流程由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)第三節(jié)升膜式、降膜式濃縮設(shè)備由加熱器、分離室、泡沫捕集器組成。（１）兼有冷凝器及抽真空作用，不必再配置真空裝置；（4）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。一、概述利用冰與水溶液之間的固、液相平衡原理，先將稀溶液中作為溶劑的水凍結(jié)，然后將冰晶分離出去，從而使溶液增濃。溶液濃度是有上限的。2022/12/12141第二節(jié)冷凍濃縮設(shè)備只用于蒸發(fā)濃縮操作進(jìn)行的同時(shí)有晶體析出的場(chǎng)合，比如食鹽溶液的原理當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度低于共溶濃度時(shí)，冷卻結(jié)果表現(xiàn)為溶劑成晶體析出，隨著溶劑成晶體析出的同時(shí)，余下溶液中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)化為晶體析出。包括兩個(gè)步驟：首先是部分水分從溶液中結(jié)晶析出，其次是將冰晶和濃縮液的分離。2022/12/12142原理2022/12/1163二、冷凍濃縮裝置系統(tǒng)1.結(jié)晶設(shè)備直接冷卻：利用水分部分蒸發(fā)或輔助冷介質(zhì)蒸發(fā)間接冷卻：冷介質(zhì)與被加工料液分開（食品工業(yè)上多用）2022/12/12143二、冷凍濃縮裝置系統(tǒng)2022/12/11641.1直接冷卻式真空凍結(jié)器廣泛應(yīng)用于海水的脫鹽，尚未用語液體食品加工，主要是芳香物質(zhì)的損失問題?？膳c適當(dāng)?shù)奈掌鹘M合起來，減少芳香物質(zhì)的損失。2022/12/121441.1直接冷卻式真空凍結(jié)器2022/12/11651.2內(nèi)冷式結(jié)晶器分為兩種：（1）產(chǎn)生固化或近似固化懸浮液其結(jié)晶原理屬于層狀凍結(jié)。（2）產(chǎn)生泵送的漿液結(jié)晶壁采用結(jié)晶與分離操作分開的方法。2022/12/121451.2內(nèi)冷式結(jié)晶器2022/12/11661.3外冷式結(jié)晶器有三中形式：（1）料液先經(jīng)過冷處理，然后在結(jié)晶器內(nèi)將“冷量”放出。冷卻器內(nèi)必須高度拋光。（2）全部懸浮液在結(jié)晶器和換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。（3）外部熱交換器產(chǎn)生亞臨界晶體。部分不含晶體的料液在結(jié)晶器與換熱器之間進(jìn)行再循環(huán)。2022/12/121461.3外冷式結(jié)晶器2022/12/1167二、冷凍濃縮的分離設(shè)備1.壓榨機(jī)水力活塞式壓榨機(jī)、螺旋壓榨機(jī)采用壓榨法時(shí)，溶質(zhì)損失取決于被壓