1、第五章真空濃縮設(shè)備，第一，蒸發(fā)器分類，結(jié)構(gòu)和特性2，真空濃縮附件3，單效真空濃縮設(shè)備4，多效真空濃縮設(shè)備5，蒸發(fā)設(shè)備選擇，主要內(nèi)容：真空濃縮設(shè)備概述，濃縮：從溶液中除去溶劑部分的單位操作。真空濃度：在負(fù)壓下濃縮到低溫度。特征：(1)液體沸點(diǎn)低，濃縮速度快。(2)低壓蒸汽可用作熱源。(3)有助于保持食品營(yíng)養(yǎng)成分。(4)能耗低。(5)真空系統(tǒng)投資多，功耗大。(6)沸點(diǎn)減少，蒸發(fā)潛熱增加。蒸發(fā)器分類、結(jié)構(gòu)和特性的第一部分，分類(a)二次蒸汽利用次數(shù)：1，單效濃縮裝置。2、多效濃縮裝置。(b)按液體流動(dòng)：1，循環(huán)：自然和強(qiáng)制循環(huán)。2，單程序：(3)按加熱器結(jié)構(gòu)：1，線圈濃縮機(jī)。2、中央循環(huán)管濃縮器。3

2、、升膜濃縮機(jī)。4，降膜濃縮器。5、芯片濃縮機(jī)。6、刮刀板濃縮機(jī)。7、外部加熱濃縮機(jī)。第一，夾克蒸發(fā)器，中小型濃縮設(shè)備。由圓柱夾克外殼、攪拌器、滴定管等組成。適用于果醬、蜜餞、糖漿、乳制品、豆奶晶體、食用膠等粘度液的富集。主要技術(shù)參數(shù)蒸發(fā)300l/h，蒸汽消耗340kg/h，蒸汽壓力196kPa，真空度82.9 88.0 kpa。二是由盤管蒸發(fā)器、盤管式濃縮鍋、由上而下風(fēng)機(jī)、加熱盤管、汽液分離器等組成。分批濃縮液體。二次蒸汽從上部排放到汽液分離室，成品從鍋底排出。單位運(yùn)行：蒸發(fā)，盤管真空濃縮器配置：蒸發(fā)器，加熱盤管分離器，組合儀表箱液壓分離器特性：小型，低成本運(yùn)行維護(hù)方便模型：1000型700型

3、300蒸發(fā)量：300-1000千克/h加熱面積：3-10液體根據(jù)熱程度嚴(yán)重惡化，從邊緣上升，從中間下降，在分離室進(jìn)行蒸汽-液體分離。二次蒸汽從頂部排出。液體通過(guò)中央循環(huán)管下降，然后進(jìn)入加熱管束，形成自然循環(huán)。濃縮后產(chǎn)品從地板上卸下。這些蒸發(fā)器在國(guó)內(nèi)糖廠被更多地使用。中央循環(huán)管蒸發(fā)器動(dòng)畫、4、強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器、主要由管加熱器、分離室和液體循環(huán)泵組成。物質(zhì)液體強(qiáng)制循環(huán)，加熱器出口減壓、沸騰、分離室內(nèi)汽液分離；蒸發(fā)器的流速為3-4m/s，傳熱系數(shù)高，防止液體結(jié)垢。加熱蒸汽和液體之間的溫差在時(shí)間(3-5)時(shí)也可以工作。電力消耗不足，強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器動(dòng)畫，強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，這由燒堿工廠強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，單位運(yùn)

4、行：蒸發(fā)，外部循環(huán)連續(xù)真空濃縮機(jī)生產(chǎn)能力：1000 kg/h，5，上升膜蒸發(fā)器，加熱室，分離室和循環(huán)管等組成。液體在加熱管的中間沸騰汽化。上部產(chǎn)生二次蒸汽，流速可能達(dá)到100-l60/s。液體沿著管道內(nèi)壁上升到薄膜，繼續(xù)蒸發(fā)。優(yōu)點(diǎn)：安裝空間小，傳熱效率高，加熱時(shí)間短，停留在加熱管內(nèi)部10-20s。適合于熱、泡沫和低粘度液體物質(zhì)的濃度。缺點(diǎn)是濃縮率低，供應(yīng)量要嚴(yán)格控制。薄膜蒸發(fā)器動(dòng)畫，6，降膜蒸發(fā)器，利用重力形成膜，可以蒸發(fā)粘度大的液體，熱時(shí)間短，適合于耐熱材料；液體沸點(diǎn)均勻，有效溫差大，傳熱效果好，節(jié)省蒸汽。蒸發(fā)管較長(zhǎng)時(shí)，沸騰的泡沫容易加熱破裂，適合蒸發(fā)容易起泡的物質(zhì)；清潔方便。不適合高濃度、

5、結(jié)晶、污垢的物質(zhì)。目前，這種設(shè)備在乳品、果汁等食品產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用最廣。特點(diǎn)：降膜蒸發(fā)器動(dòng)畫，7，刮板式蒸發(fā)器，垂直，水平兩種類型。加熱時(shí)間為2 3s。加熱區(qū)域可分為多個(gè)段，使用不同壓力的蒸汽特性。適用于高傳熱系數(shù)、高粘度(高達(dá)100Pa.s)的液體或具有懸浮粒子的液體。多功能刮板濃縮機(jī)，垂直刮板濃縮機(jī)，8，板式蒸發(fā)器，優(yōu)點(diǎn)：蒸發(fā)時(shí)間很短，2s左右，流動(dòng)分布均勻，不易縮放。傳熱系數(shù)高。高粘度可加工的物質(zhì)液體結(jié)構(gòu)緊湊，便于分解洗滌，可用于牛奶、果汁和大豆。雞蛋、糖汁、低鹽醬油等多種食品的富集。板富集裝置，板4效應(yīng)蒸發(fā)器，1效應(yīng)，2效應(yīng)，3效應(yīng)，4效應(yīng)蒸發(fā)器，5場(chǎng)傳熱，食品工程原理，9離心力蒸發(fā)器，特點(diǎn)

6、：結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效率，蒸發(fā)強(qiáng)度高的材料液體停留時(shí)間很短約1s，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，原來(lái)的顏色，適用于熱敏感材料，是新型高效濃縮設(shè)備。不適合粘度大、容易結(jié)晶的液體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。單位運(yùn)行：蒸發(fā)、原材料液體、成品、加熱蒸汽、凝結(jié)水、二次蒸汽、二次真空濃縮設(shè)備附件，主要附件：捕集器、冷凝器、蒸汽噴射器和真空設(shè)備首先，陷阱(a)慣性陷阱：在輔助蒸汽流的通道中設(shè)置擋板。通常比二次蒸汽入口直徑大2.5 3倍。(b)離心陷阱：利用離心力進(jìn)行分離。蒸汽流速大，分離效果好，但阻力大。第二，冷凝器，功能：冷凝二次蒸汽，分離非冷凝氣體，降低真空系統(tǒng)負(fù)荷。(a)間接冷凝器二次蒸汽和冷卻水間接傳熱、管、板、螺旋板和水管式

7、。特點(diǎn)：凝結(jié)水可回收，但傳熱效率低，因此作為凝結(jié)水使用較少。(b)直接冷凝器(混合)分為回流和射流。二次蒸汽直接與冷卻劑接觸而凝結(jié)。1 .逆流冷凝器，2，噴射冷凝器，安裝要求：將泵到頂出冷卻水入口的管道、管道和彎頭最小化，減少阻力損失；排水管需要正交的話，不折45度以上，不折兩次以上。為了避免泄漏，每個(gè)接口都很嚴(yán)格。連接擴(kuò)散管出口的尾管長(zhǎng)度一般在2米以上，不進(jìn)入循環(huán)水的水中。液壓噴油器，3，真空裝置，(a)作用：提取未冷凝氣體，保證系統(tǒng)的真空度，降低濃縮鍋的壓力，使液體在低溫下沸騰。非冷凝氣體來(lái)源：溶于冷卻水中的空氣。從液體中分解出來(lái)的氣體。設(shè)備泄漏。(b)常用真空裝置1、蒸汽噴射器2、往復(fù)真

8、空泵3、水環(huán)真空泵、蒸汽噴射泵具有大煤氣抽運(yùn)、高真空、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、便宜、安裝面積小的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是蒸汽壓力高，蒸汽量穩(wěn)定，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到所需的真空度。排出的氣體還有很小的壓力。4，真空泵，(1)往復(fù)真空泵，(2)水環(huán)真空泵(水環(huán)泵)，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。易于制造、操作穩(wěn)定、速度快、與電動(dòng)機(jī)直接連接、內(nèi)部不需要潤(rùn)滑，從而保護(hù)排出的氣體不受污染，排氣量均勻、平穩(wěn)、穩(wěn)定工作。但是由于高速運(yùn)行，由于水的沖擊，葉輪和車輪外殼磨損，真空度下降，必須經(jīng)常更換零件。效率低到30%到50%。真空度低，2.0 4.0 kpa。水環(huán)真空泵工作原理，三節(jié)單效真空濃縮設(shè)備，(a)德國(guó)WINGGAND引進(jìn)的單效降膜真空濃縮系

9、統(tǒng)，主要由加熱室、分離室、熱壓泵(蒸汽噴射器)、材料泵、凝結(jié)水泵、水環(huán)真空泵、螺桿泵和水箱組成。適合濃縮牛奶。主要技術(shù)參數(shù)：水分蒸發(fā)：800kg/h；供應(yīng)：1210千克/h(總供應(yīng)牛奶固體含量25.65%)；生產(chǎn)力：410千克/h(牛奶固體含量總計(jì)74%)；蒸汽消耗：465 (kg/h)(蒸汽表壓力800 kpa)；用水量：水壓300kPa(表壓)，2215 m3/h；馬達(dá)總功率：約10.4千瓦本設(shè)備的特點(diǎn)是能耗低，運(yùn)行穩(wěn)定，清潔方便。(b)例如瑞典引進(jìn)的ALFA-LAVAL公司引進(jìn)的單效離心真空濃縮設(shè)備。設(shè)備由雙過(guò)濾器、平衡桶、泵、離心蒸發(fā)器、真空、冷凝和清洗裝置等組成。以優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量、高

10、濃度(一次84%固體物濃度)為特點(diǎn)，傳熱效率高，清潔維護(hù)方便。單效離心真空濃縮設(shè)備，多效真空濃縮工藝(以3種效果為例)，四節(jié)多效真空濃縮設(shè)備，單位運(yùn)行：蒸發(fā)，1效果，2效果，3效果，加熱蒸汽，材料， 2效果，3效果，加熱蒸汽，材料，二次蒸汽，完成液體，凝結(jié)水，凝結(jié)水，凝結(jié)水，二流三效率蒸發(fā)流程圖， (a)成分及工藝(b)用途及特性該設(shè)備適用于牛奶、果汁等熱敏感物質(zhì)的濃度，效果好，質(zhì)量好，蒸汽和冷卻水的消耗量低，有清洗裝置，操作方便。 (c)主要技術(shù)參數(shù)生產(chǎn)能力(水分蒸發(fā))為1200千克/h；殺菌條件為86-92保溫24s；1效果加熱溫度為83 90 。1效果蒸發(fā)溫度為70 75 。2效應(yīng)加熱溫

11、度為68 74 。2效果蒸發(fā)溫度48 52；材料加熱時(shí)間為3min是。蒸汽壓力(表壓力)為500kPa是。蒸汽消耗為620千克/h。冷卻劑消耗為12t/h。下游雙效降膜真空濃縮設(shè)備，單位運(yùn)行：蒸發(fā)，雙效降膜真空濃縮器主要用于牛奶，果汁的濃縮蒸發(fā)：2400千克/h 1效果2效果液體溫度：73 48 0C加熱溫度：84 70 0C加熱面積：23.6 12.2 m2成品濃度：23.6 12 m2(2) 3效蒸發(fā)，包括熱泵和預(yù)熱器，節(jié)省蒸汽和冷卻水的使用。(3)穩(wěn)定運(yùn)行，方便清潔，滿足食品衛(wèi)生要求。(4)連續(xù)生產(chǎn)，處理更多。(c)處理鮮奶3600 4000kg/h的主要技術(shù)參數(shù)；蒸發(fā)溫度：第一效果70

12、，第二效果57。第三效果44；飼料濃度為12%(牛奶固體總含量)；排放濃度為48%(牛奶固體總含量)；蒸汽消耗為800千克/h。冷卻劑消耗為21t/h(進(jìn)氣口溫度16c，排水溫度38c)。馬達(dá)總功率為25千瓦。第五節(jié)選擇類型，第一，選擇要求和要考慮的因素(a)物質(zhì)的特性包括成分、粘度、熱、泡沫、腐蝕性、固體、懸浮物、結(jié)晶易結(jié)晶、結(jié)垢等。(b)工藝要求包括吞吐量、蒸散量2物質(zhì)和濃縮液的進(jìn)出口濃度和溫度、連續(xù)工作和間歇工作。(c)產(chǎn)品質(zhì)量要求符合健康標(biāo)準(zhǔn)。顏色，香味，味道，營(yíng)養(yǎng)成分等。(d)區(qū)域資源條件包括熱源、氣象、水質(zhì)、水和原料供應(yīng)等。(e)經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)要求包括廠房面積和高度、設(shè)備投資限制和傳熱

13、效果、熱能利用、運(yùn)行和維護(hù)是否方便等。第二，選擇原則，(a)在物質(zhì)的粘度物質(zhì)的原始粘度和蒸發(fā)過(guò)程中，隨著粘度的增加，材料流速減少，傳熱系數(shù)減少，生產(chǎn)能力降低，對(duì)于這些材料，必須選擇強(qiáng)制循環(huán)、劃痕或降耗蒸發(fā)器。(b)對(duì)熱敏感材料的熱敏感要求熱時(shí)間短，溫度低，或者容易分解或劣化的濃度。像芯片、離心力蒸發(fā)設(shè)備等真空度高的薄膜蒸發(fā)器一般需要在設(shè)備上停留很短的時(shí)間。如果液體在低溫下長(zhǎng)期加熱，或者液體濃度低，濃度不高，可以使用線圈真空蒸發(fā)器。(c)結(jié)垢污染是富集過(guò)程中粘度增加、顆粒沉淀、局部結(jié)焦過(guò)熱等因素造成的。縮放后，還會(huì)增加熱阻，降低傳熱系數(shù)，使操作無(wú)法運(yùn)行。因此，必須選擇刮板式或強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。(4)結(jié)晶富集過(guò)程中結(jié)晶析出，容易沉積在傳熱面上，影響傳熱效果，應(yīng)選擇攪拌器或強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。刮刀蒸發(fā)器也很合適。(5)泡騰性部分液體濃縮時(shí)產(chǎn)生大量氣泡，污染附件，造成液體物質(zhì)損失，應(yīng)考慮排除氣泡；上膜式強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器液體流量大，起氣泡作用。標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器還配備了更大的汽液分離室，也可以使用。對(duì)于泡沫嚴(yán)重的材料，可以使用添加適當(dāng)?shù)南輨?黃油、植物油等)的方法。(6)腐蝕性液體物質(zhì)的酸度高的話，蒸發(fā)時(shí)容易腐蝕設(shè)備的金屬部件，所以要使用耐腐蝕熱傳導(dǎo)性好的蒸發(fā)器。(7)蒸發(fā)器生產(chǎn)能力的大小