食品工程原理课程设计--番茄双效并流加料蒸发装置设计

《食品工程原理课程设计--番茄双效并流加料蒸发装置设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、食品工程原理课程设计说明书设计题目：番茄双效并流加料蒸发装置设计20目录1.设计题目:32.任务书32.1设计任务及操作条件32.2设计项目33.蒸发工艺设计计算43.1各效蒸发量及完成液液浓度估算43.1.1总蒸发量的计算43.1.2加热蒸汽消耗量和各效蒸发量43.2多效蒸发溶液沸点和有效温度差的确定63.3根据有效传热总温差求面积83.3.1则重新分配温差93.3.2计算各效料液温度93.4温差重新分配后各效蒸汽的参数93.5计算结果列表114.蒸发器的主要结构尺寸设计114.1加热管的选择和管数的初步估算124.2循环管的选择124.3加热室直径及加热管数目的确定134.4分离室面积的

2、确定144.5蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图175．蒸发装置的辅助设备185.1汽液分离器185.2蒸汽冷凝器186.工艺计算汇总表197.对本设计进行评述19参考文献19201.设计题目:番茄双效并流加料蒸发装置设计2.任务书2.1设计任务及操作条件　含固形物6%（质量分率，下同）的鲜牛乳，拟经双效真空蒸发装置进行浓缩，要求成品浓度为25%，原料液温度为第一效沸点（60℃），加热蒸汽压力为300kPa(表)，冷凝器真空度为93kPa，日处理量为19吨/天，日工作时间为8小时，试设计该蒸发过程。假定采用中央循环管式蒸发器，双效并流进料，效间流动温差损失设为1K，第一效采用自然循环，传热

3、系数为900V/(m2·k)，第二效采用强制循环，传热系数为1800V/(m2·k)，各效蒸发器中料液液面均为1m，各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出，并假设各效传热面积相等，忽略热损失。2.2设计项目2.1写出设计计算书（计算过程及计算结果尽量表格化）。2.2蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的传热面积。2.3蒸发器的主要结构尺寸设计。2.4主要辅助设备选型，包括气液分离器及蒸汽冷凝器等。2.5绘制蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图。202.6对本设计进行评述。3.蒸发工艺设计计算3.1各效蒸发量及完成液液浓度估算3.1.1总蒸发量的计算W=F(1-)F==2735㎏/h则W=2735*(

4、1-)=2078.6㎏/h设两效的蒸发量相等,W1：W2=1:1.1且W1=1180.3Kg/hW2=938.4Kg/h则X1===0.1X2===0.253.1.2加热蒸汽消耗量和各效蒸发量据已知条件，定效间流动温差损失为1K，查饱和水蒸气表，列出各热参数值如下表各热参数值蒸汽压力（kpa）温度（℃）汽化热（kJ/kg）Ⅰ效加热蒸汽300133.472168Ⅰ效二次蒸汽19.960235520Ⅱ效加热蒸汽19.8592357Ⅱ效二次蒸汽8.642.32396进冷凝器蒸汽8.041.32398可计算β1==0β2===7.4*10—6K·㎏/JCPF=CPV(1-V)=4178*(1-0.0

5、6)=3927.32J/㎏·K在60℃下水的CPV=4178J/㎏·K热利用系数η一般可取0.98V1=(S1+FCPFβ1)*η1=S1η1=0.98S1V2=[S2+（FCPF-CPVV1）β2]*η2=[V1+（3000*3509.52-4178*0.924S1）*6.6*10-6]*0.826=0.67+77.9又知V1:V2=1；1.1则0.98S1+0.67S1+77.9=2078.6㎏/h得S1=1212.5㎏/hV1=0.98S1=1188.3㎏/hV2=898.3㎏/hS2=1188.3㎏/h4)换热面积得计算A1====11.04㎡A2====25.88㎡20因为所求换热

6、面积不相等，应根据各有效面积相等的原则重新分配各有效温差。方法如下：Δt1′=,Δt2′=又知A1=，A2=则相比可得Δt1′=,Δt2′=温差相加得，=Δt1′+Δt2′=则A=3.2多效蒸发溶液沸点和有效温度差的确定=(T1-Tk′)-式中——有效总温度差，为各效有效温度差之和，℃T1——第一效加热蒸汽的温度，℃Tk′——冷凝器操作压强下二次蒸汽的饱和温度，℃——总的温度差损失，为各效温度差损失之和，℃=′+″+′″，式中′——由于溶液的蒸汽压下降而引起的温差损失，或因沸点升高引起的温差损失，℃″——由于蒸发器中溶液的静压强而引起的温度差损失，℃′″——由于管路流体阻力产生压强而引起温度

7、差损失，℃20①校正法求Δ′Δ′=fΔ0′=0.0162Δ0′，式中Δ0′——常压下由于溶液蒸汽压下降引起的温差损失，℃f——校正系数，无因次Ti————操作压强下水的沸点，也是二次蒸汽的饱和温度，ri——操作压强下二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kgX1=0.1时，Δ0′=0.60℃f=0.0162==0.76X2=0.25时，Δ0′=0.94℃f=0.0162==0.67则可得Δ1′=fΔ0′=0.76*0.6