异型竖板式降膜蒸发器的毕业设计.doc

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1、异型竖板式降膜蒸发器的毕业设计一、原始依据（文献综述等）现今社会的乳制品行业已达到空前的繁荣，有消毒牛乳、酸牛乳、淡炼乳、甜炼乳、奶粉、麦乳精、奶油、干酪等，还有各种饮料和冷食。牛乳之所以深受人们的喜爱，是因为它有以下特点：牛乳经杀菌后不需要进行任何调理剂可使用；牛乳可以被人体几乎全部消化吸收；牛乳含有各种营养成份，适合人体生理需要；牛乳还有能促进人体生长发育以及维持健康水平的几乎一切必需的营养成份；为了取得与牛乳同等量的营养成份，若用其他谷物提供，在数量上要比牛乳多消耗好几倍。因此，牛乳可以被认

2、为是迄今为止的一种比较理想的营养食品。根据牛乳的特性，对牛乳的浓缩提出了各种方案，其中最突出的是管式蒸发器和板式蒸发器。近期，板式蒸发器的研究有了很大的突破，大有代替管式蒸发器的趋势。此次毕业设计就是根据板式蒸发器的特点，总结前人的经验，设计出新型的板式蒸发器。浓缩是许多乳制品生产过程中的一个重要工序。在奶粉的生产过程中，约有84%的水分通过浓缩除去。浓缩蒸发水分是干燥蒸发水分的5.4倍。由此可见，用于浓缩的蒸发设备是奶粉生产的关键设备。由于乳液为热敏性物料，这就要求其蒸发过程中温度不宜过高，乳液

3、在蒸发设备中的停留时间也不宜太长。为了适应这一要求，真空降膜蒸发设备被广泛用来进行乳液的浓缩。多效降膜蒸发设备有许多优点，其浓缩比大、粘度范围大、传热效果好、蒸汽和水的耗量少、处理量大。而且在降膜蒸发器中，乳液的蒸发温度低，受热时间短，营养成份损失少，有利于提高产品的质量，保持良好的色、香、味。并且也便于实现过程的自动化。但对于管式降膜蒸发器，却存在不少的缺点，主要有：物料不能循环；当管内流体速度较大时，会引起液体分布不均，造成传热系数下降，并有干壁现象发生，这在食品加工行业中是绝对不允许的。而板

4、式蒸发器却很好地解决了这些问题，适用范围比较广，因此渐渐被人们所认可。蒸发浓缩过程需要消耗大量的热能，为了节约能量，国内外大部分乳品厂家已采用了多效降膜蒸发设备，并采用了二次蒸汽再利用技术。与此同时，科技工作者还致力于提高降膜蒸发器设计的合理性，这也是节能措施的一个重要方面。降膜板式蒸发器目前还处于探索阶段。从生产来看，各项技术指标均达到了预期的满意效果，是一种新型的高效节能蒸发设备。因此，它将以全新的姿态出现在各食品加工行业里。它采用了波纹状的异性板片来代替了传统的长管式加热元件，液体自上而下自

5、由流动，且降膜蒸发。由于布液器的均匀布液，加热面的有效利用率高。试验测定，如果生产能力一定所需的加热面积与管式相比可减少25—30%，因而大大提高了加热蒸发的热效率。同时，板式降膜蒸发器的物料走板的外侧，只要适当设置观察孔，就可以方便地观察物料的流动情况，便于随时检查和调整，因此这种设备为我们的操作和管理带来了方便；而且也便于随时观察加热面的结垢情况，并及时加以清洗，因此，这种设备又为我们清洗污垢带来了方便。另外，这种装置的一大突出的优点就是节能。和强制循环的其他设备相比，循环泵所需动力只是强制循

6、环的1/3的，如果在配置一定的节能装置，如在二次蒸汽的出口处配置合适的水力喷射装置，重新利用二次蒸汽，从而可使蒸汽的用量减少，节省了加热能源。这种设备不仅具有如此多的优点，而且还隐藏着巨大的发展潜力。只要我们解决了异性板与蒸汽进口和冷凝水出口的活动连接问题，我们就可以在一台蒸发器内安装2~3组加热元件，根据生产需要任意调节传热面积，而且在一台设备内可以同时处理不同物料或不同浓度的物料，大大减少了生产的投资费用，而且在处理结垢时无需停车，从而保持了蒸发器的高效运转，提高了效益，同时方面了操作。二、设

7、计内容和要求：（说明书、专题、绘图、试验结果等）1.设计内容：本设计主要是根据板式蒸发器的特点，总结前人的经验，设计出新型的板式蒸发器，已达到牛奶浓缩的目的。由于乳液为热敏性物料，这就要求其蒸发过程中温度不宜过高，乳液在蒸发设备中的停留时间也不宜太长。为了适应这一要求，真空降膜蒸发设备被广泛用来进行乳液的浓缩。多效降膜蒸发设备有许多优点，其浓缩比大、粘度范围大、传热效果好、蒸汽和水的耗量少、处理量大。而且在降膜蒸发器中，乳液的蒸发温度低，受热时间短，营养成份损失少，有利于提高产品的质量，保持良好的

8、色、香、味。并且也便于实现过程的自动化。研究步骤：(1)牛奶的生产工艺流程，蒸发系统流程的选取1)牛奶的生产工艺流程的确定2)蒸发器的选型3)蒸发器流程的选取4)蒸发器操作流程图的确定(2)工艺计算1)原始数据处理2)蒸发系统的物料衡算和热量衡算3)蒸发器传热面积计算4)蒸发器强度和效率的计算5)临界热负荷的校和6)管路的计算7)附属设备的设计和选型(3)结构设计与强度计算1)加热元件的结构设计2)布液装置的结构设计3)蒸发器各部件的强度计算4)气液分离器的设计与计算5)杀菌器、预