食品工程原理课程设计——蒸发器的设计

食品工程原理课程设计——蒸发器的设计

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时间:2018-11-25

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1、食品工程原理课程设计目录1、设计说明书…………………………………………………………………22、设计方案的确定……………………………………………………………33、方案说明……………………………………………………………………44、物料衡算……………………………………………………………………55、热量衡算……………………………………………………………………56、工艺尺寸计算………………………………………………………………97、附属设备尺寸计算…………………………………………………………158、主要技术参数……………………………

2、…………………………………179、计算结果汇总………………………………………………………………1710、设备流程及装备图…………………………………………………………1811、参考文献……………………………………………………………………21-20-食品工程原理课程设计设计说明书一、题目:蒸发器的设计设计蒸发量为4吨/小时的双效真空浓缩装置,用于浓缩番茄酱的生产。已知进料浓度为4.25%,成品浓度为28%,第一效真空度为600mmHg,第二效真空度为700mmHg。加热蒸汽的压力为0.15MPa二、原始数据:1、原料:浓度为

3、4.25%的番茄酱2、产品:浓度为28%的番茄酱3、生产能力:蒸发量四吨每小时,一天工作10个小时4、热源:加热蒸汽为饱和水蒸汽,压力0.15MPa5、压力条件:第一效为600mmHg的真空度,第二效为700mmHg的真空度三、设计要求内容:1、浓缩方案的确定:蒸发器的型式、蒸发操作流程、蒸发器的效数等。2、蒸发工艺的计算:进料量、蒸发水量、蒸发消耗量、温差损失、传热量、传热面积等。3、蒸发器结构的计算:加热室尺寸、加热管尺寸及排列、蒸发室尺寸、接管尺寸等。4、附属设备的计算:冷凝器、真空系统的选用5、流程图及装配图绘制

4、四.设计要求1、设计说明书一份;2、设计结果一览表;蒸发器主要结构尺寸和计算结果及设备选型情况等;3、蒸发器流程图和装配图设计方案的确定1.-20-食品工程原理课程设计蒸发器的确定:选用外加热式蒸发器,它的特点是加热室与分离室分开,便于清洗和更换。这种结构有利于降低蒸发器的总高度,所以可以采用较长的加热管。并且,因循环管不受热而增大了溶液的循环速度,可达1.5m/s。1.蒸发器的效数:双效真空蒸发。真空操作的压力小,故在蒸发器内物料的沸点就低,对于番茄这种热敏性较高的物料,采用真空蒸发降低沸点是有必要的。采用多效蒸发是减

5、少加热蒸汽耗用量,提高热能经济性的有效措施。然而也不能无限地增加效数。理由如下:(1)效数越多,节省地加热蒸汽量就越少。由单效改为双效时,加热蒸汽用量可减少50%,但由四效改为五效只能节省10%,热能经济性提高不大。(2)效数越多,温度差损失越大,分配到各效的有效温度差就越小。为了维持料液在溶液沸腾阶段,每效的有效温度差不能小于5--7摄氏度。这样也限制了效数的增加。(3)热敏性溶液的蒸发,一般不超过三效。2.加热方式:直接饱和蒸汽加热,压力0.15Mpa。3.操作压力:Ⅰ效为600mmHg真空度,Ⅱ效为700mmHg真

6、空度。4.加料方式:并流式。其优点在于:(1)后一效蒸发室的压强比前一效的低,故溶液在效简述送不用泵而利用各效简的压力差;(2)后一效溶液的沸点较前一效的低,溶液进入后效时发生闪蒸现象,产生较多二次蒸汽;(3)高浓度溶液的温度依效序降低对浓缩热敏性食品有利。5.辅助设备:冷凝器用水喷式冷凝器;惯性捕集器方案说明1.本流程采用直接蒸汽加热,双效外加热式蒸发器,并流法蒸发。使用25℃水作为冷却剂,冷凝水出口温度为40℃。2.设备流程:1)物料:预热杀菌后的番茄酱由循环泵由下部进入,流经管内,由上部进入-20-食品工程原理课程

7、设计蒸发分离室,先经加热器的管内上升,通过弯头进入另一台加热器,经加热料液由管内下降,以切线方向进入Ⅰ效蒸发分离器进行汽液分离。然后由物料泵送至Ⅱ效再蒸发。料液料液聚集到倾斜的底部,由排出口与循环管连接,经液位平衡器至Ⅰ效蒸发室,当Ⅰ效蒸发室达到平衡液位时,料液直接进入Ⅱ效加热器。蒸发产生的二次蒸汽与物料一起进入分离器。由二效分离器出来的物料浓度达到所要求28%。2)加热蒸汽:Ⅰ效蒸发与其预热管内物料的热能由蒸汽供给,Ⅱ效蒸发和预热管内物料的热能全部为一效二次蒸汽供给。Ⅱ效二次蒸汽全部进入水喷式冷凝器冷却。3)本流程采用

8、直接蒸汽加热,双效外加热式蒸发器,顺流法蒸发。优点是料液沸点依效序递降,因而当前效料液进入后效时,便在降温的同时放出其显热,供一小部分水分汽化,增加蒸发器的蒸发量。使用25℃水作为冷却剂,冷凝水出口温度为40℃。真空蒸发的条件:不断供给热量;要维持番茄酱的沸腾,需要不断供给热量。必须顺速排除二次蒸汽;如不及时排除二次

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