食品工程原理课程设计--日产13吨浓缩牛奶蒸发器的设计

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1、食品工程原理课程设计题目:日产13吨浓缩牛奶蒸发器的设计系别:食品与生物工程学院专业:_食品科学与工程学号:201106031090姓名:张子璇指导教师:王健柏联系电话：151069035202013年12月31日21目录第一章任务书41.设计题目及原始数据4第二章蒸发工艺设计计算4§2·1蒸浓液浓度计算4§2·2溶液沸点和有效温度差的确定5§2·2·1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失6§2·2·2各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失6§2·2·3由经验不计流体阻力产生压降所引起的温度差损失7§2·3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算-----

2、-------------------------------------------8§2·4蒸发器的传热面积和有效温度差在各效中的分布9§2·5有效温差再分配9第三章蒸发器工艺尺寸计算12§3·1加热管的选择和管数的初步估计12§3·1·1加热管的选择和管数的初步估计12§3·1·2循环管的选择13§3·1·3加热室直径及加热管数目的确定13§3·1·4分离室直径与高度的确定14§3·2接管尺寸的确定14§3·2·1溶液进出口15§3·2·2加热蒸气进口与二次蒸汽出口15§3·2·3冷凝水出口15第四章、蒸发装置的辅助设备15§4·1气液分离器15§4

3、·2蒸汽冷凝器16§4·2·1由计算可知,进入冷凝器的二次蒸汽的体积流量可计算得到冷凝器的直径D1621第五章工艺计算汇总表16第六章工艺流程图、主体设备结构图17§6-1工艺流程图17§6-2主体设备结构图19第七章课程设计心得20参考文献：2121第一章任务书一、设计题目日产13吨浓缩牛奶蒸发器的设计二、原始数据：加热蒸气压：240kpa冷凝器真空度：92kpa绝对压力：1.3pa原料浓度：13%成品浓度：42%牛奶原料密度：1030kg/m日产量：13T/天日工作时间：10h生产车间在一楼冷凝水使用深井水，平均水温10℃第二章蒸发工艺设计计算§2·1

4、蒸浓液浓度计算多效蒸发的工艺计算的主要依据是物料衡算和、热量衡算及传热速率方程。计算的主要项目有：加热蒸气（生蒸气）的消耗量、各效溶剂蒸发量以及各效的传热面积。计算的已知参数有：料液的流量、温度和浓度，最终完成液的浓度，加热蒸气的压强和冷凝器中的压强等。蒸发器的设计计算步骤多效蒸发的计算一般采用试算法。(1)根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸气压强及冷凝器的压强），蒸发器的形式、流程和效数。(2)根据生产经验数据，初步估计各效蒸发量和各效完成液的浓度。(3)根据经验假设蒸气通过各效的压强降相等，估算个效溶液沸点和有效总温差。(4)根据蒸

5、发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。(5)根据传热速率方程计算各效的传热面积。若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3)至（5），直到所求得各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。21F==4200kg/h总蒸发量:W=F（1-）=4200(1-)=2900.0kg/h并流加料蒸发中无额外蒸汽引出,可设:W2=1:1.1而W=W1+W2=2900.0kg/h由以上三式可得:W1=1381kg/h;W2=1519kg/h;设各效间的压强降相等，则总压强差为：X1==0.19;X2==0.42§2·2溶液沸点

6、和有效温度差的确定由各效的二次蒸汽压强从手册中查得相应的二次蒸汽温度和汽化潜热列与下表中:蒸汽压力（KPa）温度(℃)汽化热(kJ/kg)一效加热蒸汽341138.12150.7一效二次蒸汽19.9602393.9二效加热蒸汽19.8592313.4二效二次蒸汽1350.22380.5进冷凝器蒸汽943.82397.0多效蒸发中的有效传热总温度差可用下式计算：有效总温度差式中-----有效总温度差，为各效有效温度差之和，℃。-----第一效加热蒸气的温度，℃。-----冷凝器操作压强下二次蒸气的饱和温度，℃。-------总的温度差损失，为各效温度差损失之

7、和，℃，=/+//+///式中/---由于溶液的蒸汽压下降而引起的温度差损失，℃，//---由于蒸发器红溶液的静压强而引起的温度差损失，℃，///----由于管道流体阻力产生压强降而引起的温度差损失，℃，21§2·2·1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失则f=0.0===0.28℃ｆ=0.0=0.71=1.28℃=0.28+1.28=1.56℃§2·2·2各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失由于蒸发器中溶液静压强引起的温度差损失某些蒸发器在操作时，器内溶液需维持一定的液位，因而蒸发器中溶液内部的压强大于液面的压强，致使溶液内部的沸点较液面处的为高

8、，二者之差即为因溶液静压强引起的温度差损失，为简便起见，日夜内部的