年產(chǎn)40000噸濃縮蘋(píng)果汁工廠的設(shè)計(jì)

1、2 工藝流程及論證2.1工藝流程揀選臺(tái)揀選臺(tái)原料果果池暫存小提升機(jī)小提升機(jī)毛刷機(jī)洗果機(jī)大提升機(jī)大提升機(jī)破碎破碎壓榨3壓榨2壓榨1濁汁罐暫存1濁汁罐暫存2預(yù)巴殺，冷卻1預(yù)巴殺，冷卻2酶解澄清(4個(gè))超濾濾汁罐暫存2脫色脫色酶解澄清(4個(gè))超濾濾汁罐暫存1濃縮五效管式五效管式濃縮成品罐成品罐成品罐成品罐后巴殺，冷卻無(wú)菌灌裝無(wú)菌灌裝果渣果渣果膠酶 淀粉酶 濁汁 濁汁果膠酶淀粉酶濁汁 濁汁圖2-1 濃縮蘋(píng)果汁工藝流程圖 對(duì)工藝流程進(jìn)行分析，分解各個(gè)步驟，流程如下： 原料果驗(yàn)收清洗揀選破碎壓榨粗濾第一次巴氏殺菌冷卻酶解澄清超濾脫色濃縮混合第二次巴氏殺菌包裝材料驗(yàn)收無(wú)菌灌裝冷藏成品。2.2工藝流程解說(shuō)2.

2、2.1收果與運(yùn)輸(1)蘋(píng)果主要從當(dāng)?shù)厥占?，?yīng)為新鮮的蘋(píng)果，以免水分蒸發(fā)太多、影響原料利用率。(2)運(yùn)輸不當(dāng)往往會(huì)造成很大的損失，因此蘋(píng)果的運(yùn)輸也是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。運(yùn)輸時(shí)必須注意保持原料完整性，防止震蕩、細(xì)菌侵入等造成原料浪費(fèi)。盡量縮短中途停留時(shí)間，提高運(yùn)輸效率，以免蘋(píng)果變質(zhì)。2.2.2原料的驗(yàn)收每年4月、6月、7月份由采供部負(fù)責(zé)分三次對(duì)原料產(chǎn)地進(jìn)行普查，確定安全收購(gòu)區(qū)域。4月份采土樣，6月份、7月份采蘋(píng)果樣由化驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)農(nóng)藥殘留及重金屬，根據(jù)供貨數(shù)量以及化驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果評(píng)定合格供應(yīng)商。原料供應(yīng)商應(yīng)具備“農(nóng)藥殘留普查合格證明”，在原料果進(jìn)廠時(shí)，檢查每車(chē)原料果的“農(nóng)藥殘留普查合格證明”，對(duì)無(wú)此證

3、明的蘋(píng)果拒收，并做記錄。蘋(píng)果質(zhì)檢部按照HS/ISO C-GL-106-2002蘋(píng)果收購(gòu)程序和HS/ISO C-GL-102-2002蘋(píng)果質(zhì)檢辦法對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行檢驗(yàn)、將檢驗(yàn)合格的蘋(píng)果收入果槽，不合格的蘋(píng)果拒收。無(wú)菌袋、液袋或罐箱及酶制劑等輔料進(jìn)廠后，采供部及時(shí)委托技術(shù)質(zhì)檢部進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后允許入庫(kù)。包裝材料常溫貯存，使用時(shí)依照先進(jìn)先出的原則；酶制劑存放在0-5的冷藏庫(kù)中，使用時(shí)依照先進(jìn)先出的原則。清洗材料、消毒劑等輔料進(jìn)廠后，采供部及時(shí)委托質(zhì)檢部進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后入庫(kù)，分類(lèi)存放并做明確的標(biāo)識(shí)。2.2.3蘋(píng)果的預(yù)處理步驟：(初驗(yàn)合格的蘋(píng)果)稱(chēng)重計(jì)量暫存初洗蘋(píng)果在采收后表面常附有灰塵，碎葉等雜物，

4、必須進(jìn)行初步清洗，初步清洗有兩個(gè)過(guò)程，水流輸送清洗和提升機(jī)噴淋清洗。在清洗時(shí)把粘附在原料上的泥土、雜質(zhì)、粉塵、沙粒等洗掉，去除殘留的農(nóng)藥和部分微生物，清洗環(huán)節(jié)必須符合食品衛(wèi)生要求。果槽及周邊環(huán)境衛(wèi)生由裝卸工負(fù)責(zé)，每天必須沖冼，并保持全天干凈衛(wèi)生。2.2.4揀選在揀選臺(tái)上對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行揀選，主要揀出霉?fàn)€變質(zhì)果，按照揀選要求規(guī)定削去腐爛點(diǎn)，把一些腐敗的蘋(píng)果或腐爛部分去除掉（腐爛率2%），一些雜質(zhì)通過(guò)揀選臺(tái)被揀出，以免下一步進(jìn)行破碎時(shí)這些雜物進(jìn)入蘋(píng)果汁，在揀選后隨機(jī)抽查一定量的蘋(píng)果(1kg)，然后稱(chēng)重并計(jì)算。2.2.5清洗在洗果機(jī)上通過(guò)毛刷及水流噴淋進(jìn)行蘋(píng)果的清洗，通過(guò)破碎前的提升機(jī)進(jìn)行清洗。2.2.6

5、破碎通過(guò)破碎機(jī)將清洗干凈的蘋(píng)果用破碎機(jī)破碎為4-6mm的果漿，以備后面進(jìn)行壓榨。在破碎的過(guò)程中要控制力度，否則在泵送過(guò)程中會(huì)受到影響，影響泵送的效率。依據(jù)蘋(píng)果收購(gòu)季節(jié)以及品種，破碎顆粒有所不同。要求分前、中、后三期更換破碎機(jī)篩網(wǎng)，分別用小、中、大篩網(wǎng)。在每年新收蘋(píng)果時(shí)，由于蘋(píng)果成熟度不夠，一般控制在lcm-2cm之間，可以提高出汁率。到后期由于蘋(píng)果成熟度增加，壓榨時(shí)如果顆粒過(guò)小，會(huì)在表面形成一層膠膜，阻止汁液的滲出，降低出汁率，這時(shí)一般控制在2cm-3cm之間。2.2.7壓榨壓榨所采用的是帶式壓榨機(jī)。在壓榨過(guò)程中果漿分布盡可能的均勻，果漿厚度控制在3cm-6cm之間，榨帶張力的調(diào)節(jié)，根據(jù)果漿的

6、性質(zhì)加以調(diào)節(jié)，以出汁率作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。如果需要，可以在一次壓榨后的果渣加等量水浸漬后再進(jìn)行二次壓榨，可提高果汁出汁率，但在后期由于成熟度較高，增加的出汁率已無(wú)經(jīng)濟(jì)性可言，就取消這一步操作。一榨：壓榨時(shí)間：50-60min；出汁率：80-85%；二榨：加水量：果渣水11；設(shè)定出汁率：50%；壓榨時(shí)間：30-40 min。2.2.8第一次巴氏殺菌通過(guò)破碎壓榨后，果汁一直暴露在空氣中，由于多酚氧化酶產(chǎn)生的褐變將提高成品的色值，降低品質(zhì)。此外還會(huì)受到一定的細(xì)菌污染，因此要進(jìn)行第一步巴氏殺菌。殺菌的主要目的有三個(gè)：(1)滅酶(2)殺菌(3)淀粉糊化。若殺菌不徹底，可造成致病菌殘留、微生物腐敗。在97

7、77;2的巴氏滅菌裝置中維持30秒殺滅細(xì)菌、使蘋(píng)果中固有的酶失活，使蘋(píng)果中含有的淀粉糊化，之后果汁經(jīng)管道進(jìn)入冷卻板片迅速降溫至49-52，,由管道送至酶解澄清罐，以方便下一步進(jìn)行酶解。2.2.9酶解加入淀粉酶、果膠酶進(jìn)行酶降解，在其作用下，果汁中的果膠和淀粉被分解成可溶性的小分子物質(zhì)。要求：酶制劑存放溫度在0-5；酶反應(yīng)溫度49-52；從酶解罐進(jìn)料開(kāi)始到出料結(jié)束，酶解時(shí)間90min。經(jīng)檢測(cè)均為顯陰性時(shí)，再根據(jù)終產(chǎn)品色值要求，在酶解罐中采取加或不加活性炭澄清劑。經(jīng)過(guò)酶降解和澄清后的果汁直接進(jìn)入超濾循環(huán)罐，以備精過(guò)濾。2.2.10超濾超濾開(kāi)機(jī)時(shí)要求濁度為O.1-0.6NTU時(shí)，方可向下一工序送料。

8、每半個(gè)小時(shí)要對(duì)滲透液做有無(wú)雜質(zhì)感官檢測(cè)。在超濾滲透液流量不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要時(shí)，應(yīng)按規(guī)定程序清洗，清洗前須加水稀釋循環(huán)罐果汁，過(guò)濾至糖度低于2.0oBX時(shí)，超濾方可排空。超濾膜一般選用聚砜膜，截留分子量一般為30000dalton。2.2.11樹(shù)脂脫色脫色的需要根據(jù)產(chǎn)品的色值來(lái)決定。超濾后清汁由清汁罐泵入樹(shù)脂柱，經(jīng)過(guò)樹(shù)脂的吸附作用進(jìn)行脫色處理，除去果汁中的單寧、酚類(lèi)物質(zhì)。一般選用大孔吸附樹(shù)脂HPD200L用于濃縮蘋(píng)果汁的生產(chǎn)。大孔吸附樹(shù)脂能使果汁保持原有新鮮的滋味和香氣。脫色樹(shù)脂要求：吸附終點(diǎn)清汁指標(biāo)： 色值65%；脫酸樹(shù)脂吸附要求：吸附終點(diǎn)清汁指標(biāo)：酸度：0.04%；顏色：水白色。2.2.12濃

9、縮本設(shè)計(jì)5效管式蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮。實(shí)踐表明，采用5效管式蒸發(fā)器擁有較好的經(jīng)濟(jì)性。清汁進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，一般濃縮到原體積的l/6左右，可以控制最終糖度在70±1Brix。2.2.13批次罐指標(biāo)調(diào)整經(jīng)過(guò)濃縮的產(chǎn)品用泵輸送至批次罐中暫存，當(dāng)液位達(dá)到攪拌器（大概達(dá)到25t物料）時(shí)開(kāi)始攪拌，果汁邊進(jìn)邊攪拌，罐滿(mǎn)后攪拌均勻，將攪拌均勻的果汁做為一個(gè)批次，開(kāi)始攪拌直到進(jìn)料結(jié)束后40-60min止；批次罐進(jìn)料約30t時(shí)做糖度檢測(cè)，以便及時(shí)調(diào)整進(jìn)料糖度。停止攪拌后測(cè)糖度、色值、濁度指標(biāo)、酸度(有要求時(shí)測(cè))。批次罐滿(mǎn)罐后化驗(yàn)員按照內(nèi)控指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，微生物化驗(yàn)員每罐檢測(cè)耐酸耐熱菌指標(biāo)。中心化驗(yàn)室化驗(yàn)員

10、每天抽測(cè)一次批次罐果汁的甲胺磷、棒曲霉毒素、富馬酸、乳酸；符合內(nèi)控指標(biāo)要求后，下發(fā)灌裝通知單。接到灌裝通知單后，將濃汁通過(guò)羅茨泵輸入巴氏殺菌板片進(jìn)行殺菌。2.2.14第二次巴氏殺菌在灌裝前必需經(jīng)過(guò)巴氏殺菌，這是HACCP計(jì)劃第三個(gè)CCP點(diǎn)，過(guò)程中要注意控制溫度和保持時(shí)間。將進(jìn)入第二次巴氏滅菌裝置中的果汁，在97±2的溫度下，維持30s左右，使在前段加工中可能繁殖的微生物殺死，以防止致病菌殘留和微生物腐敗。滅菌后的果汁由管道送入冷卻裝置迅速冷卻至15-20，進(jìn)入灌裝工段。此CCP點(diǎn)控制要求是殺菌后的果汁微生物指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)10個(gè)/mL，大腸菌群3個(gè)/100mL，酵母/霉菌10個(gè)/mL，

11、致病菌不得檢出。 2.2.15無(wú)菌灌裝后巴氏殺菌無(wú)菌灌裝的三個(gè)條件：(1)物料的無(wú)菌(2)包裝材料的無(wú)菌(3)灌裝環(huán)境的無(wú)菌。采用進(jìn)口的罐裝機(jī)進(jìn)行灌裝，灌裝前先將灌裝口噴射高溫（95）蒸汽，殺死可能存在的微生物，再開(kāi)始灌裝，灌裝重量通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)來(lái)控制。灌裝后的成品直接入庫(kù)。2.3工藝質(zhì)量指標(biāo)控制表2-1 濃縮蘋(píng)果汁檢驗(yàn)指標(biāo)要求一覽表指標(biāo)類(lèi)型指標(biāo)項(xiàng)目單位指標(biāo)感觀指標(biāo)色澤香氣及滋味外觀形態(tài)雜質(zhì)呈棕黃色或棕紅色，久置后稍許變深。將濃縮汁稀釋至可溶性固形物為10%-20%，果汁應(yīng)具有新鮮蘋(píng)果固有的滋味與香氣，無(wú)異味。呈現(xiàn)透明狀，無(wú)沉淀物、懸浮物。不允許有肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)。衛(wèi)生指標(biāo)鉛銅砷細(xì)菌總數(shù)大腸菌群

12、致病菌耐酸耐熱菌霉菌和酵母菌棒曲霉素mg/kgmg/kgmg/kg個(gè)/mL個(gè)/100mL個(gè)/mL個(gè)/mLg/kg0.25.00.1103不得檢出11040理化指標(biāo)可溶性固形物總酸PH值透光率T625nm色值T440nm濁度乙醇果膠試驗(yàn)淀粉試驗(yàn)富馬酸熱穩(wěn)定性Brix%g/kgmg/kg71±10.895553.03.00陰性陰性5穩(wěn)定3 物料衡算與主要設(shè)備選型依據(jù)：年產(chǎn)40000t濃縮果汁計(jì)，每年實(shí)際生產(chǎn)按照6個(gè)月計(jì)算，每月按照30天計(jì)算。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，本榨季一旦開(kāi)始，便全天24h全部安排生產(chǎn)，考慮期間設(shè)備維護(hù)、班間工人就餐以及其它影響因素，每天按照18h（分3班制，每班實(shí)際工作時(shí)間為6h

13、）生產(chǎn)計(jì)算。3.1濃縮果汁班產(chǎn)量的確定日產(chǎn)濃縮汁量為：40000t÷180天222.22t/d班產(chǎn)濃縮汁量為：222.22 t÷3班74.07t/班3.2原料果的日收購(gòu)量的確定通過(guò)酶解、超濾和脫色得到的澄清果汁經(jīng)蒸發(fā)濃縮，一般濃縮到原來(lái)質(zhì)量的1/5-1/7，糖度在65%-75%左右。在設(shè)計(jì)按照濃縮到1/6，濃縮果汁的濃度為70±1 Brix來(lái)計(jì)算。因此澄清果汁班產(chǎn)74.07t×6444.42t生產(chǎn)的損耗計(jì)算如下：表3-1 生產(chǎn)的損耗一覽表項(xiàng)目損失量（%）揀選清洗破碎壓榨（去渣）第一次巴氏殺毒、酶解超濾、濃縮第二次巴氏殺毒、冷卻、灌裝0.50.20.213

14、.20.40.3（0.10.2）0.2出汁率為：100%0.5%0.2%0.2%13.2%0.4%0.3%0.2%85%所以每天(3班)需將3×444.42t÷85%1568.54t新鮮蘋(píng)果進(jìn)行生產(chǎn)，即，每生產(chǎn)1t濃縮蘋(píng)果汁需要1568.54÷222.227.06t新鮮蘋(píng)果。3.3設(shè)計(jì)條件本設(shè)計(jì)每日工作為3班制，每班實(shí)際工作時(shí)間為6h，因此平均1h生產(chǎn)濃縮果汁222.22 t÷1812.35t即榨取澄清果汁444.42t÷674.07t即每小時(shí)需要投入生產(chǎn)的蘋(píng)果1568.54t÷1887.14t3.4設(shè)備選型及論證(1)小提升機(jī)小提升

15、機(jī)的作用是將水流輸送槽送來(lái)的蘋(píng)果提升到揀果臺(tái)，此段是整個(gè)車(chē)間的咽喉要道，如果設(shè)備停止工作，后段將無(wú)果加工。對(duì)比進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格，相差比例不大，因此選用兩臺(tái)意大利TMCI生產(chǎn)的提升機(jī)。投入生產(chǎn)的蘋(píng)果的質(zhì)量流量為87.14t/h，接近90t/h，故技術(shù)要求應(yīng)為45t/h，電功率25kw。(2)撿果臺(tái)從小提升機(jī)提升后蘋(píng)果進(jìn)入揀選臺(tái)，進(jìn)行人工揀果，采用意大利TMCI生產(chǎn)的撿果臺(tái)，原因同上。也是兩臺(tái)，技術(shù)要求同上，電功率30kw。(3)大提升機(jī)大提升機(jī)的作用是將揀選過(guò)的蘋(píng)果提升到洗果機(jī)進(jìn)行清洗，仍然采用意大利TMCI生產(chǎn)的提升機(jī)，原因同上，技術(shù)要求45t/h，電功率30kw。(4)毛刷機(jī)、洗果機(jī)對(duì)蘋(píng)

16、果進(jìn)行毛刷清洗，主要去掉黏附的雜物，之后進(jìn)行水流噴射清洗。分別選用意大利TMCI生產(chǎn)毛刷機(jī)和上海神農(nóng)生產(chǎn)的洗果機(jī)。技術(shù)要求均為45t/h。 (5)破碎機(jī)將清洗過(guò)的蘋(píng)果進(jìn)行破碎，根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)破碎程度，為保證顆粒均勻度，選用德國(guó)BELLMER生產(chǎn)的破碎機(jī)，避免影響出汁率。生產(chǎn)能力：45t/h； 電機(jī)功率：30×2kw；物料流量G87.14t/h×(100%0.5%-0.2%)86.53 t/h；蘋(píng)果汁質(zhì)量密度接近于水，故其密度取103kg/m3，則質(zhì)量流量為VG/86.53×103kg/h÷103kg/m386.53 m3/h；為保證破碎充分，定破碎時(shí)間

17、為15min，V有效：設(shè)備有效容積；V：流量；：滯留時(shí)間；V有效V86.53÷60 m3/ min×15min21.63 m3；取破碎機(jī)兩臺(tái)，即n2，填充系數(shù)取70%，則單臺(tái)設(shè)備容積V單15.45 m32860×2380×2270 mm3；故外型尺寸(長(zhǎng)×寬×高)(mm)：2860×2380×2270。(6)帶式壓榨機(jī)對(duì)破碎的蘋(píng)果進(jìn)行壓榨取汁，這一步關(guān)系到產(chǎn)品得率，因此選用德國(guó)BELLMER生產(chǎn)的帶式壓榨機(jī)，出汁率有保證。生產(chǎn)能力：45t/h；電功率：40kw；物料流量G87.14t/h×(100%0.5

18、%-0.2%0.2%)86.36 t/h；蘋(píng)果汁質(zhì)量密度接近于水，故其密度取103kg/m3，則質(zhì)量流量為VG/86.36×103kg/h÷103kg/m386.36 m3/h；為保證壓榨充分，定壓榨時(shí)間為15min，V有效：設(shè)備有效容積；V：流量；：滯留時(shí)間；V有效V86.36÷60 m3/ min×15min21.59 m3；取帶式壓榨機(jī)兩臺(tái)，即n2，填充系數(shù)取70%，則單臺(tái)設(shè)備容積V單15.42 m35315×1915×1515 mm3；故外型尺寸(長(zhǎng)×寬×高)(mm)：5315×1915×

19、;1515。(7)國(guó)產(chǎn)壓榨機(jī)在蘋(píng)果成熟度不夠的時(shí)候，將壓榨過(guò)的果渣用等量水混合后再壓榨一次，可以提高出汁率。此步作為前道的補(bǔ)充，僅在必要的時(shí)候使用，非關(guān)鍵設(shè)備，因此采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，為江蘇靖江食品機(jī)械廠生產(chǎn)。規(guī)格同上。(8)罐群整廠的各種儲(chǔ)罐較多，國(guó)產(chǎn)罐完全可以達(dá)到要求。小罐可以由廠家加工后運(yùn)到廠里，大罐由供應(yīng)廠家現(xiàn)場(chǎng)制作。根據(jù)不同情況必要選擇不同大小、種類(lèi)的罐。(9)超濾設(shè)備選擇兩臺(tái)國(guó)產(chǎn)設(shè)備，以達(dá)到生產(chǎn)要求，采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備可以降低整廠投資。兩臺(tái)設(shè)備在使用中可以調(diào)劑生產(chǎn)，方便檢修和膜的再生。超濾設(shè)備也就是超精過(guò)濾裝置，是包括30組膜堆（各由20個(gè)膜管串聯(lián)而成）、一臺(tái)循環(huán)泵、一臺(tái)清汁泵、CIP兼清汁罐

20、以及連接管路、監(jiān)控儀表和電控柜,安置于兩個(gè)底盤(pán)上,構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元體。生產(chǎn)能力：40t/h；電功率：50kw；物料流量G87.14t/h×(100%0.5%-0.2%0.2%13.2%0.4%)74.50 t/h；蘋(píng)果汁質(zhì)量密度接近于水，故其密度取103kg/m3，則質(zhì)量流量為VG/74.50×103kg/h÷103kg/m374.50 m3/h；定超濾時(shí)間為30min，V有效：設(shè)備有效容積；V：流量；：滯留時(shí)間；V有效V74.50÷60 m3/ min×30min37.25 m3；取超濾設(shè)備兩臺(tái)，即n2，則單臺(tái)設(shè)備有效容積V單有效18.

21、62 m3；每根膜管的有效容積V管有效0.03m33×107mm3；設(shè)每根膜管橫截面的直徑為100 mm，橫截面積SR2×502 mm27854 mm2；則每根膜管長(zhǎng)L3820 mm；故技術(shù)指標(biāo)如下表所示。表3-2 單個(gè)膜管性能型號(hào)KJ-ESUF9050W直徑×長(zhǎng)度100×3820mm過(guò)濾面積7854 mm2濾膜材料聚丙烯中空纖維和復(fù)合聚砜中空膜不可溶固形物允許含量30%技術(shù)要求40t/h處理溫度5055表3-3 膜堆性能(依膜管數(shù)增減)使用膜管數(shù)量20×30個(gè)過(guò)濾面積4.7124 m2果汁回收率96%98%(不可溶固形物初始含量3% ,且兩次

22、過(guò)濾)裝機(jī)功率50kW結(jié)構(gòu)材料全部為不銹鋼SUS304(10)蒸發(fā)器運(yùn)用兩臺(tái)意大利TMCI生產(chǎn)的5效管式蒸發(fā)器。采用管式蒸發(fā)器可以降低單位產(chǎn)品的蒸汽消耗量，比較經(jīng)濟(jì)。而中央循環(huán)管式蒸發(fā)器有“標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器”之稱(chēng)，其加熱室由垂直管束組成，中間有一根直徑很大的管子，能促進(jìn)溶液的自然循環(huán)，提高管內(nèi)的對(duì)流傳熱系數(shù)，強(qiáng)化蒸發(fā)過(guò)程。選用這種蒸發(fā)器是由于其結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、傳熱效果好及操作可靠等優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)能力：40t/h；電功率：55kw；物料流量G87.14t/h×(100%0.5%-0.2%0.2%13.2%0.4%0.1%)74.42 t/h；蘋(píng)果汁質(zhì)量密度接近于水，故其密度取103kg/m

23、3，則質(zhì)量流量為VG/74.42×103kg/h÷103kg/m374.42 m3/h；定蒸發(fā)時(shí)間為30min，V有效：設(shè)備有效容積；V：流量；：滯留時(shí)間；V有效V74.42÷60 m3/ min×30min37.21 m3；取蒸發(fā)器兩臺(tái)，即n2，填充系數(shù)取70%，則單臺(tái)設(shè)備有效容積V單26.58 m3； 現(xiàn)按總?cè)莘e26.58 m3計(jì)算V全V桶2 V封26.58m3，封頭折邊忽略不計(jì)，以方便計(jì)算：則V全0.785D2×2D/24×D3×226.58m3解方程得：D2.439m； 取D2.43m，則H2D4.86m；根據(jù)生物工

24、程工廠設(shè)計(jì)概論通用桶罐系數(shù)表，查得筒體壁厚13mm，封頭壁厚15mm，封頭高為H封hahb636 mm64 mm700 mm。 驗(yàn)算全容積V全：V全0.785D2×2D/24×D3×20.785D2×0.07 0.785×2.432×2×2.43/24×2.433×20.785×2.432×0.064 26.58 m3V全為了使溶液有良好的循環(huán)，中央循環(huán)管的截面積一般為其他加熱管總截面積的40%-100%；加熱管高度一般為1-2m；加熱管直徑在25-75mm之間。取加熱管高度為1 m，

25、加熱管直徑為70mm，中央循環(huán)管的截面積為其他加熱管總截面積的40%，設(shè)蒸發(fā)器里面共有650根加熱管，則加熱管總截面積S熱0.785×0.072×6502.50m2；中央循環(huán)管的截面積S中40%S熱0.4×2.50m21.00m2；S熱S中3.50m24.64 m20.785×2.4320.785D2(蒸發(fā)器橫截面積)，符合要求。故中央循環(huán)管的直徑D中1.13 m。(11)無(wú)菌灌裝機(jī)采用意大利FBR生產(chǎn)的無(wú)菌灌裝機(jī)，國(guó)內(nèi)尚無(wú)同類(lèi)產(chǎn)品可以替代。另外這個(gè)工段關(guān)系到產(chǎn)品的安全性和保質(zhì)期，質(zhì)量要求高。生產(chǎn)能力：13t/h；電功率：30kw。表3-4 主要生產(chǎn)設(shè)備

26、一覽表序號(hào)生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)要求生產(chǎn)廠家臺(tái)數(shù)1小提升機(jī)45 t/h意大利TMCI22檢果臺(tái)45 t/h意大利TMCI23大提升機(jī)45 t/h意大利TMCI24毛刷機(jī)45 t/h意大利TMCI15洗果機(jī)45 t/h上海神農(nóng)16破碎機(jī)45 t/h德國(guó)BELLMER27帶式壓榨機(jī)45 t/h德國(guó)BELLMER28國(guó)產(chǎn)壓榨機(jī)45 t/h江蘇靖江19罐群溫州強(qiáng)力機(jī)械閥門(mén)廠3010國(guó)產(chǎn)超濾設(shè)備40 t/h2115效管式蒸發(fā)機(jī)40 t/h意大利TMCI21213無(wú)菌灌裝機(jī)鍋爐13 t/h40 t意大利FBR124 熱量衡算4.1整個(gè)車(chē)間熱交換流程圖：預(yù)巴殺(97、30s)酶解(50)蒸發(fā)濃縮(5效)后巴殺(97、

27、30s)冰水(二乙醇、10)冷卻到10無(wú)菌灌裝(10)物料(20) 塔水(20) 料液(50) 冷卻 料液 塔水(10) (50-60) 冷卻到20圖4-1 熱交換流程圖4.2第一次巴氏殺菌耗能估算在預(yù)巴氏殺菌工段，20的物料被加熱到97，再利用這些熱量去預(yù)熱進(jìn)入預(yù)巴氏殺菌之前的20的物料，97的物料降溫到60。因此相當(dāng)于計(jì)算將20的物料加熱到60所消耗的能量。(注：由于蘋(píng)果汁的焓與水相似，因此后面均按照水的焓計(jì)算，均不考慮熱損失。)20到60所消耗的熱量(Hl、H2、R引用表4-2、4-1的數(shù)據(jù))：Qqm,h(Hl- H2)74070 kg/h×(251.67 kJ/kg84.48

28、 kJ/kg)1.24×107kJ/hqm,h：物料的質(zhì)量流量,kg/m；Hl：60時(shí)果汁的焓，kJ/kg；H2：20時(shí)水的焓，kJ/kg。消耗的蒸汽量： 4480.09kg/h4.3蒸發(fā)濃縮耗能估算（五效蒸發(fā)器）(1)各效蒸發(fā)水量已知原料液處理量為：G37035kg/h總蒸發(fā)水量為：W37035kg/h×30862.50 kg/h (濃縮到1/6，故蒸發(fā)水量占5/6)各效蒸發(fā)水量之比為：W1W2W3W4W511.11.21.31.4W130862.50 kg/h×5143.75 kg/hW230862.50 kg/h×5658.13 kg/hW3308

29、62.50 kg/h×6172.50 kg/hW430862.50 kg/h×6686.88 kg/hW530862.50 kg/h×7201.25 kg/h (2)濃縮物料時(shí)所需熱量及蒸汽消耗量計(jì)算a、蒸發(fā)水分所需熱量：但R1、R2、R3、R4、R5引用表4-1的數(shù)據(jù))QlW1×R15143.75 kg/h×2634.1kJ/kg1.35×107kJ/hQ2W2×R25658.13 kg/h×2622.4kJ/kg1.48×107kJ/hQ3W3×R36172.50 kg/h×2606.4kJ/kg1.61×107kJ/hQ4W4×R46686.88 kg/h×2594.0kJ/kg1.73×107kJ/hQ5W5×R57201.25 kg/h×2578.5kJ/kg1.86×107kJ/hb、各效消耗蒸汽量：D15105.32kg/hD25618.62kg/hD36139.41kg/hD46637.51kg/hD57170