食品企業(yè)骨湯、飲料、牛奶、濃縮設備培訓資料

1、食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品企業(yè)加工設備 骨湯牛奶飲料濃縮設備培訓資料骨湯牛奶飲料濃縮設備培訓資料食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備一、教學目標一、教學目標 1.了解濃縮的基本原理和主要做法； 2. 了解幾類設備的工作原理和系統(tǒng)組成。二、教學重點二、教學重點 五、教學課時五、教學課時 幾類設備的介紹 4學時三、教學難點三、教學難點 六、教學練習六、教學練習 各種特點的理解 P243. 2.3.4. 四、教學方法四、教學方法 自測題 講述法食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備第八章 濃縮設備l濃縮與食品加工濃縮與食品加工l食品工業(yè)中的濃縮設備食品工業(yè)中的濃縮設備第一節(jié)第

2、一節(jié)真空蒸發(fā)濃縮設備真空蒸發(fā)濃縮設備第二節(jié)第二節(jié) 冷凍濃縮設備冷凍濃縮設備l本章小結本章小結 思考題思考題 自測題自測題食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l濃縮與食品加工 濃縮是除去食品料液中部分水分的單元操作，在食品加在食品加工中有著重要的地位。例如鮮乳、果蔬榨取得到的原汁、植工中有著重要的地位。例如鮮乳、果蔬榨取得到的原汁、植物性提取液（如咖啡、茶）、生物處理（酶解、發(fā)酵）分離物性提取液（如咖啡、茶）、生物處理（酶解、發(fā)酵）分離液等均含有大量的水分，為便于運輸、貯存、后續(xù)加工以及液等均含有大量的水分，為便于運輸、貯存、后續(xù)加工以及方便使用等，往往需要進行濃縮。方便使用等，往往需要進行濃縮。

3、食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l食品工業(yè)的濃縮設備食品濃縮可以采用真空蒸發(fā)濃縮設備、冷凍濃縮設備和膜食品濃縮可以采用真空蒸發(fā)濃縮設備、冷凍濃縮設備和膜濃縮設備等。濃縮設備等。目前，食品工業(yè)使用最廣泛的濃縮設備是真空蒸發(fā)濃縮設目前，食品工業(yè)使用最廣泛的濃縮設備是真空蒸發(fā)濃縮設備。備。冷凍濃縮設備對于含熱敏性和揮發(fā)性成分料液的濃縮有很冷凍濃縮設備對于含熱敏性和揮發(fā)性成分料液的濃縮有很大吸引力。大吸引力。膜濃縮設備本質上是膜分離設備，本章不作介紹，可參見膜濃縮設備本質上是膜分離設備，本章不作介紹，可參見本書第四章內容。本書第四章內容。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備第一節(jié) 真空蒸發(fā)濃縮設備l真

4、空蒸發(fā)濃縮設備主要真空蒸發(fā)濃縮設備主要由蒸發(fā)器、冷凝器及真空系統(tǒng)等構成。具構成。具體形式較多，主要差異表現在蒸發(fā)器的形式和效數、二次蒸汽利體形式較多，主要差異表現在蒸發(fā)器的形式和效數、二次蒸汽利用以及操作連續(xù)性等方面。用以及操作連續(xù)性等方面。l真空蒸發(fā)濃縮設備特點真空蒸發(fā)濃縮設備特點一、一、蒸發(fā)器蒸發(fā)器二、二、真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的輔助設備真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的輔助設備三、三、典型真空濃縮系統(tǒng)典型真空濃縮系統(tǒng)食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l真空蒸發(fā)濃縮設備特點優(yōu)點：優(yōu)點：（1）在真空狀態(tài)下料液的沸點降低，加速了水分蒸發(fā)，避免了料液的高溫處理，適合于處理熱敏性物料。 （2）熱源可以采用低壓蒸汽或廢熱

5、蒸汽。（3）由于料液的沸點較低，使?jié)饪s設備的熱損失減少。（4）對料液起加熱殺菌作用，有利于食品的保藏。缺點：缺點：（1）須有抽真空系統(tǒng)，從而增加附屬機械設備及動力。 （2）由于蒸發(fā)潛熱隨沸點降低而增大，所以熱能消耗大。 食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備一、蒸發(fā)器（一）（一）夾套式蒸發(fā)器夾套式蒸發(fā)器（二）（二）盤管式蒸發(fā)器盤管式蒸發(fā)器（三）（三）外加熱式蒸發(fā)器外加熱式蒸發(fā)器（四）（四）長管式蒸發(fā)器長管式蒸發(fā)器（五）（五）刮板式蒸發(fā)器刮板式蒸發(fā)器（六）（六）板式蒸發(fā)器板式蒸發(fā)器（七）（七）離心薄膜蒸發(fā)器離心薄膜蒸發(fā)器l 蒸發(fā)器是真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的主體，由加熱室與分離室兩部分構成，食品料液在此受到

6、加熱發(fā)生汽化，產生濃縮液和二次蒸汽。l 食品物料蒸發(fā)濃縮往往需要考慮其熱敏性、結垢性、發(fā)泡性、結晶性、黏滯性等特點，要求的濃縮程度也不一致，因此蒸發(fā)器有多種形式。 l 蒸發(fā)器的分類食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l蒸發(fā)器的分類 蒸發(fā)器按料液流程可分為循環(huán)式（有自然循環(huán)式與強蒸發(fā)器按料液流程可分為循環(huán)式（有自然循環(huán)式與強制循環(huán)式之分）和單程式；按加熱器結構可分為夾套式、盤制循環(huán)式之分）和單程式；按加熱器結構可分為夾套式、盤管式、中央循環(huán)管式、升膜式、降膜式、片式、刮板式、離管式、中央循環(huán)管式、升膜式、降膜式、片式、刮板式、離心外加熱式濃縮器等。心外加熱式濃縮器等。 食品工廠機械與設備第八章 濃

7、縮設備（一）夾套式蒸發(fā)器l又稱為攪拌式真空濃縮鍋，屬于間又稱為攪拌式真空濃縮鍋，屬于間歇式中小型食品濃縮設備。歇式中小型食品濃縮設備。l如圖如圖8. 18. 1所示，主要由圓筒形夾套所示，主要由圓筒形夾套殼體、犁刀式攪拌器、汽液分離器殼體、犁刀式攪拌器、汽液分離器等組成。等組成。l被濃縮的料液投入鍋內，通過供入被濃縮的料液投入鍋內，通過供入夾套內的蒸汽進行加熱，在攪拌器夾套內的蒸汽進行加熱，在攪拌器的強制性翻動下，料液形成對流而的強制性翻動下，料液形成對流而受到較為均勻的加熱，并釋放出二受到較為均勻的加熱，并釋放出二次蒸汽。二次蒸汽從上部抽出。次蒸汽。二次蒸汽從上部抽出。l夾套式蒸發(fā)器的特點夾

8、套式蒸發(fā)器的特點食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l夾套式蒸發(fā)器的特點 這種蒸發(fā)器的加熱面積小，料液溫度不均衡，加熱時這種蒸發(fā)器的加熱面積小，料液溫度不均衡，加熱時間長，料液通道寬，通過強制攪拌加強了加熱器表面料液的間長，料液通道寬，通過強制攪拌加強了加熱器表面料液的流動，減少了加熱死角，適宜于果醬、煉乳等高黏度料液的流動，減少了加熱死角，適宜于果醬、煉乳等高黏度料液的濃縮。濃縮。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備（二）盤管式蒸發(fā)器l結構結構l工作過程工作過程l特點特點食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l結構如圖如圖8. 28. 2所示，主要由盤所示，主要由盤管加熱器、蒸發(fā)室、泡沫管加熱器、蒸

9、發(fā)室、泡沫捕集器、進出料閥及各種捕集器、進出料閥及各種控制儀表所組成?？刂苾x表所組成。鍋體為立式圓筒密閉結構，鍋體為立式圓筒密閉結構，上部空間為蒸發(fā)室，下部上部空間為蒸發(fā)室，下部空間為空間為加熱室加熱室。泡沫捕集器為離心式，安泡沫捕集器為離心式，安裝于濃縮鍋的上部外側。裝于濃縮鍋的上部外側。泡沫捕集器中心立管與真泡沫捕集器中心立管與真空系統(tǒng)連接?？障到y(tǒng)連接。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備n加熱室 加 熱 室 設 有加 熱 室 設 有3535組加熱盤管，分組加熱盤管，分層排列，每盤層排列，每盤1313圈，圈，各組盤管分別裝有可各組盤管分別裝有可單獨操作的加熱蒸汽單獨操作的加熱蒸汽進口及冷凝水

10、出口，進口及冷凝水出口，進出口布置有兩種，進出口布置有兩種，如如圖圖8. 38. 3所示。所示。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l工作過程工作時，料液沿鍋體切線方向通過進料管進入鍋內。外工作時，料液沿鍋體切線方向通過進料管進入鍋內。外層盤管間料液受熱后體積膨脹而上浮，盤管中部位的料層盤管間料液受熱后體積膨脹而上浮，盤管中部位的料液，因受熱相對較少，密度大，自然下降回流。從而形液，因受熱相對較少，密度大，自然下降回流。從而形成了料液沿外層盤管間上升，又沿盤管中心下降回流的成了料液沿外層盤管間上升，又沿盤管中心下降回流的自然循環(huán)。蒸發(fā)產生的二次蒸汽從濃縮鍋上部中央排出，自然循環(huán)。蒸發(fā)產生的二次蒸

11、汽從濃縮鍋上部中央排出，二次蒸汽中夾帶的料液霧滴在捕集器的作用下被分離下二次蒸汽中夾帶的料液霧滴在捕集器的作用下被分離下降流回鍋中。當濃縮鍋內的物料濃度經檢測達到要求時，降流回鍋中。當濃縮鍋內的物料濃度經檢測達到要求時，即可停止加熱，打開鍋底出料閥出料。即可停止加熱，打開鍋底出料閥出料。操作過程中，不得往露出液面的盤管內通蒸汽，只有液操作過程中，不得往露出液面的盤管內通蒸汽，只有液料淹沒后才能通蒸汽。由于盤管結構尺寸較大，加熱蒸料淹沒后才能通蒸汽。由于盤管結構尺寸較大，加熱蒸汽壓力不宜過高，一般為汽壓力不宜過高，一般為0.71.0MPa0.71.0MPa。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l盤

12、管式蒸發(fā)器的特點優(yōu)點優(yōu)點：結構簡單、制造方便、操作穩(wěn)定、易于控制；盤管為扁圓形截：結構簡單、制造方便、操作穩(wěn)定、易于控制；盤管為扁圓形截面，液料流動阻力小，通道大，適于黏度較高的液料；由于加熱管較面，液料流動阻力小，通道大，適于黏度較高的液料；由于加熱管較短，管壁溫度均勻，冷凝水能及時排除，傳熱面利用率較高；便于根短，管壁溫度均勻，冷凝水能及時排除，傳熱面利用率較高；便于根據料液的液面高度獨立控制各層盤管內加熱蒸汽通斷及其壓力，以滿據料液的液面高度獨立控制各層盤管內加熱蒸汽通斷及其壓力，以滿足生產或操作的需要。足生產或操作的需要。缺點缺點：傳熱面積小，液料對流循環(huán)差，易結垢；料液受熱時間長，在

13、：傳熱面積小，液料對流循環(huán)差，易結垢；料液受熱時間長，在一定程度上對產品質量有影響。一定程度上對產品質量有影響。 食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備（三）外加熱式蒸發(fā)器l分類l操作過程l優(yōu)缺點l用途食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l分類外加熱式蒸發(fā)器的特征是加熱室和分離室分開。外加熱式蒸發(fā)器的特征是加熱室和分離室分開。根據物料在加熱室與分離室間循環(huán)的方式，可分為根據物料在加熱室與分離室間循環(huán)的方式，可分為強強制循環(huán)制循環(huán)式和式和自然循環(huán)自然循環(huán)式兩種。式兩種。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備強制循環(huán)外蒸強制循環(huán)外蒸發(fā)器如圖發(fā)器如圖8. 48. 4（1 1）所示，主要由列管所示，主要由列管式

14、加熱器、分離室式加熱器、分離室和循環(huán)泵等構成。和循環(huán)泵等構成。需要指出的是，這需要指出的是，這種蒸發(fā)器的加熱器，種蒸發(fā)器的加熱器，除了如圖中所示可除了如圖中所示可水平安裝以外，還水平安裝以外，還可以垂直安裝或傾可以垂直安裝或傾斜安裝。斜安裝。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備 自然循環(huán)外蒸發(fā)器如自然循環(huán)外蒸發(fā)器如圖圖8. 48. 4（2 2）所示。除無循環(huán)）所示。除無循環(huán)泵以外，基本構成與強制循泵以外，基本構成與強制循環(huán)式相同。但加熱室只能垂環(huán)式相同。但加熱室只能垂直安裝。直安裝。 食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l操作過程 兩種外加熱式蒸發(fā)器均可以連續(xù)方式操作，也可以間歇兩種外加熱式蒸發(fā)器

15、均可以連續(xù)方式操作，也可以間歇方式操作。連續(xù)操作時，最初的一段時間為非穩(wěn)定期，這時方式操作。連續(xù)操作時，最初的一段時間為非穩(wěn)定期，這時不出料，當循環(huán)內料液濃度達到預定濃度時，通過離心泵抽不出料，當循環(huán)內料液濃度達到預定濃度時，通過離心泵抽吸出料。圖吸出料。圖8. 48. 4（2 2）所示的自然循環(huán)蒸發(fā)器，也可在濃縮液）所示的自然循環(huán)蒸發(fā)器，也可在濃縮液出口處加接管與出料離心泵相連。間歇操作時，最終出料的出口處加接管與出料離心泵相連。間歇操作時，最終出料的體積不得小于加熱室與分離室最少能循環(huán)的容積。體積不得小于加熱室與分離室最少能循環(huán)的容積。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l優(yōu)缺點優(yōu)點：蒸發(fā)器

16、的加熱室與分離室分開后，可調節(jié)兩者之間優(yōu)點：蒸發(fā)器的加熱室與分離室分開后，可調節(jié)兩者之間的距離和循環(huán)速度，使料液在加熱室中不沸騰，而恰在高的距離和循環(huán)速度，使料液在加熱室中不沸騰，而恰在高出加熱管頂端處沸騰，加熱管不易被析出的晶體所堵塞；出加熱管頂端處沸騰，加熱管不易被析出的晶體所堵塞；分離室獨立分開后，形式上可以做成離心分離式，從而有分離室獨立分開后，形式上可以做成離心分離式，從而有利于改善霧沫分離條件；此外，還可以由幾個加熱室合用利于改善霧沫分離條件；此外，還可以由幾個加熱室合用一個分離室，提高了操作的靈活性；自然循環(huán)外加熱式蒸一個分離室，提高了操作的靈活性；自然循環(huán)外加熱式蒸發(fā)器的循環(huán)速

17、度較大，可達發(fā)器的循環(huán)速度較大，可達1.5 m/s1.5 m/s，而用泵強制循環(huán)的蒸，而用泵強制循環(huán)的蒸發(fā)器，循環(huán)速度還要大；這種蒸發(fā)器的檢修、清洗也較方發(fā)器，循環(huán)速度還要大；這種蒸發(fā)器的檢修、清洗也較方便。便。缺點：溶液反復循環(huán)，在設備中平均停留時間較長，對熱缺點：溶液反復循環(huán)，在設備中平均停留時間較長，對熱敏性物料不利。敏性物料不利。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l用途這種蒸發(fā)器可用于對熱敏性和風味成分保留要求不高的這種蒸發(fā)器可用于對熱敏性和風味成分保留要求不高的產品濃縮，如用于噴霧干燥前牛乳和蛋白水解液等的濃縮。產品濃縮，如用于噴霧干燥前牛乳和蛋白水解液等的濃縮。食品工廠機械與設備第

18、八章 濃縮設備（四）長管式蒸發(fā)器l對熱敏性成分保留有較嚴要求的產品，應當對熱敏性成分保留有較嚴要求的產品，應當采用單程式蒸發(fā)器，料液只通過其加熱室一采用單程式蒸發(fā)器，料液只通過其加熱室一次即達到需要的濃度。次即達到需要的濃度。l一般結構特點與類型一般結構特點與類型1.1.升膜式蒸發(fā)器升膜式蒸發(fā)器2.2.降膜式蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l一般結構特點與類型長管式蒸發(fā)器一般采用內徑長管式蒸發(fā)器一般采用內徑2550mm2550mm，長徑比為，長徑比為100150 100150 的長管制成。的長管制成。由于長徑比大，單位體積料液的受熱面積較大，因由于長徑比大，單位體積料液的受

19、熱面積較大，因而，料液進入加熱器后很快汽化而使?jié)饪s液呈膜狀而，料液進入加熱器后很快汽化而使?jié)饪s液呈膜狀在管內移動，因此這種蒸發(fā)器也是典型的膜式蒸發(fā)在管內移動，因此這種蒸發(fā)器也是典型的膜式蒸發(fā)器。器。長管式蒸發(fā)器可以分為長管式蒸發(fā)器可以分為升膜式、降膜式和升降膜式升膜式、降膜式和升降膜式蒸發(fā)器蒸發(fā)器( (圖圖8.5)8.5)。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備1.升膜式蒸發(fā)器l結構如圖結構如圖8.58.5（1 1）所示。）所示。l蒸汽由加熱器上部引入，而物料由下部進入，蒸汽由加熱器上部引入，而物料由下部進入，因此蒸汽與物料在加熱器內呈逆流。因此蒸汽與物料在加熱器

20、內呈逆流。l由于從下面進料，所以為防止靜壓效應引起由于從下面進料，所以為防止靜壓效應引起的沸點升高，進入蒸發(fā)器的料液溫度應控制的沸點升高，進入蒸發(fā)器的料液溫度應控制在接近沸點。在接近沸點。l工作過程工作過程l特點特點食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l工作過程 預熱后接近沸點的料液從加熱室底部進入，自預熱后接近沸點的料液從加熱室底部進入，自下而上流動。在加熱作用和減壓狀態(tài)下，部分料液迅下而上流動。在加熱作用和減壓狀態(tài)下，部分料液迅速氣化，產生二次蒸汽，并以速氣化，產生二次蒸汽，并以80200m/s80200m/s的速度帶動的速度帶動濃縮液沿管內壁成膜狀上升。在加熱室頂部，達到所濃縮液沿管內壁成

21、膜狀上升。在加熱室頂部，達到所需濃度的濃縮液與二次蒸汽的混合物，以較高的速度需濃度的濃縮液與二次蒸汽的混合物，以較高的速度進入分離室，在離心力作用下兩者產生分離，濃縮液進入分離室，在離心力作用下兩者產生分離，濃縮液從分離室底部排出，二次蒸汽則從頂部排出。從分離室底部排出，二次蒸汽則從頂部排出。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l特點優(yōu)點：料液在加熱室內停留時間很短，傳熱系數高，優(yōu)點：料液在加熱室內停留時間很短，傳熱系數高，適用于熱敏性料液濃縮；高速二次蒸汽具有良好的適用于熱敏性料液濃縮；高速二次蒸汽具有良好的破沫作用，故尤其適用于易起泡沫的料液。破沫作用，故尤其適用于易起泡沫的料液。缺點：一次

22、濃縮比不夠大，因此一般組成雙效或多缺點：一次濃縮比不夠大，因此一般組成雙效或多效流程使用；由于薄膜料液的上升必須克服自身重效流程使用；由于薄膜料液的上升必須克服自身重力與管壁的摩擦阻力，故力與管壁的摩擦阻力，故不適用于處理高黏度、易結垢或易結晶的溶液。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備2.降膜式蒸發(fā)器l結構如圖結構如圖8. 58. 5（2 2）所示，其）所示，其分離室位于加熱室的下方。分離室位于加熱室的下方。加熱室項部有布膜器（又稱加熱室項部有布膜器（又稱料液分布器料液分布器），其作用是使），其作用是使料液在加熱管內均勻成膜并料液在加熱管內均勻成膜并阻止二次蒸汽上升。阻止二次蒸汽上升。l 工作

23、過程工作過程l特點特點 食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l料液布膜器 這種蒸發(fā)器操作關鍵是使料液在加熱管內均勻布膜。圖這種蒸發(fā)器操作關鍵是使料液在加熱管內均勻布膜。圖8. 68. 6為幾為幾種常用的布膜器。圖中（種常用的布膜器。圖中（1 1）的導流管是有螺旋形溝槽的圓柱體；（）的導流管是有螺旋形溝槽的圓柱體；（2 2）的導流管下端錐體端面向內凹入，以免液體再向中央聚集；（的導流管下端錐體端面向內凹入，以免液體再向中央聚集；（3 3）是利用）是利用加熱管上端管口的齒縫來分流液體；（加熱管上端管口的齒縫來分流液體；（4 4）是靠管子上端的旋液器分流液）是靠管子上端的旋液器分流液體。體。食品工廠機

24、械與設備第八章 濃縮設備l工作過程 液體在重力作用下經料液分布器進入加熱管，然后沿液體在重力作用下經料液分布器進入加熱管，然后沿管內壁成液膜狀向下流動，由于單位體積料液的受熱面積大，管內壁成液膜狀向下流動，由于單位體積料液的受熱面積大，所以料液很快沸騰汽化，又由于向下加速，克服的流動阻力所以料液很快沸騰汽化，又由于向下加速，克服的流動阻力比升膜式小，產生的二次蒸汽能以很高的速度帶動料液下降，比升膜式小，產生的二次蒸汽能以很高的速度帶動料液下降，所以傳熱效果好。汽液混合物進入蒸發(fā)分離室進行分離，二所以傳熱效果好。汽液混合物進入蒸發(fā)分離室進行分離，二次蒸汽由分離室頂部排出，濃縮液則由底部抽出。降膜

25、式的次蒸汽由分離室頂部排出，濃縮液則由底部抽出。降膜式的料液經蒸發(fā)后，流下的液體基本達到需要的濃度。料液經蒸發(fā)后，流下的液體基本達到需要的濃度。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l特點（1 1）加熱蒸汽與料液呈并流方式。）加熱蒸汽與料液呈并流方式。（2 2）蒸發(fā)時間短，為單流型，適用于熱敏性料液濃縮。）蒸發(fā)時間短，為單流型，適用于熱敏性料液濃縮。（3 3）不適于高黏度的料液濃縮。）不適于高黏度的料液濃縮。（4 4）大多以雙效或多效形式組成蒸發(fā)設備，以提高濃縮比。）大多以雙效或多效形式組成蒸發(fā)設備，以提高濃縮比。（5 5）不適用于處理易結晶或易結垢的溶液。）不適用于處理易結晶或易結垢的溶液。食品

26、工廠機械與設備第八章 濃縮設備（五）刮板式蒸發(fā)器l也稱刮板式薄膜蒸發(fā)器，是利用外加動力的膜式也稱刮板式薄膜蒸發(fā)器，是利用外加動力的膜式蒸發(fā)器。蒸發(fā)器。l結構結構l特點特點食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l結構主體由刮板式加熱器（參見第七章內容）與主體由刮板式加熱器（參見第七章內容）與分離室構成。分離室構成。分離室與加熱器制成一體，在加熱室與分離分離室與加熱器制成一體，在加熱室與分離室的分界面處設濃縮料液引出口，二次蒸汽室的分界面處設濃縮料液引出口，二次蒸汽則自分離室引出。則自分離室引出。分離室也可加熱室分開，如右圖所示。濃縮分離室也可加熱室分開，如右圖所示。濃縮液與二次蒸汽一起流入分離室，在

27、此濃縮液液與二次蒸汽一起流入分離室，在此濃縮液從底部流出，而二次蒸汽則從左上側引出。從底部流出，而二次蒸汽則從左上側引出。根據刮板加熱器軸線的取向，這種加熱器有根據刮板加熱器軸線的取向，這種加熱器有立式和臥式兩種類型，但以立式為多。立式和臥式兩種類型，但以立式為多。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l特點優(yōu)點優(yōu)點：處理黏度高達處理黏度高達50100Pa50100Pas s的黏性料液時仍的黏性料液時仍能保持較高的傳熱速率。故特別適用于濃縮糖含量能保持較高的傳熱速率。故特別適用于濃縮糖含量高、蛋白含量高的物料，如雞蛋、蜂蜜和麥芽汁等高、蛋白含量高的物料，如雞蛋、蜂蜜和麥芽汁等料液。料液。缺點缺點：

28、設備加工精度要求高，生產能力小。因而設備加工精度要求高，生產能力小。因而一般用于后道濃縮。一般用于后道濃縮。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備（六）板式蒸發(fā)器l結構結構l降膜式板式蒸發(fā)器降膜式板式蒸發(fā)器 l升膜式板式蒸發(fā)器升膜式板式蒸發(fā)器l升降膜式板式蒸發(fā)器升降膜式板式蒸發(fā)器 l特點特點食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l結構主要由板式加熱器與分離室組合而成。主要由板式加熱器與分離室組合而成。加熱器的總體結構與組合方式與本書第七章介紹的板式換加熱器的總體結構與組合方式與本書第七章介紹的板式換熱器的類似，但一般直接利用蒸汽或二次蒸汽進行加熱。熱器的類似，但一般直

29、接利用蒸汽或二次蒸汽進行加熱。根據料液與蒸汽在加熱板上的流動方向，根據料液與蒸汽在加熱板上的流動方向，板式蒸發(fā)器的加板式蒸發(fā)器的加熱板有升膜式、降膜式兩種結構熱板有升膜式、降膜式兩種結構。出于加熱蒸汽分布和產。出于加熱蒸汽分布和產品分布均勻要求，它們的換熱板結構與普通板式熱交換器品分布均勻要求，它們的換熱板結構與普通板式熱交換器的換熱板有所不同，主要是供產品進出和加熱介質進出的的換熱板有所不同，主要是供產品進出和加熱介質進出的開孔大小、數量、形狀位置不同。開孔大小、數量、形狀位置不同。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l降膜式板式蒸發(fā)器構成如圖構成如圖8. 98. 9圖所示。圖所示。加熱板全為

30、降膜式。加熱板全為降膜式。料液從加熱器左上側進入后料液從加熱器左上側進入后分兩路均勻地分布在各加熱分兩路均勻地分布在各加熱片上。片上。料液流道兩側為加熱蒸汽室，料液流道兩側為加熱蒸汽室，也從加熱板上方進入，因此，也從加熱板上方進入，因此，與產品流向相同，為并流與產品流向相同，為并流（情況與長管降膜式蒸發(fā)器（情況與長管降膜式蒸發(fā)器類似）。類似）。濃縮液二次蒸汽混合物通過濃縮液二次蒸汽混合物通過加熱器下方的通道出來，進加熱器下方的通道出來，進入分離器后兩者分離，濃縮入分離器后兩者分離，濃縮液從分離器下方引出，二次液從分離器下方引出，二次蒸汽則從上方引出。蒸汽則從上方引出。食品工廠機械與設備第八章

31、濃縮設備l升膜式板式蒸發(fā)器結構與降膜式的類似，只是所用的加熱板全為升膜結構與降膜式的類似，只是所用的加熱板全為升膜式，并且稀料液與加熱蒸汽的走向為逆流，情形與式，并且稀料液與加熱蒸汽的走向為逆流，情形與長管升膜式蒸發(fā)器的類似。長管升膜式蒸發(fā)器的類似。濃縮液二次蒸汽混合物通過上方的通道從加熱器出濃縮液二次蒸汽混合物通過上方的通道從加熱器出來，進入分離器后兩者分離。來，進入分離器后兩者分離。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l升降膜式板式蒸發(fā)器結構較為特殊，分別由升膜板、降膜板和蒸汽板交替疊成。結構較為特殊，分別由升膜板、降膜板和蒸汽板交替疊成。由蒸汽板、升膜板、蒸汽板、降膜板和蒸汽板構成一個蒸由

32、蒸汽板、升膜板、蒸汽板、降膜板和蒸汽板構成一個蒸發(fā)單元，一個加熱器的蒸發(fā)單元數根據產量而進行調整。發(fā)單元，一個加熱器的蒸發(fā)單元數根據產量而進行調整。這種蒸發(fā)器中，料液輸入口及濃縮液這種蒸發(fā)器中，料液輸入口及濃縮液- -二次蒸汽混合的輸出二次蒸汽混合的輸出口均位于加熱器的下方。混合物從加熱器出來后在分離器口均位于加熱器的下方?；旌衔飶募訜崞鞒鰜砗笤诜蛛x器分離成濃縮液和二次蒸汽。分離成濃縮液和二次蒸汽。 食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l特點傳熱系數高；傳熱系數高；物料停留時間短（數秒），適用于熱敏性物料；物料停留時間短（數秒），適用于熱敏性物料；體積小，加熱面積可隨意調整，易清洗；體積小，加熱

33、面積可隨意調整，易清洗；因一次通過的濃縮比不高，因此常常構成二效或因一次通過的濃縮比不高，因此常常構成二效或三效式蒸發(fā)系統(tǒng)；三效式蒸發(fā)系統(tǒng)；密封墊圈易老化而泄漏，使用壓力有限。密封墊圈易老化而泄漏，使用壓力有限。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備（七）離心薄膜蒸發(fā)器l離心薄膜蒸發(fā)器是一種利用錐形蒸發(fā)面高速旋轉時產生的離心力使料液成膜及流動的高效蒸發(fā)設備。l結構l工作過程l特點食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l結構其結構如圖其結構如圖8. 108. 10所示。所示。真空殼體內設置一高速旋轉的轉鼓，真空殼體內設置一高速旋轉的轉鼓，轉鼓由錐形空心碟片疊裝而成。轉鼓由錐形空心碟片疊裝而成。碟片間保持

34、有一定加熱蒸發(fā)空間，碟片間保持有一定加熱蒸發(fā)空間，空心夾層內通加熱蒸汽，外圓徑向空心夾層內通加熱蒸汽，外圓徑向開有與外界連接的通孔，供加熱蒸開有與外界連接的通孔，供加熱蒸汽進入和冷凝水離開。汽進入和冷凝水離開。碟片的下外表面為工作面，故整機碟片的下外表面為工作面，故整機具有較大的工作面，外圈開有環(huán)形具有較大的工作面，外圈開有環(huán)形凹槽和軸向通孔，定向疊裝后形成凹槽和軸向通孔，定向疊裝后形成濃縮液環(huán)形聚集區(qū)和連續(xù)的軸向通濃縮液環(huán)形聚集區(qū)和連續(xù)的軸向通道。道。轉鼓上部為濃縮液聚集槽，插有濃轉鼓上部為濃縮液聚集槽，插有濃縮液引出管?？s液引出管。 食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l工作過程料液經真空殼

35、體上的分配管穿過疊錐轉鼓的中心部，注入旋轉圓錐的料液經真空殼體上的分配管穿過疊錐轉鼓的中心部，注入旋轉圓錐的下面。注入后很快展成厚下面。注入后很快展成厚0.1mm0.1mm的液膜，在的液膜，在1s1s左右的時間內沿加熱面流左右的時間內沿加熱面流過。因液膜很薄，水分很快汽化。過。因液膜很薄，水分很快汽化。二次蒸汽通過疊錐中央逸出到機殼內，然后排出。濃縮液則聚集于圓二次蒸汽通過疊錐中央逸出到機殼內，然后排出。濃縮液則聚集于圓錐外緣內側的一組圓環(huán)內，經豎向孔道引至疊錐上方的排料室，最后錐外緣內側的一組圓環(huán)內，經豎向孔道引至疊錐上方的排料室，最后由固定于機殼上的排料管排出。由固定于機殼上的排料管排出。

36、蒸汽從下部進入，經空心軸至疊錐外緣的汽室，然后流經圓環(huán)上的小蒸汽從下部進入，經空心軸至疊錐外緣的汽室，然后流經圓環(huán)上的小孔進入錐形元件之間的空間，蒸汽在圓錐表面冷凝，且一旦形成水滴，孔進入錐形元件之間的空間，蒸汽在圓錐表面冷凝，且一旦形成水滴，立即被離心力甩向外錐體排出，故不存在冷凝液膜，減小了傳熱熱阻，立即被離心力甩向外錐體排出，故不存在冷凝液膜，減小了傳熱熱阻，傳熱系數可達傳熱系數可達 8000W/(m 8000W/(m2 2 K K）。）。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l特點結構緊湊、傳熱效率高、蒸發(fā)面積大、料液受熱時結構緊湊、傳熱效率高、蒸發(fā)面積大、料液受熱時問很短、具有很強的蒸發(fā)

37、能力，特別適合果汁和其問很短、具有很強的蒸發(fā)能力，特別適合果汁和其它熱敏性液體食品的濃縮。它熱敏性液體食品的濃縮。由于料液呈極薄的膜狀流動，流動阻力大，而流動由于料液呈極薄的膜狀流動，流動阻力大，而流動的推動力僅為離心力，故不適用于黏度大、易結晶、的推動力僅為離心力，故不適用于黏度大、易結晶、易結垢物料的濃縮。易結垢物料的濃縮。設備結構比較復雜，造價較高，傳動系統(tǒng)的密封易設備結構比較復雜，造價較高，傳動系統(tǒng)的密封易泄漏，影響高真空。泄漏，影響高真空。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備二、真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的輔助設備l真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的主要設備是蒸發(fā)器，但它必須與適當的附屬設備配真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的

38、主要設備是蒸發(fā)器，但它必須與適當的附屬設備配合，才能在真空狀態(tài)下對料液進行正常的蒸發(fā)濃縮操作。合，才能在真空狀態(tài)下對料液進行正常的蒸發(fā)濃縮操作。l真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的輔助設備通常有進料缸、物料泵、冷凝器、真空泵、真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的輔助設備通常有進料缸、物料泵、冷凝器、真空泵、蒸汽再壓縮泵等。蒸發(fā)器與這些輔助設備進行適當的配合，可以得到不蒸汽再壓縮泵等。蒸發(fā)器與這些輔助設備進行適當的配合，可以得到不同形式的真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。同形式的真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。（一）（一）進料缸進料缸（二）（二）泵泵（三）（三）冷凝器冷凝器（四）（四）間接式換熱器間接式換熱器食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備（一）進料缸l進

39、料缸用于稀料液的緩沖暫存。稀料液通過進料管進入缸體。缸內的進料缸用于稀料液的緩沖暫存。稀料液通過進料管進入缸體。缸內的液位由浮球閥控制維持相對穩(wěn)定。系統(tǒng)濃縮液的輸出一般裝有支路，液位由浮球閥控制維持相對穩(wěn)定。系統(tǒng)濃縮液的輸出一般裝有支路，當濃度達不到要求時由此支路管回流到進料缸，重新與稀料液混合后當濃度達不到要求時由此支路管回流到進料缸，重新與稀料液混合后再進行蒸發(fā)濃縮。另外當濃縮操作結束后，進料缸通入清水后也可作再進行蒸發(fā)濃縮。另外當濃縮操作結束后，進料缸通入清水后也可作為就地清洗的清水缸用。為就地清洗的清水缸用。l進料缸與蒸發(fā)器之間一般利用管路連接就可進料，前提是必須克服料進料缸與蒸發(fā)器之

40、間一般利用管路連接就可進料，前提是必須克服料液流動阻力，否則需加泵，例如對于升膜式蒸發(fā)器，系統(tǒng)的真空度不液流動阻力，否則需加泵，例如對于升膜式蒸發(fā)器，系統(tǒng)的真空度不足使料液引入到蒸發(fā)器的頂部，因此必須由泵提供動力。足使料液引入到蒸發(fā)器的頂部，因此必須由泵提供動力。l加工過程簡單的生產線，尤其是產量不大的間歇式生產線，不一定設加工過程簡單的生產線，尤其是產量不大的間歇式生產線，不一定設進料缸，可直接將前道工序的料罐作為進料缸用。進料缸，可直接將前道工序的料罐作為進料缸用。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備（二）泵真空蒸發(fā)系統(tǒng)中所用的泵有以下三類：真空蒸發(fā)系統(tǒng)中所用的泵有以下三類：1.物料泵2.冷

41、凝水排除泵3.真空泵 食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備1.物料泵l真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)處于負壓狀態(tài)，因此，連續(xù)蒸發(fā)真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)處于負壓狀態(tài)，因此，連續(xù)蒸發(fā)操作時，濃縮液的出料一般要用泵抽吸完成。操作時，濃縮液的出料一般要用泵抽吸完成。l所用的泵可以用離心泵，但多用正位移泵。所用的泵可以用離心泵，但多用正位移泵。l除了強制循環(huán)式蒸發(fā)器中的循環(huán)泵以外，多效蒸發(fā)除了強制循環(huán)式蒸發(fā)器中的循環(huán)泵以外，多效蒸發(fā)系統(tǒng)中，上一效蒸發(fā)器出來的濃縮液進入下一效蒸系統(tǒng)中，上一效蒸發(fā)器出來的濃縮液進入下一效蒸發(fā)器，一般也須用泵輸送。發(fā)器，一般也須用泵輸送。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備2.冷凝水排除泵l此類泵用

42、于排除負壓狀態(tài)加熱器中加熱蒸汽產生的冷凝水。此類泵用于排除負壓狀態(tài)加熱器中加熱蒸汽產生的冷凝水。l當蒸發(fā)器的加熱器與真空系統(tǒng)相連，進入加熱器的蒸汽當蒸發(fā)器的加熱器與真空系統(tǒng)相連，進入加熱器的蒸汽（生蒸汽、二次蒸汽或兩者的混合物）均可通過適當形式（生蒸汽、二次蒸汽或兩者的混合物）均可通過適當形式的調節(jié)控制，成為負壓狀態(tài)（負壓狀態(tài)的蒸汽對應的溫度的調節(jié)控制，成為負壓狀態(tài)（負壓狀態(tài)的蒸汽對應的溫度低于低于100100）。此時加熱器的冷凝水也為負壓，必須通過離）。此時加熱器的冷凝水也為負壓，必須通過離心泵抽吸才能排出加熱器。心泵抽吸才能排出加熱器。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備3.真空泵l真空泵為

43、蒸發(fā)系統(tǒng)提供所需的真空度。真空泵為蒸發(fā)系統(tǒng)提供所需的真空度。l通常采用的真空泵形式有復往式真空泵、水環(huán)式真空泵、通常采用的真空泵形式有復往式真空泵、水環(huán)式真空泵、蒸汽噴射泵和水力噴射泵等。蒸汽噴射泵和水力噴射泵等。l除了水力噴射泵以外，其它形式的真空泵一般接在冷凝器除了水力噴射泵以外，其它形式的真空泵一般接在冷凝器后面。后面。l真空泵的另一個作用是排除系統(tǒng)中產生的不凝性氣體。系真空泵的另一個作用是排除系統(tǒng)中產生的不凝性氣體。系統(tǒng)的不凝性氣體主要來自二次蒸汽，直接式冷凝器用的冷統(tǒng)的不凝性氣體主要來自二次蒸汽，直接式冷凝器用的冷卻水也夾帶不凝性氣體。因此，除了與冷凝器相連接以外，卻水也夾帶不凝性氣

44、體。因此，除了與冷凝器相連接以外，真空泵還與再利用二次蒸汽作加熱劑的加熱器相連。真空泵還與再利用二次蒸汽作加熱劑的加熱器相連。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備（三）冷凝器l作用作用: : 對系統(tǒng)產生的二次蒸汽冷凝，同時使其中的不凝結對系統(tǒng)產生的二次蒸汽冷凝，同時使其中的不凝結氣體分離，以減輕后面真空系統(tǒng)的負荷，維持系統(tǒng)所要求氣體分離，以減輕后面真空系統(tǒng)的負荷，維持系統(tǒng)所要求的真空度。的真空度。l冷凝器一般以水為冷卻介質，對于以水為溶劑的料液，真冷凝器一般以水為冷卻介質，對于以水為溶劑的料液，真空蒸發(fā)系統(tǒng)中多采用直接式（混合式）冷凝器。而對于需空蒸發(fā)系統(tǒng)中多采用直接式（混合式）冷凝器。而對于需

45、要回收芳香成分的料液，則需要采用間接式冷凝器。對于要回收芳香成分的料液，則需要采用間接式冷凝器。對于含有機溶劑的料液（如乙醇提取液），為了回收有機溶劑，含有機溶劑的料液（如乙醇提取液），為了回收有機溶劑，也需要采用間接式冷凝器。也需要采用間接式冷凝器。l無論是間接式還是直接式冷凝器，均有不凝性氣體排出口無論是間接式還是直接式冷凝器，均有不凝性氣體排出口與真空泵相連。與真空泵相連。l在真空度要求不高的蒸發(fā)系統(tǒng)中，可用水力噴射泵來對二在真空度要求不高的蒸發(fā)系統(tǒng)中，可用水力噴射泵來對二次蒸汽進行冷凝，同時將系統(tǒng)的不凝性氣體抽走。次蒸汽進行冷凝，同時將系統(tǒng)的不凝性氣體抽走。食品工廠機械與設備第八章 濃

46、縮設備（四）間接式換熱器l間接式熱交換器對稀料液進行殺菌或預熱，這種熱間接式熱交換器對稀料液進行殺菌或預熱，這種熱交換器可由生蒸汽也可以用二次蒸汽加熱。交換器可由生蒸汽也可以用二次蒸汽加熱。l這些換熱器可以為單程列管式換熱器，單獨用生蒸這些換熱器可以為單程列管式換熱器，單獨用生蒸汽加熱；汽加熱；l或與蒸發(fā)器的列管式換熱器并聯，用相同的負壓蒸或與蒸發(fā)器的列管式換熱器并聯，用相同的負壓蒸汽進行加熱；汽進行加熱；l還可以盤管狀結構通過蒸發(fā)器列管式加熱器的殼體。還可以盤管狀結構通過蒸發(fā)器列管式加熱器的殼體。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃

47、縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備三、典型真空濃縮系統(tǒng)1.1.單效降膜式真空濃縮系統(tǒng)單效降膜式真空濃縮系統(tǒng)2.2.順流式雙效真空降膜濃縮設備順流式雙效真空降膜濃縮設備3.3.混流式三效降膜真空濃縮設備混流式三效降膜真空濃縮設備4.4.混流式四效降膜真空濃縮設備混流式四效降膜真空濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備1.單效降膜式真空濃縮系統(tǒng)l系統(tǒng)構成：以圖8. 11所示的德國 WIEGDN單效降膜式真空濃縮設備為例。該系統(tǒng)適用于牛乳的濃縮。它具有能量消耗少、操作穩(wěn)定、清洗方便等特點。l系統(tǒng)特點l工作過程食品工廠機械與

48、設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l系統(tǒng)特點主要由降膜式蒸發(fā)器、蒸汽噴射器（熱泵）、料液泵（離心泵和螺桿主要由降膜式蒸發(fā)器、蒸汽噴射器（熱泵）、料液泵（離心泵和螺桿泵）、水泵、真空泵及貯液筒等組成。泵）、水泵、真空泵及貯液筒等組成。降膜式蒸發(fā)器所有加熱管束使用同一加熱蒸汽，但管束內部分隔為加降膜式蒸發(fā)器所有加熱管束使用同一加熱蒸汽，但管束內部分隔為加熱面積大小不同的兩部分，同時冷凝器設置于加熱器外側的夾套內，熱面積大小不同的兩部分，同時冷凝器設置于加熱器外側的夾套內，結構緊湊。結構緊湊。系統(tǒng)中的熱泵用來將部分二次蒸汽壓縮后作為加熱蒸汽使用；同時，系統(tǒng)中的熱泵用來將部分二次蒸

49、汽壓縮后作為加熱蒸汽使用；同時，通過在進料缸內引入冷凝水管道及在分離室內設置夾套預熱裝置，對通過在進料缸內引入冷凝水管道及在分離室內設置夾套預熱裝置，對原料進行預熱，回收了冷凝水和二次蒸汽的殘留熱量，提高了能量利原料進行預熱，回收了冷凝水和二次蒸汽的殘留熱量，提高了能量利用效率。用效率。 食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l工作過程原料牛乳從貯料筒經流量計進入分離器，利用二次蒸汽間接加熱，原料牛乳從貯料筒經流量計進入分離器，利用二次蒸汽間接加熱，蒸發(fā)部分水分；然后由料液泵送至加熱器第一部分加熱管束頂部，蒸發(fā)部分水分；然后由料液泵送至加熱器第一部分加熱管束頂部，經分布器使其均勻地流入各加熱管內，

50、呈膜狀向下流動，同時受經分布器使其均勻地流入各加熱管內，呈膜狀向下流動，同時受熱蒸發(fā)；經第一部分加熱管束蒸發(fā)濃縮后的牛乳，由料液泵送入熱蒸發(fā)；經第一部分加熱管束蒸發(fā)濃縮后的牛乳，由料液泵送入第二部分加熱管束進一步加熱蒸發(fā)，達到濃度后的濃縮牛乳由螺第二部分加熱管束進一步加熱蒸發(fā)，達到濃度后的濃縮牛乳由螺桿泵送出。桿泵送出。經分離器排出的二次蒸汽，一部分由蒸汽噴射器增壓后送入加熱經分離器排出的二次蒸汽，一部分由蒸汽噴射器增壓后送入加熱器作為加熱蒸汽使用，另一部分進入位于加熱室外側夾套內的冷器作為加熱蒸汽使用，另一部分進入位于加熱室外側夾套內的冷凝器，在冷卻水盤管作用下冷凝成水，并與加熱器內的冷凝水

51、匯凝器，在冷卻水盤管作用下冷凝成水，并與加熱器內的冷凝水匯合在一起，由冷凝水泵送出。合在一起，由冷凝水泵送出。節(jié)流孔板節(jié)流孔板a a、b b、c c、d d用于流量控制所需的在線流量檢測。用于流量控制所需的在線流量檢測。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備2. 順流式雙效真空降膜濃縮設備 l結構組成結構組成l工作過程工作過程l適用性及特點適用性及特點食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l結構組成某順流式雙效真空濃縮設備流程如某順流式雙效真空濃縮設備流程如圖圖8. 128. 12所示所示 ，它主要由一、二效蒸發(fā)器、熱泵、殺菌器、水力噴它主要由一、二效蒸發(fā)器、熱泵、殺菌器、水力噴射器、預熱器、液料泵等

52、構成。射器、預熱器、液料泵等構成。一、二效蒸發(fā)器結構相同，內部除蒸發(fā)管束外，還一、二效蒸發(fā)器結構相同，內部除蒸發(fā)管束外，還設有預熱盤管。設有預熱盤管。殺菌器為列管結構。殺菌器為列管結構。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l工作過程工作時，料液由泵從平衡槽抽出，通過由二效蒸發(fā)器二次蒸汽加熱的工作時，料液由泵從平衡槽抽出，通過由二效蒸發(fā)器二次蒸汽加熱的預熱器，然后依次經二效、一效蒸發(fā)器內的盤管進一步預熱。預熱后預熱器，然后依次經二效、一效蒸發(fā)器內的盤管進一步預熱。預熱后的料液在列管式殺菌殺菌（的料液在列管式殺菌殺菌（86928692），并在保持管內保持），并在保持管內保持24s 24s ；隨后；隨

53、后相繼通過一效蒸發(fā)器（加熱溫度相繼通過一效蒸發(fā)器（加熱溫度 83908390，蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)溫度70757075）、二效）、二效蒸發(fā)器（加熱溫度蒸發(fā)器（加熱溫度68746874，蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)溫度48524852），最后由出料泵抽出。），最后由出料泵抽出。生蒸汽（生蒸汽（500kPa500kPa）經分汽包分別向殺菌器、一效蒸發(fā)器和熱壓泵供汽。）經分汽包分別向殺菌器、一效蒸發(fā)器和熱壓泵供汽。一效蒸發(fā)器產生的二次蒸汽，一部分通過熱壓泵作為一效蒸發(fā)器的加一效蒸發(fā)器產生的二次蒸汽，一部分通過熱壓泵作為一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽，其余的被導入二效蒸發(fā)器作為加熱蒸汽。二效蒸發(fā)器產生的熱蒸汽，其余的被導入二效蒸發(fā)

54、器作為加熱蒸汽。二效蒸發(fā)器產生的二次蒸汽，先通過預熱器，在對料液進行預熱的同時受到冷凝，余下二次蒸汽，先通過預熱器，在對料液進行預熱的同時受到冷凝，余下二次蒸汽與不凝性氣體一起由水力噴射器冷凝抽出。各處加熱蒸汽產二次蒸汽與不凝性氣體一起由水力噴射器冷凝抽出。各處加熱蒸汽產生的冷凝水由泵抽出。貯槽內的酸堿洗滌液用于設備的就地清洗。生的冷凝水由泵抽出。貯槽內的酸堿洗滌液用于設備的就地清洗。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l適用性及特點該設備適用于牛乳、果汁等熱敏性料液的濃縮，效果好，該設備適用于牛乳、果汁等熱敏性料液的濃縮，效果好，質量高，蒸汽與冷卻水的消耗量較低，并配有就地清洗裝置，質量高，蒸

55、汽與冷卻水的消耗量較低，并配有就地清洗裝置，使用、操作方便。使用、操作方便。 食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備3.混流式三效降膜真空濃縮設備 l結構組成結構組成l工作過程工作過程l適用性及特點適用性及特點食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l結構組成如如圖圖8. 138. 13所示，全套設備包括三個所示，全套設備包括三個降膜式蒸發(fā)器、混合式冷凝器、料液平降膜式蒸發(fā)器、混合式冷凝器、料液平衡槽、熱壓泵、液料泵和水環(huán)式真空泵衡槽、熱壓泵、液料泵和水環(huán)式真空泵等，其中第二效蒸發(fā)器為組合蒸發(fā)器。等，其中第二效蒸發(fā)器為組合蒸發(fā)器。食品工

56、廠機械與設備第八章 濃縮設備l工作過程平衡槽內（固形物含量平衡槽內（固形物含量12%12%）的料液由泵抽吸供料，經預熱器預熱后，）的料液由泵抽吸供料，經預熱器預熱后，先進入第一效蒸發(fā)器（蒸發(fā)溫度先進入第一效蒸發(fā)器（蒸發(fā)溫度7070），通過降膜受熱蒸發(fā)，進入第），通過降膜受熱蒸發(fā)，進入第一效分離器分離出的初步濃縮料液，由循環(huán)液料泵送入第三效蒸發(fā)器一效分離器分離出的初步濃縮料液，由循環(huán)液料泵送入第三效蒸發(fā)器（蒸發(fā)溫度（蒸發(fā)溫度5757）。從第三效分離器出來的濃縮液由循環(huán)液料泵送入）。從第三效分離器出來的濃縮液由循環(huán)液料泵送入第二效蒸發(fā)器（蒸發(fā)溫度第二效蒸發(fā)器（蒸發(fā)溫度4444），最后由出料泵從第二

57、效分離器將濃），最后由出料泵從第二效分離器將濃縮液（固形物含量縮液（固形物含量48%48%）抽吸排出，其中不合格產品送回平衡槽。）抽吸排出，其中不合格產品送回平衡槽。生蒸汽首先被引入第一效蒸發(fā)器和與第一效蒸發(fā)器連通的預熱器；第生蒸汽首先被引入第一效蒸發(fā)器和與第一效蒸發(fā)器連通的預熱器；第一效蒸發(fā)器產生的二次蒸汽，一部分通過（與生蒸汽混合的）熱壓泵一效蒸發(fā)器產生的二次蒸汽，一部分通過（與生蒸汽混合的）熱壓泵增壓后作為第一效蒸發(fā)器和預熱器的加熱蒸汽使用：第二效分離器所增壓后作為第一效蒸發(fā)器和預熱器的加熱蒸汽使用：第二效分離器所產生的二次蒸汽，被引入第三效蒸發(fā)器作為熱源蒸汽；第三效分離器產生的二次蒸汽

58、，被引入第三效蒸發(fā)器作為熱源蒸汽；第三效分離器處的二次蒸汽導入冷凝器，經與冷卻水混合冷凝后由冷凝水泵排出。處的二次蒸汽導入冷凝器，經與冷卻水混合冷凝后由冷凝水泵排出。各效產生的不凝氣體均進入冷凝器，由水環(huán)式真空泵抽出。各效產生的不凝氣體均進入冷凝器，由水環(huán)式真空泵抽出。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l適用性及特點該套設備適用于牛乳等熱敏性料液的濃縮，料液受熱時該套設備適用于牛乳等熱敏性料液的濃縮，料液受熱時間短、蒸發(fā)溫度低、處理量大，蒸汽消耗量低。例如，處理間短、蒸發(fā)溫度低、處理量大，蒸汽消耗量低。例如，處理鮮乳鮮乳36004000kg/h36004000kg/h，每蒸發(fā)，每蒸發(fā)1kg1k

59、g水僅需水僅需0.267kg0.267kg生蒸汽，比單生蒸汽，比單效蒸發(fā)節(jié)約生蒸汽效蒸發(fā)節(jié)約生蒸汽76%76%，比雙效蒸發(fā)節(jié)約，比雙效蒸發(fā)節(jié)約4646。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備4.混流式四效降膜真空濃縮設備 l圖圖8. 148. 14所示為一混流式四效降膜真空濃縮設備流程，用所示為一混流式四效降膜真空濃縮設備流程，用于牛乳的殺菌與濃縮。于牛乳的殺菌與濃縮。l牛乳首先經預熱后進行殺菌，然后順序經由第四效、第一牛乳首先經預熱后進行殺菌，然后順序經由第四效、第一效、第二效和第三效蒸發(fā)器進行濃縮。效、第二效和第三效蒸發(fā)器進行濃縮。l采用了多個蒸發(fā)器夾套內的預

60、熱器，并增設有閃蒸冷卻器采用了多個蒸發(fā)器夾套內的預熱器，并增設有閃蒸冷卻器用于牛乳殺菌后的降溫。用于牛乳殺菌后的降溫。l二次蒸汽的冷凝采用效率較高的混合式冷凝器。二次蒸汽的冷凝采用效率較高的混合式冷凝器。食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備第二節(jié) 冷凍濃縮設備l一般情形一般情形l基本原理基本原理l冷凍濃縮的特點冷凍濃縮的特點l冷凍濃縮相關設備冷凍濃縮相關設備一、冷卻結晶設備二、冰與濃縮液的分離設備三、冷凍濃縮設備的裝置系統(tǒng)食品工廠機械與設備第八章 濃縮設備l冷凍濃縮相關設備冷凍濃縮主要包括料液冷卻結晶和冰晶與濃縮液分離兩冷凍濃縮主要包括料液冷卻結晶和冰晶與濃縮液分離兩步，因而冷凍濃縮設備主要也由