年產(chǎn)40000噸濃縮蘋果汁工廠的設(shè)計(jì)

1、2.1工藝流程工藝流程及論證毛刷機(jī)揀選臺(tái)大提升機(jī)果池暫存洗果機(jī)揀選臺(tái)大提升機(jī)果渣壓榨3壓榨1破碎壓榨2破碎超濾罐濃縮無(wú)菌灌裝酶解澄清（4個(gè)）酶解澄清（44預(yù)巴殺,冷卻2預(yù)巴殺,冷卻1暫存2小提升機(jī)小提升機(jī)濁汁罐暫存1果渣濁汁罐暫存2濁汁.丁果膠酶淀粉酶果膠酶淀粉酶濁汁后巴殺,冷卻濁汁濾汁罐罐圖2-1濃縮蘋果汁工藝流程圖對(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)收一清洗揀選一破碎一壓榨一粗濾一第一次巴氏殺菌一冷卻一酶解一澄清-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)2.2.1 收果與運(yùn)輸（1）蘋果主要從當(dāng)?shù)厥占?，?yīng)為新鮮的蘋果，以免水

2、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)問(wèn)，提高運(yùn)輸效率，以免蘋果變質(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)，檢查每車原料果的“農(nóng)藥殘留普查合格證明”，對(duì)無(wú)此證明的蘋果拒收，并做記錄。蘋果質(zhì)檢部按照HS/ISOC-GL-1

3、06-2002蘋果收購(gòu)程序和HS/ISOC-GL-102-2002蘋果質(zhì)檢辦法對(duì)蘋果進(jìn)行檢驗(yàn)、將檢驗(yàn)合格的蘋果收入果槽，不合格的蘋果拒收。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0-5C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)，分類存放并做明確的標(biāo)識(shí)。2.2.3 蘋果的預(yù)處理步驟：（初驗(yàn)合格的蘋果）-稱重計(jì)量-暫存-初洗蘋果在采收后表面常附有灰塵，碎葉等雜物，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

4、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)，每天必須沖洗，并保持全天干凈衛(wèi)生。2.2.4 揀選在揀選臺(tái)上對(duì)蘋果進(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)，把一些腐敗的蘋果或腐爛部分去除掉（腐爛率02%）,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)入蘋果汁，在揀選后隨機(jī)抽查一定量的蘋果（1kg）,然后稱重并計(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)行蘋果的清洗，通過(guò)破碎前的提升機(jī)進(jìn)行清洗。2.2.6 破碎通過(guò)破碎機(jī)將清洗干凈的蘋果用破碎機(jī)破碎為4-

5、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)。在每年新收蘋果時(shí)，由于蘋果成熟度不夠，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，

6、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=1：1;設(shè)定出汁率：50%;壓榨時(shí)間：30-40min。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±2C的巴氏滅菌裝置中維持30秒殺滅

7、細(xì)菌、使蘋果中固有的酶失活，使蘋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49-52C,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0-5C；酶反應(yīng)溫度49-52C；從酶解罐進(jìn)料開(kāi)始到出料結(jié)束，酶解時(shí)間90min0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。每半個(gè)小時(shí)要對(duì)滲透液做有無(wú)雜質(zhì)

8、感官檢測(cè)。在超濾滲透液流量不能滿足生產(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。超濾膜一般選用聚碉膜，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、酚類物質(zhì)。一般選用大孔吸附樹(shù)脂HPD200L用于濃縮蘋果汁的生產(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 濃縮本設(shè)計(jì)5效管式蒸發(fā)器進(jìn)行濃

9、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1/6左右，可以控制最終糖度在70±IBrix。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)員每天抽測(cè)一次批次罐果汁的甲

10、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±2C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15-20C,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)T.P.C010個(gè)/mL,大腸菌群03個(gè)/100mL,酵母/霉菌010個(gè)/mL,致病

11、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（95C）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濃縮蘋果汁檢驗(yàn)指標(biāo)要求一覽表色澤呈棕黃色或棕紅色，久置后稍許變深。感將濃縮汁稀釋至可溶性固形物為觀香氣及滋味10%-20%,果汁應(yīng)具有新鮮蘋果固有指的滋味與香氣，無(wú)異味。標(biāo)外觀形態(tài)呈現(xiàn)透明狀，無(wú)沉淀物、懸浮物。雜質(zhì)不允許有肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)。鉛mg/kg<0.2銅mg/kg<5.0衛(wèi)神m

12、g/kg<0.1細(xì)菌總數(shù)個(gè)/mL<10生大腸菌群個(gè)/100mL<3指致病菌不得檢出標(biāo)耐酸耐熱菌個(gè)/mLV1霉菌和酵母菌個(gè)/mL<10棒曲霉素科g/kg<40可溶性固形物Brix71±1總酸>0.8PH值3.6-4.2透光率T625nm%>95理色值T440nm%>55化濁度<3.0指乙醇g/kg<3.00標(biāo)果膠試驗(yàn)陰性淀粉試驗(yàn)陰性富馬酸mg/kg<5熱穩(wěn)定性穩(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

13、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）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：222.221+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±1Brix來(lái)計(jì)算。因此澄清果汁班產(chǎn)74.07tX6=444.42t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（）0.5清洗0.2破碎0.2壓榨（去渣

14、）13.2第一次巴氏殺毒、酶解0.4超濾、濃縮0.3（0.1+0.2）第二次巴氏殺毒、冷卻、灌裝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3X444.42t+85%=1568.54t新鮮蘋果進(jìn)行生產(chǎn)，即，每生產(chǎn)1t濃縮蘋果汁需要1568.54+222.22=7.061新鮮蘋果。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222.22t+18=12.35t即榨取澄清果汁444.42t+6=74.07t即每小時(shí)需要投入生產(chǎn)的蘋果1568.54t+18=87.1413.4 設(shè)備選型及論證(

15、1)小提升機(jī)小提升機(jī)的作用是將水流輸送槽送來(lái)的蘋果提升到揀果臺(tái)，此段是整個(gè)車間的咽喉要道，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30kwo(3)大提升機(jī)大提升機(jī)的作用是將揀選過(guò)的蘋果提升到洗果機(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)

16、毛刷機(jī)、洗果機(jī)對(duì)蘋果進(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/h0(5)破碎機(jī)將清洗過(guò)的蘋果進(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：30X2kw;物料流量G=87.14t/hX(100%0.5%-0.2%)=86.53t/h;蘋果汁質(zhì)量密度接近于水，故其密度屈103kg/m3,則質(zhì)量流量為V =G/尸86.53義103kg/h+103kg/m3=86.53m3/h;為保證破碎充分，定破碎時(shí)間為15min,V有

17、效：設(shè)備有效容積；V:流量；笠滯留時(shí)間；V 有效=7-86.53+60m3/minx15min=21.63m3;取破碎機(jī)兩臺(tái)，即n=2,填充系數(shù)取70%,則單臺(tái)設(shè)備容積3344rV 單=、=15.45m3=2860X2380X2270mm3;故外型尺寸(長(zhǎng)X寬X高)(mm)：2860X2380X22700(6)帶式壓榨機(jī)對(duì)破碎的蘋果進(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G=87.14t/hX(100%0.5%-0.2%-0.2%)=86.36t/h;蘋果汁質(zhì)量密度接近于水，故其密度屈103k

18、g/m3,則質(zhì)量流量為V=G/尸86.36x103kg/h+103kg/m3=86.36m3/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；笠滯留時(shí)間;V有效=786.36+60m3/minx15min=21.59m3;取帶式壓榨機(jī)兩臺(tái)，即n=2,填充系數(shù)取70%,則單臺(tái)設(shè)備容積可："!一二二：./3一.3一V單="=-=15.42m3=5315x1915X1515mm3;故外型尺寸(長(zhǎng)X寬X高)(mm)：5315X1915X1515(7)國(guó)產(chǎn)壓榨機(jī)在蘋果成熟度不夠的時(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)

19、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兼清汁罐以及連接管路、監(jiān)控儀表和電控柜，安置于兩個(gè)底盤上：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

20、G=87.14t/hX(100%0.5%-0.2%0.2%13.2%0.4%)=74.50t/h;蘋果汁質(zhì)量密度接近于水，故其密度屈103kg/m3,則質(zhì)量流量為V=G/尸74.50義103kg/h+103kg/m3=74.50m3/h;定超濾時(shí)間為30min,V有效：設(shè)備有效容積；V:流量；r滯留時(shí)間；V有效=Y-74.50+60m3/minx30min=37.25m3;取超濾設(shè)備兩臺(tái)，即n=2,則單臺(tái)設(shè)備有效容積3V單有效=r=18.62m;n2每根膜管的有效容積V管有效=:=-=0.03m=3x107mm3;wD600設(shè)每根膜管橫截面的直徑為100mm,橫截面積S=tiR2=ttX502

21、mm2=7854mm2;2.COEil：*號(hào)含則每根膜管長(zhǎng)亍=菽初募=3820mm;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X長(zhǎng)度1003820mm過(guò)濾面積27854mm濾膜材料聚丙烯中空纖維和復(fù)合聚碉中空膜不PJ溶固形物允許含量<30%技術(shù)要求40t/h處理溫度5055c表3-3膜堆性能(依膜管數(shù)增減)使用膜管數(shù)量20X30個(gè)過(guò)濾面積24.7124m果汁回收率96%98%(不可溶固形物初始含量w3%,且兩次過(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

22、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，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G=87.14t/hX(100%-0.5%-0.2%-0.2%-13.2%-0.4%-0.1%)=74.42t/h;蘋果汁質(zhì)量密度接近于水，故其密度屈103kg/m3,則質(zhì)量流量為V=G/尸74.42x103kg/h+10%g/m3=74.42m3/h;定蒸發(fā)時(shí)間為30min,V有效：設(shè)備有效容積；V:流量；

23、t滯留時(shí)間；V有效=Y74.42+60m3/min義30min=37.21m3;取蒸發(fā)器兩臺(tái)，即n=2,填充系數(shù)取70%,則單臺(tái)設(shè)備有效容積V單=串有效一-70%X2=26.58m3;現(xiàn)按總?cè)莘e26.58m3計(jì)算V全=丫桶+2V封=26.58m3,封頭折邊忽略不計(jì)，以方便計(jì)算：則V全=0.785D2X2D+兀24XD3X2=26.58m3解方程得：D=2.439m；取D=2.43m,則H=2D=4.86m；根據(jù)生物工程工廠設(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=ha+hb=636mm+64mm=700mm。驗(yàn)算全容積V全：V'全=0.785D2X2

24、D+兀24XD3X2+0.785D2X0.07=0.785X2.43&2X2.43+兀24X2.433X2+0.785X2.432X0.0643=26.58m=V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1m,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=0.785X0.072X650=2.50m2;中央循環(huán)管的截面積S中=40%S熱=0.4X2.50m2=1.00m2;S熱+S中=3.50m

25、2<4.64m2=0.785X2.432=0.785D2(蒸發(fā)器橫截面積)，符合要求。故中央循環(huán)管的直徑口中=1.13m。(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)備一覽表生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)要求生產(chǎn)廠家臺(tái)數(shù)1小提升機(jī)45t/hTMCI22檢果臺(tái)45t/hTMCI23大提升機(jī)45t/hTMCI24毛刷機(jī)45t/hTMCI15洗果機(jī)45t/h上海神農(nóng)16破碎機(jī)45t/h德國(guó)BELLMER27帶式壓榨機(jī)45t/h德國(guó)BELLMER28國(guó)產(chǎn)壓榨機(jī)45t/h江

26、蘇靖江19罐群溫州強(qiáng)力機(jī)械閥門廠3010國(guó)產(chǎn)超濾設(shè)備40t/h2115效管式蒸發(fā)機(jī)40t/hTMCI212無(wú)菌灌裝機(jī)13t/h意大利FBR113鍋爐40t2熱量衡算4.1整個(gè)車間熱交換流程圖:料液塔水（10C）冷卻到20C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，20c的物料被加熱到97C,再利用這些熱量去預(yù)熱進(jìn)入預(yù)巴氏殺菌之前的20c的物料，97c的物料降溫到60Co因此相當(dāng)于計(jì)算將20c的物料加熱到60C所消耗的能量。（注：由于蘋果汁的始與水相似，因此后面均按照水的始計(jì)算，均不考慮熱損失。）20c到60c所消耗的熱量（Hi、H2、R引用表4-2、4-1的數(shù)據(jù)）：0

27、=qm,h（Hi-H）=74070kg/hx（251.67kJ/kg-84.48kJ/kg）=1.24x107kJ/hqm,h：物料的質(zhì)量流量，kg/m；Hl：60c時(shí)果汁徹含，kJ/kg；H2：20C時(shí)水的始，kJ/kg。消耗的蒸汽量：D=-l.24X107k)/h=4480.09kg/h2767.8kJ/kg”4.3 蒸發(fā)濃縮耗能估算（五效蒸發(fā)器）（1）各效蒸發(fā)水量74070kg/h已知原料液處理量為：G=37035kg/h總蒸發(fā)水量為：W=37035kg/hx?=30862.50kg/h(濃縮到1/6,故蒸發(fā)水量占5/6)6各效蒸發(fā)水量之比為：Wi：W2：W3：W4：W5=1：1.1：1

28、.2：1.3：1.4.1一.W1=30862.50kg/hx=5143.75kg/hL+1L+12+L3+M14W2=30862.50kg/hx=5658.13kg/hL+LL+12+13+1412W3=30862.50kg/hx=6172.50kg/h1+LL+L2+L3+L413W4=30862.50kg/hx=6686.88kg/h1+LL+12+13+L414W5=30862.50kg/hx=7201.25kg/h1+LL+12+L3+L4(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R、R2、R3、R4、R5引用表4-1的數(shù)據(jù))Qi=W1xR=5143.75kg/h

29、義2634.1kJ/kg=1.35x107kJ/hQ2=W2XR2=5658.13kg/hx2622.4kJ/kg=1.48x107kJ/hQ3=W3XR3=6172.50kg/hx2606.4kJ/kg=1.61X107kJ/hQ4=W4XR4=6686.88kg/hx2594.0kJ/kg=1.73X107kJ/hQ5=WsXR5=7201.25kg/hx2578.5kJ/kg=1.86X107kJ/hb、各效消耗蒸汽量：Qi1.35X107k)/hD1=1=,=5105.32kg/hRo2644,3k/kg”Qh1.46X107k)/hD2=_=,=5618.62kg/hR2634.1kJ/kg”QjL61X107k)/hD3=,.=6139.41kg/hQ4L73X107k/hD4=6637.51kg/hR,2606.4kf/kg”Q5l.B6X107kJ/hD5=7170.39kg/hR42394.0kJ/