濃縮設(shè)備管理概述

第八章濃縮設(shè)備濃縮：從溶液中除去部分溶劑的單元操作。由于食品中的溶劑主要是水，如果蔬汁，牛奶等。所以食品工業(yè)中的濃縮一般指蒸發(fā)。真空濃縮：是指在負壓條件下，以較低溫度濃縮。有以下特點：(1)料液沸點低，濃縮速度大。(2)可利用低壓蒸汽作為熱源(多效時)。(3)不損害食品的營養(yǎng)成分。(4)設(shè)備熱耗減少。(5)增加真空系統(tǒng)，投資大，功力消耗大。(6)沸點降低，蒸發(fā)潛熱增大。第一節(jié)濃縮概述一、濃縮的目的1.除去水分，減少包裝、運輸費用2.提高濃度，增加貯藏性能3.干燥的預(yù)處理4.結(jié)晶的預(yù)處理第一節(jié)濃縮概述二、分類1.按操作方式分：①常壓②真空③閃蒸2.按二次蒸汽的利用分：①單效濃縮裝置②多效濃縮裝置③帶有熱泵的濃縮裝置3.按料液流程分：①循環(huán)式：自然與強制循環(huán)。②單程式：4.按加熱器結(jié)構(gòu)分：①盤管式濃縮器②中央循環(huán)管式濃縮器③升膜式濃縮器-④降膜式濃縮器-⑤片式濃縮器-⑥刮板式濃縮器-⑦外加熱式濃縮器。夾套式蒸發(fā)器中小型濃縮設(shè)備。由圓筒形夾套殼體、攪拌器、除沫器等組成。液料置入鍋內(nèi)，通過蒸汽加熱，并加攪拌，使水分在低壓條件下蒸發(fā)。二次蒸汽從頂部排除。主要技術(shù)參數(shù)蒸發(fā)量300L／h，蒸汽耗用量340kg／h，蒸汽壓力＜196kPa，真空度82．9～88.0kPa。適于果醬、蜜餞、糖漿、乳品、豆?jié){晶、食用膠始粘度料液的濃縮。一、標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器又稱中央循環(huán)管式濃縮鍋。下部為加熱室，上部為分離室。加熱室內(nèi)裝有加熱管束和中央循環(huán)管。中央循環(huán)管的截面積較大，一般為加熱管束總面積的40％以上。工作時料液在管內(nèi)流動，加熱蒸汽在管束之間流動，由于中央循環(huán)管與加熱管中的料液受熱程度不同，產(chǎn)生密度差，使液料經(jīng)加熱管而沸騰上升，然后在分離室內(nèi)進行汽液分離。二次蒸汽由頂部排出。料液經(jīng)中央循環(huán)管下降、回流，形成自然循環(huán)。濃縮后的制品由底部卸出。目前這類蒸發(fā)器糖廠應(yīng)用廣泛。圖8－2中央循環(huán)管蒸發(fā)器A-加熱蒸汽B-料液C-二次蒸汽D-冷凝水E-完成液1-中央循環(huán)管

2-蒸發(fā)室

3-除沫器

4-外殼

5-換熱管加熱室斷面圖8－3加熱室斷面圖A-加熱蒸汽1-加熱蒸汽通道2-料液上升通道3-料液下降通道二、盤管式蒸發(fā)器亦稱盤管式濃縮鍋，由上下鍋體、加熱盤管、汽液分離器等組成。在鍋體內(nèi)裝有四個加熱盤管，分層排列，管內(nèi)通入蒸汽，對管間的料液進行加熱，使之沸騰蒸發(fā)。料液分批入鍋內(nèi)進行濃縮。二次蒸汽由上部排入汽液分離室，成品由鍋底卸出。二次蒸汽進入分離室后，因離心力作用，使夾帶的液滴與不凝氣體分離，氣體排出，被分離后的料液經(jīng)回流管回入蒸發(fā)鍋內(nèi)再進行蒸發(fā)。圖8－4盤管式蒸發(fā)器A-加熱蒸汽

B-冷凝水

C-完成液

D-二次蒸汽冷凝水

E-不凝氣體

F-冷卻水進入端

G-冷卻水排出端1-蒸發(fā)室2-氣液分離器3-回液管4-觀測口5-列管式冷凝器6-加熱蒸汽分配器7-加熱盤管8-水泵9-真空泵10-料液泵三、外加熱式蒸發(fā)器圖8－5外加熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器A-加熱蒸汽

B-冷凝水

C-料液D-完成液

E-二次蒸汽1-蒸發(fā)室

2-回流管

3-濾網(wǎng)

4-分離器特征：加熱室、分離室分開。有強制循環(huán)式、自然循環(huán)式。由

加熱器、分離器、循環(huán)管組成。加熱器有：列管式、板式。強制制循循環(huán)環(huán)式式蒸蒸發(fā)發(fā)器器主要要由由列列管管式式加加熱熱器器、、分分離離室室和和料料液液循循環(huán)環(huán)泵泵組組成成。。料液經(jīng)循循環(huán)泵，，進入加加熱器的的列管內(nèi)內(nèi)，被管管間的蒸蒸汽加熱熱，然后后在分離離室內(nèi)進進行汽液液分離；；二然汽自自室頂排排出，被被濃縮的的溶液由由分離室室底部再再進入循循環(huán)泵進進口，使使溶液繼繼續(xù)強制制循環(huán)蒸蒸發(fā)；該蒸發(fā)器器是分批批作業(yè)，，它的優(yōu)優(yōu)點是料料液在加加熱管內(nèi)內(nèi)的流速速大，達達3~4m/s，停留時時間較短短，傳熱熱系數(shù)較較高，可可防止料料液結(jié)垢垢；當(dāng)加加熱蒸汽汽與料液液之間的的溫差較較小時（（3~5℃℃）。仍仍可進行行操作。。缺點是是動力消消耗大．．外加熱板板式強制制循環(huán)蒸蒸發(fā)器圖8－6外外加熱板板式強制制循環(huán)蒸蒸發(fā)器A-加熱熱蒸汽B-冷凝凝水C-料液液D-完成成液E-二次次蒸汽冷冷凝水F-不凝凝氣體G-冷卻卻水進口口H-冷卻卻水出口口1-板式式換熱器器2-料泵泵3-貯料料罐4-成品品泵5-分離離器6-冷凝凝水泵7-水環(huán)環(huán)式真空空泵8-冷凝凝器板式蒸發(fā)發(fā)器優(yōu)點是料料液經(jīng)過過傳熱面面的時間間很短，，僅2s，液流分分布均勻勻，不易易結(jié)垢垢。傳傳熱系數(shù)數(shù)高，可可達10.45～16.72MJ/M2·h·℃℃。料液液強制循循環(huán)，可可處理高高粘度的的料液。。結(jié)構(gòu)緊緊湊，節(jié)節(jié)省加熱熱蒸汽耗耗量，拆拆卸清洗洗方便，，可用于于牛奶、、果汁，，豆。蛋蛋、糖汁汁，低鹽鹽醬油等等多種食食品的濃濃縮。四、升膜式式蒸發(fā)器器由加熱室室、分離離室和循循環(huán)管等等組成。。料液自加加熱室底底部進入入加熱管管內(nèi)。加加熱蒸汽汽在管束束間流過過，料液液在加熱熱管中部部開始沸沸騰迅速速汽化。。在加熱熱管上部部產(chǎn)生的的二次蒸蒸汽并快快速上升升，流速速可達100——l60m/s。料液在在二次蒸蒸汽和抽抽真空的的作用下下，沿管管內(nèi)壁成成膜狀上上升，并并不斷被被加熱蒸蒸發(fā)。有循環(huán)型型、非循循環(huán)型這種蒸發(fā)發(fā)器的優(yōu)優(yōu)點是占占地面積積小，傳傳熱效率率較高，，料液受受熱時間間短，在在加熱管管內(nèi)停留留10—20s。適于濃濃縮熱敏敏、易起起泡和粘粘度低的的液料。。缺點是是一次濃濃縮比不不大，進進料量需需要很好好控制、、進料過過多不易易成膜，，過少則則易斷膜膜干壁．．影響產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量。圖8－7升膜式式蒸發(fā)器器A-加熱熱蒸汽B-完成成液C-料液液D-冷凝凝水E-二次次蒸汽1-換熱熱管2-氣液液管3-分離離器五、降膜膜式蒸發(fā)發(fā)器由加熱管管束、分分離器等等組成。。料液自上上部分配配到加熱熱管束內(nèi)內(nèi)，成膜膜狀流下下，加熱熱蒸汽在在管束外外流過，，完成換換熱后料料液進入入汽液分分離器分分離。這種蒸發(fā)發(fā)器的特特點：①由重力力作用降降膜，能能蒸發(fā)粘粘度較大大的料液液，受熱熱時間短短，適于于熱敏性性強的物物料；②料液的的沸點均均勻，有有效溫差差較大，，傳熱效效果好，，節(jié)約蒸蒸汽。③由于蒸蒸發(fā)管較較長，液液料沸騰騰時所生生成的泡泡沫易在在管壁上上受熱破破裂，因因此適于于蒸發(fā)易易生泡沫沫的物料料；④清洗方方便；⑤適用于于濃度較較大，不不易結(jié)晶晶、結(jié)垢垢的物料料。目前這類類設(shè)備在在乳品、、果汁等等食品工工業(yè)中應(yīng)應(yīng)用最廣廣。六、刮板板式蒸發(fā)發(fā)器有立式、、臥式兩兩類。由加層圓圓筒、旋旋轉(zhuǎn)刮板板器、料料液分配配盤與驅(qū)驅(qū)動裝置置等組成成。加熱時間間為2～3s。加熱區(qū)區(qū)域可分分成幾段段，采用用不同壓壓力的蒸蒸汽。一般直徑徑為300～500mm，刮板與與加熱筒筒內(nèi)壁的的最小間間隙為（（1.5士0.3）mm。刮板的的轉(zhuǎn)速為為300———800rpm。這種蒸發(fā)發(fā)器的特特點是傳傳熱系數(shù)數(shù)高，適適于高粘粘度（最最高達100Pa.s）的料液液或含有有懸浮顆顆粒的料料液。九、離心心式蒸發(fā)發(fā)器特點是結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊湊，傳熱熱效率高高，蒸發(fā)發(fā)強度高高于其他他常用的的蒸發(fā)器器，料液在器器內(nèi)停留留時間極極短，約約1s，制品品質(zhì)質(zhì)優(yōu)良，，能較好好保持原原有色、、香、昧昧和營養(yǎng)養(yǎng)成分。。適于熱敏性物物料，是一種種新型、高效效的濃縮設(shè)備備。但對粘度大、、易結(jié)晶的料料液不適用，，其結(jié)構(gòu)較復(fù)復(fù)雜，造價高高。第三節(jié)真空濃縮縮的附屬裝置置真空濃縮設(shè)備備的附屬裝置置主要包括：：捕集器、冷冷凝器、蒸汽汽噴射器和真真空裝置等。。一、捕集器功能：防止蒸蒸發(fā)過程形成成的細微液滴滴被二次蒸汽汽帶出，減少少原料損失，，同時防止污污染。（一）慣性捕捕集器它是在二次蒸蒸汽流的通道道上設(shè)置若干干擋板，為了了提高分離效效果，一般捕捕集器的直徑徑比二次熱汽汽入口直徑大大2.5～3倍。（二）離心型型捕集器形狀與旋風(fēng)分分離器相似，，液滴在離心心力的作用下下被甩到殼壁壁，并沿壁流流回蒸發(fā)分離離室內(nèi)。二次次蒸汽由頂部部排出。在蒸汽流速較較大時，分離離效果較好，，但阻力亦較較大。二、冷凝器功能：將二次次蒸汽冷凝，，并將其中的的不凝氣體分分離，以減輕輕真空系統(tǒng)容容積負荷。（一）間接式式冷凝器亦稱表面式冷冷凝器，這種種冷凝器是利利用金屬傳熱熱冷凝，二次次蒸汽不接觸觸冷卻水，有有列管式、板板式等。特點是冷凝液液可以回收利利用，但傳熱熱效率低，使使用較少。（二）直接式式冷凝器亦稱混合式冷冷凝器。分為為逆流式和噴噴射式兩種。。這種冷凝器利利用二次蒸汽汽與冷卻水直直接接觸冷凝凝。1．逆流式冷凝凝器塔式冷凝器（a）噴淋塔塔式（b））填料塔式（（c）板塔塔式圖8－13幾幾種塔式式冷凝器示意意圖A-二次蒸汽汽B-冷凝凝水C-回回水D-不不凝氣體1-噴頭2-填料層3-孔板二、冷凝器2、噴射式冷凝凝器：利用噴噴射泵的原理理，用高速水水流抽出二次次蒸汽，兼有有冷凝和抽真真空雙重作用用。1、組成：由噴噴嘴，吸氣室室，混合室，，擴散室等組組成2、優(yōu)缺點：：(1)兼有冷凝器器及抽真空空作用，故故不必再配配真空裝置。。(2)結(jié)構(gòu)簡單，，造價低廉廉，冷凝器器自身沒有有機械運轉(zhuǎn)部部分不需經(jīng)經(jīng)常檢修。。(3)適用于抽吸吸腐蝕性氣氣體。(4)安裝高度低低，與濃縮縮鍋的二次次蒸汽排出出管水平方向向可直接相相連。(5)整個裝置的的功率消耗耗較小。(6)不能獲得較較高的真空空度，并隨隨水溫而變變。2．噴射式冷冷凝器噴射式冷凝凝器的安裝裝要求：①從水泵至至噴射器冷冷卻水入口口的管路，，應(yīng)盡量減減少管件和和彎頭，使使阻力損失失減?。虎谂潘芤蟠怪?，，如必須曲曲折時，折折角不大于于45°,轉(zhuǎn)折不多于于兩次；③各接口要要求嚴(yán)密，，避免泄漏漏；④連接擴散散管出口的的尾管長度度，一般在在2m以上，且不不伸入循環(huán)環(huán)水池之水水中。三、真空裝裝置(一)作用：保證系統(tǒng)的的真空度，，降低濃縮縮鍋內(nèi)壓力力，使料液液在低溫下下沸騰。不凝氣體來來源：①溶解于冷冷卻水中的的空氣。②料液中分分解的氣體體。③設(shè)備泄漏漏。(二)常用真空裝裝置蒸汽噴射器器往復(fù)式真空空泵水環(huán)式真空空泵四、真空泵泵1.往復(fù)式真空空泵2.水環(huán)式真空空泵（水環(huán)泵））這類泵結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單。易易于制造，，操作可靠靠，轉(zhuǎn)速較較高，可與與電機直聯(lián)聯(lián)，內(nèi)部不不需潤滑，，可使排出出氣體免受受污染，排排氣量較均均勻，工作作平穩(wěn)可靠靠。但因高速運運轉(zhuǎn)，水的的沖擊使葉葉輪與輪殼殼磨損，造造成真空度度下降，需需經(jīng)常更換換零件。效率較低，，為30％～50％。真空度度較低，為為2.0～4.0kPa。3.蒸汽汽噴射器蒸汽噴射泵泵的優(yōu)點是是抽氣量大大，真空度度高，安裝裝運行和維維修簡便，，價廉，占占地面積小小。其缺點點是要求蒸蒸汽壓力較較高，蒸汽汽量穩(wěn)定，，需要較長長時間運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，才能達達所需真空空度。排出出的氣體還還有微小壓壓強。第三節(jié)單單效真空濃濃縮設(shè)備1、加熱器：：盤管，4～5盤，每盤1～3圈。2、蒸發(fā)室：：罐上部，配配有除泡沫沫裝置。3、抽真空：：二級蒸汽噴噴射器。4、二次蒸汽汽排出：冷凝器，二二級蒸汽噴噴射器特點：結(jié)構(gòu)簡單，，操作方便便，但傳熱熱面積小，，原料受熱時時間長，生生產(chǎn)效率低低，清洗不不便。第三節(jié)單單效真空濃濃縮設(shè)備（一）單效效降膜式真真空濃縮設(shè)設(shè)備主要由加熱熱室、分離離室、熱壓壓泵（蒸汽汽噴射器)、物料泵、、冷凝水泵泵、水環(huán)式式真空泵、、螺桿泵及及貯料桶等等組成。適適用于牛乳乳濃縮。作作業(yè)時鮮乳乳從貯料桶桶9經(jīng)流量計進進人分離室室10，利用二次次蒸汽間接接加熱、蒸蒸發(fā)部分水水分；然后后由物料泵泵4送至加熱器器第一部分分列管頂部部，通過分分配器使乳乳液均勻地地流人加熱熱列管內(nèi)，，呈膜狀向向下流動、、同時受熱熱蒸發(fā)；經(jīng)經(jīng)第一部分分列管加熱熱蒸發(fā)的乳乳液，由物物料泵5送人第二部部列管內(nèi)進進一步加熱熱蒸發(fā)，達達濃縮要求求后由螺桿桿泵6送出。二次次蒸汽進人人分離室后后，其中一一部分由熱熱壓泵增壓壓，送人加加熱室作熱熱源。冷凝凝器安裝在在蒸發(fā)器殼殼體的夾套套中，部分分二次蒸汽汽在冷凝器器內(nèi)冷凝，，并與從加加熱器內(nèi)吸吸人的冷凝凝水合在一一起，用冷冷凝水泵7排出。這種濃縮設(shè)設(shè)備的主要要技術(shù)參數(shù)數(shù)：水分蒸發(fā)量量：800kg/h；進料量：1210kg／h（（進料總?cè)槿楣腆w含量量25.65％);生產(chǎn)率：410kg／h（出出料總?cè)楣坦腆w含量74％);蒸汽耗量：：465（（kg／h）（蒸汽汽表壓800KPa);耗水量：水水壓300kPa（（表壓),22℃15m3/h；電機總功率率：約10.4kw。本設(shè)備的特特點是能量量消耗少，，操作穩(wěn)定定，清洗方方便。（二）單效效離心式真真空濃縮設(shè)設(shè)備由雙聯(lián)過濾濾器、平衡衡桶、輸送送泵、離心心蒸發(fā)器、、真空、冷冷凝和清洗洗裝置等組組成。該設(shè)備的特特點是產(chǎn)品品品質(zhì)優(yōu)良良、濃度高高（一次濃濃縮至84％固形物),傳熱效率高高，清洗維維護方便。。第四節(jié)多多效真空濃濃縮設(shè)備圖8－19三效效降膜濃縮縮設(shè)備1-預(yù)熱器器2-熱壓泵泵3-一級蒸蒸發(fā)器4-二級分分離器5-一級分分離器6-二級蒸蒸發(fā)器7-三級蒸蒸發(fā)器8-三級分分離器9-主冷凝凝器10-輔冷冷凝器一、多效濃濃縮流程（a）順流流（b）逆流流（c）平流流（d）混流流第四節(jié)多多效真空濃濃縮設(shè)備一、順流式式雙效降膜膜真空濃縮縮設(shè)備一、順流式式雙效降膜膜真空濃縮縮設(shè)備（一）組成成與流程（二）用途途和特點這種設(shè)備適適用于牛乳乳、果汁等等熱敏性物物料的濃縮縮，效果好好，質(zhì)量高高，蒸汽與與冷卻水的的消耗量均均較低，并并配有清洗洗裝置，操操作方便。。(三)主要技術(shù)參參數(shù)生產(chǎn)能力（（水分蒸發(fā)發(fā)量）為1200kg／h；殺菌條件為為86—92℃保溫24s；一效加熱溫溫度為83～90℃；一效效蒸發(fā)溫度度為70～75℃；二效加熱溫溫度為68～74℃；二效效蒸發(fā)溫度度48～52℃；物料受熱時時間為3min；蒸汽壓力（（表壓）為為500kPa；蒸汽消耗耗量為620kg／h；冷卻水耗量量為12t/h。二、混流式式三效降膜膜真空濃縮縮設(shè)備（一）組成成與流程（二）用途途與特點這種設(shè)備適適用于牛乳乳等熱敏性性液料的濃濃縮操作，，其特點如如下：(1）采用真空空降膜蒸發(fā)發(fā)，液料受受熱時間短短，蒸發(fā)溫溫度低、產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量好好。(2)三效蒸發(fā)，，配有熱壓壓泵和預(yù)熱熱器，節(jié)省省蒸汽和冷冷卻水用量量。(3）操作穩(wěn)定定，清洗方方便，符合合食品衛(wèi)生生要求。(4）連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)，處理量量較大。（三）主要要技術(shù)參數(shù)數(shù)處理量3600～4000kg／h；蒸發(fā)溫度：：第一效70℃，第二效57℃。第三效44℃；進料濃度為為12％（總?cè)楣坦腆w含量)；出料濃度度為48％（總?cè)楣坦腆w含量)；蒸汽消耗量量為800kg／h；冷卻水消耗耗量為21t／h（以進水溫溫度16℃，排水溫度度38℃計);電動機總功功率為25kW。第五節(jié)芳芳香物質(zhì)質(zhì)的回收設(shè)設(shè)備一、工作原原理提取原果汁汁的芳香物物質(zhì)是利用用其在蒸發(fā)發(fā)中易揮發(fā)發(fā)的性質(zhì)，，在蒸發(fā)冷冷凝器中完完成的。該裝置主要要由兩組板板式換熱器器組成。工工作時原果果汁先送入入下板組的的通道中，，被相隔通通道內(nèi)的蒸蒸汽加熱蒸蒸發(fā)，提香香后的濃縮縮液與含芳芳香物的水水蒸汽由下下板組上部部流出，利利用擋板改改變方向，，使其流向向下方，汽汽液進行分分離，然后后濃縮液由由殼體底部部排出；含芳香物的的水蒸汽上上升導(dǎo)入上上板組的通通道中，被被相隔通道道內(nèi)的冷卻卻水降溫冷冷凝，形成成芳香物水水溶液，從從上板組的的底部排出出，而冷卻卻水由上板板組的上部部排出。芳芳香物水溶溶液，經(jīng)兩兩次蒸發(fā)冷冷凝，才能能制成較純純的芳香液液。二、、組組成成和和流流程程圖8——22所示示為為PAR－22／PAR－O1型芳芳香香物物質(zhì)質(zhì)回回收收設(shè)設(shè)備備流流程程圖圖。。由由三三級級板板式式蒸蒸發(fā)發(fā)冷冷凝凝器器、、預(yù)預(yù)熱熱器器、、兩兩個個螺螺旋旋管管冷冷凝凝器器、、計計量量器器和和各各種種泵泵、、閥閥構(gòu)構(gòu)成成。。第六六節(jié)節(jié)冷冷凍凍濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備定義義冷凍凍濃濃縮縮是是將將稀稀溶溶液液中中的的水水分分凍凍結(jié)結(jié)成成冰冰晶晶，，并并去去除除這這部部分分冰冰晶晶從從而而使使溶溶液液中中的的溶溶質(zhì)質(zhì)濃濃度度得得到到提提高高的的濃濃縮縮方方法法。。１．．直直接接冷冷卻卻式式真真空空冷冷凍凍濃濃縮縮器器直接接冷冷卻卻式式結(jié)結(jié)晶晶是是指指結(jié)結(jié)晶晶熱熱直直接接由由溶溶液液中中一一部部分分溶溶劑劑在在真真空空條條件件下下發(fā)發(fā)生生相相變變汽汽化化，，將將另另一一部部分分物物質(zhì)質(zhì)的的熱熱量量帶帶走走，，使使其其溫溫度度降降低低到到冰冰點點以以下下結(jié)結(jié)晶晶的的濃濃縮縮方方法法。。圖8－24真空空冷冷凍凍濃濃縮縮器器1-真空空冷冷卻卻罐罐2-循環(huán)環(huán)泵泵3-出料料泵泵4-循環(huán)環(huán)管管5-冷凝凝器器6-三級級蒸蒸汽汽噴噴射射泵泵7-二級級蒸蒸汽汽噴噴射射泵泵8-一級級蒸蒸汽汽噴噴射射泵泵圖8－25冰晶分離塔及料液濃度分布1-融冰器2-洗滌水3-冰晶層4-活塞5-活塞桿6-塔體2.內(nèi)冷冷式式冷冷凍凍濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備圖8－26單級級冷冷凍凍濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備示示意意圖圖3.外冷冷式式冷冷凍凍濃濃縮縮設(shè)設(shè)備備圖8－27外冷式冷凍濃縮試驗裝置圖8－28外冷式冷凍濃縮試驗裝置（a）帶有攪拌器的漸進冷凍濃縮試驗裝置（b）降膜冷凍濃縮試驗裝置第七七節(jié)節(jié)選選型型一、、選選型型要要求求和和應(yīng)應(yīng)考考慮慮的的因因素素（一一））料料液液的的性性質(zhì)質(zhì)包括括成成分分組組成成、、粘粘滯滯性性、、熱熱敏敏性性、、發(fā)發(fā)泡泡性性、、腐腐蝕蝕性性，，是是否否含含有有固固體體、、懸懸浮浮物物、、是是否否易易結(jié)結(jié)晶晶、、結(jié)結(jié)垢垢等等。。（二二））工工藝藝要要求求包括括處處理理量量、、蒸蒸發(fā)發(fā)量量、、料料液液和和濃濃縮縮液液的的進進出出口口的的濃濃度度和和溫溫度度、、連連續(xù)續(xù)作作業(yè)業(yè)和和間間歇歇作作業(yè)業(yè)等等。。（三三））產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量量要要求求符合合衛(wèi)衛(wèi)生生標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，，色色、、香香、、味味和和營營養(yǎng)養(yǎng)成成分分等等。。（四四））當(dāng)當(dāng)?shù)氐刭Y資源源條條件件包括括熱熱源源、、氣氣象象、、水水質(zhì)質(zhì)、、水水量量和和原原料料供供給給情情況況等等。。（五五））經(jīng)經(jīng)濟濟性性和和操操作作要要求求包括括廠廠房房占占地地面面積積和和高高度度、、設(shè)設(shè)備備投投資資限限額額和和傳傳熱熱效效果果、、熱熱能能利利用用、、操操作作和和維維修修是是否否方方便便等等。。二、、選選型型原原則則（一一））物物料料的的粘粘度度料液液的的原原有有粘粘度度及及蒸蒸發(fā)發(fā)過過程程中中粘粘度度不不斷斷增增大大，，使使物物料料流流速速降降低低，，傳傳熱熱系系數(shù)數(shù)減減少少，，生生產(chǎn)產(chǎn)能能力力下下降降，，對對這這種種物物料料，，宜宜選選強強制制循循環(huán)環(huán)型型、、刮刮板板式式或或降降膜膜式式蒸蒸發(fā)發(fā)器器。。（二）熱敏性性對熱敏性強的的物料，濃縮縮時要求受熱熱時間短、溫溫度低，否則則易引起分解解或變質(zhì)；一一般宜選液料料在器內(nèi)停留留時間短，真真空度較高的的薄膜蒸發(fā)器器，如片式、、離心式的蒸蒸發(fā)設(shè)備。若允許料液在在較低溫下，，較長時間受受熱，或液料料濃度較低，，濃縮比不高高時，可用盤盤管式真空蒸蒸發(fā)器。（三）結(jié)垢性性結(jié)垢是液料在在濃縮過程中中因粘度增大大、懸浮的微微粒積沉、局局部焦化過熱熱等因素所造造成。結(jié)垢后，增加加熱阻，降低低傳熱系數(shù)，，甚至使作業(yè)業(yè)無法運行。。故宜選刮板板式或強制循循環(huán)型蒸發(fā)器器。（四）結(jié)晶性性若濃縮過程中中有晶體析出出，易沉積于于傳熱面上，，影響傳熱效效果，宜選帶帶攪拌的或強強制循環(huán)型蒸蒸發(fā)器。刮板板式蒸發(fā)器亦亦適用。二、選型原則則（五）發(fā)泡性性有些液料在濃濃縮時產(chǎn)生大大量汽泡，會會污染附屬裝裝置，還造成成液料的損失失，故應(yīng)考慮慮消除汽泡；；一般采用升升膜式、強制制循環(huán)式蒸發(fā)發(fā)器，因其液液料的流速大大，具有破泡泡作用。此外外標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)發(fā)器裝有較大大的汽液分離離室，亦可使用。對發(fā)泡嚴(yán)重的的物料，可采采用加人適當(dāng)當(dāng)?shù)南輨ǎS油、植物物油等）的方方法。（六）腐蝕性性液料的酸度高高時，在蒸發(fā)發(fā)中易對設(shè)備備的金屬部件件產(chǎn)生腐蝕，，宜用防腐蝕蝕且導(dǎo)熱性良良好的蒸發(fā)器器。（七）蒸發(fā)量量蒸發(fā)器生產(chǎn)能能力的大小取取決于傳熱速速率，一般傳傳熱面積小時時，宜選用攪攪拌式濃縮鍋鍋、單效膜式式等蒸發(fā)器。。傳熱面積大大時，為減少少蒸汽耗量，，宜選用多效效、膜式、離離心式等蒸發(fā)發(fā)設(shè)備。（八）經(jīng)濟性性濃縮設(shè)備的熱熱能消耗較大大，節(jié)能是選選型的重要因因素。從提高高熱能的經(jīng)濟濟性考慮，宜宜選用帶蒸汽汽噴射器或多多效蒸發(fā)器。。第八節(jié)操操作和檢修修一、間歇式真真空濃縮設(shè)備備的操作要點點（一）準(zhǔn)備工工作首次使用設(shè)備備前，必須熟熟悉有關(guān)圖紙紙，了解設(shè)備備的結(jié)構(gòu)、管管路閥門和儀儀表的操作規(guī)規(guī)程；電機應(yīng)應(yīng)裝地線，傳傳動部分應(yīng)裝裝保護罩。在在吸人液料前前，先將濃縮縮鍋充分洗滌滌，并送入蒸蒸汽，保持15～30min進行殺菌；然然后放出冷凝凝水，關(guān)閉所所有閥門，向向冷凝器中注注人冷卻水，，同時啟動真真空裝置，使使真空度達規(guī)規(guī)定的要求。。（二）開始運運行以盤管式蒸發(fā)發(fā)器為例，一一準(zhǔn)備工作完完成后，即可可吸人液料，，當(dāng)液面浸過過各層加熱盤盤管后，順次次開啟各排管管的蒸汽閥門門，通人蒸汽汽。開始時必必須保持盤管管中的蒸汽壓壓力不要過高高，防止料液液中空氣突然然形成泡沫，，造成液料損損失；當(dāng)料液液處于穩(wěn)定的的沸騰狀態(tài)時時，再逐漸增增加蒸汽量達達到一定蒸汽汽壓，同時調(diào)調(diào)進料閥門，，使料液面保保持恰恰能將將最上層加熱熱盤管完全浸浸沒的高度。。隨著濃縮的的進行、濃度度和粘度逐漸漸增高，使蒸蒸發(fā)速度減慢慢，這時需適適當(dāng)提高真空空度，保持所所規(guī)定的液料料溫度。（三）停止運運行當(dāng)液料達濃縮縮要求時，即即關(guān)閉蒸汽閥閥，解除真空空，卸出濃縮縮成品；然后后向濃縮鍋通通水進行清洗洗。（四）常見的的故障及產(chǎn)生生原因1．真空度過低低原因是接接管、閥門漏漏泄或冷卻水水不足、水溫溫過高或真空空裝置內(nèi)部有有故障。2．沸騰突然停停止原因是是平衡槽抽空空、液料中進進人空氣或真真空系統(tǒng)的工工作中斷。二、連續(xù)式真真空濃縮設(shè)備備的操作要點點（一）試車1．試車前的準(zhǔn)準(zhǔn)備工作全全面檢查設(shè)備備安裝的正確確性、安全性性和密封度。。組織試車人人員進行設(shè)備備的學(xué)習(xí)和安安全教育。設(shè)設(shè)備內(nèi)做徹底底清洗。2．試車步驟和和要求步驟驟是：部件試運轉(zhuǎn)→水試車→物料試車。首先檢查物料料是否合乎要要求。部件試試運轉(zhuǎn)主要檢檢查各泵的運運轉(zhuǎn)是否正常常，冷卻水泵泵必須在給水水后，方可啟啟動，并應(yīng)保保持規(guī)定的水水壓。在水試車過程程中要調(diào)節(jié)管管路上的節(jié)流流裝置，使各各真空部件的的真空度和溫溫度達到要求求數(shù)據(jù)。物料試車的投投料前，用堿、酸、水水洗滌液將設(shè)設(shè)備清洗干凈凈。開始的投料料量應(yīng)比要求求投料量大10％以上，然后后按出料濃度度，逐漸調(diào)整整。水試和物試均均按操作規(guī)程程進行。（二）開車前前的準(zhǔn)備工作作打開蒸汽總供供汽閥，檢查查鍋爐供汽壓壓力是否達到到要求。用氯氯水或熱水對對蒸發(fā)器和管管道進行消毒毒，然后打開開平衡槽進水水閥，把水放放滿。（三）開車以RP6K7型雙效真空設(shè)設(shè)備為例，首首先打開冷卻卻水泵的給水水闊，調(diào)水壓壓至規(guī)定的要要求，然后依依次開動平衡衡槽出料閥、、進料泵、出出料泵和真空空裝置，以水水代物運行。。當(dāng)二效分離器器真空度達82.7kPa時，打開殺菌菌器和熱壓泵泵的蒸汽閥，，并調(diào)節(jié)熱壓壓泵的蒸汽壓壓力約為490kPa，當(dāng)殺菌溫度度和各效蒸發(fā)發(fā)溫度達到要要求時，再用用物料把水換換出，同時關(guān)關(guān)閉出料閥，，使物料濃縮縮后先回人平平衡槽，進行行大循環(huán)，并并調(diào)節(jié)進料量量和各工藝參參數(shù)，當(dāng)物料料達濃度要求求時，關(guān)閉回回流閥，打開開出料閥，然然后連續(xù)進料料運行。（四）停車和和清洗當(dāng)一個班次結(jié)結(jié)束或一批原原料處理完畢畢時，先關(guān)閉閉蒸汽閥，破破壞真空度、、然后關(guān)閉進進、出料泵、、冷卻水閥和和真空裝置，，抽出設(shè)備的的濃縮液；最最后進行一次次清洗，清洗洗的順序一般般是水洗→2％氫氧化鈉溶溶液洗→水洗→2％硝酸溶液洗洗→水洗；各清洗洗時間均有要要求。（五）常見故故障與產(chǎn)生原原因1．真空度低、、蒸發(fā)溫度高高原因是是螺旋接頭松松弛，墊圈等等密封件損壞壞；或冷卻水水不足，排水水溫度過高；；或熱壓泵的的工作蒸汽高高；或真空系系統(tǒng)有故障。。2．蒸發(fā)管、殺殺菌管結(jié)垢原原因是原原料乳酸高；；或進料量少少；或中途停停車斷料；或或物料分配孔孔堵塞；或加加熱溫度高；；或清洗不徹徹底。3．出料不連續(xù)續(xù)或不出料原原因是泵泵蓋、泵的進進料管路漏氣氣。4．出料濃度低低原因是是進料量大；；或熱壓泵工工作蒸汽壓力力低，或物料料泵的密封件件損壞；或蒸蒸發(fā)管內(nèi)結(jié)垢垢。三、真空濃縮縮設(shè)備的檢修修要點為了保養(yǎng)好設(shè)設(shè)備，保證正正常安全運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，停車后就就必須立即進進行清洗，及及時蓋封，避避免塵土污染染。濃縮設(shè)備備上密封處的的襯膠、墊圈圈等容易老化化及脫落，使使閥門漏泄，，儀表失靈等等，故必須經(jīng)經(jīng)常檢修，及及時更換。有有關(guān)設(shè)備的其其他易損零件件，亦應(yīng)備件件，以備更換換。檢修后，，應(yīng)進行壓力力、真空度等等試欏三、真空濃縮縮操作流程第二節(jié)節(jié)常常用真真空濃濃縮裝裝置一、中中央循循環(huán)式式(標(biāo)準(zhǔn)式式)濃縮鍋鍋。(一)工作原原理：：料液由由沸騰騰管和和中央央循環(huán)環(huán)管加加熱，，由于于受熱熱產(chǎn)生比重重不同同，形形成自自然循循環(huán)，，將水水分蒸蒸發(fā)。。(二)主要結(jié)結(jié)構(gòu)1、加熱熱器：：由沸騰騰加熱熱管，，中央央循環(huán)環(huán)管，，上下管管板組組成豎豎式加熱管管束2、蒸發(fā)發(fā)室：：加熱室室上部部的圓圓筒體體。蒸蒸發(fā)室室有觀測孔孔、照照明、、儀表表、取樣裝裝置等等輔助助部件件。(三)特點：：結(jié)構(gòu)簡簡單，，操作作方便便，液液面易易控制制。但但清洗洗困難難，循環(huán)效效果差差。二、盤盤管式式濃縮縮罐1、加熱熱器：：盤管，，4～5盤，每每盤1～3圈。2、蒸發(fā)發(fā)室：：罐上部部，配配有除除泡沫沫裝置置。3、抽真真空：：二級蒸蒸汽噴噴射器器。4、二次次蒸汽汽排出出：冷凝器器，二二級蒸蒸汽噴噴射器器特點：：結(jié)構(gòu)簡簡單，，操作作方便便，但但傳熱熱面積積小，，原料受受熱時時間長長，生生產(chǎn)效效率低低，清清洗不不便。。三、薄薄膜式式濃縮縮裝置置(一)升膜式式蒸發(fā)發(fā)器組成：：垂直管管束，，分離離室，，循環(huán)環(huán)管，，水力力噴射射器。1、加熱熱：在垂直直管束束外通通入蒸蒸汽。。2、蒸發(fā)發(fā)：在垂直直管束束內(nèi)二二次蒸蒸汽向向上。。3、抽真真空：：水力噴噴射器器。4、二次次蒸汽汽排出出：分離器器，泡泡沫捕捕集器器，水力噴噴射器器5、特點點：占地少少，熱熱效高高，短短時加加熱，，適合熱熱敏，，易起起泡，，低粘粘性料料液。。三、薄薄膜式式濃縮縮裝置置(二)降膜式式濃縮縮裝置置。結(jié)構(gòu)：：同升升膜式式相似似。區(qū)別：：料液從從上部部加入入，在在分布布裝置置作用用下，，沿管壁壁成薄薄膜狀狀流下下。特點：：占地面面積小小，熱熱效高高，受受熱時時間短短，適合濃度度粘度大大的料液液，但設(shè)設(shè)備高度度高，料液均布布難。三、薄膜膜式濃縮縮裝置(三)離心式濃濃縮裝置置組成：錐體離心心盤，料料液分配配管，真真空泵，，濃縮料料吸管。。1、加熱：：蒸汽由中中心軸進進入加熱熱夾套內(nèi)內(nèi)，冷凝凝水由離離心力甩甩到周邊邊后抽出出。2、二次蒸蒸汽：由錐體中中心，在在抽真空空時排出出。3、料液：：由錐體中中心加入入，在離心力力作用下下成膜濃濃縮后，，甩到周邊邊，由真真空裝置置吸出。。三、薄膜膜式濃縮縮裝置(四)片式(板式)濃縮裝置置組成：板式加熱熱器，汽汽液分離離器，捕捕集器，，蒸汽噴噴射壓縮縮器，輸輸料泵。。1、加熱：：板式加熱熱器2、分離：：汽液分離離器3、抽真空空：蒸汽噴射射器4、料液流流動：輸液泵特點：傳熱時間間短，分分布均勻勻，不易結(jié)垢垢，傳熱熱效率高高，可處處理高粘度物物料，結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊湊，裝卸卸方便，清清洗容易易。三、薄膜膜式濃縮縮裝置(五)刮板式蒸蒸發(fā)器：：型式：立立式、臥臥式組成：加熱筒(外側(cè))，旋轉(zhuǎn)刮刮板，料料液分配配盤，驅(qū)驅(qū)動裝置置。1、加熱：：筒外側(cè)蒸蒸汽夾套套2、分離：：筒上部3、料液分分配：經(jīng)料液分分配盤，，在離心心力和重重力作用下，，沿筒壁壁流下，，由刮板板刮成膜膜狀。特點：蒸發(fā)時呈呈薄膜狀狀態(tài)，且且不斷更更新液膜膜，總傳熱效效率高，，適于高高粘度物物料。第三節(jié)蒸蒸汽壓縮縮和冷凍凍濃縮設(shè)設(shè)備一、蒸汽汽壓縮式式濃縮設(shè)設(shè)備功能：將二次蒸蒸汽壓縮縮，使其其升壓升升溫，再再作為加加熱蒸汽汽。型式：蒸汽噴射射式，機機械壓縮縮式。。(一)熱熱壓泵泵(蒸汽噴噴射器)組成：蒸汽室，，噴嘴，，擴壓器器，吸入入室。原理：生蒸汽通通過噴嘴嘴，吸入入二次蒸蒸汽混合合后作為為加熱蒸蒸汽。加入蒸汽汽量：WH＝WF＋WB＝WF(1＋ββ)抽氣系數(shù)數(shù)：β＝＝WB/WF一、蒸汽汽壓縮式式濃縮設(shè)設(shè)備帶有熱壓壓泵的濃濃縮設(shè)備備的操作作注意事事項：1、生蒸蒸汽壓力力必須在在7kg/cm2以上，否否則達不不到節(jié)省省蒸汽的的效果。。2、生蒸蒸汽壓力力保持穩(wěn)穩(wěn)定。3、經(jīng)常常檢查噴噴嘴喉管管的磨損損，以防生蒸蒸汽進入入二次蒸蒸汽管路路。(二)機機械械式壓縮縮裝置原理：用機械式式壓縮機機將二次次蒸汽壓縮成高高壓高溫溫蒸汽。。流程：二次蒸汽汽－混合－絕絕熱壓縮縮－冷凝凝絕熱壓縮縮效率：：η=(i2－i1)/(i3－i1)×100%加熱蒸汽汽與二次次蒸汽的的溫差：：ΔT＝T4－T0二、熱泵泵型蒸發(fā)發(fā)器原理：將制冷機機組的熱熱端置入入加熱器器，加熱熱料液，，用分離離器分離離二次蒸蒸汽，將將制冷機機組的冷冷端置入入冷凝器器中，冷冷卻二次次蒸汽，，不凝氣氣由真空空泵抽出出。組成：壓縮機，，加熱器器，分離離器，冷冷凝器，，真空泵泵。特點：節(jié)約能耗耗，但投投資費用用大。三、冷凍凍濃縮設(shè)設(shè)備原理：將料液中中的水冷冷凍成固固態(tài)的冰冰晶，再再將冰晶晶從料液液中分離離。流程：原料—冷冷卻結(jié)晶晶—再結(jié)結(jié)晶—分分離—洗洗滌—刮刮冰—溶溶冰。冷卻結(jié)晶晶：將料液中中的水冷冷卻成很很小的冰冰晶，送送入再結(jié)結(jié)晶器。。再結(jié)晶：：將小冰晶晶與大冰冰晶混合合，保持持溫度恒恒定，則則小冰晶晶溶化，，大冰晶晶增大，，以便分分離。分離：用開有小小孔的活活塞將固固態(tài)冰晶晶從液體體中分離離。洗滌：洗去冰晶晶上粘附附的液態(tài)態(tài)原料。。第四節(jié)附附助助設(shè)備一、捕集集器功能：防止蒸發(fā)發(fā)過程形形成的細細微液滴滴被二次次蒸汽帶帶出，減減少料液液的損失失，同時時防止污污染。型式：慣性型，，離心型型，表面面型。(一)慣性捕集集器：通過改變變氣流運運動方向向，使氣氣液分離離。特點：效效果好，，但阻力力損失較較大。(二)離心捕集集器：使氣流旋旋轉(zhuǎn)，在在離心力力作用下下使氣液液分離。。(三)表面捕集集器：使氣流通通過金屬屬網(wǎng)或磁磁圈，將將液態(tài)原原理濾出出。捕集器容容器負荷荷：A＝WVB/VD二、冷凝凝器功能：將二次蒸蒸汽冷凝凝，并將將其中的的不凝氣氣體分離離，以減減輕真空空系統(tǒng)容容積負荷荷。(一)大氣冷凝凝器(高水位冷冷凝器)：用水噴淋淋冷卻二二次蒸汽汽。真空腿：：平衡冷冷凝器真真空負壓壓的水柱柱，(二)表面冷凝凝器：用熱交換換器冷凝凝二次蒸蒸汽，可可回收冷冷凝液(三)低水位冷冷凝器：：同高水位位冷凝器器，用抽抽水泵代代替真空空腿。二、冷凝凝器(四)噴射式冷冷凝器：：用高速水水流抽出出二次蒸蒸汽，兼兼有冷凝凝和抽真真空雙重重作用。。1、組成：：由噴嘴，，吸氣室室，混合合室，擴擴散室等等組成2、優(yōu)缺點點：(1)兼有冷凝凝器及抽抽真空作作用，故故不必再再配真空裝置置。(2)結(jié)構(gòu)簡單單，造價價低廉，，冷凝器器自身沒沒有機械運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)部分不不需經(jīng)常常檢修。。(3)適用于抽抽吸腐蝕蝕性氣體體。(4)安裝高度度低，與與濃縮鍋鍋的二次次蒸汽排排出管水平方向向可直接接相連。。(5)整個裝置置的功率率消耗較較小。(6)不能獲得得較高的的真空度度，并隨隨水溫而而變。(四)噴射式冷冷凝器3、安裝注注意：(1)二次蒸汽汽的吸入入管要盡盡量減少少阻力損損失。(2)從離心水水泵至噴噴射器的的冷水進進入管路路，應(yīng)盡盡量減少少管件，，使阻力力損失減減小。(3)排水管要要求垂直直，無彎彎頭，如如必須曲曲折則不不得多于于兩次。。(4)各接口要要求嚴(yán)密密，避免免泄漏。。(四)噴射式冷冷凝器4、計算算：(1)冷冷卻水水消耗量量：由二二次蒸汽汽冷凝放放出的熱熱量等于于冷卻水水所吸收收的熱量量得：W＝D(I－I0)/C(tK－tH)(2)抽射系數(shù)數(shù)u0＝va/v，，va＝RGaTa/pa;;u0＝k(Δpb/Δp0)1/2－1(3)喉喉管與與噴嘴截截面積f2/f1＝1.03Δpb/Δp0≈Δpb/Δp0(四)噴射式冷冷凝器冷卻水通通過噴嘴嘴的流速速1＝c(2gH)1/2(4)排水管直直徑d3＝d2(k1)1/2(5)噴噴嘴數(shù)數(shù)目計算算：每噴嘴的的水流量量v'=3600f1’1噴嘴個數(shù)數(shù)n＝v/v'三、真空空裝置(一)作用：保證系統(tǒng)統(tǒng)的真空空度，降降低濃縮縮鍋內(nèi)壓壓力，使使料液在在低溫下下沸騰。。不凝氣體體來源：：①溶解于于冷卻水水中的空空氣。②料液中中分解的的氣體。。③設(shè)備泄泄漏。(二)常用真空空裝置1、往復(fù)式式真空泵泵：組成：機身，汽汽缸，活活塞，曲曲軸，連連桿，滑滑塊，進進排氣閥閥。(1)濕室真空空泵把冷凝器器內(nèi)的冷冷卻水及及不凝氣氣體一起起排出。。(2)干式真空空泵。2、水環(huán)式式真空泵泵：3、水力噴噴射泵：：三、真空空裝置三、真空空裝置4、蒸汽汽噴射泵泵。(1)工工作原原理及構(gòu)構(gòu)造：它與水力力噴射器器相似，，主要不不同的是是采用較較高壓力力的水蒸蒸氣作動動力源。。它由噴噴嘴，混混合室和和擴散室室組成。。(2)操操作注意事事項：A.先打開中間間冷凝器的的冷卻水閥閥門;B.啟動最后級級蒸汽噴射射泵，然后后往前逐級級啟動;C.停車時先破破壞濃縮罐罐內(nèi)真空，，然后慢慢慢關(guān)閉各級級噴射泵以以免冷水倒倒流;D.操作時注意意冷凝器內(nèi)內(nèi)冷卻水的的噴出速度適適當(dāng)加減水水量。(3)優(yōu)優(yōu)缺點：抽氣量大，，真空度高高，安裝運運行和維護方便，，價格低，，占地面積積小。要求蒸汽壓壓力較高及及蒸汽氣量量要穩(wěn)定，，需要較長的的時間運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，才能達達到所需的真空度。。第五節(jié)真真空濃縮縮設(shè)備工藝藝主要計算算一、物料衡衡算(一)單效濃縮由由進出料料溶質(zhì)相等等得：二次蒸汽量量：W＝S(1－B0/B1)kg/hr(二)多效濃縮1、二次蒸汽汽量：W＝S(1－B0/Bn)kg/hr2、最終產(chǎn)品品量：Sn＝SB0/Bn3、最終料液液濃度：Bn＝SB0/(S－W1－W2－…－Wn)二、熱量衡衡算(一)單效濃縮設(shè)設(shè)備1、熱能的消消耗：Q總＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4(J/h)①水分蒸發(fā)：：Q1＝WL1第五節(jié)真空濃縮設(shè)設(shè)備主要工工藝計算②進料加熱熱：Q2＝SC(t1－t2)③濃縮器加加熱：Q3＝W1C1(t1－t2)④散熱損失失：Q4＝(Q1＋Q2＋Q3)×3%2、蒸汽消消耗量：D＝Q總/(I1－Ik)(二)多效濃濃縮1、自蒸發(fā)發(fā)系數(shù)：βn＝C(tn-1－tn)/(in－tnC)即1kg料降溫后以以自身的熱熱量所能蒸蒸發(fā)二次蒸蒸汽能力大大小的指標(biāo)標(biāo)。2、蒸發(fā)系系數(shù)：an＝(In－tkCk)/(in－tnCn)即1kg生蒸汽冷凝凝后放出的的熱量所能能蒸發(fā)的二二次蒸汽的的量。若溶劑為水水a(chǎn)n＝1.0第五節(jié)真空濃縮設(shè)設(shè)備主要工工藝計算3、蒸發(fā)水分量量及第一效效加熱蒸汽汽量。第n效蒸發(fā)水分分量Wn。W1＝(D1a1＋Sβ1)η1W2＝[D2a2＋(S－W1)β2]η2………Wn＝{Dnan＋[S－(W1＋W2＋…＋Wn-1)]ββn}ηn若無額外蒸蒸汽加入時時。D2＝W1，D3＝W2，……,Dn＝Wn-1上式簡化為為：W1＝a1D1＋b1，W2＝a'2D2＋b'2＝a'2W1＋b'2＝a2D1＋b2………同理：Wn＝anD1＋bn第五節(jié)真空濃縮設(shè)設(shè)備主要工工藝計算以上各式相相加得：W=W1+W2+…+Wn=(a1+a2+…+an)D1+(b1+b2+…+b2)或：W＝AD1＋B第一效加入入蒸汽量：：D1＝(W－B)/A三、傳熱面面積計算(一)單單效濃縮：：F＝Q總/KΔΔt(二二)多多效效濃濃縮縮：：F總＝Q總/KΔΔt總Δt總—多多效效濃濃縮縮有有效效溫溫差差。。任何何一一效效的的熱熱源源蒸蒸汽汽溫溫度度T必須須高高于于料料液液溫溫度度t，，即保保持持一一定定溫溫差差(T－t)，