食品102陈冰26号 蒸发设计修正版.docVIP

轻工食品学院 食品工程原理课程设计 单效蒸发装置的设计 班级 食品102 姓名 陈冰 学号 201010714226 指导教师 王琴 提交日期 2013.01.04 目 录 第一部分 引言 3 第二部分 蒸发装置设计条件与任务 3 一 设计题目 3 二设计任务 3 三设计要求 4 四原始数据 4 五 主要技术参数 4 第三部分 蒸发装置设计说明书 5 一 设计方案的确定 二 数据工艺计算 6 三 工艺尺寸计算 加热管的直径和长度 加热管的尺寸及管数的初步估算 蒸发器的尺寸 连接管直径的确定 四 附属设备尺寸计算 选用喷射式冷凝器 除沫器的选择 真空泵的选择 主要技术参数 14 工艺设计计算结果汇总表 15 附图 16 参考文献.......................................................................................................................................................17 第一部分 引言 蒸发是采用加热的方法，使溶液中的溶剂在沸腾状态下部分汽化，并将其移除的一种单元操作。蒸发操作的目的，一是为了提高溶液的浓度，是为了回收溶剂或脱除杂质。 蒸发操作按二次蒸汽的利用情况可分为单效与多效蒸发。蒸发可在大气压、减压或加压的情况下进行。在减压下进行的蒸发，称为真空蒸发。 对于蒸发器的设计，总的来说是确定蒸发方案，即确定蒸发的操作条件、蒸发设备的型号、蒸发流程等，进行工艺计算和设备结构的计算、强度计算或选型，随后用流程图、设备图和设计说明书表达设计者的设计思想和全部设计内容。 第二部分 蒸发装置设计条件与任务 一 设计题目 试设计一台单效或双效真空蒸发器，日处理400T的酒糟水，进料温度80℃。固形物含量6%，产品温度50℃，固形物含量40%。 二 设计任务 1、根据溶液的性质及工艺要求确定蒸发器的操作条件、蒸发器的型式等 2、根据物料衡算及热量衡算计算加热蒸汽消耗量及各效的蒸发量 3、求出各效传热量和传热面积 4、蒸发器尺寸的确定和有关构件的选择 5、附属设备的选型 6、绘制流程图及蒸发器的装配图 7、制图和编写设计说明书 三设计要求 1、根据设计任务书合理选择蒸发器的类型 2、对蒸发器进行工艺计算 3、必须根据有关国标来选择蒸发器的构件四 原始数据 原料：浓度为6%的废酒糟水 产品：浓度为35%的酒糟浆 进料温度：80℃ 出料温度：50℃ 日处理量：日处理酒糟水400T，一天工作20h 温度要求：沸点温度不要超过50℃五 主要技术参数 原料液中溶质的质量分数：x=6% 完成液中溶质的质量分数：x=35% 原料的平均比热容: kJ/(㎏.k) 进料温度：t=80℃ 出料温度：t=50℃ 生产能力：F=20T/hr 表1 各蒸汽状态参数 类型 压力（MPa） 温度（℃） 密度(kg/m3) 汽化潜热(kJ/kg) 饱和加热蒸汽 0.199 120 1.1199 2205 二次蒸汽 0.0123 50 0.083 2378 ——《食品工程原理》附录一P841第三部分 蒸发装置设计说明书 一 设计方案的确定1.1 蒸发器的确定：选择单效降膜式蒸发器。该设备传热效率高，料液由加热器顶部加入，液体在重力作用下，沿管内壁成液膜状向下流动，由于向下加速，克服加速压头比升膜式小，沸点升高也小，加热蒸汽与料液温差大，不存在静液层效应，物料沸点均匀，传热系数高所以传热效果较好。在降膜式的料液，经蒸发后，流下的液体基本达到需要的浓度。所以，管子要有足够的长度，才能保证传热的效果这种设备的设计，关键在于必须有料液进管的均匀分配装备。目的是避免局部过热合焦壁。由于这许多优点，所以食品工业应用广泛，例如牛奶、果汁等浓缩。1.2 采用单效真空蒸发：，。（），，由于酒糟含酒精，为了避免酒精因过高沸点蒸发，所以采用减压真空蒸发，同时保持低温浓缩，保留酒精以及其风味成分真空蒸发特点在于：① 减压下溶液的沸点下降，有利于处理热敏性物料。 ② 溶液的沸点随所处的压强减小而降低，故对相同压强的加热蒸汽而言，当溶液处于减压时可以提高总传热温差;但与此同时，溶液的粘度加大，所以总传热系数下降。③ 真空蒸发系统要求有造成减压的装置，使系统的投资费用和操作费用提高。加热方式：直接饱和蒸汽加热，压力0.2Mpa 操作压力： 88.985kpa真空度 加料方式：并流式辅助设备：旋液式分布器，水喷式冷凝器 二 数据工艺计算3.1 物料衡算 日