第七章浓缩设备.ppt

第七章 浓缩设备 第一节 概述 优　点： (1)加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以增大。 (2)可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽。 (3)由于低温浓缩，有利于食品溶液进行浓缩，减少体积及重量，便于运输及贮存。 (4)由于溶液沸点较低，使浓缩设备的热损失； (5)对料液起加热杀菌作用，有利于食品保藏。 不足之处： (1)由于真空浓缩，须有抽真空系统，增加了附属机械设备及动力。 (2)由于蒸发潜热随沸点降低而增大，所以热消耗量大。 (二)根据料液的流程来分 1.循环式：有自然循环式与强制循环式之分； 2.单程式 (三)根据加热器结构型式来分 1.盘管式浓缩器； 2.中央循环管式浓缩器； 3.升膜式浓缩器； 4.降膜式浓缩器； 5.片式浓缩器； 6.刮板式浓缩器； 7.外加热式浓缩器 　　　　　　　　　　　　　……等。 选择浓缩设备时，必须考虑溶液是否具有下列几种性质： （一）结垢性 加热面生成垢层会增加热阻，降低传热系数，严重时使设备生产能力下降，甚至停产。垢层常用化学或机械方法剥除，对垢层要定期清洗。对容易生成垢层的料液，最好选取流速较大的强制循环型或升膜式设备。 （二）结晶性 晶粒析出沉积传热面上，影响传热效果，严重的会堵塞加热管。对于这类料液，宜采用夹套带搅拌的浓缩器或强制循环浓缩器。 （三）粘滞性 随浓度增加，粘度也随着增加，使流速降低，传热系数随之减少，生产能力下降。故对粘度较高的料液，不宜选用自然循环型，可选强制循环型、刮板式或降膜浓缩器等。 (四)热敏性 如番茄酱在温度过高时使其色泽加深，从而降低产品质量。热敏类溶液应采用停留时间短、蒸发温度低的设备。一般采用各种薄膜式或真空度较高的为好。 (五)发泡性 浓缩过程中 产生大量汽泡易被二次蒸汽带走。一方面污染其它加热设备，另一方面增加产品的损耗，严重时会造成不能操作。这样在结构上，要考虑消除发泡可能性，同时要设法分离回收泡沫，一般采用强制循环型和长管薄膜浓缩器，以提高料液在管内流速增加。 (六)腐蚀性 考虑食品卫生法规要求，所以浓缩设备的材料 ，必须能抵抗腐蚀的，通常使用不锈钢材料或者采用各种防腐涂层材料的钢材，加工制造。 第二节 设备流程 由一台浓缩锅与冷凝器、真空装置组成。蒸汽对锅内料液加热，二次蒸汽进入冷凝器冷凝，不凝气体由真空装置抽出。可间歇或连续排料。 蒸汽与料液的流向相同，均由第一效到末效。 　　如图为A/A型双效三罐式番茄酱浓缩设备。前效二次蒸汽供下效作热源。二效A、B罐间无压力差，故用浓酱泵输送。 蒸汽与料液进入浓缩器的方向相反。原料由末效进入，依次用泵送入前一效，由一效排出浓缩液。加热蒸汽从一效进入，二次蒸汽顺序进入各效到末效。 如图为蒸发量4吨/小时的双效番茄酱浓缩装置。 原料由每效加入，浓缩液自每效排出。溶液在每效的浓度相同。加热蒸汽的流向由一效到末效。 第三节 单效浓缩设备 也称垂直短管式或标准式蒸发器。 特点：结构简单，操作方便，锅内液面容易控制。但清洗较困难，料液粘度大时，循环较差。 真空浓缩时，溶液在管内流动，而加热蒸汽在管束之间流动。由于中央循环管的截面积远远大于各加热管束的截面积，故料液在中央循环管的受热升温变化较各加热管束的受热升温变化低，因此在两管中的料液存在着重度差，产生中央管的料液重而下降，各沸腾加热管的料液轻而上升的自然循环。 由于溶液在加热器体内加热后，溶液在中央循环管和沸腾加热管内循环，同时有一部分水汽化后形成二次蒸汽从料液中流出，它夹带着一部分料液向上运动，其中料液小颗粒在上升中互相撞击合成大颗粒下降落回料液，剩余部分小颗粒被捕集器装置截获。 由加热盘管、蒸发室、冷凝器、真空装置、分离器、仪表阀门等构成。每层盘管有单独的进汽阀与疏水器。 牛乳自切线进料管沿切线方向进入锅内。加热蒸汽在盘管内对管外的牛乳进行加热，牛乳受热后体积膨胀，密度减小，因浮力的关系迫使牛乳上升，当到达液面时即气化，使其浓度提高，密度增大。但浓缩盘管中心处的牛乳，相对来说距加热管较远，与同一液位的牛乳相比其密度较大，呈下降趋势，故受热蒸发的那部分牛乳不但密度大，而且液位又高，必向盘管中心处下落，从而形成了牛乳自锅壁及盘管处上升，又沿盘管中心向下的反复循环状态。 蒸发产生的二次蒸汽，从浓缩锅上部中央，以切线方向进入雾沫分离器，产生旋涡，由于离心力的作用，牛乳微粒撞击在分离器的壁上积聚在一起流回锅中，牛乳微粒与蒸汽分离，除去了牛乳微粒的蒸汽则盘旋上升，经立管辗转向T，进入冷凝器，经冷凝器冷凝成水而排除。 1、开启真空。 2、真空吸料到规定容量； 3、自下而上逐个打开各层盘管的蒸汽阀； 4、加热时如果发现有盘