真空浓缩设备概述(PPT 78页)
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浓缩设备PPT课件
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操 作 过 程
两种外加热式蒸发器均可以连续方式操作，也可以间歇方式操作。连续操作时，最初的一段时间为非 稳定期，这时不出料，当循环内料液浓度达到预定浓度时，通过离心泵抽吸出料。图8. 4（2）所示的自然循 环蒸发器，也可在浓缩液出口处加接管与出料离心泵相连。间歇操作时，最终出料的体积不得小于加热室与分 离室最少能循环的容积。
• 料液流道两侧为加热蒸汽室， 也从加热板上方进入，因此， 与产品流向相同，为并流 （情况与长管降膜式蒸发器 类似）。
• 浓缩液二次蒸汽混合物通过 加热器下方的通道出来，进 入分离器后两者分离，浓缩 液从分离器下方引出，二次 蒸汽则从上方引出。
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特 点
• 优点：料液在加热室内停留时间很短，传热系 数高，适用于热敏性料液浓缩；高速二次蒸汽 具有良好的破沫作用，故尤其适用于易起泡沫 的料液。
• 缺点：一次浓缩比不够大，因此一般组成双效 或多效流程使用；由于薄膜料液的上升必须克 服自身重力与管壁的摩擦阻力，故不适用于处 理高黏度、易结垢或易结晶的溶液。
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特 点 （1）加热蒸汽与料液呈并流方式。 （2）蒸发时间短，为单流型，适用于热敏性料液浓缩。 （3）不适于高黏度的料液浓缩。 （4）大多以双效或多效形式组成蒸发设备，以提高浓缩比。 （5）不适用于处理易结晶或易结垢的溶液。
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（五）刮板式蒸发器
也称刮板式薄膜蒸发器，是利用外加动力的膜 式蒸发器。
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盘 管 式 蒸 发 器 的 特 点
• 优点：结构简单、制造方便、操作稳定、易于控制；盘管为扁圆形截面，液料流动阻
力小，通道大，适于黏度较高的液料；由于加热管较短，管壁温度均匀，冷凝水能及时 排除，传热面利用率较高；便于根据料液的液面高度独立控制各层盘管内加热蒸汽通断 及其压力，以满足生产或操作的需要。
浓缩机结构、原理演示幻灯片
20
机器的润滑
液压马达减速器用N220工业齿轮油。 减速箱内用N460工业齿轮油。 液压站内，夏季用N46抗磨液压油，冬季用N32抗
磨液压油。 第一次加油运行一周时间后更换新油，以后每半年
更换一次，平时应补充加油。 提升轴段内，每周加注润滑脂（ZGN-2）一次。 每班开机后，用机油枪在主轴及三个导向键上喷注
17
• 当沉降到浓缩池底部的物料增多，床层增厚时，耙架的工 作阻力也随之加大，当工作阻力增大到4Mpa时，压力继 电器、延时继电器、电磁阀动作，切断液压马达的油路， 此时主轴停止转动，提耙油缸带动耙架向上提升，延时约 3～5秒钟后，电磁阀再次动作，恢复向液压马达供油， 主轴又开始转动工作。当耙架提升后，工作阻力随之减小， 若减小到4Mpa以下时，则不再提耙，耙架停留在此高度 上旋转工作，耙齿将物料刮向池中央，随着工作阻力逐步 减小，耙架靠自身的重量逐步下降到正常工作位置。当工 作阻力再次增大到设定值时，耙架再次被提升，重复以上 动作，从而达到自动提耙、降耙的目的。
1、停车前必须先停止给矿，直至池底的矿泥几乎抽尽为止才能停车。
2、关闭全部阀门和电源。
22
第三章 检修规程
一、检修周期： 根据浓缩机实际使用情况和技术状况，一般工作6个月应停机检修，30个月进行一次大
修。 二、检修内容： 1、清洗检查变速传动部分，视磨损情况更换齿轮、轴承。 2、解体检查更换中心推力轴承。 3、检查校正耙架、耙齿，更换所有闸阀，焊补处理管道。 4、将电机轴承清洗加油，电器控制柜除尘并检修。 三、检修主要技术标准： 1、中心托辊、推力轴承转动灵活，安装后充满干油。 2、刮板与池底的间隙误差不大于名义值的20%，耙架倾斜角误差不大于20%。 3、耙子长度方向的误差不大于6mm。 4、耙架在长度上的翘曲度不大于4mm。 5、弹性联轴器轴向间隙4~6mm，端面偏差不大于0.5mm，径向偏差不大于0.2mm。 四、验收质量标准： 1、试车时间空转不小于2小时，负荷试车不小于12小时。 2、空载试车2小时后，齿轮减速箱温升不宜超过350C，蜗杆减速箱温升不宜超过
机器的润滑
液压马达减速器用N220工业齿轮油。 减速箱内用N460工业齿轮油。 液压站内，夏季用N46抗磨液压油，冬季用N32抗
磨液压油。 第一次加油运行一周时间后更换新油，以后每半年
更换一次，平时应补充加油。 提升轴段内，每周加注润滑脂（ZGN-2）一次。 每班开机后，用机油枪在主轴及三个导向键上喷注
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• 当沉降到浓缩池底部的物料增多，床层增厚时，耙架的工 作阻力也随之加大，当工作阻力增大到4Mpa时，压力继 电器、延时继电器、电磁阀动作，切断液压马达的油路， 此时主轴停止转动，提耙油缸带动耙架向上提升，延时约 3～5秒钟后，电磁阀再次动作，恢复向液压马达供油， 主轴又开始转动工作。当耙架提升后，工作阻力随之减小， 若减小到4Mpa以下时，则不再提耙，耙架停留在此高度 上旋转工作，耙齿将物料刮向池中央，随着工作阻力逐步 减小，耙架靠自身的重量逐步下降到正常工作位置。当工 作阻力再次增大到设定值时，耙架再次被提升，重复以上 动作，从而达到自动提耙、降耙的目的。
1、停车前必须先停止给矿，直至池底的矿泥几乎抽尽为止才能停车。
2、关闭全部阀门和电源。
22
第三章 检修规程
一、检修周期： 根据浓缩机实际使用情况和技术状况，一般工作6个月应停机检修，30个月进行一次大
修。 二、检修内容： 1、清洗检查变速传动部分，视磨损情况更换齿轮、轴承。 2、解体检查更换中心推力轴承。 3、检查校正耙架、耙齿，更换所有闸阀，焊补处理管道。 4、将电机轴承清洗加油，电器控制柜除尘并检修。 三、检修主要技术标准： 1、中心托辊、推力轴承转动灵活，安装后充满干油。 2、刮板与池底的间隙误差不大于名义值的20%，耙架倾斜角误差不大于20%。 3、耙子长度方向的误差不大于6mm。 4、耙架在长度上的翘曲度不大于4mm。 5、弹性联轴器轴向间隙4~6mm，端面偏差不大于0.5mm，径向偏差不大于0.2mm。 四、验收质量标准： 1、试车时间空转不小于2小时，负荷试车不小于12小时。 2、空载试车2小时后，齿轮减速箱温升不宜超过350C，蜗杆减速箱温升不宜超过
浓缩设备PPT课件
热板有升膜式、降膜式两种结构。出于加热蒸汽分布和产 品分布均匀要求，它们的换热板结构与普通板式热交换器 的换热板在供产品进出和加热介质进出的开孔大小、数量、 形状、位置不同。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
29
降膜式板式蒸发器
料液从加热器左上侧进入后分两路均匀地分布在各加热片上。
料液流道两侧为加热蒸 汽室，从加热板上方进 入，蒸汽流向与产品流 向相同。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
10
夹套式蒸发器的特点
这种蒸发器的加热面积小，料液 温度不均衡，加热时间长，料液通道 宽，通过强制搅拌加强了加热器表面 料液的流动，减少了加热死角，适宜 于果酱、炼乳等高黏度料液的浓缩。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
11
（二） 中央循环管式蒸发器
中间有一根直径很大的管子，称 为中央循环管。由于中央循环管单位 体积溶液占有的传热面比其他加热管
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
25
（五） 刮板薄膜式蒸发器
刮板式真空蒸发器是通过旋转的刮 板使液料形成液膜的蒸发设备。蒸发器 的结构: 转动轴、物料分配盘、刮板、 轴承、轴封、蒸发室的夹套加热室等部 分构成。
液料从进料管以稳定的流量进入随 轴旋转的分配盘中，在离心力的作用下， 通过盘壁小孔被抛向器壁，受重力作用 沿器壁下流，同时被旋转的刮板刮成薄 膜，薄膜溶液在加热区受热，蒸发浓缩， 同时受重力作用下流，瞬间另一块刮板 将浓缩液料翻动下推，并更新薄膜，这 样物料不断形成新液膜蒸发浓缩。
溶液溶质溶液溶液溶液三相平衡曲线精选ppt65食品工厂机械与设备第八章浓缩设备冷冻浓缩系统基本装臵贮罐1中的料液用泵2输送到括板式换热器3进行冷却生成微小的冰晶成为带冰晶的悬浮液此冰晶液在再结晶罐4中部分冰晶熔化部分变大成为冰晶较大的悬浮液浮液中的浓缩液通过下部的过滤得到收集成为浓缩产品而带有料液的冰晶再进入分离器5进行分离料液从下部再循环经2进行再冷却结晶而冰晶熔化成为水排出系统
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
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降膜式板式蒸发器
料液从加热器左上侧进入后分两路均匀地分布在各加热片上。
料液流道两侧为加热蒸 汽室，从加热板上方进 入，蒸汽流向与产品流 向相同。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
10
夹套式蒸发器的特点
这种蒸发器的加热面积小，料液 温度不均衡，加热时间长，料液通道 宽，通过强制搅拌加强了加热器表面 料液的流动，减少了加热死角，适宜 于果酱、炼乳等高黏度料液的浓缩。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
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（二） 中央循环管式蒸发器
中间有一根直径很大的管子，称 为中央循环管。由于中央循环管单位 体积溶液占有的传热面比其他加热管
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
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（五） 刮板薄膜式蒸发器
刮板式真空蒸发器是通过旋转的刮 板使液料形成液膜的蒸发设备。蒸发器 的结构: 转动轴、物料分配盘、刮板、 轴承、轴封、蒸发室的夹套加热室等部 分构成。
液料从进料管以稳定的流量进入随 轴旋转的分配盘中，在离心力的作用下， 通过盘壁小孔被抛向器壁，受重力作用 沿器壁下流，同时被旋转的刮板刮成薄 膜，薄膜溶液在加热区受热，蒸发浓缩， 同时受重力作用下流，瞬间另一块刮板 将浓缩液料翻动下推，并更新薄膜，这 样物料不断形成新液膜蒸发浓缩。
溶液溶质溶液溶液溶液三相平衡曲线精选ppt65食品工厂机械与设备第八章浓缩设备冷冻浓缩系统基本装臵贮罐1中的料液用泵2输送到括板式换热器3进行冷却生成微小的冰晶成为带冰晶的悬浮液此冰晶液在再结晶罐4中部分冰晶熔化部分变大成为冰晶较大的悬浮液浮液中的浓缩液通过下部的过滤得到收集成为浓缩产品而带有料液的冰晶再进入分离器5进行分离料液从下部再循环经2进行再冷却结晶而冰晶熔化成为水排出系统
《浓缩及设备》PPT课件
浓缩是从溶液中除去部分溶剂的单元 操作，是溶质和溶剂均匀混合液的部分分 离过程。
浓缩过程中，水分在物料内部借对流 扩散作用从液相内部达液相表面而后除去， 最低水分含量约为30%（质量），一般为 稳定状态的过程。
24.01.2021
精选ppt
3
二、浓缩的目的
1.除去食品中大量水分，减少包装，贮藏和运 输费用。
被分离后的料液回流
再进行蒸发。
24.01.2021
精选ppt
30
盘管式浓缩罐
1.工作原理及结构 ❖ 工作原理：它是乳品
厂较早采用的一种真 空单效浓缩装置。在 罐体内有盘管，管内 通加热蒸汽，对物料 加热。
24.01.2021
精选ppt
31
❖ 盘管一般由4~5组分层排列，每组有1~3圈。 盘管的蒸汽进口和凝结水出口有两种形式。
因此，寻找非热浓缩工艺就成了研
究的目标。冷冻浓缩是非热浓缩方法之 一，膜浓缩被认为也是一种具有发展前 景的非热浓缩新工艺和技术。
24.01.2021
精选ppt
21
膜浓缩
膜蒸馏浓缩
其传质过程可分为： （1）水分子在热侧膜面处蒸发形成水蒸气； （2）水蒸气通过膜的微孔从膜面的热侧扩散 到冷侧； （3）传递到冷侧膜面的水蒸气重新冷凝成水。 因而膜蒸馏是一蒸发过程。
❖ 盘管多采用扁平椭圆形截面，以减少罐内流体 自然循环阻力，而且便于清洗。
❖ 各层盘管单独用阀门控制，可根据料液面来调
节加热面。
24.01.2021
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32
特点： （1）结构简单，操作方便，易于控制;
（2）可根据料液量，可任意开启各排管的加 热蒸汽，以满足操作需要；
（3）锅内物料浓度均匀，特别适用于粘度高 的物料浓缩；
浓缩过程中，水分在物料内部借对流 扩散作用从液相内部达液相表面而后除去， 最低水分含量约为30%（质量），一般为 稳定状态的过程。
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二、浓缩的目的
1.除去食品中大量水分，减少包装，贮藏和运 输费用。
被分离后的料液回流
再进行蒸发。
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盘管式浓缩罐
1.工作原理及结构 ❖ 工作原理：它是乳品
厂较早采用的一种真 空单效浓缩装置。在 罐体内有盘管，管内 通加热蒸汽，对物料 加热。
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❖ 盘管一般由4~5组分层排列，每组有1~3圈。 盘管的蒸汽进口和凝结水出口有两种形式。
因此，寻找非热浓缩工艺就成了研
究的目标。冷冻浓缩是非热浓缩方法之 一，膜浓缩被认为也是一种具有发展前 景的非热浓缩新工艺和技术。
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膜浓缩
膜蒸馏浓缩
其传质过程可分为： （1）水分子在热侧膜面处蒸发形成水蒸气； （2）水蒸气通过膜的微孔从膜面的热侧扩散 到冷侧； （3）传递到冷侧膜面的水蒸气重新冷凝成水。 因而膜蒸馏是一蒸发过程。
❖ 盘管多采用扁平椭圆形截面，以减少罐内流体 自然循环阻力，而且便于清洗。
❖ 各层盘管单独用阀门控制，可根据料液面来调
节加热面。
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32
特点： （1）结构简单，操作方便，易于控制;
（2）可根据料液量，可任意开启各排管的加 热蒸汽，以满足操作需要；
（3）锅内物料浓度均匀，特别适用于粘度高 的物料浓缩；
浓缩及设备-PPT精选文档
2019/3/11
蒸发在低于大气压力下进行称真空蒸发。
真空蒸发是工业中应用最广的一种蒸发操作，主要优 点是：低压下使溶液的沸点降低，溶液可在较低温度 下沸腾，使溶剂蒸发。在传热量一定情况下节约传热 面积，防止热敏性溶液在高温下的分解或变质。
如葡萄汁采用真空蒸发浓缩，对果汁风味影响很小， 比常压蒸发风味好得多，浓缩的葡萄汁含糖量可达 60-80%。
2019/3/11
3 冷 却 水 4
二 次 蒸 汽
2 原 料 液 5 加 热 蒸 汽 1 冷 凝 水 6
完 成 液
水
二、蒸发浓缩操作的方式
单效蒸发：产生的二次蒸汽直接被冷凝而不
再利用；
多效蒸发：二次蒸汽被引入另一蒸发器作为
热源利用的多个蒸发器串联的蒸发操作。
蒸发是在常压下进行称为常压蒸发。
1 1 2
1
2
2019/3/11
冷冻浓缩的基本原理:
冷冻浓缩是在溶液浓度低于最低共熔点 浓度下进行的。如浓度为X1、温度为t1 的溶液对应的冰点为t′1，当温度为 t′1时就有冰晶出现。当温度继续下降 至t2时，就会有部分冰晶产生，溶液浓 度可增加到X2。温度继续下降，冰晶不 断增加，浓度也不断提高.
4.浓缩用作某些结晶操作的预处理过程。
2019/3/11
第一节 蒸发浓缩
一、蒸发的基本概念
1定义：蒸发浓缩是利用溶剂和溶质挥发
度的差异，从而获得一个有利的汽液平 衡条件，达到分离的目的。 即溶液中溶质的挥发性小，溶剂具有明 显挥发性时，工业上常用加热方法，使 溶剂汽化达到使溶质增浓的目的就是蒸 发操作。
1）适应物料性质，符合工艺要求和食品卫生； 2）保证达到要求的浓度；
真空浓缩设备课件
三 真空浓缩设备
1. 组成 蒸发器主要由加热室和分离室组成。
(1) 蒸发室：通过布料器将被浓缩的物料引入 传热面，利用饱和水蒸气作为热源汽化被 浓缩的物料。
(2) 分离室：将二次蒸汽中夹带的雾沫分离出 来。
2.分类
四 设备的选择与要求
垢
五 各种蒸发器的特点
第三节 真空蒸发流程 一
第二节 真空浓缩设备
一、概述 1.真空浓缩：低压时，溶液沸点降低，在低温下即 可沸腾，溶剂汽化，使溶质浓度升高，分离溶质溶 剂。 2. 薄膜蒸发：为缩短蒸发时间，通常使物料以较薄 的层面通过加热面，溶剂汽化并迅速离开加热表面， 溶液浓缩。 3.真空浓缩的特点： （1）在低压下，溶液的沸点降低，可缩小加热蒸 气与溶液间的温度差，相应地可减小传热面积； （2）可以利用低压蒸汽或废气作为热源； （3）可用以浓缩热敏性物料； （4）真空浓缩需配备真空设备，会相应增加能耗。
二
第四节 真空浓缩设备常见故障及原因
一一、真空度低
二、管内壁结垢较多（焦管）
三、ห้องสมุดไป่ตู้料浓度低
四、倒灌（冷却水进入蒸发器）
五、跑料（物料沿二次蒸汽管路排出）
八食品浓缩机械与设备.ppt
1.热敏性
生物系统的物料多由蛋白质、脂肪、糖浆、 维生素以及其他许多色、香、味成分所组成， 这些物质在高温下或长期受热时受破坏，变性、 氧化等作用，从而降低产品的质量。
所以，许多食品的蒸发要严格考虑加热温 度和加热时间，加热温度和加热时间是不可分 割的。食品蒸发的安全性与此二因素同时相关， 这就是“温时结合”的概念，即把温度和时间 作为统一体来考虑。
3)平流法：
此法每效都平 行送入原料液和 排出成品。蒸汽 的流向由一效至 末效依次流动。
此流程适用于 在蒸发过程中伴 有结晶析出的溶 液。
4)混流
顺逆流并用。 此法对黏度相当 高的料液很有用 处。
特点：在料液 黏度随浓度显著 增加的场合下， 可采用混流。
5)有额外蒸汽引用的多效蒸发流程
在多效蒸发流 程中，有时将一 效的二次蒸汽引 出一部分用作预 热蒸发器的进料， 或用做其他的加 热目的。这种中 间抽出的二次蒸 汽，称为额外蒸 汽。
不凝气的来源：(1)溶解于入炉水中的空气，但数量不 多；(2)溶解于物料中的气体及有机物分解而释放出来的 气体混入二次蒸汽中；(3)从罐体的各接口、阀门及视镜 处漏入的空气，这是不凝气的最主要来源。蒸发罐的真 空度愈大，漏人的气体也愈多。
从第一效至最后一效，二次蒸汽中不凝气的含量是逐 效递增的。
如果不把进入汽鼓中的不凝气有效地排除， 将会积聚在汽鼓内部，在很短时间内，就会使 蒸发罐的蒸发能力大大下降。这是由于加热蒸 汽中含有不凝气体时，管壁上形成一层气膜， 其传热系数大大降低之故。
2.多效真空浓缩流程
1) 并流法 2) 逆流法 3) 平流法 4) 混流 5) 有额外蒸汽引用的多效蒸发流程
1）并流法：
溶液与蒸汽 的流动方向 相同，即均 由第一效顺 序至末效。
第八章 真空浓缩设备ppt课件
1-喷头 2-填料层 3-孔板
精品ppt
20
二、冷凝器
• 2、喷射式冷凝器：利用喷射泵的原理，用高速水流抽 出二次蒸汽，兼有冷凝和抽真空双重作用。
• 1、组成：由喷嘴，吸气室，混合室，扩散室等组成
• 2、优缺点：
– (1)兼有冷凝器及抽真空作用，故不必再配
真空装置。
– (2)结构简单，造价低廉，冷凝器自身没有
精品ppt
- 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3
夹套式蒸发器
• 中小型浓缩设备。
• 由圆筒形夹套壳体、搅拌器、除沫器等组成。
• 液料置入锅内，通过蒸汽加热，并加搅拌，使 水分在低压条件下蒸发。二次蒸汽从顶部排除。
• 主要技术参数
• 蒸发量 300L／h，
• 蒸汽耗用量 340kg／h，
精品ppt
12
四、升膜式蒸发器
• 由加热室、分离室和循环管等组成。
• 料液自加热室底部进入加热管内。加热蒸汽 在管束间流过，料液在加热管中部开始沸腾 迅速汽化。在加热管上部产生的二次蒸汽并 快速上升，流速可达100—l60m/s。料液在二 次蒸汽和抽真空的作用下，沿管内壁成膜状 上升，并不断被加热蒸发。
精品ppt
36
•二、组成和流程
• 图8—22所示为PAR－22
／PAR－O1型芳香物质回 收设备流程图。由三级板 式蒸发冷凝器、预热器、 两个螺旋管冷凝器、计量 器和各种泵、阀构成。
精品ppt
37
第六节 冷冻浓缩设备
• 定义
• 冷冻浓缩是将稀溶液中 的水分冻结成冰晶，并 去除这部分冰晶从而使 溶液中的溶质浓度得到 提高的浓缩方法。
• 有循环型、非循环型
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二、冷凝器
• 2、喷射式冷凝器：利用喷射泵的原理，用高速水流抽 出二次蒸汽，兼有冷凝和抽真空双重作用。
• 1、组成：由喷嘴，吸气室，混合室，扩散室等组成
• 2、优缺点：
– (1)兼有冷凝器及抽真空作用，故不必再配
真空装置。
– (2)结构简单，造价低廉，冷凝器自身没有
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- 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3
夹套式蒸发器
• 中小型浓缩设备。
• 由圆筒形夹套壳体、搅拌器、除沫器等组成。
• 液料置入锅内，通过蒸汽加热，并加搅拌，使 水分在低压条件下蒸发。二次蒸汽从顶部排除。
• 主要技术参数
• 蒸发量 300L／h，
• 蒸汽耗用量 340kg／h，
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四、升膜式蒸发器
• 由加热室、分离室和循环管等组成。
• 料液自加热室底部进入加热管内。加热蒸汽 在管束间流过，料液在加热管中部开始沸腾 迅速汽化。在加热管上部产生的二次蒸汽并 快速上升，流速可达100—l60m/s。料液在二 次蒸汽和抽真空的作用下，沿管内壁成膜状 上升，并不断被加热蒸发。
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•二、组成和流程
• 图8—22所示为PAR－22
／PAR－O1型芳香物质回 收设备流程图。由三级板 式蒸发冷凝器、预热器、 两个螺旋管冷凝器、计量 器和各种泵、阀构成。
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第六节 冷冻浓缩设备
• 定义
• 冷冻浓缩是将稀溶液中 的水分冻结成冰晶，并 去除这部分冰晶从而使 溶液中的溶质浓度得到 提高的浓缩方法。
• 有循环型、非循环型
精选第七章真空浓缩设备PowerPointP
淋水板
2、混合式冷凝器
如图所示，在圆筒型冷凝器中，上部装有洒水盘，在其 中部装有“隔筒”，用于预热物料的双螺旋盘管盘绕在 上面。二次蒸汽和不凝性气体进入混合式冷却器时首先 沿“隔筒”的周围从上向下流动，将盘管内的物料预热 后，大部分二次蒸汽被冷凝，剩余的二次蒸汽再由“隔 筒”的下口向上运动与下落的冷却水相遇混合后被冷凝。 因此，确切地说，这种冷凝器是直接混合式与低位组合 式冷凝器。
二、浓缩的目的:
1、除去食品中的大量水分，减轻了重量，减小了体积，节省了包装、贮存 和运输费用。 2、通过了提高食品的浓度，达到贮藏食品的目的。 3、满足后续加工工艺过程的要求。
三、浓缩的基本过程
蒸发过程的两个必要组成部分：加热物料使溶剂(水)沸腾汽化与 不断除去汽化产生的二次蒸汽。一般前一部分在加热器中进行， 后一部分在冷凝器中完成。如图所示 ：真空蒸发基本流程。
.
蒸汽喷射热泵使用的蒸汽喷射器类似于蒸汽喷射真 空泵，称为热压泵，是在喷嘴附近低压吸入蒸发产 生的二次蒸汽，与高温高压的驱动蒸汽混合后，在 扩压管处达到蒸发所需加热蒸汽的压力和温度后用 作蒸发的加热介质。 机械压缩式热泵利用电动机或汽轮机等驱动往复式 或离心式压缩机，将二次蒸汽压缩，提高其压力和 温度，重新用作蒸发的加热蒸汽。
.
.
上述两种冷凝器，当真空蒸发时， 其内部处于负压状态。若无适当 措施，冷凝水无法排出。通常采 取的措施分两种：低位式和高位 式。
高位式冷凝器
高位式冷凝器置于10m以
上的高位，下部连接一根
很长管子，称为气压管
（俗称大气腿），靠集于
气压管中液体的静液压作
用把冷凝水排出。为了防
止外部空气进入真空系统，
.
多效蒸发是将多个蒸发器串联起来的系统，后 效的操作压力和沸点均较前效低，仅在压力最 高的首效使用生蒸汽作加热蒸汽，产生的二次 蒸汽作为后效的加热蒸汽，亦即后效的加热室 成为前效二次蒸汽的冷凝器，只有末效二次蒸 汽才用冷却介质冷凝。可见多效蒸发明显减少 加热蒸汽耗量，节约了热能，也明显减少冷却 水的耗量。
第八章真空浓缩设备
第八章真空浓缩设备
•二、组成和流程
• 图8—22所示为PAR－22
／PAR－O1型芳香物质回 收设备流程图。由三级板 式蒸发冷凝器、预热器、 两个螺旋管冷凝器、计量 器和各种泵、阀构成。
第八章真空浓缩设备
第六节 冷冻浓缩设备
• 定义
• 冷冻浓缩是将稀溶液中 的水分冻结成冰晶，并 去除这部分冰晶从而使 溶液中的溶质浓度得到 提高的浓缩方法。
图8－3 加热室断面图 A-加热蒸汽 1-加热蒸汽通道 2-料液上升通道 3-料液下降通道
第八章真空浓缩设备
二、盘管式蒸发器
• 亦称盘管式浓缩锅，由上下锅体、加热盘 管、汽液分离器等组成。
• 在锅体内装有四个加热盘管，分层排列， 管内通入蒸汽，对管间的料液进行加热， 使之沸腾蒸发。
• 料液分批入锅内进行浓缩。二次蒸汽由上 部排入汽液分离室，成品由锅底卸出。
• 二次蒸汽进入分离室后，因离心力作用， 使夹带的液滴与不凝气体分离，气体排出， 被分离后的料液经回流管回入蒸发锅内再 进行蒸发。
第八章真空浓缩设备
图8－4 盘管式蒸发器 A-加热蒸汽 B-冷凝水 C-完成液 D-二次蒸汽冷凝水 E-不凝气体
F-冷却水进入端 G-冷却水排出端 1-蒸发室 2-气液分离器 3-回液管 4-观测口 5-列管式冷凝器 6-加热蒸
第八章真空浓缩设备
第三节 真空浓缩的附属装置
• 真空浓缩设备的附属装置主要包括：捕集器、 冷凝器、蒸汽喷射器和真空装置等。
• 一、捕集器
• 功能：防止蒸发过程形成的细微液滴被二次 蒸汽带出，减少原料损失，同时防止污染。
• （一）惯性捕集器 它是在二次蒸汽流的通 道上设置若干挡板，为了提高分离效果，一 般捕集器的直径比二次热汽入口直径大
•二、组成和流程
• 图8—22所示为PAR－22
／PAR－O1型芳香物质回 收设备流程图。由三级板 式蒸发冷凝器、预热器、 两个螺旋管冷凝器、计量 器和各种泵、阀构成。
第八章真空浓缩设备
第六节 冷冻浓缩设备
• 定义
• 冷冻浓缩是将稀溶液中 的水分冻结成冰晶，并 去除这部分冰晶从而使 溶液中的溶质浓度得到 提高的浓缩方法。
图8－3 加热室断面图 A-加热蒸汽 1-加热蒸汽通道 2-料液上升通道 3-料液下降通道
第八章真空浓缩设备
二、盘管式蒸发器
• 亦称盘管式浓缩锅，由上下锅体、加热盘 管、汽液分离器等组成。
• 在锅体内装有四个加热盘管，分层排列， 管内通入蒸汽，对管间的料液进行加热， 使之沸腾蒸发。
• 料液分批入锅内进行浓缩。二次蒸汽由上 部排入汽液分离室，成品由锅底卸出。
• 二次蒸汽进入分离室后，因离心力作用， 使夹带的液滴与不凝气体分离，气体排出， 被分离后的料液经回流管回入蒸发锅内再 进行蒸发。
第八章真空浓缩设备
图8－4 盘管式蒸发器 A-加热蒸汽 B-冷凝水 C-完成液 D-二次蒸汽冷凝水 E-不凝气体
F-冷却水进入端 G-冷却水排出端 1-蒸发室 2-气液分离器 3-回液管 4-观测口 5-列管式冷凝器 6-加热蒸
第八章真空浓缩设备
第三节 真空浓缩的附属装置
• 真空浓缩设备的附属装置主要包括：捕集器、 冷凝器、蒸汽喷射器和真空装置等。
• 一、捕集器
• 功能：防止蒸发过程形成的细微液滴被二次 蒸汽带出，减少原料损失，同时防止污染。
• （一）惯性捕集器 它是在二次蒸汽流的通 道上设置若干挡板，为了提高分离效果，一 般捕集器的直径比二次热汽入口直径大
真空浓缩设备概述(PPT78页).pptx
3.特点：
※料液在浓缩时成液膜流动， 且不断更新，故传热系数高。 ※结构简单。适合于浓缩高粘 度的果汁、蜂蜜或含有悬浮颗 粒的料液。
特点
结构紧凑、占地面积小、料液受热时间 短蒸发能力大（2.0kg水/1kg蒸汽）。 适于浓缩较高浓度产品，且易清洗。
第五节 片式浓缩装置
1.结构：结构同片式换热器完全相同 2.工作原理：
盘管：4-5盘，每盘1-3圈，且每
盘均有蒸汽进口、冷凝水排出口，各 蒸汽进口均设有阀门充志蒸汽的进量。
锅体：同标准式浓缩锅一样。料
液有过体中部切线方向进入，浓缩液 由底部排出，二次蒸汽则由顶部排出。
2.工作流程及参数
加热蒸汽以0.7-1大气压，分别 通入各组盘管内，料液以一定速度 由锅体中部切线方向进入，与盘管 外表面进行热交换，料液因受热汽 化而蒸发浓缩。
粘滞性 有些料液浓度增加时，粘度也会↑，↓流速↓传热
系数和生产能力。 选择：不宜选自然循环型，可选强制循环型、
刮板式或降膜式浓缩器。 热敏性
如番茄，加热温度过高，会使其颜色变深，↓品 质。
选择：料液停留时间短、蒸发温度↓，各种薄膜 式、真空度高的设备。
发泡性 有些料液浓缩过程中，会有大量气泡，这些泡易被二
➢ 由于蒸发潜热随沸点降低而增大，所以热量消耗大。
按加热蒸汽被利用次数分
单效、多效、带热泵浓缩装置
按料液的流程分
单程、循环（自然、强制循环）
按加热器结构分
效数：指蒸 汽被利用次 数。效数越 高，热能利 用越大，但 设备费用越 高。一般采 用双效或三 效。
分类
盘管式 、中央循环管式、升膜式 降膜式、片式、刮板式
一 刮板式薄膜浓缩设备
1.结构： 分为立式和卧式两类。主要由转轴、刮板、分离圆盘夹
第七章浓缩设备
蒸发罐所用的加热蒸汽，不管是第一效所用的蒸汽 或其它各效所用的汁汽 ,都或多或少地夹带有一些不 凝缩的气体。 这些不凝气的来源有几方面： (1) 溶解于入炉水中的 空气，但数量不多； (2) 溶解于物料中的气体及有机 物分解而释放出来的气体混入汁汽中； (3) 从罐体的 各接口、阀门及视镜处漏入的空气，这是不凝气的 最主要来源。蒸发罐的真空度愈大，漏人的气体也 愈多。
冷冻浓缩是利用有利的液固平衡条件，冷 冻浓缩时，部分水分因放热而结冰，而后 用机械方法将浓缩液与冰晶分离。蒸发和 冷冻浓缩，两相都是直接接触的，故称平 衡浓缩。
（2）非平衡浓缩
是利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程， 两相用膜隔开，因此分离不是两相的直接 接触，故称非平衡浓缩。利用半透膜的方 法不仅可以分离溶质和溶剂，而且也可以 分离各种不同大小的溶质，因此，统称为 膜分离。
2)逆流法：
此法料液和蒸汽 流动方向相反， 即原料由最后一 效进入，依次用 泵送入前效，最 后的浓缩制品从 一效排出。蒸汽 由一效进入，一 效汁汽进入二效， ••••，最后一效汁 汽进入冷凝器。
特点：
随着料液向前流动，浓度愈来愈高，而蒸发温 度也愈来愈高。故黏度增加没有顺流的显著。 这对改善循环条件，提高传热系数有利。 但高温加热面上浓溶液的局部过热有引起结焦 和营养物质破坏的危险。 效间料液流动要用泵，没有自蒸发，水分蒸发 量稍减。
泡沫易被二次蒸汽带走，一方面污染其 他加热设备，另一方面，增加产品的损 失，严重时会造成不能操作。 一般，可使用表面活性剂以控制泡沫的 形成，也可用各种机械装置以消灭泡沫。
6.易挥发成分 不少液体食品含有芳香成分和风味成分， 其挥发性比较大。料液蒸发时，这些成分 将随同蒸汽一起逸出，影响浓缩制品的质 量. 低温浓缩虽然可减少香味成分的损失，但 更完善的方法是要取回收措施，回收后再 掺入制品中。
冷冻浓缩是利用有利的液固平衡条件，冷 冻浓缩时，部分水分因放热而结冰，而后 用机械方法将浓缩液与冰晶分离。蒸发和 冷冻浓缩，两相都是直接接触的，故称平 衡浓缩。
（2）非平衡浓缩
是利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程， 两相用膜隔开，因此分离不是两相的直接 接触，故称非平衡浓缩。利用半透膜的方 法不仅可以分离溶质和溶剂，而且也可以 分离各种不同大小的溶质，因此，统称为 膜分离。
2)逆流法：
此法料液和蒸汽 流动方向相反， 即原料由最后一 效进入，依次用 泵送入前效，最 后的浓缩制品从 一效排出。蒸汽 由一效进入，一 效汁汽进入二效， ••••，最后一效汁 汽进入冷凝器。
特点：
随着料液向前流动，浓度愈来愈高，而蒸发温 度也愈来愈高。故黏度增加没有顺流的显著。 这对改善循环条件，提高传热系数有利。 但高温加热面上浓溶液的局部过热有引起结焦 和营养物质破坏的危险。 效间料液流动要用泵，没有自蒸发，水分蒸发 量稍减。
泡沫易被二次蒸汽带走，一方面污染其 他加热设备，另一方面，增加产品的损 失，严重时会造成不能操作。 一般，可使用表面活性剂以控制泡沫的 形成，也可用各种机械装置以消灭泡沫。
6.易挥发成分 不少液体食品含有芳香成分和风味成分， 其挥发性比较大。料液蒸发时，这些成分 将随同蒸汽一起逸出，影响浓缩制品的质 量. 低温浓缩虽然可减少香味成分的损失，但 更完善的方法是要取回收措施，回收后再 掺入制品中。
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二 真空浓缩的特点
原理：利用蒸汽对真空状态下料液进行加热，使料 液中的水分在减压状态下因受热气化而蒸发浓缩。
料液的沸点较 低，浓缩设备 的热损失较少
缺点
对料液起热杀菌作 用，有利于食品保藏
与常压浓缩相比
可利用压强较低（即温度 低）的蒸汽作为加热蒸汽
加热蒸汽与 沸腾液体之 间的温度差
△T可以增大
➢ 需由真空设备，增加附属机械及动力； ➢ 由于蒸发潜热随沸点降低而增大，所以热量消耗大。
三 真空浓缩装置操作流程
（一）单效真空浓缩装置流程
1.结构：浓缩锅、冷凝器、抽真空装置
2.流程： 料液进入浓缩锅后
加热蒸汽对溶液 进行加热浓缩
不凝缩气体由真空装置抽出
二次蒸汽进入 冷凝器冷凝
3.应用：果酱生产中
(二)多效真空浓缩装置流程
1.并流法
（1）定义：溶液与蒸汽的流动方向，即均由第一效顺 序至末效。 （2）流程：两效三罐番茄酱浓缩装置
按加热蒸汽被利用次数分
单效、多效、带热泵浓缩装置
按料液的流程分 分 类
单程、循环（自然、强制循环）
按加热器结构分
效数：指蒸 汽被利用次 数。效数越 高，热能利 用越大，但 设备费用越 高。一般采 用双效或三 效。
盘管式 、中央循环管式、升膜式 降膜式、片式、刮板式
二 选择与要求
1.选择设备需对料液的性质进行考虑
料液：由一效到末效顺序流动 蒸汽：由一效通入，所产生的二次蒸汽供二效A、 B罐作为加热蒸汽，由于A、B罐无压力差，故A罐料 液进入B罐时，用浓酱泵输送，二效的B罐浓缩液用浓 酱泵抽出。
并流（顺流）浓缩工艺流程图
2.逆流法
（1）定义：溶液与蒸汽的流向相反。 （2）流程：4t/h双效三罐番茄酱浓缩装置
适于粘度较高的炼乳生产。但传热面积较小，料液循环差，盘 管表面易结垢，且不能连续操作，仅适用于中小型工厂。
三、 夹套加热室带搅拌单效浓缩装置
1.流程
➢将蒸汽加入下锅体外壁夹套间，对锅内果 酱进行浓缩； ➢横卧在下锅体的搅拌器不断搅拌，以强化 流动，更新加热面外的料液，从而提高浓缩 效果和保证产品质量； ➢二次蒸汽由水利喷射器进行抽出，以保证 达到预定的真空度。
分离回收泡沫。 选择：强制循环型和长管薄膜浓缩器，以提高料液在
管内流速。 腐蚀性
食品料液有些是酸度较高的，所以浓缩设备必须抗腐 蚀。
选择：不锈钢材或各种防腐涂层材料的钢材
2.对浓缩设备的要求
（1）传热效果好，热能利用率高 （2）结构紧凑、操作方便 （3）汽液分离效果好 （4）设备性能适应食品料液性质，符合生产工艺要求 和食品卫生。 （粘度高→强制循环；热敏性大→低温、高速、短时） （5）具有足够的强度、耐腐蚀、易制造，便于检修和 清洗。
1.结构：锅体、加热室、蒸发室
➢加热器：由沸腾加热管、中央循环管和上下管 板组成。中央循环管的管面积=沸腾加热管（直 径20-75mm）的40-100%。高度0.6-2m，采 用耐腐蚀的或不锈钢管，管长与管径比20-40。 ➢蒸发室：高度取管长的1.1-1.5倍，以确保料液 受热后，汽液充分分离，防止料液被二次蒸汽夹 带走，而造成损失。
2.操作和特点
操作：开始时，先通入加热蒸汽与锅内赶 走空气，才开动K型离心泵或多级离心水 泵，使水利喷射器工作，造成锅内真空， 当稀果浆悲吸入锅内，即开启蒸汽阀门和 搅拌器，经取样检验，达到所需浓度时， 解除真空即可出料。
盘管：4-5盘，每盘1-3圈，且每
盘均有蒸汽进口、冷凝水排出口，各 缩锅一样。料
液有过体中部切线方向进入，浓缩液 由底部排出，二次蒸汽则由顶部排出。
2.工作流程及参数
加热蒸汽以0.7-1大气压，分别 通入各组盘管内，料液以一定速度 由锅体中部切线方向进入，与盘管 外表面进行热交换，料液因受热汽 化而蒸发浓缩。
工作原理
加热蒸汽由进气口进入加热室，在管束间流动。
廖液在管内受管壁加热，因受热产生重度差，而
形成自然循环，并在循环过程中将其水分蒸发达
到浓缩目的。
特点：
结构简单、操作方便。锅内液面容易 控制；但清洗困难，粘度大时，循环效 率较差。
二 盘管式浓缩锅
1.结构：主要由罐体、盘管、蒸汽分配管、
2.
各种阀门及控制系统
系数和生产能力。 选择：不宜选自然循环型，可选强制循环型、
刮板式或降膜式浓缩器。 热敏性
如番茄，加热温度过高，会使其颜色变深，↓品 质。
选择：料液停留时间短、蒸发温度↓，各种薄膜 式、真空度高的设备。
发泡性 有些料液浓缩过程中，会有大量气泡，这些泡易被二
次蒸汽带走，又污染其它设备。 在浓缩器的结构上，要考虑消除发泡的可能性，设法
料液：由末效进入，依次用泵送入前一效，最终的料液， 由第一效排出。
蒸汽：由一效通入，二次蒸汽顺序通入各效至末效。
3.平流法
(1)定义：原料向每效加入，而浓缩液自每效放出的方式。 (2)过程：加热蒸汽流向仍由第一效顺序至末效
逆流浓缩工艺流程图
平流浓缩工艺流程图
第二节 单效真空浓缩设备
一 、中央循环式（标准式）浓缩锅
3.操作与特点
（1）操作：开始操作时，应待牛奶浸没盘管后，
才能从下向上依次打开蒸汽阀门（当料液液位降 低使盘管露出，应立即关闭该层蒸汽阀，以防焦 管）并保证液面始终浸没已开蒸汽阀门的盘管组。 在正常操作时，应控制进料量，使其蒸发速度与 进料量相等，保持罐内一定液位。
(2)特点:结构简单、操作方便，传热系数（1279.3W/m2K）。
第五章 真空浓缩设备
一 真空浓缩的意义
人们生活水平的提高，对食品的要求越来越高。既要 保持原有的色香味，又要具备较高的营养价值。但是，几 乎所有果蔬汁液含有大量的水分（75～90%），而果糖、 有机酸、维生素、果胶等仅占5-10%。所以，浓缩的主要 目的就是去除水分提高其浓度。然而，所有的果蔬具有热 敏感性，蒸汽的温度对浓缩质量有着较大影响。因此，为 了防止浓缩过程中发生氧化，即保持汁液原有的品质，由 具有较高的效率，常常采用真空浓缩的方法来达到浓缩的 目的。
结垢性 加热面形成结构↑热阻↓传热系数 清洗：化学药品或机械剥除 选择：易结垢的料液，最好选取流速较大的强制循环
型或升膜式浓缩设备。 结晶性
有些料液浓度增加时，会有晶粒析出，且沉积 传热面 上，↓传热系数，堵塞管道。
选择：采用夹套带搅拌的浓缩器或强制循环浓缩器。
粘滞性 有些料液浓度增加时，粘度也会↑，↓流速↓传热