真空浓缩设备结构介绍
03-双效浓缩器说明书
目录一、简介： (1)二、主要技术参数： (2)三、工艺流程图 (3)四、操作规程： (3)五、设备清洗： (4)六、操作中注意事项： (5)七、合格证 (7)八、压力试验检验报告 (8)SN系列双效外循环浓缩器说明书一、简介：双效外循环真空浓缩器是由加热器、蒸发室、冷凝器、受液槽等设备组成，是在我公司多年的制造实践经验基础上，经过精心设计、精心制造的新一代高效节能浓缩器。
适用于中西药轻化工等行业的液体蒸发浓缩和收膏的工艺需要，本设备有如下特点：1、节能：采用双效同时蒸发，二次蒸汽得到反复利用，节能效果显著。
每蒸发1kg水耗用蒸汽0.5kg。
2、本设备采用在真空状态下外加热自然循环。
具有结构先进蒸发温度低、蒸发能力大、浓缩速度快、消泡效果好的特点，能满足热敏性物料的低温真空浓缩物含皂多易起泡的物料浓缩。
3、本设备结构紧凑、操作简便、清洗方便、浓缩相对密度可达1.3-1.4（一般中药侵膏）。
4、本设备与物料接触部分均采用SUS304不锈钢制成，具有优良的耐腐蚀性能，符合药品和食品卫生要求，达到GMP要求。
二、主要技术参数：三、工艺流程图（见后图）四、操作规程：1、操作前必备工作：⑴.操作前应检查设备、阀门、仪表是否正常，管路是否畅通，是否有漏。
无异常，方可清洗设备。
⑵.检查各效加热器及蒸发器是否清洗干净。
⑶.检查各阀门是否处于正确的启闭位置。
复检无误后，方可操作使用。
2、开车：⑴.打开真空阀门；⑵.开启进料阀进料，待蒸发器下视镜中见到料液时，即关闭进料阀；⑶.开启冷凝器及循环冷却水。
使水压稳定在0.1~0.2MPa.⑷.缓缓开启蒸汽阀门。
升温加热至所需压力，使各效蒸发器进行热循环。
3、正常运行：⑴.调整各效进料阀门开启度，控制液面维持于某一高度，使药液蒸发量和药液补充量达到动态平衡。
⑵.每蒸发2小时左右，便打开I效加热器之排气阀，将不凝性气体排出。
⑶.冷凝水的排放，除I效加热器冷凝水单独排放外，Ⅱ效蒸发冷凝水约15~20分钟排放一次。
真空浓缩设备介绍
冷冻浓缩装置系统
• 冷冻浓缩操作包括结晶和分离两个部分
一、冷冻浓缩的结晶装置：直接冷却式和间接冷却式两种。直接冷却式可利用 水分部分蒸发的方法，也可利用辅助冷媒（如丁烷）蒸发的方法。间接冷却式 是利用间壁将冷媒与被加工料液隔开的方法。间接冷却式又可分为内冷式和外 冷式
应用范围
• 任何一种加工工艺都有一定的适用范围，笔者经过分析，认 为冷冻浓缩工艺比较适合粘度较小饮品的浓缩，如植物水提 取液、苹果汁等，原因是这种物料流动性好，有利于溶液内 部溶质分子的迁移。相反，粘度较大的饮品，如橙汁等，在 实践上不适合使用冷冻浓缩工艺(尽管理论上可以)，原因是 橙汁含果胶多，低温时果胶更粘，溶液内部溶质分子的迁移 阻力很大。
真空浓缩设备的分类
• 1.按加热蒸汽被利用的次数分为单效、双效、多效浓缩设备。 • 2.按浓缩料液的流程：单程式和循环式
其中循环式：自然循环与强制循环 • 3.按加热器的结构形式：盘管式、中央循环管式、升膜式、降
膜式、刮板式浓缩 • 4.按操作的连续性：间歇式和连续式
一般间歇式多用于单效浓缩．连续式则多应用于双效及多效浓 缩。
真空浓缩设备介绍
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真空浓缩设备
真空浓缩的优点: 1、温度梯度大； 2、可用低压蒸汽、真空浓缩操作是在较低的温度下进行的，设备与室内的温度差 小，减少了设备使用时的热量损失； 3、减少营养损失，提高食品质量， 真空浓缩降低了牛乳蒸发时的沸腾温度，可避 免其中的热敏性物料受高温影响而使产品质量下降。 4、沸点低、设备热损失少。 沸腾温度的降低，提高了加热蒸汽与沸腾流体之间的 温度差，增大了传热量，使蒸发过程加快，生产能力提高，为利用二次蒸汽、 节约能源创造了条件，如双效、多效浓缩及热泵等。 其不足之处主要在于： 1、由于真空浓缩必须设有真空系统，增加了附属设备及其动力消耗，相应的工程 投资也要增加； 2、由于液体的蒸发潜热随沸点降低而增加，所以真空浓缩的耗热量大。
食品机械与设备：第八章 浓缩设备
真空浓缩设备的基本结构
真空蒸发浓缩设备主要构成： 蒸发器 冷凝器 除沫器 真空系统
蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主体，由加热室与分离室（蒸发室）两 部分构成，食品料液在此受到加热发生汽化，产生浓缩液和二次蒸汽。
2 降膜式蒸发器
结构与升膜式蒸发器相似 主要区别是料液从加热器顶部加入，经料液分布器分配进入加热器，沿管壁成膜状向下流。 因此其分离室位于加热室的下方。加热室管的顶部或内部安装料液分布器。
料液分布器-核心部件
作用：使料液在加热管内均匀成膜并阻止二次蒸汽上升。 常用的布膜器。 （1）螺纹导流杆-导流管是有螺旋形沟槽的圆柱体，料液通过沟槽后沿管壁周边 旋转流下； （2）锥形导流杆-导流管下端锥体端面向内凹入，以免液体再向中央聚集； （3）齿形溢流口-利用加热管上端管口的齿缝来分流液体，液流被均匀分割成数 个小液流，然后在表面张力作用下形成均匀的环形液膜； （4）旋流导流器-圆筒型结构，靠管子上端的旋液器分流液体，液料由进料口进 入后在离心力作用下，沿内壁旋转流下而形成液膜。
工作原理（过程）
料液自加热器顶部加入，在降膜料液分 布器作用下，沿管内壁成液膜状均匀进 入加热管。 液膜在自身重力作用及二次蒸汽的快速 流动的诱导下沿管内壁成液膜状下降。 汽液混合物进入蒸发分离器进行分离， 二次蒸汽由分离器顶部排出，浓缩液则 由底部出料泵抽出或由泵送回器身顶部 重新蒸发。
升降膜式蒸发器
阀出料。
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。
真空浓缩设备介绍
物料流程是被浓缩的料液由平衡 槽1，靠进料泵2，通过物料预热 器14，被二效蒸发器3产生的二次 蒸汽加热，一次经第二、一蒸发 器内的螺旋管被管外的蒸汽加热 。进入杀菌器5，利用蒸汽间接加 热杀菌，并保温一定时间；速后 相继通过第一、二效蒸发、分离 器，最后浓缩液从第二效分离器 底部经出料泵9抽出。
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真空浓缩设备流程1
1. 单效。 2. 多效:并（顺）流；逆流；平流。
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真空浓缩设备流程2
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冷冻浓缩
• 冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理的一种浓缩方法。 溶液在浓度上是有限度的。
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真空浓缩设备的分类
• 1.按加热蒸汽被利用的次数分为单效、双效、多效浓缩设备。 • 2.按浓缩料液的流程：单程式和循环式
其中循环式：自然循环与强制循环 • 3.按加热器的结构形式：盘管式、中央循环管式、升膜式、降
膜式、刮板式浓缩 • 4.按操作的连续性：间歇式和连续式
一般间歇式多用于单效浓缩．连续式则多应用于双效及多效浓 缩。
• 优点：占地面积小，传热效率较高，料液受热时 间短，易起泡和粘度低的液料。
• 缺点：一次浓缩比不大，操作是进料量需要很好 控制，进料过多不易成膜过少则易断膜干壁，影
响产品质量。
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刮板式薄膜浓缩设备
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刮 板 的 形 式
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离心式薄膜浓缩设备
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特点：蒸发粘度较大的料液，且受热时间短，适 于热敏性强的物料；料液在加热管内的沸点均匀 且无静层效应，故有效温差较大，传热效果好； 适于蒸发易生泡沫的物料；清洗方便；适于浓度 较大，不易结晶结垢的物料。
浓缩设备详细论述
第七章浓缩设备第一节概述一、浓缩的概念：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。
浓缩方法从原理上说分为：平衡浓缩和非平衡浓缩两种物理方法。
（1）平衡浓缩是利用两相在分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法，如蒸发浓缩和冷冻浓缩即属此法。
其中蒸发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，在实践上是利用加入热能使部分溶剂汽化，并将此汽化水分从余下的被浓缩溶液中分离出去，这种方法目前仍然是食品工业最广泛应用的一种浓缩方法。
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。
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。
例如，100T含5%固形物的番茄榨出汁浓缩至含固形物28%的番茄酱，重量减至18吨，体积缩小与此相同。
这样可大大降低包装，贮藏和运输费用。
2.提高制品浓度，增加制品的保藏性。
用浓缩方法提高制品的糖分或盐分可使水分的活度降低，使制品达到微生物学上安全的程度，延长制品的有效保藏期。
3.浓缩经常用作干燥或更安全的脱水的预处理过程。
这种情况特别适用于原液含大量水分，而用浓缩法排除这部分水分比用干燥法更为节约时，如制造奶粉时，牛奶先经预浓缩至固形物45%~52%以后再进行干燥。
4.浓缩用作某些结晶操作的预处理过程。
三、食品物料蒸发浓缩的特点：料液的性质对蒸发有很大的影响，特别是食品多属生物系统的物料，比一般化工遇到的物料更为复杂多变，在选择和设计蒸发器时，要充分认识这种影响。
纯化与精制-真空浓缩
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（一）单效真空浓缩装置流程 由一台浓缩锅和冷凝器及抽真空装置组
合而成。 （二）多效真空浓缩装置流程 常见有并流法、逆流法、平流法
真空浓缩设备
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二次蒸汽
加热蒸汽 １效 ２效 ３效 完成液
料液
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三效逆流真空浓缩机
主要用于果酱的浓缩
蒸发量：12000 kg/h
1效
料液 温度：72 加热 温度：143 加热 面积： 15
2效
57 72
3效
42 57
0C
0C
200
150 m2
成品浓度：5％－28％
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二次蒸汽
加热蒸汽 １效 ２效 ３效
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真空浓缩设备
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真空浓缩设备
一
、汽液分离器 （一）作用 安装在浓缩装置的蒸发分离室顶部 或侧面。其作用主要防止蒸发过程 中形成的细微液滴，被二次蒸汽夹 带逸出。对汽液进行分离，要减少 料液的损失，同时防止污染管道及 其它浓缩器的加热面。
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（四）热敏性
运用各种薄膜式或真空度较高的浓缩器。 （五）发泡性 采用强制循环型或长管薄膜浓缩器。 （六）腐蚀性 通常使用不锈钢材料或采用各种防腐涂层
材料的钢材。
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第八章 真空浓缩设备ppt课件
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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
真空减压浓缩罐范文
真空减压浓缩罐范文真空减压浓缩罐是一种常用于化工、食品、药品等行业的设备，用于将液体进行浓缩和干燥处理。
它采用真空减压的原理，通过降低压力来降低液体的沸点，从而达到快速浓缩的目的。
下面将从工作原理、结构组成和应用领域等方面进行详细介绍。
一、工作原理真空减压浓缩罐的工作原理是基于真空减压的原理。
当减压系统启动后，罐内会产生负压，使液体的沸点降低。
液体会在较低的温度下蒸发，蒸发物质会被泵入真空系统，形成真空。
液体在蒸发的同时，与热交换器内的加热介质进行热交换，使得液体可以在较低的温度下进行浓缩。
二、结构组成1.罐体：罐体一般采用不锈钢材料制成，具有良好的耐高温、耐腐蚀性能。
罐体内部通常设有搅拌器，用于加强液体的混合和均匀蒸发。
2.加热系统：加热系统一般采用电加热器或蒸汽加热器，通过传热介质来提供热量，使液体蒸发加快。
3.搅拌系统：搅拌系统用于增加液体的混合和均匀性，促进液体与加热介质的充分接触，避免因温度不均匀而影响浓缩效果。
4.真空系统：真空系统由真空泵和真空管路组成，用于产生罐内的负压环境，提高液体的蒸发速率。
5.电气控制系统：电气控制系统用于控制设备的运行和参数设置，包括温度、压力、搅拌速度等的监测和调节。
三、应用领域1.化工行业：真空减压浓缩罐在化工行业中可以用于化学反应、溶剂的回收等工艺。
通过减压浓缩，可以有效地降低设备能耗、提高产品质量和生产效率。
2.食品行业：在食品行业中，真空减压浓缩罐可以用于果蔬汁、酱料、浓缩汤等的浓缩和杀菌处理。
它能够使产品保持原有的色泽、口感和营养成分，并且延长了产品的保质期。
3.药品行业：药品行业中常用的药物浓缩、纯化和干燥等过程也可以借助真空减压浓缩罐来实现。
通过真空浓缩，可以快速提取和浓缩有效成分，并去除无用成分，从而提高药物的纯度和活性。
4.实验室：在科研和教学实验室中，真空减压浓缩罐也有广泛的应用。
它可以用于溶剂的浓缩、废液的处理以及实验样品的脱水和浓缩等。
食品机械 07第七章 浓缩
第七章浓缩设备第一节概述一、真空浓缩的优缺点及分类真空浓缩设备是食品工厂生产过程主要设备之一。
它利用真空蒸发或机械分离等方法来达到，目前多采用真空蒸发，它具有许多优点：(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．但也存在一些不足之处：(1)由于真空浓缩，须有抽真空系统，从而增加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。
分类——真空浓缩设备的型式很多，一般可按下列方法分类：(一)按加热蒸汽被利用次数分 1.单效浓缩装置；2.多效浓缩装置；3.带热泵的浓缩装置。
食品工厂的多效浓缩装置，一般采用双效、三效，有时还带有热泵装置。
效数增多，有利于节约热能，但设备投资费用增加，所以效数的确定，必须全面分析，细致考虑。
(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。
二、选择与要求选择浓缩设备时，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。
第4章 真空浓缩设备
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二、盘管式浓缩锅
它是生产炼乳和果汁食品厂使用的一种单 效浓缩设备。锅体内有盘管，管内通入加 热蒸汽，对管外的料液进行加热，使其自 然循环并蒸发浓缩。 适用于粘度大的料液的浓缩。其缺点是传 热面积小、料液循环差、盘管表面易结垢、 生产能力有限、不能连续操作、二次蒸汽 未能很好利用，仅适用于中小型工厂。
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升降膜蒸发器的特点
1. 符合物料的要求，初进入蒸发器时，物料浓度低， 蒸发速度较快，容易达到升膜的要求，物料经初步浓缩 后，在降膜式蒸发中受重力作用能沿管壁均布形成薄膜。 2. 经升膜蒸发后的汽液混合物进入降膜蒸发，有利于 液体均布，同时也加速物料的湍动和搅动，以进一步提 高传热效果。 3. 用升膜来控制降膜的进料分配，有利于操作控制。 4. 将两种浓缩过程串联，可以提高产品的浓缩比，降 低设备高度。 升降膜蒸发器适用于物料粘度变化大、水分蒸发量小、 厂房高度受限制的场合。
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第六节 真空浓缩装置 的附属设备
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2、工作过程
它的料液从上部的进料管 2 ，以稳定流量进入，先经由 转轴带动旋转的料液分配盘 7 ，在离心力的作用下，被 抛向夹套加热室内壁，这时料液受重力作用，沿着器壁 向下流动，在此同时，装在转轴上的刮板 6 把料液刮成 薄膜，这样料液受加热面的加热而蒸发。由于料液在重 力及离心力的作用，不断更新液膜，最后流集于底部， 从出口 4 排出。在浓缩过程所产生的二次蒸汽，可与浓 缩液并流，同方向进入汽液分离器分离排除，或者以逆 流方向上升到浓缩器顶部，经旋转的带孔叶板 8 ，把夹 带的液沫分离，从顶部出口9排出，进入冷凝器。
真空减压浓缩设备工艺原理
真空减压浓缩设备工艺原理真空减压浓缩设备是一种将溶液中的溶剂蒸发掉，以达到浓缩的工艺。
通过减小空气压力，使溶液的沸点降低，从而实现快速浓缩。
该设备主要应用于制药、食品、化工等行业。
本文将介绍真空减压浓缩设备的工艺原理，包括设备的组成、工作原理、操作注意事项等。
组成真空减压浓缩设备由以下几部分组成：1.蒸发器：蒸发器是一种通过加热将液体转化为气体的设备，采用进口优质材料，对于不同种类的物质可以选择不同的蒸发器。
将被浓缩液体加入到蒸发器中，通过蒸发器内的换热管将溶液加热至蒸发温度，从而使其部分蒸发。
2.冷凝器：在蒸发器的顶部安装冷凝器，用于将蒸发的溶剂冷凝成液体并收集。
3.真空泵：它可以将蒸发器内部的压力降到所需的真空度，使得溶解度较低的固体或液体最终以一个更稠密的形态形成。
4.清洗系统：在整个操作过程中，有可能会产生大量的气体，并且这些气体可能会同时载有有毒有害物质，如果没有清洗系统，就无法拥有安全、合规、可持续的生产环境。
工作原理真空减压浓缩设备的工作原理是基于物质的不同沸点而设计的。
在常压条件下，液体由于需要克服外界气体对其的压力才能变成汽体，故液体中的液体分子需要具有足够的动能来克服压力从而脱离液面，而溶剂的蒸汽压随着温度的升高而升高。
但是开放式的溶剂蒸发不利于分离固体残药或浓缩溶液，因此利用真空降低蒸发溶剂时的气压可以达到使各种溶剂以较低温度LV从溶液中挥发至空气中，利用冷凝物从蒸汽中分离出总的溶剂。
真空掉速降压过程的核心是扩散速率，真空环境下，气压越低，分子间的碰撞概率越小，扩散速率越低，这也是需要升级真空泵生成极低真空度的原因。
温度是实现分子蒸发的动力，液体在蒸发时，需要吸收大量的热量，使分子获得足够的动能，这也就是所谓的蒸发潜热。
大多数液体的蒸发潜热都比较大，很难用其他方法加热。
真空减压浓缩设备利用真空将溶液沸点降低，减小了热量的能量，即减小了溶质被溶剂带走的能量，达到减少溶剂的效果。
浓缩设备原理结构特性与性能特点
料液流程 蒸 发 器
热器结构
循环式 单程式
自然循环式 强制循环式
盘管式、中央循环管 式、升膜式、降膜式、片 式、刮板式、离心外加热 式浓缩器等。
第二节 真空浓缩设备
1.非膜式真空蒸发器
因加热蒸发时的液层较厚，非膜式蒸发器的普遍特点是传热系数小，料液受 热蒸发速度慢，加热时间长。常见的非膜式蒸发器有夹套式、盘管式、标准式和 强制循环式等。
盘管式蒸发器
标准式蒸发器
强制循环浓缩设备
第二节 真空浓缩设备
盘管式蒸发器 盘管式浓缩设备的结构
盘管式浓缩设备由盘管式加热室、蒸发室、冷凝室、抽真空装置、泡沫捕集器、进出 料阀及各种热工测量仪表所组成。
1—料液进口 2、8—加热蒸汽进口 3—外壳 4—加热室 5—浓缩液出口 6—冷凝水出口 7—中央循环管 9—蒸发室 10—除沫器 11—二次蒸汽出口
图7-2 中央循式蒸发器 标准式蒸发器的工作原理
食品料液经过竖式的加热管面进行加热，直径较小的沸 腾管束内的物料因受热强度较大，迅速沸腾，部分水分汽 化，使得料液膨胀、重度下降而上浮，进入加热室上部释 放出二次蒸汽，而后在直径较大、加热强度较低的中央循 环管中回流到加热室下方，形成自然循环；二次蒸汽在蒸 发室上部进一步与物料分离后于顶部排出。
1—泡沫捕集器 2—二次蒸汽出口 3—汽液分离室 4—蒸汽总管 5—加热蒸汽包 6—盘管 7—分气阀 8—浓缩液出口 9—取样口 10—疏水器
图7-1盘管式浓缩设备
第二节 真空浓缩设备
浓缩干燥机械设备的结构认识及维修保养(食品加工机械课件)
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一、概念及方法
1、浓缩：出去液态食品料液中部分水分后仍保持
液态的操作过程缩。
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真空浓缩设备
一、真空浓缩装置的分类： ➢ 按料液的流程分：循环式、单程式 ➢ 按加热蒸汽被利用的次数分：单效浓缩设备、
多效浓缩设备。 ➢ 按加热器的结构形式分：中央循环管式、盘管
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式、升膜式、降膜式、片式、刮板式浓缩设备
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真空浓缩装置的辅助设备
本体：蒸发器 附属设备：分离器、
捕集器、 真空装置
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冷冻浓缩设备
冷冻浓缩：使溶液中的一部分水以冰的形式析出， 并将其从液相中分离出去，从而使溶液浓缩的 方法。
1. 冷冻结晶设备 2. 冰晶悬浮液分离设备 3. 冷冻浓缩设备的装置系统
真空浓缩原理
真空浓缩原理一、引言真空浓缩技术是指在真空环境下通过蒸发和凝结的方式，将溶液或混合物中的溶剂分离出来，从而实现浓缩的过程。
该技术在化学、制药、食品等行业中得到了广泛应用。
本文将详细介绍真空浓缩的原理。
二、真空浓缩设备真空浓缩设备主要由以下几部分组成：蒸发器、冷凝器、真空泵和控制系统。
其中，蒸发器和冷凝器是实现浓缩过程的关键部件，真空泵则是提供负压环境的重要组成部分。
三、蒸发器蒸发器是将溶液中的溶剂加热至沸点，使其转化为气态并进入冷凝器进行冷却凝结的设备。
根据不同的加热方式，蒸发器可以分为以下几种类型：1. 单效蒸发器单效蒸发器是最简单的一种蒸发器，它通过外加热源将溶液加热至沸点，并将产生的水蒸气送入冷凝器进行冷却凝结。
由于单效蒸发器只有一个加热器，因此其效率较低。
2. 多效蒸发器多效蒸发器采用了多个加热器和冷凝器，将产生的水蒸气循环利用，从而提高了浓缩效率。
常见的多效蒸发器包括双效、三效和四效等。
3. 旋转蒸发器旋转蒸发器是一种通过旋转驱动溶液在加热壁上形成薄层并快速挥发的设备。
由于其具有较大的表面积和高速的挥发速度，因此旋转蒸发器在实现快速浓缩方面具有明显优势。
四、冷凝器冷凝器是将水蒸气冷却并凝结成液态水的设备。
根据不同的冷却方式，冷凝器可以分为以下几种类型：1. 管式冷凝器管式冷凝器是一种将水流经管道内部进行散热降温，并使水蒸气在管外表面上进行冷凝的设备。
由于其结构简单、易于维护，因此广泛应用于实验室和小型生产场合。
2. 板式冷凝器板式冷凝器是一种将水蒸气在板状散热器上进行冷凝的设备。
由于其具有较大的换热面积和高效的冷却效果，因此广泛应用于化工、制药等行业中。
3. 真空冷凝器真空冷凝器是一种将水蒸气在真空环境下进行冷凝的设备。
由于其具有较低的气压和较高的传热效率，因此广泛应用于大型生产场合。
五、真空泵真空泵是提供负压环境的重要组成部分。
根据不同的工作原理，真空泵可以分为以下几种类型：1. 机械泵机械泵通过旋转叶片或活塞等方式将气体抽出，从而实现真空环境的建立。
真空浓缩设备的工作原理与分类
真空浓缩设备的工作原理与分类一、工作原理分类：1.蒸发浓缩：蒸发浓缩是最常用的浓缩方法之一、其基本原理是通过加热液体使其蒸发，蒸发后的蒸汽经过冷却，形成凝聚液体，达到浓缩的目的。
蒸发浓缩主要包括多效蒸发、闪蒸、蒸发结晶等方法。
2.冷冻浓缩：冷冻浓缩是利用冷却剂的低温制冷能力将液体冷却到低于其冰点，使其中的水分子结冰并分离出来，达到浓缩的目的。
冷冻浓缩适用于溶液中水分子含量较高的情况，可以得到高浓度的溶液。
3.膜分离浓缩：膜分离浓缩是利用半透膜的选择性渗透性能，通过对溶液进行透膜分离，使溶质分子与溶剂分子进行选择性分离，从而达到浓缩的目的。
常见的膜分离浓缩包括逆渗透和超滤等方法。
二、分类：1.蒸发浓缩设备：(1)多效蒸发器：多效蒸发器是一种将液体蒸发浓缩的常见设备，其通过在多个不同压力下进行蒸发，充分利用蒸发热能，实现能量的高效利用。
常见的多效蒸发器有多级闪蒸系统、多效蒸发器和蒸发结晶系统等。
(2)单效蒸发器：单效蒸发器是一种将液体通过加热蒸发浓缩的设备，其一般由蒸发器、冷凝器和蒸汽循环系统组成，适用于液体浓缩程度较低的情况。
(3)闪蒸器：闪蒸器是一种快速蒸发浓缩设备，通过在低压下将液体快速蒸发，将其中的溶质分子分离出来，适用于浓缩挥发性物质。
(4)蒸发结晶器：蒸发结晶器是一种将溶液中的溶质通过蒸发浓缩至过饱和状态，形成结晶物质并分离的设备，适用于制备结晶物质。
(5)其他蒸发浓缩设备：还有一些其他类型的蒸发浓缩设备，如回收浓缩器、气体蒸发器等。
2.冷冻浓缩设备：(1)冷冻沉淀法：通过将液体冷却到低于其冰点，并进行沉淀分离，适用于浓缩一些高沸点溶质的溶液。
(2)冷冻结晶法：通过将液体冷却到低于其冰点，使其中的溶质结晶并分离出来，适用于浓缩一些易结晶的溶质。
(3)冷冻干燥法：通过将溶液冷冻后利用真空脱水，将其中的水分子直接转化为蒸汽，达到浓缩的目的。
3.膜分离浓缩设备：(1)逆渗透浓缩器：逆渗透浓缩器是利用逆渗透膜的选择性渗透性能，通过对溶液进行压力驱动下的透膜过滤分离，将水分子分离出来，达到浓缩的目的。
第十章--浓缩设备
• 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。
• 浓缩设备的分类及特点
• 蒸发浓缩设备一般由蒸发器、冷凝器和抽气泵等部件组成 。根据不同的分类依据可分成不同类型。
• 注意事项 • 注意进料量、温度、黏度对成膜的影响。 • 特点 • 结构简单，制造方便，占地面积及空间体积小，投 资少，经济实用。减少了热敏性料液的分解，形成泡 沫少，适用于易起泡的料液；能防治结垢，适用于果 汁及乳制品的生产。
单效降膜式蒸发器
工作过程 料液结从构顶部进地进 人加液热体管分中布，器受二次 蒸汽加的热快器速流动和本 身重力作用物料沿管 内壁呈膜状自然向下 流动，并受热不断蒸 发浓缩
清洗方便；适于浓度较大，不易 结晶、结垢的物料
中央循环管式蒸发器
主要用于果酱、果汁、炼乳等的生产
• （一）作用原理 • 食品料液经过由 沸腾管和中央循环管所 组成的竖式管加热面进 行加热，由于传热产生 重度差，形成了自然循 环，而将其水分蒸发， 从而达到浓缩目的。
• （二）主要构造 • 1. 加热器
•（1）平衡浓缩
•利用两相在分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法， 如蒸发浓缩和冷冻浓缩即属此法。
•①蒸发浓缩
采用浓缩设备把物料加热，使物料中易挥发部分水分在其沸点 温度下不断地由液态变为汽态，并将汽化时产生的二次蒸汽不 断排除，从而使制品浓度不断提高，直至达到浓度要求。这种 方法目前仍然是食品工业最广泛应用的一种浓缩方法。
• 各层盘管单独用阀门控制，可根据料液面来调节加热面。
2．盘管式的工作原理
膜浓缩设备的结构及应用概述
膜浓缩设备的结构及应用概述
膜浓缩设备主要应用于食品乳品行业中原料乳的脱脂乳浓缩、乳清脱盐浓缩、微滤除菌等工艺。
一般采用减压浓缩，配备真空系统，浓缩时间短，能有效降低对热敏性物料有效成分的破坏。
膜浓缩设备主要由提取罐、浓缩罐、加热器、冷凝器、汽液分离器、受液罐、冷却器五大部分构成，另外配备加热装置、搅拌装置、夹套或盘管、传动装置、轴封装置、保温介质、进(出)料口、支撑、温度传感器、CIP接口等组件。
膜浓缩设备主体均采用SUS304/316L高级不锈钢制作而成，内筒壁采用机械抛光或电解镜面抛光，外筒壁采用304全焊接结构保温，外表面采用镜面或亚光处理。
筒体对外连接口采用卫生快开接头，安全卫生无死角，符合国家GMP卫生标准。
膜浓缩设备在线控制系统采用彩色液晶触摸屏+PLC全自动控制，可在线检测并控制浓缩过程相关参数。
控制系统包括灭菌界面、参数设定与矫正、数据曲线图、数据报表、浓缩批次号设定、在线动画、报警装置等，可连接上位机、电脑和打印机，实现远程监控及数据存储与打印。
另外，还配有温度控制装置、测温孔、CIP自动旋转喷洗球、消泡器、挡板、空气分布器、温度传感器、视镜射灯、液位计等设备，便于人工操作，简单可靠。
德兰梅勒利用膜分离技术为生物制药、食品饮料、发酵行业、农产品深加工、植物提取、石油石化、环保水处理、空气除尘、化工等行业提供分离、纯化、浓缩的综合解决方案，满足不同客户的高度差异化需求。
帮助客户进行生产工艺的上下游技术整合与创新，帮助企业节省投资、降低运行费用、减少单位消耗、提供产品质量、清洁生产环境，助力企业产业升级。
浓缩机结构、原理
压力容器承受高温、高压的物料，并保 持密封状态。压力容器的设计应考虑其 强度、耐腐蚀性和安全性等因素。
加热系统通过加热器对物料进行加热，使 其达到适宜的浓缩温度。加热温度的控制 对于物料的浓缩效果具有重要影响。
03 浓缩机工作原理
浓缩机的工作流程
浓缩机通常由进料装置、预热 装置、蒸发器、冷凝器、真空
度和纯度。
用于浓缩溶液、浆料等， 为后续加工提供方便。
如造纸、纺织、染料等 行业也有应用。
浓缩机应用案例分析
01
02
03
果汁加工厂
采用浓缩机处理果汁，提 高果汁的浓度和口感，满 足市场需求。
制药企业
利用浓缩机制备高浓度的 药液和药膏，提高药物的 疗效。
化工工厂
通过浓缩机处理溶液和浆 料，为后续加工提供便利。
环保化
采用环保材料和清洁能源，减少对 环境的污染和排放。
智能化
结合先进的信息技术，实现远程监 控、智能控制和故障诊断。
未来浓缩机的发展展望
多元化
针对不同物料和工艺需求，开发多种类型的浓缩 机，满足不同领域的应用需求。
自动化
提高浓缩机的自动化水平，减少人工干预和操作 难度，提高生产安全性和稳定性。
智能化
浓缩机的分类与特点
• 分类：根据工作原理和结构形式的不同，浓缩机可分为间 歇式浓缩机和连续式浓缩机两大类。
浓缩机的分类与特点
间歇式浓缩机特点 处理量较小，适用于小规模生产。
操作简单，易于维护。
浓缩机的分类与特点
能源消耗较低，但生产效率较低。 连续式浓缩机特点 处理量大，适用于大规模生产。
浓缩机的分类与特点
在蒸发过程中，物料中的水分被蒸发 成蒸汽，而物料中的固体成分则被浓 缩。
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旋板式和淋水管式。 特点：冷凝液可回收利用，但传热效率低，故用作冷
凝的较少。 （二）直接式冷凝器 （混合式）
分为逆流式和喷射式。 二次蒸汽与冷却水直接接触而冷凝。
2、喷射式冷凝器
安装要求：
①水泵至喷射器冷却水入 口的管路，尽量减少管件 和弯头，减小阻力损失；
外循环 连续式真空浓缩机
生产能力：1000 kg/h
由加热室、分离室和循环管等 组成。
料液在加热管中部沸腾汽化。 在上部产生二次蒸汽，流速可 达 100—l60/s 。 料 液 沿 管 内 壁 成膜状上升，并不断蒸发。
有循环型、非循环型
优点：占地少，传热效率较高， 料液受热时间短，在加热管内 停留10—20s。
多功能刮板浓缩罐
立式刮板式浓缩器
优点：蒸发时间很短，2s左右，液流分布均匀，不易结垢。 传热系数高，可达10.45～16.72MJ/ M2·h·℃。可处理高粘度 的料液，结构紧凑，拆卸清洗方便
可用于牛奶、果汁，豆。蛋、糖汁，低盐酱油等多种食品的 浓缩。
4效
1效
2效 3效
板式四效蒸发器
(二) 常用真空装置 1、蒸汽喷射器 2、往复式真空泵 3、水环式真空泵
蒸汽喷射泵的优点是抽气量大，真空度高，安装运行和维修
简便，价廉，占地面积小。其缺点是要求蒸汽压力较高，蒸
汽量稳定，需要较长时间运转，才能达所需真空度。排出的 气体还有微小压强。
蒸发量：300－1000kg/h
加热面积：3－10 m2
中央循环管式浓缩锅。
加热室中中央循环管的截 面一般为加热管束总面积 的40％以上。
料液由于受热程度不同， 产生重度差，从边上上升、 中间下降，在分离室进行 汽液分离。
二次蒸汽由顶部排出。料 液经中央循环管下降，再 进入加热管束，形成自然 循环。浓缩后的制品由底 部卸出。
适于浓缩热敏、易起泡和粘度 低的液料。缺点是一次浓缩比 低，进料量需严格控制。
特点：
①利用重力作用成膜，能蒸发粘度 较大的料液，且受热时间短， 适于热敏性强的物料；
②料液的沸点均匀，有效温差较大， 传热效果好，节约蒸汽。
③蒸发管较长，沸腾泡沫易受热破 裂，因此适于蒸发易生泡沫的 物料；
④清洗方便；
中小型浓缩设备。 由圆筒形夹套壳体、搅
拌器、除沫器等组成。 适于果酱、蜜饯、糖浆、
乳品、豆浆晶、食用胶 等高粘度料液的浓缩。
主要技术参数 蒸发量 300L／h， 蒸汽耗用量 340kg／h， 蒸汽压力＜196kPa， 真空度 82．9～88.0kPa。
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。
第四效蒸发器
食品工程原理
特点：结构紧凑，传 热效率高，蒸发强度 高
料液停留时间极短， 约1s，
制品品质优良，能较 好保持原有色、香、 昧和营养成分。
适于热敏性物料，是 一种新型、高效的浓 缩设备。
但对粘度大、易结晶 的料液不适用，其结 构较复杂，造价高。
完成液
原料液
二次蒸汽
一、蒸发器的分类、结构和特点 二、真空浓缩的附属装置 三、单效真空浓缩设备 四、多效真空浓缩设备 五、芳香物质的回收设备 六、蒸发设备选型 七、蒸发设备的操作与检修
浓缩：从溶液中除去部分溶剂的单元操作。
一般食品中溶剂为水，如果汁，牛奶等，故食品工业 中的浓缩通常指蒸发。
真空浓缩：在负压下，以较低温度浓缩。 特点： (1) 料液沸点低，浓缩速度快。 (2) 能用低压蒸汽为热源。 (3) 利于保持食品营养成分。 (4) 能耗小。 (5) 真空系统投资大，功耗大。 (6) 沸点降低，蒸发潜热增大。
该类蒸发器在国内糖厂应 用较多。
主要由列管式加热器、分 离室和料液循环泵组成。
料液强制循环，在加热器 出口减压、沸腾，分离室 内进行汽液分离；
该蒸发器为分批作业
优点为流速大，达3-4m/s， 传热系数较高，可防止料 液结垢；当加热蒸汽与料 液之间的温差较小时（35℃ ） ， 仍 可 进 行 操 作 。 不足是动力消耗大．
②排水管要求垂直，如必 须曲折时，折角不大于 45°, 转折不多于两次；
③各接口要求严密，避免 泄漏；
④连接扩散管出口的尾管 长度，一般在2m以上，且 不伸入循环水池之水中。
(一) 作用：抽出不凝结气体，保证系统的真空度，降 低浓缩锅内压力，使料液在低温下沸腾。 不凝气体来源： ①溶解于冷却水中的空气。 ②料液中分解的气体。 ③设备泄漏。
⑤适于浓度较大，不易结晶、结垢 的物料。
目前这类设备在乳品、果汁等食品 工业中应用最广。
有立式、卧式两类。
加热时间为2～3S。 加热区域可分成几段， 采用不同压力的蒸汽
特点：传热系数高， 适于高粘度（最高达 100Pa.s ） 的 料 液 或 含有悬浮颗粒的料液。
• 直径：300～500mm • 最小间隙：1.5士0.3mm • 转速：300——按二次蒸汽利用次数分：
1、单效浓缩装置。
2、多效浓缩装置。
3、带有热泵的浓缩装置。
(二)按料液流程分：
1、循环式：自然与强制循环。
2、单程式：
(三)按加热器结构分：
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。
冷凝水
加热蒸汽
主要附属装置：捕集 器、冷凝器、蒸汽喷射器 和真空装置等。
一、捕集器
（一）惯性捕集器：在二次 蒸汽流的通道上设置挡板， 一般其直径比二次热汽入 口直径大2.5～3倍。
（二）离心型捕集器：利用 离心力分离。 在蒸汽流速较大时，分离 效果较好， 但阻力亦较 大。
功能：将二次蒸汽冷凝，对不凝气体分离，减轻真空系统 负荷。
料液分批浓缩。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， 在离心力作用下，使 夹带的液滴与不凝气 体分离，气体排出， 被分离后的料液回流 再进行蒸发。
盘管式真空浓缩机
组成:蒸发器、加热盘管 分离器、仪表箱 水力分离器
特点：体积小、成本低 操作维修方便
型号：1000型 700型 300 型