第八章浓缩机械与设备
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食品机械与设备：第八章 浓缩设备
自然循环外蒸发器如图8.4（2） 所示。除无循环泵以外，基本构 成与强制循环式相同。但加热室 只能垂直安装。
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。
食品加工机械与设备教学课件(共12章)第八章 浓缩和干燥机械与设备
3)辐射干燥:湿物料接受热辐射源产生的电磁波,将辐射能转变为热能,从而使水汽化并干燥物料 的方法。
4)介电加热干燥:将需要干燥的物料置于高频电场内,使物料加热,水分汽化的物料干燥方法。
第二节 真空浓缩机械与设备
一、真空浓缩的原理与特点
1.真空浓缩的原理 溶液受热时,溶剂分子获得动能,当某些溶剂分子获得的能量足以克服分子间的吸引力时,溶剂分 子就会逸出液面进入上部空间,成为蒸气分子。如果热能不断地供给,生成的蒸气被不断地排除,则可打 破溶剂气相与液相之间化学势的平衡,溶剂的汽化将持续地进行。工程上为了提高这种汽化速度,大多 采用在沸腾状态下的汽化过程,这种将溶液加热至沸腾,使溶液中部分溶剂汽化并排除的过程就是蒸发。 食品产品的浓缩,大多是采用蒸发的方法进行的。
第一节 概述
2.浓缩与干燥的目的 (1)浓缩的目的
食品工业浓缩的物料大多数为水溶液,其浓缩的目的主要有下面三个方面: 1)除去食品原料中的大部分水分,以减少包装、贮藏和运输的费用。 2)通过提高制品的浓度,达到增加制品贮藏性的目的。 3)满足食品加工的工艺过程要求,如作为产品干燥脱水或结晶的预处理。 此外,在浓缩过程中,可提取果汁中的芳香物质。 (2)干燥的目的 一般而言,物料的干燥主要有以下四个目的: 1)便于物料的贮藏和运输,扩大供应范围。 2)满足食品含水率的要求,达到安全贮藏的目的。 3)抑制贮藏中的生化反应,保证产品质量。 4)经干燥和其他工艺处理,制成风味和形状各异的产品。
当加热蒸汽通入管间加热时,由于中央循环管直径较大,其中单位体积溶液占有的传热面积比其他 加热管内溶液占有的要小,因而,两种管内的溶液受热程度不同。加热管内物料受热较好,溶液汽化较多, 因而形成的汽液混合物的密度比在中央循环管内料液的密度小,至使蒸发器中的溶液形成由中央循环 管下降,其他加热管上升的循环流动,由于溶液密度差引起的自然循环。由于结构上的限制,循环速度不 大,料液在管内的流速约为0.3~1.0m/s。溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近于完成液的浓度, 因而溶液的沸点高,存在着有效温差减少的缺点。此外,还存在着清洗和维修的不便,难以完全满足生产 的要求。
4)介电加热干燥:将需要干燥的物料置于高频电场内,使物料加热,水分汽化的物料干燥方法。
第二节 真空浓缩机械与设备
一、真空浓缩的原理与特点
1.真空浓缩的原理 溶液受热时,溶剂分子获得动能,当某些溶剂分子获得的能量足以克服分子间的吸引力时,溶剂分 子就会逸出液面进入上部空间,成为蒸气分子。如果热能不断地供给,生成的蒸气被不断地排除,则可打 破溶剂气相与液相之间化学势的平衡,溶剂的汽化将持续地进行。工程上为了提高这种汽化速度,大多 采用在沸腾状态下的汽化过程,这种将溶液加热至沸腾,使溶液中部分溶剂汽化并排除的过程就是蒸发。 食品产品的浓缩,大多是采用蒸发的方法进行的。
第一节 概述
2.浓缩与干燥的目的 (1)浓缩的目的
食品工业浓缩的物料大多数为水溶液,其浓缩的目的主要有下面三个方面: 1)除去食品原料中的大部分水分,以减少包装、贮藏和运输的费用。 2)通过提高制品的浓度,达到增加制品贮藏性的目的。 3)满足食品加工的工艺过程要求,如作为产品干燥脱水或结晶的预处理。 此外,在浓缩过程中,可提取果汁中的芳香物质。 (2)干燥的目的 一般而言,物料的干燥主要有以下四个目的: 1)便于物料的贮藏和运输,扩大供应范围。 2)满足食品含水率的要求,达到安全贮藏的目的。 3)抑制贮藏中的生化反应,保证产品质量。 4)经干燥和其他工艺处理,制成风味和形状各异的产品。
当加热蒸汽通入管间加热时,由于中央循环管直径较大,其中单位体积溶液占有的传热面积比其他 加热管内溶液占有的要小,因而,两种管内的溶液受热程度不同。加热管内物料受热较好,溶液汽化较多, 因而形成的汽液混合物的密度比在中央循环管内料液的密度小,至使蒸发器中的溶液形成由中央循环 管下降,其他加热管上升的循环流动,由于溶液密度差引起的自然循环。由于结构上的限制,循环速度不 大,料液在管内的流速约为0.3~1.0m/s。溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近于完成液的浓度, 因而溶液的沸点高,存在着有效温差减少的缺点。此外,还存在着清洗和维修的不便,难以完全满足生产 的要求。
食品工厂机械与设备之浓缩设备概论
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（三）外加热式蒸发器
自然循环外蒸发器
结构如图 4（2）所 示。
除无循环泵以外，基 本构成与强制循环式 相同。
但加热室只能垂直安 装。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（三）外加热式蒸发器
特点 加热室-分离室分开，可调节两者距离和循环速度，料液
食品物料蒸发浓缩往往需要考虑其热敏性、结垢 性、发泡性、结晶性、黏滞性等特点，要求的浓 缩程度也不一致，因此蒸发器有多种形式。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
一、蒸发器
蒸发器分类 按料液流程可分为循环式（有自然循环式与强制
循环式之分）和单程式； 按加热器结构可分为夹套式、盘管式、中央循环
孔大小、数量、形状和位置等。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（六）板式蒸发器
加热板（图8.8）
通过料液喷咀喷到加热板
逆流
顺流
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（六）板式蒸发器
降膜式板式蒸发器（图8. 9）
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（六）板式蒸发器
升膜式板式蒸发器 结构与降膜式的类似，只是所用的加热板全为升
单元，一个加热器的蒸发单元数根据产量而进行调整。 这种蒸发器中，料液输入口及浓缩液-二次蒸汽混合的输出
口均位于加热器的下方。混合物从加热器出来后在分离器分 离成浓缩液和二次蒸汽。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（六）板式蒸发器
特点
传热系数高； 物料停留时间短（数秒），适用于热敏性物料； 体积小，加热面积可随意调整，易清洗； 因一次通过的浓缩比不高，因此常常构成二效
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（三）外加热式蒸发器
自然循环外蒸发器
结构如图 4（2）所 示。
除无循环泵以外，基 本构成与强制循环式 相同。
但加热室只能垂直安 装。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（三）外加热式蒸发器
特点 加热室-分离室分开，可调节两者距离和循环速度，料液
食品物料蒸发浓缩往往需要考虑其热敏性、结垢 性、发泡性、结晶性、黏滞性等特点，要求的浓 缩程度也不一致，因此蒸发器有多种形式。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
一、蒸发器
蒸发器分类 按料液流程可分为循环式（有自然循环式与强制
循环式之分）和单程式； 按加热器结构可分为夹套式、盘管式、中央循环
孔大小、数量、形状和位置等。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（六）板式蒸发器
加热板（图8.8）
通过料液喷咀喷到加热板
逆流
顺流
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（六）板式蒸发器
降膜式板式蒸发器（图8. 9）
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（六）板式蒸发器
升膜式板式蒸发器 结构与降膜式的类似，只是所用的加热板全为升
单元，一个加热器的蒸发单元数根据产量而进行调整。 这种蒸发器中，料液输入口及浓缩液-二次蒸汽混合的输出
口均位于加热器的下方。混合物从加热器出来后在分离器分 离成浓缩液和二次蒸汽。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（六）板式蒸发器
特点
传热系数高； 物料停留时间短（数秒），适用于热敏性物料； 体积小，加热面积可随意调整，易清洗； 因一次通过的浓缩比不高，因此常常构成二效
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
浓缩机械与设备ppt课件
浓缩机械与设备
通用加工机械 ❖混合机械与设备 ❖分离机械与设备 ❖浓缩机械与设备 ❖干燥机械与设备 ❖杀菌机械与设备
食品浓缩机械与设备
第一节 概述 第二节 单效真空浓缩机械与设备 第三节 液膜式真空浓缩机械与设备 第四节 真空浓缩装置的辅助设备 第五节 多效蒸发设备的流程 第六节 冷冻浓缩机械与设备
第二节 单效真空浓缩机械与设备
❖中央循环管式浓缩锅 ❖工作原理
中央循环管 直径大，传热面积小 汽液重度大
加热蒸汽 自然循环
溶液
加热管束
直径小，传热面积大
汽液重度小
❖特点 循环速度不大，沸点高，有效温差减少，清 洗和维修不方便 动画演示
悬筐式
第二节 单效真空浓缩机械与设备
❖盘管式浓缩锅
❖结是构一 种 非 膜 式 自 然 循 环 锅体蒸:发长器圆筒形，分上下段，中
中间部： 在加热和真空作用下，开始产生 蒸汽泡，产生二次蒸汽使料液产 生上升力
最高部： 膨胀的二次蒸汽产生强的上升 力，料液呈薄膜状在管内上行，在上行过 程中逐步形成下多上少的爬膜工作状况而 渐次加热浓缩。
在管顶部呈喷雾状，以较高速度进入汽液 分离器，浓缩液通过循环管再加热蒸发， 达浓度后从分离器底部排出
水温而变
第四节 真空浓缩装置的辅助设备
❖真空装置 作用: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，主要抽取不凝性气体
❖不凝性气体来源
➢料液中夹带或溶解的空气 ➢料液受热分解后产生的气体 ➢设备密封不严而泄漏的空气 ➢溶解在冷却水中的空气
蒸汽喷射泵
❖结构
喷嘴： 材料性能要求比水力喷射器高，一般 为不锈钢
刮板式浓缩设备
返回第四节 真空浓缩装置的辅 Nhomakorabea设备❖汽液分离器（捕沫器、捕集器）
通用加工机械 ❖混合机械与设备 ❖分离机械与设备 ❖浓缩机械与设备 ❖干燥机械与设备 ❖杀菌机械与设备
食品浓缩机械与设备
第一节 概述 第二节 单效真空浓缩机械与设备 第三节 液膜式真空浓缩机械与设备 第四节 真空浓缩装置的辅助设备 第五节 多效蒸发设备的流程 第六节 冷冻浓缩机械与设备
第二节 单效真空浓缩机械与设备
❖中央循环管式浓缩锅 ❖工作原理
中央循环管 直径大，传热面积小 汽液重度大
加热蒸汽 自然循环
溶液
加热管束
直径小，传热面积大
汽液重度小
❖特点 循环速度不大，沸点高，有效温差减少，清 洗和维修不方便 动画演示
悬筐式
第二节 单效真空浓缩机械与设备
❖盘管式浓缩锅
❖结是构一 种 非 膜 式 自 然 循 环 锅体蒸:发长器圆筒形，分上下段，中
中间部： 在加热和真空作用下，开始产生 蒸汽泡，产生二次蒸汽使料液产 生上升力
最高部： 膨胀的二次蒸汽产生强的上升 力，料液呈薄膜状在管内上行，在上行过 程中逐步形成下多上少的爬膜工作状况而 渐次加热浓缩。
在管顶部呈喷雾状，以较高速度进入汽液 分离器，浓缩液通过循环管再加热蒸发， 达浓度后从分离器底部排出
水温而变
第四节 真空浓缩装置的辅助设备
❖真空装置 作用: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，主要抽取不凝性气体
❖不凝性气体来源
➢料液中夹带或溶解的空气 ➢料液受热分解后产生的气体 ➢设备密封不严而泄漏的空气 ➢溶解在冷却水中的空气
蒸汽喷射泵
❖结构
喷嘴： 材料性能要求比水力喷射器高，一般 为不锈钢
刮板式浓缩设备
返回第四节 真空浓缩装置的辅 Nhomakorabea设备❖汽液分离器（捕沫器、捕集器）
食品浓缩机械与设备介绍
食品浓缩机械与设备介绍1. 引言食品浓缩是一种重要的食品加工技术，其目的是通过去除食品中的水分，以增强其口感和延长保质期。
食品浓缩机械与设备是实现食品浓缩的关键工具，本文将介绍食品浓缩机械与设备的基本原理、常见类型以及应用领域。
2. 基本原理食品浓缩机械与设备的基本原理是通过蒸发和加热，将食品中的水分蒸发掉。
这需要提供足够的热量，通常使用蒸汽或热水作为加热介质。
食品浓缩机械与设备通常由蒸发室、加热系统、冷凝系统和控制系统组成。
蒸发室是食品浓缩的核心部件，其中的食品被加热并暴露在低压环境下，使得水分开始蒸发。
加热系统提供热量，使得蒸发室中的食品得以加热，从而促进水分的蒸发。
冷凝系统用于将从食品中蒸发的水分重新冷凝成液态，以便进行处理或回收利用。
控制系统则用于监控整个过程并根据设定参数调节加热和冷凝，以确保食品浓缩的质量和效率。
3. 常见类型3.1 单效浓缩机单效浓缩机是一种简单且常用的食品浓缩设备。
它包括一个蒸发室和一个冷凝器，具有较低的生产成本和易于操作的特点。
然而，单效浓缩机的浓缩效率较低，并且对热能的利用率也较低。
3.2 多效浓缩机相比单效浓缩机，多效浓缩机具有更高的浓缩效率和热能利用率。
多效浓缩机通过多级蒸发和冷凝，将来自前一级蒸发器的热蒸汽作为下一级蒸发器的加热介质。
这种循环利用热能的方式可以大大减少能源消耗，提高食品浓缩的效率。
3.3 气体浓缩机气体浓缩机是一种将气体食品浓缩为液体的设备。
它适用于气体食品的浓缩，如果汁、牛奶和啤酒的浓缩。
气体浓缩机通过降低气体食品的温度和压力，使得其中的水分开始凝结，最终形成液态的浓缩食品。
4. 应用领域食品浓缩机械与设备广泛应用于食品加工行业。
以下是一些常见的应用领域：4.1 果汁浓缩果汁浓缩是一种常见的食品浓缩应用。
通过去除果汁中的水分，可以增加其果汁浓度，提高口感并延长保质期。
食品浓缩机械与设备在果汁浓缩中起着重要作用，可以根据果汁的不同浓度要求调节浓缩程度。
食品工厂机械跟设备教材(浓缩设备)资料文档
3. 降膜式蒸发器出口处的二次蒸汽速度约有＿＿m／s。
Ａ．10
B. 50 C. 150
D.300
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
三、选择题
4. 加热管内径为40mm的升膜式蒸发器，其高度至少有 __ __m。
A. 4
B. 6
C. 8
D. 20
5. 升膜式蒸发器一般采用_____流方式加热。
A. 顺
价廉，占地面积 ；但要求较高的 压力，且
要稳定。
14. 通常在真空蒸发浓缩系统中， 表面式 后面用 式真空泵(多用
式泵)；而 式冷凝器后常接 式真空泵、
、不凝气体分离
器+ 式真空泵(如往复式泵)。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
二、填充题
15. 往复式 有 式和 式之分， 者仅适合于抽吸冷凝器中
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
第一节 真空蒸发浓缩设备
真空蒸发浓缩设备主要由蒸发器、冷凝器及真空系统等构成。具 体形式较多，主要差异表现在蒸发器的形式和效数、二次蒸汽利 用以及操作连续性等方面。
真空蒸发浓缩设备特点
一、蒸发器 二、真空蒸发浓缩系统的辅助设备 三、典型真空浓缩系统
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
的 气体，常需要在其前面再设一个 分离器； 者可以把
冷凝器中的水蒸气和不凝气体一起抽出，这种形式的
在食品
工业中使用 多。
16. 水环式 是一种 式真空泵，可以将 气体与 一起抽走。
它的特点：结构简单紧凑，易于制造，操作可靠，转速较高，可与电
动机直联，内部不需 ，排气量较均匀；但
磨损较大，
消耗较大。
17. 冷冻浓缩的特点是： 适用于 物料浓缩，可避免 的损失；能 获得的 浓度 ， 且 ； 制品的保存 需要其它 配合； 成本 。
浓缩机械与设备
.
第一节 概述
?方法 浓缩
冷冻 离心
常压浓缩 加热蒸汽被
（蒸发面常压） 利用的次数
单效浓缩 双效浓缩 多效浓缩 热泵浓缩
常采用，热 能利用率 高， 但投资 增加
蒸发
超滤 结晶
真空浓缩 料液的流程
（蒸发面负压）
加热器的 结构型式
.
单程式 自然循环式
循环式 非膜式 薄膜式
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 离心式
?水力喷射器 作用:冷凝和抽真空
?结构
喷嘴： 大关排小键列与部对真件抽空，气度大效有小果关与有，冷很截凝大面能关 吸 喉气管室：：积为高力直好小安是使系 并与 度3和 径 ， 值 装 防 水， 按~喷 有4冷 为 冷 ， 有 止 流一 同，嘴 关水 凝 反 流 高 缓1般 心长6出水 能 之 体 速 冲~以 圆度口2质 力 取 导 水 和一 排0与总m有较大向流分定列喷m面关小值板的配角，射,积，时，冲均水度1安之~出，作击匀质倾装3比口取用，较圈斜
?采用强制循环浓缩装置或 带有搅拌器 的 浓缩装置，用外力使结晶保持悬浮状态
.
真空 浓 缩
?蒸发器的选择 粘滞性 ?粘度随浓度的增加而增加，使流速 降低，传热系数降低，生产能力下降
?采用强制循环型、刮板式或降膜式 浓缩设备
返回
.
第二节 单效真空浓缩机械与设备
?中央循环管式浓缩锅
?结构标 准 式 蒸 发高器度1，～2m是
动画演示
.
动画演示 动画演示
升膜式浓缩设备
?特点
?静压头产生的沸点升高很小 ?蒸发时间短，适用于热敏性物料浓缩
?适用于易起泡沫物料的浓缩 ?不适合粘度较大的物料浓缩 ?一次浓缩比不大
第一节 概述
?方法 浓缩
冷冻 离心
常压浓缩 加热蒸汽被
（蒸发面常压） 利用的次数
单效浓缩 双效浓缩 多效浓缩 热泵浓缩
常采用，热 能利用率 高， 但投资 增加
蒸发
超滤 结晶
真空浓缩 料液的流程
（蒸发面负压）
加热器的 结构型式
.
单程式 自然循环式
循环式 非膜式 薄膜式
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 离心式
?水力喷射器 作用:冷凝和抽真空
?结构
喷嘴： 大关排小键列与部对真件抽空，气度大效有小果关与有，冷很截凝大面能关 吸 喉气管室：：积为高力直好小安是使系 并与 度3和 径 ， 值 装 防 水， 按~喷 有4冷 为 冷 ， 有 止 流一 同，嘴 关水 凝 反 流 高 缓1般 心长6出水 能 之 体 速 冲~以 圆度口2质 力 取 导 水 和一 排0与总m有较大向流分定列喷m面关小值板的配角，射,积，时，冲均水度1安之~出，作击匀质倾装3比口取用，较圈斜
?采用强制循环浓缩装置或 带有搅拌器 的 浓缩装置，用外力使结晶保持悬浮状态
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真空 浓 缩
?蒸发器的选择 粘滞性 ?粘度随浓度的增加而增加，使流速 降低，传热系数降低，生产能力下降
?采用强制循环型、刮板式或降膜式 浓缩设备
返回
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第二节 单效真空浓缩机械与设备
?中央循环管式浓缩锅
?结构标 准 式 蒸 发高器度1，～2m是
动画演示
.
动画演示 动画演示
升膜式浓缩设备
?特点
?静压头产生的沸点升高很小 ?蒸发时间短，适用于热敏性物料浓缩
?适用于易起泡沫物料的浓缩 ?不适合粘度较大的物料浓缩 ?一次浓缩比不大
第八章蒸发浓缩设备ppt课件
便于运输。 (5)浓缩用作某些结晶操作的
二、浓缩设备的分类
1.按压力分 常压浓缩设备和真空浓缩设备 常压浓缩设备：
蒸发面为常压，溶剂气化后直接 排入大气。
特点：设备结构简单、投资省、 维修方便，但蒸发速率低，能量损耗 大，易破坏物料中营养成分。
真空浓缩设备： 溶剂从蒸发面上气化后处于负压状态。 优点： ①加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以
蒸汽中混入不凝气体的原因有三：
锅炉水中混人溶解着空气和其它气体、（若用的是 冷凝水就不存在此情况）。如果用河水或井水，可 以用开口炉烧开后再人锅炉，可去除大部分多气。
因在真空下操作，有空气从接头处漏人，造成二次 蒸汽中混入不凝性气体。
如果是多效系统。则应注意料液中往往也会有溶解 着的不凝气体，有时甚至还含有对材料具腐蚀性的 恶性气体，更应及时排除。
0-5000系列三效节能外循换环真空 浓缩器〔能回收酒精）
本浓缩器适用于中药、西药、葡萄糖、淀 粉、味精、乳品、化工等溶液的浓缩，尤 其适用于热敏物料的低温真空浓缩。用户 可根据实际情况来选。 1.本浓缩器采用外加热式自然循环式与负 压蒸发方式，具有蒸发速度快，浓缩比重 大，可达1.2-1.3； 2.本浓缩器采用三效同时蒸发，二次蒸汽 得到反复作用，既节省了锅炉的投资，又 节约能源消耗，耗能与单效浓缩器相比降 低70%，不到一年用户可从节约能费中收 回本浓缩器的全部投资。 3.多功能操作特点：⑴可以回收酒精浓度 80%左右。⑵一效、二效、三效可以反复 并锅收膏。⑶可以间歇连续进料。
3〕管道〔口）：真空系 统、料液进出口、不 凝气出口、冷凝水出 口、二次蒸汽出口
4〕蒸发室：蒸发室是指料液液 面上部的圆筒空间。料液经加热 后汽化，必须具有一定高度和空 间，使汽液进行分离，二次蒸汽 上升，溶液经中央循环管下降， 如此保证料液不断循环和浓缩。 蒸发室的高度，主要根据防止料 液被二次蒸汽夹带的上升速度所 决定，同时考虑清洗、维修加热 管的方便，一般为加热管长度的 1.1～1.5倍。
二、浓缩设备的分类
1.按压力分 常压浓缩设备和真空浓缩设备 常压浓缩设备：
蒸发面为常压，溶剂气化后直接 排入大气。
特点：设备结构简单、投资省、 维修方便，但蒸发速率低，能量损耗 大，易破坏物料中营养成分。
真空浓缩设备： 溶剂从蒸发面上气化后处于负压状态。 优点： ①加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以
蒸汽中混入不凝气体的原因有三：
锅炉水中混人溶解着空气和其它气体、（若用的是 冷凝水就不存在此情况）。如果用河水或井水，可 以用开口炉烧开后再人锅炉，可去除大部分多气。
因在真空下操作，有空气从接头处漏人，造成二次 蒸汽中混入不凝性气体。
如果是多效系统。则应注意料液中往往也会有溶解 着的不凝气体，有时甚至还含有对材料具腐蚀性的 恶性气体，更应及时排除。
0-5000系列三效节能外循换环真空 浓缩器〔能回收酒精）
本浓缩器适用于中药、西药、葡萄糖、淀 粉、味精、乳品、化工等溶液的浓缩，尤 其适用于热敏物料的低温真空浓缩。用户 可根据实际情况来选。 1.本浓缩器采用外加热式自然循环式与负 压蒸发方式，具有蒸发速度快，浓缩比重 大，可达1.2-1.3； 2.本浓缩器采用三效同时蒸发，二次蒸汽 得到反复作用，既节省了锅炉的投资，又 节约能源消耗，耗能与单效浓缩器相比降 低70%，不到一年用户可从节约能费中收 回本浓缩器的全部投资。 3.多功能操作特点：⑴可以回收酒精浓度 80%左右。⑵一效、二效、三效可以反复 并锅收膏。⑶可以间歇连续进料。
3〕管道〔口）：真空系 统、料液进出口、不 凝气出口、冷凝水出 口、二次蒸汽出口
4〕蒸发室：蒸发室是指料液液 面上部的圆筒空间。料液经加热 后汽化，必须具有一定高度和空 间，使汽液进行分离，二次蒸汽 上升，溶液经中央循环管下降， 如此保证料液不断循环和浓缩。 蒸发室的高度，主要根据防止料 液被二次蒸汽夹带的上升速度所 决定，同时考虑清洗、维修加热 管的方便，一般为加热管长度的 1.1～1.5倍。
08第八章食品浓缩机械与设备
• 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.粘稠性
• 许多食品含有丰富的蛋白质、糖份、果胶等成分， 其粘稠性较高。 • 高粘性物料的蒸发，首先从流体动力学观点看， 有一个层流倾向问题，即使物料受到强烈的搅拌， 传热附近总存在不能忽视的层流内层，这就会严 重影响传热的速率。同时，由于上述原因，也还 会产生结垢，局部停留时间等一系列问题。
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：体积大、结构简单、 操作稳定、蒸发速 度快、间歇出料 型号：1000型 700型 300 型 蒸发量：300－1000kg/h
单元操作：蒸发
加热面积：3－10 m2
三、标准式浓缩锅
• 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。 • 该类蒸发器在国内糖厂应 用较多。
• 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。 食品物料的蒸发浓缩具有如下几方面的 特点：
• 1.热敏性
浓缩机械与设备
•浓缩机械与设备
•通用加工机械 ❖混合机械与设备 ❖分离机械与设备 ❖浓缩机械与设备 ❖干燥机械与设备 ❖杀菌机械与设备
•食品浓缩机械与设备
第一节 概述 第二节 单效真空浓缩机械与设备 第三节 液膜式真空浓缩机械与设备 第四节 真空浓缩装置的辅助设备 第五节 多效蒸发设备的流程 第六节 冷冻浓缩机械与设备
维修不方便
•动画演示
•悬筐式
•第二节 单效真空浓缩机械与设备
❖盘管式浓缩锅
❖结是构一种非膜式自然循环蒸 发 •锅器体: •长圆筒形，分上下段，中间
用法兰连接,两端为椭圆形盖， 锅体外焊有加强圈
•盘管： •4～5盘分层排列，每盘
1～3圈，均有单独的蒸汽
进口和疏水器，盘管均匀， 热能的效率高
•第二节 单效真空浓缩机械与设备
❖盘管式浓缩锅 ❖❖工特作点过程
先 将•料优液点由 锅 体 切 线 方 向 加 入 ， 待 盘 管全•部结浸构简没单后、，操自作下方而便上、打传开热蒸系汽数阀 门，高应、当清控洗制方好便进料量，并与蒸发速 度低热热温相盘，•面未•传度等管盘缺能易热，阀管，点很结面避门露保好垢积免出持，利、小产时一调用生、生定节，产，料结的加能仅则液垢适力液热应循、用有位面关环焦限于闭，，差管、中该当控、二小层液制盘次型的面好管蒸工加降加表汽厂
粘度大物料的浓缩
返回
•第三节 液膜式真空浓缩机械与设备
❖升膜式浓缩设备
•长管薄膜式外加热 自然循环浓缩设备 ❖结构
•汽液分离器、雾沫捕集器、 水力喷射器、循环管 •蒸发器
•由多根垂直管构成。管子的直径一般 为Φ30～Φ50mm。长管式长度为6～ 8m ，短管式3～4m
•升膜式浓缩设备
❖工作过程
•最底部： •管内完全充满料液，热量为对流 换热
•通用加工机械 ❖混合机械与设备 ❖分离机械与设备 ❖浓缩机械与设备 ❖干燥机械与设备 ❖杀菌机械与设备
•食品浓缩机械与设备
第一节 概述 第二节 单效真空浓缩机械与设备 第三节 液膜式真空浓缩机械与设备 第四节 真空浓缩装置的辅助设备 第五节 多效蒸发设备的流程 第六节 冷冻浓缩机械与设备
维修不方便
•动画演示
•悬筐式
•第二节 单效真空浓缩机械与设备
❖盘管式浓缩锅
❖结是构一种非膜式自然循环蒸 发 •锅器体: •长圆筒形，分上下段，中间
用法兰连接,两端为椭圆形盖， 锅体外焊有加强圈
•盘管： •4～5盘分层排列，每盘
1～3圈，均有单独的蒸汽
进口和疏水器，盘管均匀， 热能的效率高
•第二节 单效真空浓缩机械与设备
❖盘管式浓缩锅 ❖❖工特作点过程
先 将•料优液点由 锅 体 切 线 方 向 加 入 ， 待 盘 管全•部结浸构简没单后、，操自作下方而便上、打传开热蒸系汽数阀 门，高应、当清控洗制方好便进料量，并与蒸发速 度低热热温相盘，•面未•传度等管盘缺能易热，阀管，点很结面避门露保好垢积免出持，利、小产时一调用生、生定节，产，料结的加能仅则液垢适力液热应循、用有位面关环焦限于闭，，差管、中该当控、二小层液制盘次型的面好管蒸工加降加表汽厂
粘度大物料的浓缩
返回
•第三节 液膜式真空浓缩机械与设备
❖升膜式浓缩设备
•长管薄膜式外加热 自然循环浓缩设备 ❖结构
•汽液分离器、雾沫捕集器、 水力喷射器、循环管 •蒸发器
•由多根垂直管构成。管子的直径一般 为Φ30～Φ50mm。长管式长度为6～ 8m ，短管式3～4m
•升膜式浓缩设备
❖工作过程
•最底部： •管内完全充满料液，热量为对流 换热
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分离，工二次作蒸过汽由程分离室顶部排出，浓缩液则由
底部抽出。降膜式的料液经蒸发后，流下的液体
基本达特到需点要的浓度。
第八章浓缩机械与设备
2.降膜式蒸发器
结构如图所示，其分离室位于加热
室的下方。加热室项部有布膜器
• （1）加热蒸汽与料液呈并流方式。
（又称料液分布器），其作用是使
• （料2液）在蒸加发热时管间内短均，匀为成单膜流并型阻，止适二用于热敏性料液浓缩。
一般结构特点与类型
升膜式蒸发器 降膜式蒸发器 升降膜式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
2.降膜式蒸发器
结构如图所示，其分离室位于加热 室的下方。加热室项部有布膜器 （又称料液分布器），其作用是使 料液在加热管内均匀成膜并阻止二 次浓缩机械与设备
料液布膜器
这种蒸发器操作关键是使料液在加热管内均匀布膜。下图为几种常用 的布膜器。图中（1）的导流管是有螺旋形沟槽的圆柱体；（2）的导流 管下端锥体端面向内凹入，以免液体再向中央聚集；（3）是利用加热管 上端管口的齿缝来分流液体；（4）是靠管子上端的旋液器分流液体。
第八章浓缩机械与设备
一、蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主 （一）夹套式蒸发器
体，由加热室与分离室两部分构
成，料液在此受到加热发生汽化，（二）盘管式蒸发器
产生浓缩液和二次蒸汽。
（三）外加热式蒸发器
物料蒸发浓缩往往需要考虑其热
敏性、结垢性、发泡性、结晶性、（四）长管式蒸发器
黏滞性等特点，要求的浓缩程度 也不一致，因此蒸发器有多种形
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
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。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。
第八章浓缩机械与设备
（三）外加热式蒸发器
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
优缺点
优点：蒸发器的加热室与分离室分开后，可调节两
者之间的距离和循环速度，使料液在加热室中不沸腾， 而恰在高出加热管顶端处沸腾，加热管不易被析出的 晶体所堵塞；分离室独立分开后，形式上可以做成离 心分离式，从而有利于改善雾沫分离条件；此外，还 可以由几个加热室合用一个分离室，提高了操作的灵 活性；自然循环外加热式蒸发器的循环速度较大，可 达1.5 m/s，而用泵强制循环的蒸发器，循环速度还要 大；这种蒸发器的检修、清洗也较方便。
•料液布膜器
第八章浓缩机械与设备
2.降膜式蒸发器
液结体构在如重图力所作示用，下其经分料离液室分位布于器加进热入加热管， 然后沿室管的内下壁方成。液加膜热状室向项下部流有动布，膜由器于单位体积 料液的（受又热称面料积液大分，布所器以）料，液其很作快用沸是腾使汽化，又 由于向料下液加在速加，热克管服内的均流匀动成阻膜力并比阻升止膜二式小，产 生的二次次蒸蒸汽汽上能升以。很高的速度带动料液下降，所 以传热效果好。汽液混合物进入蒸发分离室进行
缺点：溶液反复循环，在设备中平均停留时间较长，
对热敏性物料不利。
第八章浓缩机械与设备
（三）外加热式蒸发器
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
用途
这种蒸发器可用于对热敏性和风味成 分保留要求不高的产品浓缩，如用于喷雾 干燥前牛乳和蛋白水解液等的浓缩。
第八章浓缩机械与设备
一、蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主 （一）夹套式蒸发器
•
次蒸汽上升。 （3）不适于高黏度的料液浓缩。
•
工作过程
（4）大多以双效或多效形式组成蒸发设备，以提高浓缩
比特。点
• （5）不适用于处理易结晶或易结垢的溶液。 第八章浓缩机械与设备
（四）长管式蒸发器
对热敏性成分保留有较严要求的产品，应当采用单程式蒸发 器，料液只通过其加热室一次即达到需要的浓度。
一般结构特点与类型
工作过程 列组，盘成自二每管了然次盘分由利料循蒸锅部于用别1液 环 汽体空~加率装为间沿 中。3热较圈立为外 夹蒸有管高式加，较；层 带发可短 便圆盘 的产各热单， 于筒管料生管 根室密间液的壁 据闭。上雾二温 料结度 液升滴次均 的构，在蒸匀 液，又捕汽， 面上沿集从冷 高部凝 度盘器浓空水 独管的缩能 立间中作锅及 控为心 用上时制蒸排各下 下部发除层降 被中室，盘回 分央传管，流 离排热内下面加的 下出， 特点 独操降作流的热回泡蒸加锅沫汽热捕中通集。蒸断器及当汽其为浓进压离缩力心锅，式内以，满的足安物生装料产于浓或浓操度缩作经的锅检需的测要上。达部到外要侧求。时，
第八章浓缩机械与设备
2020/11/27
第八章浓缩机械与设备
常压与真空蒸发设备
生物工业中的蒸发设备 蒸发设备基本要求
第一节 常压蒸发设备 第二节 真空蒸发浓缩设备
第八章浓缩机械与设备
生物工业中的蒸发设备
蒸发浓缩可以采用真空蒸发浓缩设备、 冷冻浓缩设备和膜浓缩设备等。 目前，使用最广泛的蒸发浓缩设备是真 空蒸发浓缩设备。 冷冻浓缩设备对于含热敏性和挥发性成 分料液的浓缩有很大吸引力。 膜浓缩设备本质上是膜分离设备。
升膜式蒸发器 降膜式蒸发器 升降膜式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
• 3.升降膜式蒸发器
工作原理 发物后料•，先易汽进达特液入到点混升升合膜膜物加上热升管至，顶沸部腾，蒸
然后•转有入利另于一液半膜加体热均管匀，分再布进。行 降液膜分•蒸离有发器利， ，于浓 分操缩 离作液 后。从，下二部次进蒸入汽汽从 分离•器两上个部浓排缩入过冷程凝串器联，，浓可缩提液高产 从分品离的器浓下缩部比出，料减。低设备高度。
了二加次热蒸死汽从角上，部适抽宜出于。果酱、炼乳
等高夹套黏式度蒸料发液器的的特浓点缩。
•夹套式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
（二加工盘结）热作管构盘室过式管程蒸式发蒸器发的器特点
工加作热时室，料设液有沿3~锅5体切线方向通过进料管进入锅内。外
结构 组加层热盘盘优管主管点间要：，由料结盘液分构管受层简加热单排热、后制器体造、积方蒸膨便发、胀室操而作、上稳泡浮定沫、，捕易盘集于管控器中制、；部进盘位出管的料为料 液，扁因阀圆受及形各热截种相面控，对液制较料仪少流表，动所阻密组力度小成大，。，通自道大然，下适降于回黏度流较。高从的而液料形；
（五）刮板式蒸发器
式。
（六）离心薄膜蒸发器
蒸发器的分类
第八章浓缩机械与设备
（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。
结构 特点
第八章浓缩机械与设备
•结特构点
主优体由点刮板：式处加理热黏器度与高分达离室50构~成10。0Pa·s的
第八章浓缩机械与设备
分类
外加热式蒸发器的特征是加热室和分离室分开。 根据物料在加热室与分离室间循环的方式，可分
为强制循环式和自然循环式两种。
第八章浓缩机械与设备
自然循环外蒸发器 如图所示。除无循环泵 以外，基本构成与强制 循环式相同。但加热室 只能垂直安装。
第八章浓缩机械与设备
（三）外加热式蒸发器
真空蒸发浓缩设备主要由蒸发器、冷凝器及真空系统 等构成。具体形式较多，主要差异表现在蒸发器的形 式和效数、二次蒸汽利用以及操作连续性等方面。 真空蒸发浓缩设备特点
一、蒸发器 二、典型真空浓缩系统
第八章浓缩机械与设备
•第二节 真空蒸发浓缩设备
真空蒸发浓缩设备主要由蒸发器、冷凝器及真空系统 等构成。具体形式较多，主要差异表现在蒸发器的形 式和效数、二次蒸汽利用以及操作连续性等方面。 真空蒸发浓缩设备特点
口及即冷可凝停泡水止沫出捕加集热口器，，中打进心开立锅管底与出真料空阀系出统料连。接。
缺点：传热面积小，液料对流循环差，易结垢；料液受热时
出口操布作置过有程两中，种不。得往露出液面的盘盘管管内的通进蒸出口汽布，置只有液
料淹间没长后，才在能一定通程蒸度汽上。对由产品于质盘量管有结影响构。尺寸较大，加热蒸 汽压力不宜过高，一般为0.7~1.0MPa。
式中这小型种浓蒸缩发设器备的。 加热面积小，
如图所示，主要由圆筒形夹套壳体、
料犁液刀温式度搅拌不器均、衡汽，液加分热离器时等间组长成，。
料被液浓通缩道的料宽液，投通入过锅强内制，通搅过拌供加入强夹
套内的蒸汽进行加热，在搅拌器的强
了制加性热翻器动下表，面料料液液形的成流对流动而，受减到少较
为均匀的加热，并释放出二次蒸汽。
一、蒸发器 二、多效浓缩技术装备
第八章浓缩机械与设备
蒸发器的分类
蒸发器按料液流程可分为循环式（有 自然循环式与强制循环式之分）和单程式； 按加热器结构可分为夹套式、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。
第八章浓缩机械与设备
（一）夹套式蒸发器
又称为搅拌式真空浓缩锅，属于间歇
液与二工次作蒸过汽程的混合物，以较高的速度进入分 离室，特在点离心力作用下两者产生分离，浓缩液
从分离室底部排出，二次蒸汽则从顶部排出。
第八章浓缩机械与设备
1.升膜式蒸发器
蒸汽由加热器上部引入，而物料由下部进 优入点，：因料此液蒸在汽加与热物室料内在停加留热时器间内很呈短逆，流传。热 系由数于高从，下适面用进于料热，敏所性以料为液防浓止缩静；压高效速应二引次 蒸汽具有良好的破沫作用，故尤其适用于易 起起泡的沫沸的点料升液高。，进入蒸发器的料液温度应
第八章浓缩机械与设备
蒸发设备的基本要求
蒸发设备必须满足的基本要求：
1.充分的加热热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂 汽化所带走的热量； 2.保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除； 3.一定的热交换面积，以保证传热量。
蒸发设备一般由热交换器（汽鼓）、蒸发室、冷 凝器和抽气泵等组成。
底部抽出。降膜式的料液经蒸发后，流下的液体
基本达特到需点要的浓度。
第八章浓缩机械与设备
2.降膜式蒸发器
结构如图所示，其分离室位于加热
室的下方。加热室项部有布膜器
• （1）加热蒸汽与料液呈并流方式。
（又称料液分布器），其作用是使
• （料2液）在蒸加发热时管间内短均，匀为成单膜流并型阻，止适二用于热敏性料液浓缩。
一般结构特点与类型
升膜式蒸发器 降膜式蒸发器 升降膜式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
2.降膜式蒸发器
结构如图所示，其分离室位于加热 室的下方。加热室项部有布膜器 （又称料液分布器），其作用是使 料液在加热管内均匀成膜并阻止二 次浓缩机械与设备
料液布膜器
这种蒸发器操作关键是使料液在加热管内均匀布膜。下图为几种常用 的布膜器。图中（1）的导流管是有螺旋形沟槽的圆柱体；（2）的导流 管下端锥体端面向内凹入，以免液体再向中央聚集；（3）是利用加热管 上端管口的齿缝来分流液体；（4）是靠管子上端的旋液器分流液体。
第八章浓缩机械与设备
一、蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主 （一）夹套式蒸发器
体，由加热室与分离室两部分构
成，料液在此受到加热发生汽化，（二）盘管式蒸发器
产生浓缩液和二次蒸汽。
（三）外加热式蒸发器
物料蒸发浓缩往往需要考虑其热
敏性、结垢性、发泡性、结晶性、（四）长管式蒸发器
黏滞性等特点，要求的浓缩程度 也不一致，因此蒸发器有多种形
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
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。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。
第八章浓缩机械与设备
（三）外加热式蒸发器
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
优缺点
优点：蒸发器的加热室与分离室分开后，可调节两
者之间的距离和循环速度，使料液在加热室中不沸腾， 而恰在高出加热管顶端处沸腾，加热管不易被析出的 晶体所堵塞；分离室独立分开后，形式上可以做成离 心分离式，从而有利于改善雾沫分离条件；此外，还 可以由几个加热室合用一个分离室，提高了操作的灵 活性；自然循环外加热式蒸发器的循环速度较大，可 达1.5 m/s，而用泵强制循环的蒸发器，循环速度还要 大；这种蒸发器的检修、清洗也较方便。
•料液布膜器
第八章浓缩机械与设备
2.降膜式蒸发器
液结体构在如重图力所作示用，下其经分料离液室分位布于器加进热入加热管， 然后沿室管的内下壁方成。液加膜热状室向项下部流有动布，膜由器于单位体积 料液的（受又热称面料积液大分，布所器以）料，液其很作快用沸是腾使汽化，又 由于向料下液加在速加，热克管服内的均流匀动成阻膜力并比阻升止膜二式小，产 生的二次次蒸蒸汽汽上能升以。很高的速度带动料液下降，所 以传热效果好。汽液混合物进入蒸发分离室进行
缺点：溶液反复循环，在设备中平均停留时间较长，
对热敏性物料不利。
第八章浓缩机械与设备
（三）外加热式蒸发器
分类 操作过程 优缺点 用途
第八章浓缩机械与设备
用途
这种蒸发器可用于对热敏性和风味成 分保留要求不高的产品浓缩，如用于喷雾 干燥前牛乳和蛋白水解液等的浓缩。
第八章浓缩机械与设备
一、蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主 （一）夹套式蒸发器
•
次蒸汽上升。 （3）不适于高黏度的料液浓缩。
•
工作过程
（4）大多以双效或多效形式组成蒸发设备，以提高浓缩
比特。点
• （5）不适用于处理易结晶或易结垢的溶液。 第八章浓缩机械与设备
（四）长管式蒸发器
对热敏性成分保留有较严要求的产品，应当采用单程式蒸发 器，料液只通过其加热室一次即达到需要的浓度。
一般结构特点与类型
工作过程 列组，盘成自二每管了然次盘分由利料循蒸锅部于用别1液 环 汽体空~加率装为间沿 中。3热较圈立为外 夹蒸有管高式加，较；层 带发可短 便圆盘 的产各热单， 于筒管料生管 根室密间液的壁 据闭。上雾二温 料结度 液升滴次均 的构，在蒸匀 液，又捕汽， 面上沿集从冷 高部凝 度盘器浓空水 独管的缩能 立间中作锅及 控为心 用上时制蒸排各下 下部发除层降 被中室，盘回 分央传管，流 离排热内下面加的 下出， 特点 独操降作流的热回泡蒸加锅沫汽热捕中通集。蒸断器及当汽其为浓进压离缩力心锅，式内以，满的足安物生装料产于浓或浓操度缩作经的锅检需的测要上。达部到外要侧求。时，
第八章浓缩机械与设备
2020/11/27
第八章浓缩机械与设备
常压与真空蒸发设备
生物工业中的蒸发设备 蒸发设备基本要求
第一节 常压蒸发设备 第二节 真空蒸发浓缩设备
第八章浓缩机械与设备
生物工业中的蒸发设备
蒸发浓缩可以采用真空蒸发浓缩设备、 冷冻浓缩设备和膜浓缩设备等。 目前，使用最广泛的蒸发浓缩设备是真 空蒸发浓缩设备。 冷冻浓缩设备对于含热敏性和挥发性成 分料液的浓缩有很大吸引力。 膜浓缩设备本质上是膜分离设备。
升膜式蒸发器 降膜式蒸发器 升降膜式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
• 3.升降膜式蒸发器
工作原理 发物后料•，先易汽进达特液入到点混升升合膜膜物加上热升管至，顶沸部腾，蒸
然后•转有入利另于一液半膜加体热均管匀，分再布进。行 降液膜分•蒸离有发器利， ，于浓 分操缩 离作液 后。从，下二部次进蒸入汽汽从 分离•器两上个部浓排缩入过冷程凝串器联，，浓可缩提液高产 从分品离的器浓下缩部比出，料减。低设备高度。
了二加次热蒸死汽从角上，部适抽宜出于。果酱、炼乳
等高夹套黏式度蒸料发液器的的特浓点缩。
•夹套式蒸发器
第八章浓缩机械与设备
（二加工盘结）热作管构盘室过式管程蒸式发蒸器发的器特点
工加作热时室，料设液有沿3~锅5体切线方向通过进料管进入锅内。外
结构 组加层热盘盘优管主管点间要：，由料结盘液分构管受层简加热单排热、后制器体造、积方蒸膨便发、胀室操而作、上稳泡浮定沫、，捕易盘集于管控器中制、；部进盘位出管的料为料 液，扁因阀圆受及形各热截种相面控，对液制较料仪少流表，动所阻密组力度小成大，。，通自道大然，下适降于回黏度流较。高从的而液料形；
（五）刮板式蒸发器
式。
（六）离心薄膜蒸发器
蒸发器的分类
第八章浓缩机械与设备
（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。
结构 特点
第八章浓缩机械与设备
•结特构点
主优体由点刮板：式处加理热黏器度与高分达离室50构~成10。0Pa·s的
第八章浓缩机械与设备
分类
外加热式蒸发器的特征是加热室和分离室分开。 根据物料在加热室与分离室间循环的方式，可分
为强制循环式和自然循环式两种。
第八章浓缩机械与设备
自然循环外蒸发器 如图所示。除无循环泵 以外，基本构成与强制 循环式相同。但加热室 只能垂直安装。
第八章浓缩机械与设备
（三）外加热式蒸发器
真空蒸发浓缩设备主要由蒸发器、冷凝器及真空系统 等构成。具体形式较多，主要差异表现在蒸发器的形 式和效数、二次蒸汽利用以及操作连续性等方面。 真空蒸发浓缩设备特点
一、蒸发器 二、典型真空浓缩系统
第八章浓缩机械与设备
•第二节 真空蒸发浓缩设备
真空蒸发浓缩设备主要由蒸发器、冷凝器及真空系统 等构成。具体形式较多，主要差异表现在蒸发器的形 式和效数、二次蒸汽利用以及操作连续性等方面。 真空蒸发浓缩设备特点
口及即冷可凝停泡水止沫出捕加集热口器，，中打进心开立锅管底与出真料空阀系出统料连。接。
缺点：传热面积小，液料对流循环差，易结垢；料液受热时
出口操布作置过有程两中，种不。得往露出液面的盘盘管管内的通进蒸出口汽布，置只有液
料淹间没长后，才在能一定通程蒸度汽上。对由产品于质盘量管有结影响构。尺寸较大，加热蒸 汽压力不宜过高，一般为0.7~1.0MPa。
式中这小型种浓蒸缩发设器备的。 加热面积小，
如图所示，主要由圆筒形夹套壳体、
料犁液刀温式度搅拌不器均、衡汽，液加分热离器时等间组长成，。
料被液浓通缩道的料宽液，投通入过锅强内制，通搅过拌供加入强夹
套内的蒸汽进行加热，在搅拌器的强
了制加性热翻器动下表，面料料液液形的成流对流动而，受减到少较
为均匀的加热，并释放出二次蒸汽。
一、蒸发器 二、多效浓缩技术装备
第八章浓缩机械与设备
蒸发器的分类
蒸发器按料液流程可分为循环式（有 自然循环式与强制循环式之分）和单程式； 按加热器结构可分为夹套式、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。
第八章浓缩机械与设备
（一）夹套式蒸发器
又称为搅拌式真空浓缩锅，属于间歇
液与二工次作蒸过汽程的混合物，以较高的速度进入分 离室，特在点离心力作用下两者产生分离，浓缩液
从分离室底部排出，二次蒸汽则从顶部排出。
第八章浓缩机械与设备
1.升膜式蒸发器
蒸汽由加热器上部引入，而物料由下部进 优入点，：因料此液蒸在汽加与热物室料内在停加留热时器间内很呈短逆，流传。热 系由数于高从，下适面用进于料热，敏所性以料为液防浓止缩静；压高效速应二引次 蒸汽具有良好的破沫作用，故尤其适用于易 起起泡的沫沸的点料升液高。，进入蒸发器的料液温度应
第八章浓缩机械与设备
蒸发设备的基本要求
蒸发设备必须满足的基本要求：
1.充分的加热热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂 汽化所带走的热量； 2.保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除； 3.一定的热交换面积，以保证传热量。
蒸发设备一般由热交换器（汽鼓）、蒸发室、冷 凝器和抽气泵等组成。