第五章 原料及半成品的热处理机械与设备

n 5、对料液起加热杀菌作用，有利于食品保 藏。
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不足之处
n 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。
n 2、由于蒸发潜热随沸点降低而增大， 所以热量消耗大。
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n （阀座、阀板、导向柱、弹簧、开程限制 器）
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n 5.高压均质机种常用二级均质阀，其中一级 均质阀的作用_____二级的作用______。
n （粉碎脂肪颗粒、使料液混合均匀）
n 6.工业中所使用的高剪切均质机可分为 ___________和_________两种。
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n 2.2.5 物料的预热杀菌采用了盘管结构。
n 2.2.6 液体、气体的流量控制，采用了 结构简单的孔板。
n 2.2.7 一效、二效结构基本相同，各连 接管路的孔径、方位、标高也一致。
n 2.2.8 布局和结构也有不合理的地方。
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第三节 升膜式、降膜式浓缩设备
n 一、 升膜式浓缩设备 n 属于液膜式浓缩器，液体沿
管壁成膜状流动，进行连续蒸发， 液体在浓缩器停留时间较短，约 几秒至几十秒。
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n （一）结构
n 由多根垂直管束的加热器体和 一个蒸发分离室及循环管组成。为 自然循环式。
第一节 分类和选择及操作流程
n 一 、分类 n （一）根据加热蒸汽被利用的次数来分 n 1.单效浓缩装置 n 2.多效浓缩装置 n 3.带有热泵的浓缩装置
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n （二）根据料液流程来分 n 1.循环式（自然循环和强制循环） n 2.单程式 n （三）根据加热器结构型式来分 n 1. 盘管式浓缩器 n 2.中央循环管式浓缩器 n 3.升膜式浓缩器 n 4.降膜式浓缩器等
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（三）双效降膜式浓缩设备
n 1 流程 n 1.1 物料 n 1.2 加热蒸汽与冷凝水 n 1.3 真空的形成 n 1.4 冷却水
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三 、夹套加热室带搅拌单效浓缩装置
1. 加热器体 2.蒸发室 3.操作过程
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n （四）热敏性 n 运用各种薄膜式或真空度较高的浓缩器。 n （五）发泡性 n 采用强制循环型或长管薄膜浓缩器。 n （六）腐蚀性 n 通常使用不锈钢材料或采用各种防腐涂层
材料的ห้องสมุดไป่ตู้材。
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三、对浓缩设备的要求
n （1）传热效果好，热能利用率高，即传热 系数高和有效温度差大。
0.94 带冷却水塔，循环使 用几乎不耗水
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3、为什么节能
n 3.1 冷凝水显热的利用 n 3.2 热压泵的应用 n 3.3 多效的应用 n 3.4 物料预热器内的牛乳预热盘管起着
冷凝二效二次蒸汽的作用。
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n （二）主要构造 n 1. 加热器体 n 由沸腾管及中央循环管和上
下管板所组成的竖式加热管束。 n 2.蒸发室 n 加热室上部的圆筒体。
n
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（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的性质，符合 生产工艺要求和食品卫生。
（5）易于制造、检修、清洗。
（6）具有足够的机械强度，金属消耗量少， 耐腐蚀。
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四、 真空浓缩装置操作流程
n （一）单效真空浓缩装置流程 n 由一台浓缩锅和冷凝器及抽真空装置
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n 3.均质阀主要由____ _____ _____三部分 组成；按工作面形式可分为______ ______两大类。
n （ 阀座、阀杆、冲击环；平面型、非平 面型）
n 4.柱塞式往复泵的吸入阀和排出阀由 _____ _____ _____ ____ 和____组成。
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（二）降膜分布器
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n （轴流式、径流式）
n 7.均质机工作过程的机理可归纳为______ ______和______三个学说。
n （剪切、撞击、空穴）
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n 1.搅拌器不同安装形式会产生不同的流场， 常用的安装形式有哪几种？
n 2.食品工厂选择浓缩设备时应考虑溶液的 哪些性质？
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第二节 单效真空浓缩设备
➢ 一 、中央循环管式（标准式）浓缩锅
（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。
2020/12/111 3.冷凝水泵
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冷却水第泵五章
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2.分析
n 2.1 流程 n 2.1.1 顺流进料，减少了物料热敏性成分的
破坏率。 n 2.1.2 物料受热时间短。 n 2.1.3 物料预热温差小。 n 2.1.4 有利于保证产品的质量。 n 2.1.5 热效率高。 n 2.1.6 冷却水耗量低。
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n 由一、二、三效加热器，一、 二、三效蒸发器、预热器、冷 凝器和热压泵组成。
n 蒸发耗量低，1kg蒸汽可蒸 发4kg水。
n 蒸发温度低，部分二次蒸汽 经喷射式热压泵重新吸入一效 加热器，热量得到充分利用， 蒸发温度相对较低。
n 浓缩比大，降膜式蒸发，使 粘度较大的料液容易流动蒸发， 不容易结垢，浓缩时间短，浓 缩比可达到1﹕5。
上升力。
③最高部——膨胀的二次蒸发产生强的上升
力，料液呈薄膜状在管内上行，在管顶部呈
喷雾状，以较高速度进入汽液分离器，在离
心力作用下与二次蒸汽分离，二次蒸汽从分
离器顶部排出。
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二 、降膜式浓缩设备
（一）结构
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n 2.2 布局与结构
n 2.2.1 设备虽高，但稳定性好。
n 2.2.2 用大部件做小部件的支撑架。
n 2.2.3 把四段预热物料的盘管与混合冷 凝器、一效与二效蒸发器有机地组合到 一起。
n 2.2.4 采用盘式折流分配装置
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n 本设备可以实现全自动化生 产，智能化系统管理，符合 GMP标准要求。
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第三节 真空浓缩装置的 附属设备
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真空蒸发优点
n 1、加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差t可以 增大。
n 2、可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽。
n 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，便于运输及储存。
n 4、由于溶液沸点较低，使浓缩设备的热损 失减少。
n (三)特点
n 结构简单、操作方便、锅内液 面容易控制。
n 清洗较困难，粘度大时循环效 果较差。
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二 、盘管式浓缩锅
n 1. 结构 n 2. 操作过程注意事项
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组合而成。 n （二）多效真空浓缩装置流程 n 常见有并流法、逆流法、平流法
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1 、并流法
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2、 逆流法
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3、 平流法
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设备类型
国产单效 蒸发器不
带热泵 国产双效
带热泵
蒸汽耗量（T）
每蒸发1 每生产1
吨水
吨粉
1.15
7.6
0.46
3
水耗量
每蒸发1吨 每生产1
水
吨粉
3.0
192
10
64
丹麦五效 带热泵使 用蒸汽压 力0.8Mpa
0.14
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1.平衡槽 2.进料泵 3.一效蒸发器 4.二效蒸发器 5.中间物料泵
6.出料泵 7.混合冷凝器 8.中间冷凝器 9.热压泵
10.启动蒸汽喷射泵 11.一级蒸汽喷射泵 12.二级蒸汽喷射泵
n ● 从废液中回收副产品
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n 在真空条件下对液体进行蒸发浓 缩的方法始于1913年，
n 其工艺是建立在英国科学家 E.C.Howard专利基础之上的，它 包含一个蒸汽加热的带有冷凝器 和空气泵的双底真空釜。
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二（、三工）料作液过的程控制
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管内料液的加热与蒸发分三部分：
①最底部——管内完全充满料液，热量主要
依靠对流传递。
②中间部——开始产生蒸汽泡，使料液产生
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二 、选择原则
n （一）结垢性:
n 选取流速较大的强制循环型或升膜式 的浓缩设备
n （二）结晶性：
n 采用夹套带搅拌器或强制循环浓缩器
n （三）粘滞性
n 选强制循环型、刮板式或降膜式薄膜 浓缩器
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n 一 、捕集器 n （一）作用 n 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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第五章 真空浓缩设备
n 液体的浓缩意味着溶剂的脱除，在大多数情况下 是水的脱除
n 对液体食品的浓缩有很多原因，例如：
n ● 减少干燥费用；
n ● 增加结晶；
n ● 减少贮藏和运输费用；
n ● 降低水的活性，以增加食品的微生物及化学方 面的稳定性；
4.为什么节水
n 4.1 节约冷却水 n 4.2 增加冷凝水
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第五章 原料及半成品的热处理机械 与设备
n 5.操作不当，一效从何处跑奶
n 从二效凝结水泵出口处跑奶
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第五章 原料及半成品的热处理机械 与设备
（四）三效降膜式浓缩设备
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