異型豎板式降膜蒸發(fā)器的畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

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1、異型豎板式降膜蒸發(fā)器的畢業(yè)設(shè)計(jì)一、原始依據(jù)（文獻(xiàn)綜述等）現(xiàn)今社會(huì)的乳制品行業(yè)已達(dá)到空前的繁榮，有消毒牛乳、酸牛乳、淡煉乳、甜煉乳、奶粉、麥乳精、奶油、干酪等，還有各種飲料和冷食。牛乳之所以深受人們的喜愛，是因?yàn)樗幸韵绿攸c(diǎn)：牛乳經(jīng)殺菌后不需要進(jìn)行任何調(diào)理劑可使用；牛乳可以被人體幾乎全部消化吸收；牛乳含有各種營(yíng)養(yǎng)成份，適合人體生理需要；牛乳還有能促進(jìn)人體生長(zhǎng)發(fā)育以及維持健康水平的幾乎一切必需的營(yíng)養(yǎng)成份；為了取得與牛乳同等量的營(yíng)養(yǎng)成份，若用其他谷物提供，在數(shù)量上要比牛乳多消耗好幾倍。因此，牛乳可以被認(rèn)

2、為是迄今為止的一種比較理想的營(yíng)養(yǎng)食品。根據(jù)牛乳的特性，對(duì)牛乳的濃縮提出了各種方案，其中最突出的是管式蒸發(fā)器和板式蒸發(fā)器。近期，板式蒸發(fā)器的研究有了很大的突破，大有代替管式蒸發(fā)器的趨勢(shì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是根據(jù)板式蒸發(fā)器的特點(diǎn)，總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出新型的板式蒸發(fā)器。濃縮是許多乳制品生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要工序。在奶粉的生產(chǎn)過程中，約有84%的水分通過濃縮除去。濃縮蒸發(fā)水分是干燥蒸發(fā)水分的5.4倍。由此可見，用于濃縮的蒸發(fā)設(shè)備是奶粉生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。由于乳液為熱敏性物料，這就要求其蒸發(fā)過程中溫度不宜過高，乳液

3、在蒸發(fā)設(shè)備中的停留時(shí)間也不宜太長(zhǎng)。為了適應(yīng)這一要求，真空降膜蒸發(fā)設(shè)備被廣泛用來進(jìn)行乳液的濃縮。多效降膜蒸發(fā)設(shè)備有許多優(yōu)點(diǎn)，其濃縮比大、粘度范圍大、傳熱效果好、蒸汽和水的耗量少、處理量大。而且在降膜蒸發(fā)器中，乳液的蒸發(fā)溫度低，受熱時(shí)間短，營(yíng)養(yǎng)成份損失少，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，保持良好的色、香、味。并且也便于實(shí)現(xiàn)過程的自動(dòng)化。但對(duì)于管式降膜蒸發(fā)器，卻存在不少的缺點(diǎn)，主要有：物料不能循環(huán)；當(dāng)管內(nèi)流體速度較大時(shí)，會(huì)引起液體分布不均，造成傳熱系數(shù)下降，并有干壁現(xiàn)象發(fā)生，這在食品加工行業(yè)中是絕對(duì)不允許的。而板

4、式蒸發(fā)器卻很好地解決了這些問題，適用范圍比較廣，因此漸漸被人們所認(rèn)可。蒸發(fā)濃縮過程需要消耗大量的熱能，為了節(jié)約能量，國(guó)內(nèi)外大部分乳品廠家已采用了多效降膜蒸發(fā)設(shè)備，并采用了二次蒸汽再利用技術(shù)。與此同時(shí)，科技工作者還致力于提高降膜蒸發(fā)器設(shè)計(jì)的合理性，這也是節(jié)能措施的一個(gè)重要方面。降膜板式蒸發(fā)器目前還處于探索階段。從生產(chǎn)來看，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期的滿意效果，是一種新型的高效節(jié)能蒸發(fā)設(shè)備。因此，它將以全新的姿態(tài)出現(xiàn)在各食品加工行業(yè)里。它采用了波紋狀的異性板片來代替了傳統(tǒng)的長(zhǎng)管式加熱元件，液體自上而下自

5、由流動(dòng)，且降膜蒸發(fā)。由于布液器的均勻布液，加熱面的有效利用率高。試驗(yàn)測(cè)定，如果生產(chǎn)能力一定所需的加熱面積與管式相比可減少25—30%，因而大大提高了加熱蒸發(fā)的熱效率。同時(shí)，板式降膜蒸發(fā)器的物料走板的外側(cè)，只要適當(dāng)設(shè)置觀察孔，就可以方便地觀察物料的流動(dòng)情況，便于隨時(shí)檢查和調(diào)整，因此這種設(shè)備為我們的操作和管理帶來了方便；而且也便于隨時(shí)觀察加熱面的結(jié)垢情況，并及時(shí)加以清洗，因此，這種設(shè)備又為我們清洗污垢帶來了方便。另外，這種裝置的一大突出的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)能。和強(qiáng)制循環(huán)的其他設(shè)備相比，循環(huán)泵所需動(dòng)力只是強(qiáng)制循

6、環(huán)的1/3的，如果在配置一定的節(jié)能裝置，如在二次蒸汽的出口處配置合適的水力噴射裝置，重新利用二次蒸汽，從而可使蒸汽的用量減少，節(jié)省了加熱能源。這種設(shè)備不僅具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，而且還隱藏著巨大的發(fā)展?jié)摿?。只要我們解決了異性板與蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口的活動(dòng)連接問題，我們就可以在一臺(tái)蒸發(fā)器內(nèi)安裝2~3組加熱元件，根據(jù)生產(chǎn)需要任意調(diào)節(jié)傳熱面積，而且在一臺(tái)設(shè)備內(nèi)可以同時(shí)處理不同物料或不同濃度的物料，大大減少了生產(chǎn)的投資費(fèi)用，而且在處理結(jié)垢時(shí)無需停車，從而保持了蒸發(fā)器的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了效益，同時(shí)方面了操作。二、設(shè)

7、計(jì)內(nèi)容和要求：（說明書、專題、繪圖、試驗(yàn)結(jié)果等）1.設(shè)計(jì)內(nèi)容：本設(shè)計(jì)主要是根據(jù)板式蒸發(fā)器的特點(diǎn)，總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出新型的板式蒸發(fā)器，已達(dá)到牛奶濃縮的目的。由于乳液為熱敏性物料，這就要求其蒸發(fā)過程中溫度不宜過高，乳液在蒸發(fā)設(shè)備中的停留時(shí)間也不宜太長(zhǎng)。為了適應(yīng)這一要求，真空降膜蒸發(fā)設(shè)備被廣泛用來進(jìn)行乳液的濃縮。多效降膜蒸發(fā)設(shè)備有許多優(yōu)點(diǎn)，其濃縮比大、粘度范圍大、傳熱效果好、蒸汽和水的耗量少、處理量大。而且在降膜蒸發(fā)器中，乳液的蒸發(fā)溫度低，受熱時(shí)間短，營(yíng)養(yǎng)成份損失少，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，保持良好的

8、色、香、味。并且也便于實(shí)現(xiàn)過程的自動(dòng)化。研究步驟：(1)牛奶的生產(chǎn)工藝流程，蒸發(fā)系統(tǒng)流程的選取1)牛奶的生產(chǎn)工藝流程的確定2)蒸發(fā)器的選型3)蒸發(fā)器流程的選取4)蒸發(fā)器操作流程圖的確定(2)工藝計(jì)算1)原始數(shù)據(jù)處理2)蒸發(fā)系統(tǒng)的物料衡算和熱量衡算3)蒸發(fā)器傳熱面積計(jì)算4)蒸發(fā)器強(qiáng)度和效率的計(jì)算5)臨界熱負(fù)荷的校和6)管路的計(jì)算7)附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算1)加熱元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2)布液裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3)蒸發(fā)器各部件的強(qiáng)度計(jì)算4)氣液分離器的設(shè)計(jì)與計(jì)算5)殺菌器、預(yù)