異型豎板式降膜蒸發(fā)器的設(shè)計(jì) (畢業(yè)論文)

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1、天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題審批表屆：2011學(xué)院（系）：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：過(guò)程裝備與控制工程2010年10月20日學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱所選題目異型豎板式降膜蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)題目來(lái)源生產(chǎn)實(shí)踐（科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自擬、其它）選題理由（選題意義、擬解決的問(wèn)題、對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合訓(xùn)練情況等）：濃縮是許多乳制品生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此，濃縮的蒸發(fā)設(shè)備是牛奶生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備。考慮到其耗能量較大，故從節(jié)能的角度出發(fā)，我們對(duì)蒸發(fā)設(shè)備進(jìn)行了研究。本課題主要是設(shè)計(jì)一種新型高效的蒸發(fā)設(shè)備——異型豎板式降膜蒸發(fā)器。這種蒸發(fā)設(shè)備不僅傳熱效率高，而且可以連續(xù)操作。此次設(shè)計(jì)對(duì)工

2、程生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所涉及的范圍涵蓋了大學(xué)四年來(lái)所修的主要課程內(nèi)容，通過(guò)這次設(shè)計(jì)可以提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，將所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用得更加靈活自如，為將來(lái)參加工作、獨(dú)立解決問(wèn)題打下良好的基礎(chǔ)。簽字：年月日指導(dǎo)教師意見(jiàn)院（系）專家組意見(jiàn)教研室（研究所）意見(jiàn)簽字：年月日簽字：年月日簽字：年月日注：（1）“選題理由”由擬題人填寫(xiě)。（2）本表一式二份，一份院系留存，一份發(fā)給學(xué)生，最后裝訂在畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文）中。天津理工大學(xué)教務(wù)處制表天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目：異型豎板式降膜蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名屆2011學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)過(guò)程裝備與控制工程指導(dǎo)教師職稱講師下達(dá)

3、任務(wù)日期2010年11月10日一、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(ài)，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)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

4、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(guò)程中的一個(gè)重要工序。在奶粉的生產(chǎn)過(guò)程中，約有84%的水分通過(guò)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(jiàn)，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(guò)程中溫度不宜過(guò)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(lái)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

5、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(guò)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。而板式蒸發(fā)器卻很好地解決了這些問(wèn)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(guò)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

6、式蒸發(fā)器目前還處于探索階段。從生產(chǎn)來(lái)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(lái)代替了傳統(tǒng)的長(zhǎng)管式加熱元件，液體自上而下自由流動(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(lái)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，

7、這種設(shè)備又為我們清洗污垢帶來(lái)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(wèn)題，我們就可以在一臺(tái)蒸發(fā)器內(nèi)安裝2~3組加熱