食品工程原理
课程设计说明书
升膜蒸发器的设计
姓名：唐
学号：2011
班级：
目录
一《食品工程原理》课程设计任务书 (2)
(1)．设计课题：桃汁浓缩工艺装置的设计计算 .............................. 2 (2)．设计条件： ........................................................ 2 (3).设计要求： ......................................................... 3 (4).设计意义 ........................................................... 3 (5).主要参考资料 ....................................................... 3 二 设计方案的确定 ......................................................... 4 三 设计计算 .............................................................. 4 3.1.总蒸发水量 ......................................................... 4 3.2.加热面积初算 ....................................................... 4 （1）估算各效浓度: ..................................................... 4 （2）沸点的初算 ........................................................ 5 （3）温度差的计算 ...................................................... 5 （4）计算两效蒸发水量1V ，2V 及加热蒸汽的消耗量1S ....................... 7 （5）总传热系数K 的计算 ................................................ 8 (6)分配有效温度差，计算传热面积 ....................................... 10 3.3.重算两效传热面积 .................................................. 10 （1）.第一次重算 ...................................................... 10 3.4 计算结果 .......................................................... 12 3.5蒸发器主要工艺尺寸的计算 ........................................... 12 （1）加热室 ........................................................... 12 (2)分离室 ............................................................. 12 四.简图（见附图） .. (13)
一 《食品工程原理》课程设计任务书
(1)．设计课题：桃汁浓缩工艺装置的设计计算 (2)．设计条件：
题目1：桃汁低温浓缩工艺装置的设计
设计任务及操作条件
生产能力：4200kg/h
原料固形物含量：10%
浓缩要求：使固形物质量分数浓缩至36%
料液加入温度：25℃
原料最高许可温度：58℃
浓缩液经冷凝后出口温度：25℃
加热介质：100℃的饱和蒸汽。
物料平均比热为3.50 kJ/(kg·K)，忽略浓缩热
试设计一套双效升膜蒸发系统，满足上述工艺要求。
(3).设计要求：
1.设计一套双效升膜蒸发系统（满足上述工艺要求并包括料液输送系统，蒸发系统，
冷凝水分离排除系统及真空系统）；
2.提交设计计算说明书一份，（应包括目录、设计计算任务书、设计方案的确定、各系
统的设计计算及设备选型、简略的技术经济分析、参考文献资料等。须打印）；
3.工艺布置简图一幅（可附在设计计算书上）；
4.注意收集、阅读参考资料，形成设计方案；
5.提交日期：2013年12月27日。
(4).设计意义
蒸发可以除去桃汁中的大量水分，减少包装、贮藏和运输费用。蒸发还能提高桃汁的糖分浓度，增加桃汁的耐贮藏性。
选用升膜蒸发，果汁在器内经过一次加热、汽化、分离过程，不打循环，在器内停留时间短，这对热敏性的桃汁是有利的。
蒸发操作是一个能耗大的过程。采用多效蒸发是降低能耗的最有效方法。随着效数的增加，总蒸发量相同时所需新鲜蒸汽量减少，操作费用降低；但效数越多，设备费用越高，而且随着效数的增加，所节约的新鲜蒸汽量越来越少。因此本次设计效数选为Ⅱ效。
本次设计选择的蒸发流程为并流加料，此种加料方式前效压强较后效高，料液可借此压差自动地流向后一效而无需泵输送。同时，由于前效中溶液的沸点比后效高，当料液进入后效时会产生自蒸发，且桃汁浓度依效序增加，高浓度桃汁处于较低温度时对热敏性的桃汁是有利的。
(5).主要参考资料
1.夏清、陈常贵主编，姚玉英主审，化工原理,天津大学出版社，2005，1
2. 华南理工大学化工原理教研组，化工过程及设备设计,华南理工大学出版社.1995
3. 化工设备的选择与工艺设计，中南工业大学出版社. 1992
4. 丛德滋等, 化工原理详解与应用, 化学工业出版社. 2002，7, 151-158
5. 张承翼 李春英，化工工程制图，化学工业出版社. 1997
6. 张桂昭，三效逆流加料蒸发器的设计，化工设计. 1996（6）：6-10
7. 蒋迪清等，食品通用机械与设备，华南理工大学出版社，2001，7，111-13
8. 各类化学工程学报、期刊、化工设备手册及其化工机械设备产品广告
二 设计方案的确定
一．对果汁进行浓缩的好处： 1.减少包装、运输和贮藏的费用； 2.防止腐败； 3.改善口感。 二.确定设计方案：
考虑到高温会破坏果汁的品质，故采用真空低温蒸发来对桃汁进行浓缩操作；由处理物料（原料）的性质及设计要求知，桃汁黏度大、不易生泡沫，考虑到经济和效率问题，选用双效升膜蒸发系统，根据设计要求，采用并流双效升膜式蒸发器蒸发。选用2m 长φ38×3mm 的无缝不锈钢管作加热管。
三 设计计算
3.1.总蒸发水量
)/(3.3033)36
.010
.01(4200)1(h kg F V P F =-⨯=-
=ωω 3.2.加热面积初算 （1）估算各效浓度: 1
1V F F F
-=ωω
有经验公式：1.1:1:2
1=V V ,
