第八章 真空浓缩设备

第八章真空浓缩设备主要内容：

一、蒸发器的分类、结构和特点

二、真空浓缩的附属装置

三、单效真空浓缩设备

四、多效真空浓缩设备

五、芳香物质的回收设备

六、蒸发设备选型

七、蒸发设备的操作与检修

真空浓缩设备概述

浓缩：从溶液中除去部分溶剂的单元操作。

一般食品中溶剂为水，如果汁，牛奶等，故食品工业中的浓缩通常指蒸发。

真空浓缩：在负压下，以较低温度浓缩。

特点：

(1) 料液沸点低，浓缩速度快。

(2) 能用低压蒸汽为热源。

(3) 利于保持食品营养成分。

(4) 能耗小。

(5) 真空系统投资大，功耗大。

(6) 沸点降低，蒸发潜热增大。

第一节蒸发器的分类、结构和特点

一、分类

(一)按二次蒸汽利用次数分：

1、单效浓缩装置。

2、多效浓缩装置。

3、带有热泵的浓缩装置。

(二)按料液流程分：

1、循环式：自然与强制循环。

2、单程式：

(三)按加热器结构分：

1、盘管式浓缩器。

2、中央循环管式浓缩器。

3、升膜式浓缩器。

4、降膜式浓缩器。

5、片式浓缩器。

6、刮板式浓缩器。

7、外加热式浓缩器。

一、夹套式蒸发器?中小型浓缩设备。

?由圆筒形夹套壳体、搅

拌器、除沫器等组成。

?适于果酱、蜜饯、糖浆、

乳品、豆浆晶、食用胶

等高粘度料液的浓缩。

主要技术参数

蒸发量300L／h，

蒸汽耗用量340kg／h，

蒸汽压力＜196kPa，

真空度82．9～88.0kPa。

二、盘管式蒸发器?亦称盘管式浓缩锅，

由上下锅体、加热盘

管、汽液分离器等组

成。

?料液分批浓缩。二次

蒸汽由上部排入汽液

分离室，成品由锅底

卸出。

?二次蒸汽进入分离室，

在离心力作用下，使

夹带的液滴与不凝气

体分离，气体排出，

被分离后的料液回流

再进行蒸发。

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：体积小、成本低

操作维修方便

型号：1000型700型

300 型

蒸发量：300－1000kg/h 加热面积：3－10 m2

三、标准式蒸发器

?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。

四、强制循环式蒸发器

?主要由列管式加热器、

分离室和料液循环泵组

成。

?料液强制循环，在加热

器出口减压、沸腾，分

离室内进行汽液分离；

?该蒸发器为分批作业

?优点为流速大，达3-

4m/s，传热系数较高，

可防止料液结垢；当加

热蒸汽与料液之间的温

差较小时（3-5℃），

仍可进行操作。不足是

外循环

连续式真空浓缩机生产能力：1000 kg/h

五、升膜式蒸发器?由加热室、分离室和循环管等

组成。

?料液在加热管中部沸腾汽化。

在上部产生二次蒸汽，流速可

达100—l60/s。料液沿管内壁

成膜状上升，并不断蒸发。

?有循环型、非循环型

?优点：占地少，传热效率较高，料液受热时间短，在加热管内

停留10—20s。

?适于浓缩热敏、易起泡和粘度

低的液料。缺点是一次浓缩比

低，进料量需严格控制。

六、降膜式蒸发器

特点：

①利用重力作用成膜，能蒸发粘度

较大的料液，且受热时间短，

适于热敏性强的物料；

②料液的沸点均匀，有效温差较大，

传热效果好，节约蒸汽。

③蒸发管较长，沸腾泡沫易受热破

裂，因此适于蒸发易生泡沫的

物料；

④清洗方便；

⑤适于浓度较大，不易结晶、结垢

的物料。

目前这类设备在乳品、果汁等食品工业中应用最广。

七、刮板式蒸发器?有立式、卧式两类。?加热时间为2～3S。加热区域可分成几段，采用不同压力的蒸汽?特点：传热系数高，适于高粘度（最高达100Pa.s）的料液或含有悬浮颗粒的料液。

?直径：300～500mm

?最小间隙：1.5士0.3mm

?转速：300——800rpm。

多功能刮板浓缩罐立式刮板式浓缩器

八、板式蒸发器

?优点：蒸发时间很短，2s左右，液流分布均匀，不易结垢。

传热系数高，可达10.45～16.72MJ/ M2·h·℃。可处理高粘度的料液，结构紧凑，拆卸清洗方便

?可用于牛奶、果汁，豆。蛋、糖汁，低盐酱油等多种食品的浓缩。

板式浓缩装置

4效1效2效3效

板式四效蒸发器

第四效蒸发器

第五章传热

食品工程原理

九、离心式蒸发器?特点：结构紧凑，传热效率高，蒸发强度

高

?料液停留时间极短，约1s，

?制品品质优良，能较好保持原有色、香、

昧和营养成分。

?适于热敏性物料，是一种新型、高效的浓

缩设备。

?但对粘度大、易结晶的料液不适用，其结

构较复杂，造价高。