摘
三效蒸发应许领域废水处理食品生产溶液结晶现倡导节三效蒸发节方直断改进时提高济效益选择课题希进步改进三效蒸发工作效率企业够更收益许成熟技术已应实际工业生产中生产奶粉程中三效蒸发生产工序化工厂萃取酰胺水溶液浓缩采真空条件逆流进料三效蒸发方式次闪蒸根浓度梯度合理利量萃取单元3050酰胺水溶液浓缩75左右见实际生产中重应三效蒸发研究国家化工领域起着极重作课题研究三效错流浓缩系统处理鲜牛奶应蒸发系统仅满足设计务求结构安全性方面必须充分考虑机械性时求结构简单制造操作维修方便根设计务书出鲜奶处理量浓度物性特点时节角度出发综合考虑技术济方面素设计采三效降膜流蒸发系统确定设备进出口温度效进行物料热量衡算进行设备计算选型中包括：蒸发罐数排预热盘圈数筒体壁厚封头分离器直径高度矩形通道预热器冷凝器热压泵离心泵等计算选型
关键词：蒸发错流鲜奶节
Abstract
Three effect evaporator used in many fields such as waste water treatment food production solution crystallization And now because advocating energy saving energysaving effect evaporation for the three have been in the direction of continuous improvement while also improving its economic efficiency Therefore the choice of this topic hope to further improve the work efficiency of threeeffect evaporation the enterprise can get more revenue Many mature technology has been applied to actual industrial production such as milk production process threeevaporation is the main production processes chemical extraction aqueous caprolactam concentrate under vacuum using a feed of the three countereffect evaporation method after a flash depending on the concentration gradient of the rational use of energy from extraction unit 3050 caprolactam solution was concentrated to about 75 seen in the actual production of important applications so the threeeffect evaporation studies from the national chemical industry an extremely important role The main subject is the study of threeway crossflow concentration system in dealing with the application of fresh milk Evaporation system designed not only to meet mission requirements but also from the structural safety must fully consider the mechanical properties while requiring a simple structure manufacture and operation and maintenance according to the design task book given milk processing capacity of its concentration physical characteristics but from the energy point of view considering the technical and economic aspects the design uses a threeeffect falling film evaporation system and flow Determine the temperature of the device after each import and export of materials and the efficient conduct of the heat balance thereby performing the calculation and selection of equipment These include evaporation tank and the exhaust pipe number of tubes the number of turns of the coil preheating cylinder wall head diameter and height of the separator rectangular channel heater condenser hot pump centrifugal the calculation and selection of pumps
Keywords evaporation crossflow milk ener
目录
摘 I
Abstract II
第1章 绪 1
11 乳品行业发展现状 1
12 设备选择设计 2
121设备生产工艺求 2
122设备材料求 2
第2章 技术济基础 3
21 设备身素影响 3
22 外界素影响 3
第3章 专题设计证 4
31 设计述 4
32 改造思路 4
33 蒸发器选型述 4
34 流程述 5
35 重点设备选择 5
第4章 设计计算 7
41 物料衡算 7
42 热量衡算 7
421热压泵喷射系数 7
422杀菌器热量衡算 9
423效蒸发罐热量衡算 10
424效间加热器热量衡算 11
425三效蒸发罐热量衡算 12
426二效蒸发罐热量衡算 13
427总热量衡算 14
43 蒸发罐设计计算 15
431 传热量计算 15
432 效蒸发罐设计 16
433 效预热盘设计计算 19
434 分离器直径高度设计 26
44 杀菌器计算 27
45 保温设计 29
46 热压缩泵设计 30
461拉伐尔喷嘴计算 30
462泵体基尺寸 32
463扩压室设计计算 34
47 预热器设计 34
48 路设计计算 35
481蒸汽矩形道设计 35
482汁汽设计 36
483物料设计 37
49 混合冷凝器设计 38
491冷凝器计算 38
492孔淋水板设计 40
410 真空泵设计选择 42
4101总凝气量 42
4102真空泵排气体积 V 42
4103真空泵选择确定 43
4104输送泵选择 43
411 CIP局部清洗系统 43
第5章 安装前准备求安装注意事项 45
结 46
参考文献 47
致 谢 48
第1章 绪
11 乳品行业发展现状
乳品行业发展现状
乳品生产销售取较业二绩液体乳生产幅度增长整行业济效益明显提高2004年完成产品销售收入663．3亿元利润总额338亿元
乳制品生产技术设备更新加快包括砖型纸盒包装超高温灭菌奶生产线塑料袋奶生产线屋型纸盒包装杀菌奶灌装设备等国乳品行业技术设备陈旧状况效改变
乳制品市场竞争激烈国乳品行业尚属幼稚型行业规模技术产品质量方面发达国家存较差距世许外国乳品品牌中国市场达帕玛拉特雀巢等国乳品企业造成击外国品牌进行着面面竞争交锋
型企业发展迅速奶制品企业兼整合速度加快集中度提高乳品加工企业通股份制改造强强联合等整合方式形成批实力奶业集团众中乳品企业实力较强企业联合型乳品企业企业集团
二乳制品生产存问题
原料奶乳制品质量参差齐国目前80％手工挤奶日益增体户注意奶牛疫病防治原奶细菌超标抗生素含量高等问题突出严重制约着乳制品质量提高原料奶产区采机械挤奶设备然存理水低设备时保洁等问题国原料奶生产卫生条件差细菌数量偏高杂质较国家颁布质量卫生标准数十年前制定分隶属部门涉指标少检测方法落远远落前食品安全求
企业规模设备制造技术落国乳制品工业发展时间短真正发展仅20年历史济实力技术装备水企业规模均发达国家相国乳业装备整体水世界先进国家相约20年差距目前乳品机械进口量占50％国乳品机械三化程度低配套性差尤通关键机械离心机乳品分离机械国外差距品种少性差
产品结构够合理乳品品种少目前国乳品已较快发展国外相风味品质品种差距较统计发达国家2001酸乳市新品种900种欧洲开发乳制品品种占世界乳制品新品种72％国品种少乳品产量中奶粉产量占70％奶油产量液体奶消费仅局限中城市．产量液体奶品中巴氏杀菌奶约占53．1％保鲜奶约占29．9％酸奶约占17％干酪样产品国外属宗产品国基没生产尤深加工高科技高附加值产品更少满足市场需求
12 设备选择设计
121设备生产工艺求
1设备生产力符合生产规模求效率高运转稳定保证定时间处理日收进全部原乳
2采设备产出成品半成品符合产品质量求性稳定安全卫生
3具合理技术济指标生产成低单耗少劳动产率高设备价格合理
4坚固耐易清洗检修运转安全操作方便占面积
122设备材料求
接触原乳制品制成品材料需具耐腐蚀性符合食品安全卫生求般采锈钢铝材玻璃毒性橡胶工程塑料等关材料性数关手册中查
选择制造设备材料必须解材料机械性化学性质加工工艺时考虑材料源价格取材料性
食品加工程中防止加工设备材料食品污染必须选择种特殊材料制造乳品加工设备材料常锈钢
锈钢般锈钢耐酸钢总称锈钢指耐气蒸汽水耐酸碱盐等化学浸蚀性介质腐蚀钢
第2章 技术济基础
实际生产中综合考虑种素问题满足技术济基础设计具备定实施性济性促进生产发展提高生产技术水创造更价值该设计进行技术济分析
21 设备身素影响
衡量蒸发装置性两济指标：加热蒸汽济程度蒸发设备生产强度蒸发强度提高蒸发效率必须提高总传热系数增温差增温差提高蒸发强度力措施通常采方法提高蒸发强度
1提高加热蒸汽压力增首罐蒸汽压力提高蒸发强度作提高汁汽温度充分利汁汽蒸汽压力太高免破坏奶成分
2提高末效真空度冷凝器真空度低导致末效沸点较高总温差蒸发水量减少
3减少效温度差损失首先减少沸点升高降低循环次数次设计原料液进行单循环膜式蒸发减少沸点升高次静压效应通降低液面减少液面控制应沸腾盖汽鼓低液面原次导中温度差损失应充分考虑减少蒸汽阻力操作理维修中注意清洗
4提高传热系数次设计务中确定传热系数影响传热系数素流速流动阻力等问题时考虑
22 外界素影响
设备身外外界素济技术基础定影响原料源确定建厂址选择交通运输等方面
1奶源厂址确定乳制品原料鲜奶奶源少决定厂址选择工厂规模乳品厂厂址应选择奶源集中区应考虑产奶点密集程度收奶方式鲜奶保藏等根原料选择国家基建设总方针正确选择厂址
2交通运输乳制品业运输量处原料乳燃料产品乳辅助材料节约源消耗工厂必须设置交通方便处
3水源水质乳制品业必须足够供水保证生产生活水水网城市乳品厂现成供水较方便时水温度低水质般达饮水标准乳品厂广泛采乳品厂水时水供制冷设备
第3章 专题设计证
31 设计述
设计热压泵三效错流浓缩系统处理量：3500kgh干物质量12％浓缩48％设计采较先进理技术完成液浓度基恒定设置热压缩器抽取效汁汽进行压缩升温升压次送入效蒸发罐作加热蒸汽作
牛乳蒸发器顶部布液装置均匀分配效蒸发罐重力真空作着蒸发罐壁进行热交换水分蒸发产生二次蒸汽流料液流致促进液膜形成均匀分布增液膜运动速度提高传热系数加速蒸发程
第效产生二次蒸汽初步分引入第三效蒸发器作第三效蒸发水分热源外余部分热压泵增压作第效热源第三效产生二次蒸汽引入第二效蒸发器作第二效政法水分热源第二效产生二次蒸汽导入冷凝器排液泵排出
全套设计包括第二三效蒸发器第二三旋流分离器混合式冷凝器热压泵物料泵水环式真空泵等部分
32 改造思路
研究程中采降膜蒸发器必遇均匀成膜问题蒸发器操作关键料液分配均匀料液膜否均匀连续料液均匀进入根形成连续均匀成膜根换热端设置分配头结构采分配板分配分布孔子间距相呈等距止方式分布孔子中心错开避免料液落空孔中落达成膜目事求根换热端口出水位置热压缩器选择重处低温位热输送高温位机械量相形式品位量转化力等价电机械全部转化热热全部转化电机械热温度愈接环境温度转化力愈低压缩器工作原理设计计算噪音消等方面仔细研究节效果
33 蒸发器选型述
乳品工业生产中选先进合理蒸发器设备提高产品质量增加产量降低生产维护费提高市场竞争力济效益促进乳品工业发展技术进步意义液体奶方面选择菌灌装设备工艺显尤突出存配套设备选型降低操作费问题鲜奶蒸发程中需量热量采效蒸发提高蒸汽利率热泵降膜蒸发器中应采机热压缩式热泵压缩装置离心式容积式压缩机压缩温差较般11℃左右限制采机械压缩式热泵效数般超三效沸点升高较高溶液蒸发时受限制结构复杂造价高维护费高耗电量机械压缩式热泵应少采蒸汽喷射式热泵蒸汽喷射式热泵形似文吐里传动装置构造较简单应较带热泵带热泵相相增加效选三效错流蒸发系统[2]
34 流程述
首先原料鲜乳进行预热处理流程：原料乳→粗滤→称量纪录→离心净乳→冷（5℃）→注入储奶罐→标准化→储存然进入蒸发工段效蒸发操作中根加热蒸汽料液流关系采种操作方式适合料液浓缩设计采错流流程错流加料料液蒸汽流料液第效第三效第二效蒸汽第效第二效第三效种流程效中常见流程料液效间流动时料液前效进入效蒸发室时物料行蒸发进产生较二次蒸汽时前效中通分离器产生汁汽进入效作加热蒸汽进实现节
35 重点设备选择
降膜蒸发器布液装置蒸发器体预热器杀菌器热压泵冷凝器等组成
1蒸发罐 蒸发罐采降膜式蒸发罐加热室盘式换热形式设计应力温度差需易清洗焊接形式固定板采胀接形式
2布液装置 降膜式蒸发器中加热物料分布否均匀影响设备传热效果蒸发力操作稳定性会影响产品质量必须子顶部设置液体分布器液体分布器基求布液均匀流体阻力结构简单安装方便易堵塞便清洗设计中选漩流式布液器加热方设置两层筛板布液堰筛板孔布膜盘筛板孔相互错开层筛板孔加热口错开
3预热器 降膜蒸发器求沸点进需牛乳预热效预热温度：牛奶预热器5ºC预热38ºC三效预热盘中38ºC预热50ºC二效预热盘中50ºC预热60ºC效预热盘中60ºC预热70ºC节省蒸汽量效预热盘中通蒸汽均效二次蒸气
4杀菌器 乳品属食品生产必须保证卫生设备中物料接触军采锈钢0Cr18Ni10Ti制造鲜奶身进行处理保证卫生条件蒸发器操作前应进行杀菌处理杀菌器应设置效蒸发罐前杀菌保证杀菌效果设置保温物料杀菌器中92ºC杀菌保温中保存24秒杀菌彻底保证安全卫生生产
杀菌器外壳采较便宜碳素钢制造加热采根长器中弯成段物料中流动方定距离发生变化
5热压泵 热压泵全称蒸汽喷射式热压缩泵
较高次蒸汽动力低压二次蒸气压缩提高温度效蒸发提供热效回收二次蒸气种节器蒸汽喷嘴混合室扩压组成
工作原理：压力较高工作蒸汽喷嘴高速喷射出喷嘴处位转变动压力降低速度提高抽入混合室工作蒸汽接触接受动工作蒸汽起进入扩散喉部里两种介质充分进行混合进行热量交换然混合液体扩散段降低速度升高压力出口排出
蒸汽喷射器具结构简单制造容易操作稳定效率持久等优点目前蒸发结晶精镏空调制冷冶金等行业中获应
6分离器 分离器全部锈钢制造外表面抛光部灯孔部开视孔溶液发泡性二次蒸气溶液机械破坏性溶液闪蒸溶液成雾沫状二次蒸气夹带离开蒸发器种雾沫状溶液二次蒸气分离器中进行分离建设料液损失时防止污染道蒸发器加热面分离器称捕集器沫器惯性型离心型表面型三类原理带液滴二次蒸气分离室壳壁成切线方进入气流产生旋转运动液滴离心力作甩分离器面分离出二次蒸气顶部出口排出
7冷凝器 末效蒸发罐排出蒸汽进入冷凝器凝缩形成真空设备获足够低压力沸点蒸发中首效末效间温度差增提高蒸发效冷凝器种形式冷凝方式壳分接触式表面式两种接触式蒸汽水直接混合效高表面式蒸汽冷水接触金属壁分开金属壁进行交换效较低接触式冷凝分干式湿式干式式凝气冷凝水分排出干式复式真空泵抽走湿式式凝气冷凝水起水环式真空泵排出水喷射器起抽走干式冷凝器蒸汽冷水互逆流湿式流蒸汽水方流动
第4章 设计计算
41 物料衡算
总蒸发水量：
解：
式中：
—— 鲜奶入料浓度12％
—— 鲜奶出料浓度48
—— 原料液流量(Kgh)
W —— 总蒸发量(Kgh)
总蒸发量W应等效蒸发量总：
式中：
—— 效蒸发量(Kgh)
—— 二效蒸发量(Kgh)
—— 三效蒸发量(Kgh)
42 热量衡算
421热压泵喷射系数
吸入低压蒸汽高压引射蒸汽质量
式中：低压汁气kgh
高压引射蒸汽kgh
计算热压泵喷射系数
式中
—— 高压引射蒸汽绝压绝热膨胀吸入低压汁汽压力时焓值差
—— 低压吸入汁汽绝压绝热浓缩混合蒸汽绝压时焓值差
查焓熵图：
：
：
（1）
式中
—— 进入杀菌器蒸汽量（）
D —— 进入效蒸发罐蒸汽量（）
D —— 进入二效蒸发罐蒸汽量（）
—— 进入三效蒸发罐蒸汽量（）
—— 高压引射蒸汽量 （）
—— 低压汁汽量 （）
温度蒸汽液体焓值
温度（℃）
液焓h（kJkg）
汽焓H（kJkg）
5
2094
250080
35
14654
255900
44
18422
257600
45
18841
257780
55
23027
259670
57
23865
260054
65
27214
261550
70
29308
262430
83
34750
264760
92
38519
266340
105
44003
268500
422杀菌器热量衡算
杀菌器汽量传热全部冷凝温度水排入效蒸发罐利部分余热[1]
杀菌器进行热量衡算：
输入系统量输出系统量：
代入数值：
解：
423效蒸发罐热量衡算
代入数值：
整理：
（2）
424效间加热器热量衡算
输入系统量输出系统量：
代入数值：
解： （3）
425三效蒸发罐热量衡算
代入数值：
整理：
（4）
426二效蒸发罐热量衡算
代入数值：
整理：
（5）
427总热量衡算
（1）（2）（3）(4)(5)五方程联立
符合求
43 蒸发罐设计计算
431 传热量计算
效传热量：
效传热系数：
效温差均：
效换热面积：
432 效蒸发罐设计
1效蒸发罐
传热面积降膜蒸发器加热长径125～250[3]选锈钢长8m
数：根
子正六边形排列子中心距48mm
效蒸发罐排示意图4－1
图4—1 效蒸发罐排
排列直径：45645mm
端直径：45645＋35×2＝52645mm 圆整550mm
端直径：45645＋35×2＋2×38×125＝62145mm 圆整650mm
2二效蒸发罐
传热面积降膜蒸发器加热长径125～250[3]选锈钢长8m
数：根
子正六边形排列子中心距50mm
二效蒸发罐排示意图4－2
图4—2 二效蒸发罐排
排列直径：38441mm
端直径：38441＋35×2＝45441mm 圆整450mm
端直径：38441＋35×2＋2×38×125＝54441mm 圆整550mm
3三效蒸发罐
传热面积降膜蒸发器加热长径125～250[3]选锈钢长8m
数：根
子正六边形排列子中心距50mm
三效蒸发罐排示意图4－3
图4—3 三效蒸发罐排
排列直径：338mm
端直径：338＋35×2＝408mm 圆整400mm
端直径：338＋35×2＋2×38×125＝503mm 圆整500mm[5]
周边流量较核：
：
蒸发罐需分程
4蒸发罐强度较核
(1) 界长度计算：
假设筒体短圆筒蒸发罐筒体厚度
：
效短圆筒二三效长圆筒
(2)壁厚较核：
筒体外径：
E —— 弹性模量
：
取壁厚满足求
433 效预热盘设计计算
已知效预热器传热系数：
1效预热盘
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热盘长：
效预热盘径：盘圈数：
圈
高度：
2．二效预热盘
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热盘长：
二效预热盘径：盘圈数：
圈
高度：
3三效预热盘
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热盘长：
三效预热盘径：盘圈数：
圈
高度：
4效间加热器
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热盘长：
三效预热盘径：盘圈数：
圈
高度：
图4－4 效蒸发罐
434 分离器直径高度设计
采似例法该法根列公式计算分离器径[6]
式中：
——气体夹带液体量
——速度根验般取044
式中：
——操作时单位时间蒸发二次蒸汽体积
——
——70
：
m
分离器高径：
效分离器示意图4－5
图4－5 效分离器
44 杀菌器计算
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢长：
取数7杀菌器高度：
杀菌器布示意图4－6
图4—6 杀菌器布
确定杀菌器直径：
间距：
壳距：
取杀菌器径： 壁厚：
45 保温设计
杀菌器出牛奶温度保温保温24秒达杀菌目牛奶质量流量密度
体积流量：
取保温长8
牛奶流速：
保温面积：
根
保温径70mm
：
取子规格锈钢作保温
46 热压缩泵设计
热压泵图示
图4－7 热压泵
热压泵喷射系数
热量衡算物料衡算知热压泵工作蒸汽消耗量
461拉伐尔喷嘴计算
1喉部直径
式中：
—— 工作蒸汽量（高压引射蒸汽）（）
—— 工作蒸汽绝压（）
—— 计算数点二位
：
取圆整：
2喉部长度
喉部长度般取次设计降低磨损取
3出口直径
式中 ：
—— 工作蒸汽量（高压引射蒸汽）（）
—— 高压引射蒸汽绝热膨胀汁汽压力时容（）
—— 高压引射蒸汽绝热膨胀汁汽压力时焓差（）
效汁汽温度汁汽密度：
：
取圆整：
4入口直径
取圆整：
5 喷嘴长
入口角度锥角取
喷嘴长：
取圆整：
462泵体基尺寸
1直径
式中 ：
——高压引射蒸汽量
—— 吸入低压汁汽量
—— 混合汽背压
带入数值：
取圆整：
2混合室长度
泵体混合室长度指喷嘴出口泵体喉部距离长度直接影响值混合汽背压[5]长时射流面积增加混合室汽量增容易引起汁汽倒灌入热压泵中正常工作背压满足求短时蒸汽射流短造成混合汽量足影响蒸汽量消耗
时
取圆整：
果泵体喉部直径时计算果泵体喉部直径时计算计算结果知
式中：
—— 混合室锥形母线水线夹角
：
取圆整：
喉部圆柱形长度L（4~8）
取
3合室入口直径
混合室锥角入口直径拉伐尔喷嘴构成环形空间截面积应等汁汽吸入截面积汽速变化确定混 合室入口直径
取圆整：
463扩压室设计计算
扩压角出口直径 汽速40确定
式中：
——速度
取圆整：
47 预热器设计
拟定鲜奶预热器预热三效汁汽提供热源充分利热
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热器长：
采双层盘径取外径取
圈 分取圈
取预热器直径壁厚取选取标准椭圆形封头作封头曲面高度直边高度封头焊接方式预热器筒体连接
取节距取预热器高度：
取预热器高1400mm
48 路设计计算
481蒸汽矩形道设计
根实践验矩形通道高径2∶1：取汽速
1效矩形道设计
2二效矩形道设计
3三效矩形道设计
考虑制造方便外形美观分离器达佳效果级分离器矩形通道选取尺寸：
482汁汽设计
1效二效汁汽
汽速：
蒸汽量：
蒸汽密度：
传热面积：
2二效三效汁汽
汽速：
蒸汽量：
蒸汽密度：
传热面积：
3三效预热器
汽速：
蒸汽量：
蒸汽密度：
传热面积：
483物料设计
牛乳密度：
汽速：
1保温效蒸发罐物料设计
牛乳流量：
传热面积：
选取锈钢
2效二效蒸发罐物料设计
牛乳流量：
传热面积：
选取锈钢
3二效三效蒸发罐物料设计
牛乳流量：
传热面积：
选取锈钢
49 混合冷凝器设计
491冷凝器计算
1热量横算
式中：
——预热器中需蒸汽量（）
——时饱蒸汽汽化潜热
代入数值：
解：
：
2 计算
式中：
——进入冷凝器二次蒸汽焓值
——进入冷凝器二次蒸汽量
——水热
——冷水初始温度
——水凝混合物排出温度
代入数值：
3冷凝器直径
蒸汽底部横截面汽速取
式中：
——蒸汽容
：
取
4 进水口直径
取流速进水口直径：
5 蒸汽进口直径
取汽速蒸汽进口直径：
6气腿径
取圆整：
492孔淋水板设计
1 淋水板板间距
采密稀等距排列淋水板板间距：
采4块淋水板
2 弓形淋水板宽度
a 顶层弓形板宽度：
b 层弓形板宽度：
3淋水板堰高
取
取
取
4 淋水孔径
循环洁净冷水选冷水质量差循环时选设计取
5 淋水孔数
a 顶层圆缺形淋水板求全部水量通淋水孔孔数：
b 余板考虑50冷水堰流溢50水通淋水孔
余层孔数：
6 冷凝器总高Z
取空间06m
：
410 真空泵设计选择
4101总凝气量
抽出凝气体三部分组成：
① 溶水中蒸汽带入空气量
② 冷水逸出量
③ 冷时漏入空气量
计算方法：
① 溶水中蒸汽带入空气量：
② 冷水逸出量：
③ 冷凝1kg蒸汽均漏入空气约001kg
冷时漏入空气量：
总凝气量：
4102真空泵排气体积 V
排出气体换算成吸入状态体积：
吸入状态 ℃
吸入压力 （40℃饱水蒸气压力）
：
常压
空气标准状态密度1205 kgm3
：
4103真空泵选择确定
选择真空泵抽汽力时选：
取抽气量：
选择SZ4型水环真空泵
4104输送泵选择
系统属真空操作选择吸式卫生泵具易拆开便清洗符合食品卫生求吸特性
1系统输送奶泵选择：根计算
Q＝65选WB－7型
2效奶输送凝结水输送泵选择：
根乳品工业特点选吸式奶泵
效二效奶流量424889Kg／h选WB－5型
二效三效奶流量296062Kg／h选WB－3型
3便选择安装根计算冷凝水输送泵统选
选WB－4型
411 CIP局部清洗系统
CIP设备般包括清洗液储罐清洗喷头送液泵路件程序控制装置连清洗全套设备组成清洗循环系统预先设定程序输入计算机根工艺条件进行全动操作CIP系统具工作效率高工劳动强度低操作程全密闭路中进行符合食品卫生环境卫生设计中采CIP动清洗系统
第5章 安装前准备求安装注意事项
1 施工前定编制施工组织设计施工方案具体情况制定安全技术措施吊装设备时应准确掌握该设备重量防起重机械超负荷吊装
2根现场实际情况确吊装方案准备吊装工具
3设备楼板安装时应根设备重量校核楼板荷重强度否安全
4基础图求支架支柱级水泵基础
5清洗部件零部件泥沙焊渣等杂物避免堵塞路进入泵损坏零件
6校温度表真空泵等仪表准备性灵活性
7 熟悉施工点周围环境针性提出预防措施现场进行电焊气焊时应解四周否易燃易爆物品否应专门防护措施
8 事腐蚀粉尘毒作业时施工前认真检查防护措施否落实劳保品否齐全施工员进行安全教育患皮肤病敏反应者宜参加
9泵安装时应注意入口连接严密性锁紧前然状态泵入口面连接面心
10连接设备压力表真空表接时设备接头端应弯弯周圆盘
11温度表长尾线安装避免挤压弯曲部分半径5cm
12 施工前应详细检查机械工具传动危险部位安装防护装置
13 设备安置须进行交叉作业必须设置安全网隔离措施否许施工员垂直线面工作
结
着毕业日子毕业设计接尾声三月奋战毕业设计终完成没做毕业设计前觉毕业设计年学知识单纯总结通次做毕业设计发现法点太片面毕业设计仅前面学知识种检验力种提高通次毕业设计明白原知识欠缺学东西太通次毕业设计明白学长期积累程工作生活中应该断学努力提高知识综合素质
次设计着全面合理济原应量减少损失降低成充分考虑济效益制宜进行选材设计努力达济合理技术先进质量达标操作方便耗低污染设计目标采部分国外先进技术应次设计中
次毕业设计中学关系更进步学间互相帮助什懂家起商量听听法更理解知识里非常感谢帮助学
设计水限整设计程中必定存着足错误位老师予审阅指导批评指正
参考文献
乳品工业手册轻工业出版社北京1987
中华民国行业标准HG20580～20585—1998．国家石油化学工业局发布北京1998
夏青称常贵化工原理册天津学出版社
夏青称常贵化工原理册天津学出版社
柴诚敬等编化工原理课程设计天津科学技术出版社1994
王明辉化工原理单元程课程设计化学工业出版社2002
中国电机工程学报刘晶机械工业出版社北京 2008年11期
高等学校化学学报周桓崔世广沙作良袁建军化学工程手册化学工业出版社北京 2008年10期
化工部工程建设标准编中心钢制法兰垫片紧固件第版化学工业部北京1991
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Hough G Chemical Recovery in the Alkaline PulpingProcesses 1st ed TAPPI Press Atlanta GA 1985
致 谢
三月毕业设计已圆满结束次设计中感谢指导教师xxx老师控教研室位老师设计程中予指导帮助感谢组学鼓励提供资料中学少东西增加见识专业知识更深步解通努力指导教师xxx老师帮助快感受设计快乐快融入中通书知识应实践中提高专业知识水国家标准解水计算机CAD绘图水通设计考察综合力学学知识进行检察工作学非常重帮助意义谨设计中予帮助指导教师xxx控教研室位老师致忠心感谢
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摘
三效蒸发应许领域废水处理食品生产溶液结晶现倡导节三效蒸发节方直断改进时提高济效益选择课题希进步改进三效蒸发工作效率企业够更收益许成熟技术已应实际工业生产中生产奶粉程中三效蒸发生产工序化工厂萃取酰胺水溶液浓缩采真空条件逆流进料三效蒸发方式次闪蒸根浓度梯度合理利量萃取单元3050酰胺水溶液浓缩75左右见实际生产中重应三效蒸发研究国家化工领域起着极重作课题研究三效错流浓缩系统处理鲜牛奶应蒸发系统仅满足设计务求结构安全性方面必须充分考虑机械性时求结构简单制造操作维修方便根设计务书出鲜奶处理量浓度物性特点时节角度出发综合考虑技术济方面素设计采三效降膜流蒸发系统确定设备进出口温度效进行物料热量衡算进行设备计算选型中包括：蒸发罐数排预热盘圈数筒体壁厚封头分离器直径高度矩形通道预热器冷凝器热压泵离心泵等计算选型
关键词：蒸发错流鲜奶节
Abstract
Three effect evaporator used in many fields such as waste water treatment food production solution crystallization And now because advocating energy saving energysaving effect evaporation for the three have been in the direction of continuous improvement while also improving its economic efficiency Therefore the choice of this topic hope to further improve the work efficiency of threeeffect evaporation the enterprise can get more revenue Many mature technology has been applied to actual industrial production such as milk production process threeevaporation is the main production processes chemical extraction aqueous caprolactam concentrate under vacuum using a feed of the three countereffect evaporation method after a flash depending on the concentration gradient of the rational use of energy from extraction unit 3050 caprolactam solution was concentrated to about 75 seen in the actual production of important applications so the threeeffect evaporation studies from the national chemical industry an extremely important role The main subject is the study of threeway crossflow concentration system in dealing with the application of fresh milk Evaporation system designed not only to meet mission requirements but also from the structural safety must fully consider the mechanical properties while requiring a simple structure manufacture and operation and maintenance according to the design task book given milk processing capacity of its concentration physical characteristics but from the energy point of view considering the technical and economic aspects the design uses a threeeffect falling film evaporation system and flow Determine the temperature of the device after each import and export of materials and the efficient conduct of the heat balance thereby performing the calculation and selection of equipment These include evaporation tank and the exhaust pipe number of tubes the number of turns of the coil preheating cylinder wall head diameter and height of the separator rectangular channel heater condenser hot pump centrifugal the calculation and selection of pumps
Keywords evaporation crossflow milk ener
目录
摘 I
Abstract II
第1章 绪 1
11 乳品行业发展现状 1
12 设备选择设计 2
121设备生产工艺求 2
122设备材料求 2
第2章 技术济基础 3
21 设备身素影响 3
22 外界素影响 3
第3章 专题设计证 4
31 设计述 4
32 改造思路 4
33 蒸发器选型述 4
34 流程述 5
35 重点设备选择 5
第4章 设计计算 7
41 物料衡算 7
42 热量衡算 7
421热压泵喷射系数 7
422杀菌器热量衡算 9
423效蒸发罐热量衡算 10
424效间加热器热量衡算 11
425三效蒸发罐热量衡算 12
426二效蒸发罐热量衡算 13
427总热量衡算 14
43 蒸发罐设计计算 15
431 传热量计算 15
432 效蒸发罐设计 16
433 效预热盘设计计算 19
434 分离器直径高度设计 26
44 杀菌器计算 27
45 保温设计 29
46 热压缩泵设计 30
461拉伐尔喷嘴计算 30
462泵体基尺寸 32
463扩压室设计计算 34
47 预热器设计 34
48 路设计计算 35
481蒸汽矩形道设计 35
482汁汽设计 36
483物料设计 37
49 混合冷凝器设计 38
491冷凝器计算 38
492孔淋水板设计 40
410 真空泵设计选择 42
4101总凝气量 42
4102真空泵排气体积 V 42
4103真空泵选择确定 43
4104输送泵选择 43
411 CIP局部清洗系统 43
第5章 安装前准备求安装注意事项 45
结 46
参考文献 47
致 谢 48
第1章 绪
11 乳品行业发展现状
乳品行业发展现状
乳品生产销售取较业二绩液体乳生产幅度增长整行业济效益明显提高2004年完成产品销售收入663．3亿元利润总额338亿元
乳制品生产技术设备更新加快包括砖型纸盒包装超高温灭菌奶生产线塑料袋奶生产线屋型纸盒包装杀菌奶灌装设备等国乳品行业技术设备陈旧状况效改变
乳制品市场竞争激烈国乳品行业尚属幼稚型行业规模技术产品质量方面发达国家存较差距世许外国乳品品牌中国市场达帕玛拉特雀巢等国乳品企业造成击外国品牌进行着面面竞争交锋
型企业发展迅速奶制品企业兼整合速度加快集中度提高乳品加工企业通股份制改造强强联合等整合方式形成批实力奶业集团众中乳品企业实力较强企业联合型乳品企业企业集团
二乳制品生产存问题
原料奶乳制品质量参差齐国目前80％手工挤奶日益增体户注意奶牛疫病防治原奶细菌超标抗生素含量高等问题突出严重制约着乳制品质量提高原料奶产区采机械挤奶设备然存理水低设备时保洁等问题国原料奶生产卫生条件差细菌数量偏高杂质较国家颁布质量卫生标准数十年前制定分隶属部门涉指标少检测方法落远远落前食品安全求
企业规模设备制造技术落国乳制品工业发展时间短真正发展仅20年历史济实力技术装备水企业规模均发达国家相国乳业装备整体水世界先进国家相约20年差距目前乳品机械进口量占50％国乳品机械三化程度低配套性差尤通关键机械离心机乳品分离机械国外差距品种少性差
产品结构够合理乳品品种少目前国乳品已较快发展国外相风味品质品种差距较统计发达国家2001酸乳市新品种900种欧洲开发乳制品品种占世界乳制品新品种72％国品种少乳品产量中奶粉产量占70％奶油产量液体奶消费仅局限中城市．产量液体奶品中巴氏杀菌奶约占53．1％保鲜奶约占29．9％酸奶约占17％干酪样产品国外属宗产品国基没生产尤深加工高科技高附加值产品更少满足市场需求
12 设备选择设计
121设备生产工艺求
1设备生产力符合生产规模求效率高运转稳定保证定时间处理日收进全部原乳
2采设备产出成品半成品符合产品质量求性稳定安全卫生
3具合理技术济指标生产成低单耗少劳动产率高设备价格合理
4坚固耐易清洗检修运转安全操作方便占面积
122设备材料求
接触原乳制品制成品材料需具耐腐蚀性符合食品安全卫生求般采锈钢铝材玻璃毒性橡胶工程塑料等关材料性数关手册中查
选择制造设备材料必须解材料机械性化学性质加工工艺时考虑材料源价格取材料性
食品加工程中防止加工设备材料食品污染必须选择种特殊材料制造乳品加工设备材料常锈钢
锈钢般锈钢耐酸钢总称锈钢指耐气蒸汽水耐酸碱盐等化学浸蚀性介质腐蚀钢
第2章 技术济基础
实际生产中综合考虑种素问题满足技术济基础设计具备定实施性济性促进生产发展提高生产技术水创造更价值该设计进行技术济分析
21 设备身素影响
衡量蒸发装置性两济指标：加热蒸汽济程度蒸发设备生产强度蒸发强度提高蒸发效率必须提高总传热系数增温差增温差提高蒸发强度力措施通常采方法提高蒸发强度
1提高加热蒸汽压力增首罐蒸汽压力提高蒸发强度作提高汁汽温度充分利汁汽蒸汽压力太高免破坏奶成分
2提高末效真空度冷凝器真空度低导致末效沸点较高总温差蒸发水量减少
3减少效温度差损失首先减少沸点升高降低循环次数次设计原料液进行单循环膜式蒸发减少沸点升高次静压效应通降低液面减少液面控制应沸腾盖汽鼓低液面原次导中温度差损失应充分考虑减少蒸汽阻力操作理维修中注意清洗
4提高传热系数次设计务中确定传热系数影响传热系数素流速流动阻力等问题时考虑
22 外界素影响
设备身外外界素济技术基础定影响原料源确定建厂址选择交通运输等方面
1奶源厂址确定乳制品原料鲜奶奶源少决定厂址选择工厂规模乳品厂厂址应选择奶源集中区应考虑产奶点密集程度收奶方式鲜奶保藏等根原料选择国家基建设总方针正确选择厂址
2交通运输乳制品业运输量处原料乳燃料产品乳辅助材料节约源消耗工厂必须设置交通方便处
3水源水质乳制品业必须足够供水保证生产生活水水网城市乳品厂现成供水较方便时水温度低水质般达饮水标准乳品厂广泛采乳品厂水时水供制冷设备
第3章 专题设计证
31 设计述
设计热压泵三效错流浓缩系统处理量：3500kgh干物质量12％浓缩48％设计采较先进理技术完成液浓度基恒定设置热压缩器抽取效汁汽进行压缩升温升压次送入效蒸发罐作加热蒸汽作
牛乳蒸发器顶部布液装置均匀分配效蒸发罐重力真空作着蒸发罐壁进行热交换水分蒸发产生二次蒸汽流料液流致促进液膜形成均匀分布增液膜运动速度提高传热系数加速蒸发程
第效产生二次蒸汽初步分引入第三效蒸发器作第三效蒸发水分热源外余部分热压泵增压作第效热源第三效产生二次蒸汽引入第二效蒸发器作第二效政法水分热源第二效产生二次蒸汽导入冷凝器排液泵排出
全套设计包括第二三效蒸发器第二三旋流分离器混合式冷凝器热压泵物料泵水环式真空泵等部分
32 改造思路
研究程中采降膜蒸发器必遇均匀成膜问题蒸发器操作关键料液分配均匀料液膜否均匀连续料液均匀进入根形成连续均匀成膜根换热端设置分配头结构采分配板分配分布孔子间距相呈等距止方式分布孔子中心错开避免料液落空孔中落达成膜目事求根换热端口出水位置热压缩器选择重处低温位热输送高温位机械量相形式品位量转化力等价电机械全部转化热热全部转化电机械热温度愈接环境温度转化力愈低压缩器工作原理设计计算噪音消等方面仔细研究节效果
33 蒸发器选型述
乳品工业生产中选先进合理蒸发器设备提高产品质量增加产量降低生产维护费提高市场竞争力济效益促进乳品工业发展技术进步意义液体奶方面选择菌灌装设备工艺显尤突出存配套设备选型降低操作费问题鲜奶蒸发程中需量热量采效蒸发提高蒸汽利率热泵降膜蒸发器中应采机热压缩式热泵压缩装置离心式容积式压缩机压缩温差较般11℃左右限制采机械压缩式热泵效数般超三效沸点升高较高溶液蒸发时受限制结构复杂造价高维护费高耗电量机械压缩式热泵应少采蒸汽喷射式热泵蒸汽喷射式热泵形似文吐里传动装置构造较简单应较带热泵带热泵相相增加效选三效错流蒸发系统[2]
34 流程述
首先原料鲜乳进行预热处理流程：原料乳→粗滤→称量纪录→离心净乳→冷（5℃）→注入储奶罐→标准化→储存然进入蒸发工段效蒸发操作中根加热蒸汽料液流关系采种操作方式适合料液浓缩设计采错流流程错流加料料液蒸汽流料液第效第三效第二效蒸汽第效第二效第三效种流程效中常见流程料液效间流动时料液前效进入效蒸发室时物料行蒸发进产生较二次蒸汽时前效中通分离器产生汁汽进入效作加热蒸汽进实现节
35 重点设备选择
降膜蒸发器布液装置蒸发器体预热器杀菌器热压泵冷凝器等组成
1蒸发罐 蒸发罐采降膜式蒸发罐加热室盘式换热形式设计应力温度差需易清洗焊接形式固定板采胀接形式
2布液装置 降膜式蒸发器中加热物料分布否均匀影响设备传热效果蒸发力操作稳定性会影响产品质量必须子顶部设置液体分布器液体分布器基求布液均匀流体阻力结构简单安装方便易堵塞便清洗设计中选漩流式布液器加热方设置两层筛板布液堰筛板孔布膜盘筛板孔相互错开层筛板孔加热口错开
3预热器 降膜蒸发器求沸点进需牛乳预热效预热温度：牛奶预热器5ºC预热38ºC三效预热盘中38ºC预热50ºC二效预热盘中50ºC预热60ºC效预热盘中60ºC预热70ºC节省蒸汽量效预热盘中通蒸汽均效二次蒸气
4杀菌器 乳品属食品生产必须保证卫生设备中物料接触军采锈钢0Cr18Ni10Ti制造鲜奶身进行处理保证卫生条件蒸发器操作前应进行杀菌处理杀菌器应设置效蒸发罐前杀菌保证杀菌效果设置保温物料杀菌器中92ºC杀菌保温中保存24秒杀菌彻底保证安全卫生生产
杀菌器外壳采较便宜碳素钢制造加热采根长器中弯成段物料中流动方定距离发生变化
5热压泵 热压泵全称蒸汽喷射式热压缩泵
较高次蒸汽动力低压二次蒸气压缩提高温度效蒸发提供热效回收二次蒸气种节器蒸汽喷嘴混合室扩压组成
工作原理：压力较高工作蒸汽喷嘴高速喷射出喷嘴处位转变动压力降低速度提高抽入混合室工作蒸汽接触接受动工作蒸汽起进入扩散喉部里两种介质充分进行混合进行热量交换然混合液体扩散段降低速度升高压力出口排出
蒸汽喷射器具结构简单制造容易操作稳定效率持久等优点目前蒸发结晶精镏空调制冷冶金等行业中获应
6分离器 分离器全部锈钢制造外表面抛光部灯孔部开视孔溶液发泡性二次蒸气溶液机械破坏性溶液闪蒸溶液成雾沫状二次蒸气夹带离开蒸发器种雾沫状溶液二次蒸气分离器中进行分离建设料液损失时防止污染道蒸发器加热面分离器称捕集器沫器惯性型离心型表面型三类原理带液滴二次蒸气分离室壳壁成切线方进入气流产生旋转运动液滴离心力作甩分离器面分离出二次蒸气顶部出口排出
7冷凝器 末效蒸发罐排出蒸汽进入冷凝器凝缩形成真空设备获足够低压力沸点蒸发中首效末效间温度差增提高蒸发效冷凝器种形式冷凝方式壳分接触式表面式两种接触式蒸汽水直接混合效高表面式蒸汽冷水接触金属壁分开金属壁进行交换效较低接触式冷凝分干式湿式干式式凝气冷凝水分排出干式复式真空泵抽走湿式式凝气冷凝水起水环式真空泵排出水喷射器起抽走干式冷凝器蒸汽冷水互逆流湿式流蒸汽水方流动
第4章 设计计算
41 物料衡算
总蒸发水量：
解：
式中：
—— 鲜奶入料浓度12％
—— 鲜奶出料浓度48
—— 原料液流量(Kgh)
W —— 总蒸发量(Kgh)
总蒸发量W应等效蒸发量总：
式中：
—— 效蒸发量(Kgh)
—— 二效蒸发量(Kgh)
—— 三效蒸发量(Kgh)
42 热量衡算
421热压泵喷射系数
吸入低压蒸汽高压引射蒸汽质量
式中：低压汁气kgh
高压引射蒸汽kgh
计算热压泵喷射系数
式中
—— 高压引射蒸汽绝压绝热膨胀吸入低压汁汽压力时焓值差
—— 低压吸入汁汽绝压绝热浓缩混合蒸汽绝压时焓值差
查焓熵图：
：
：
（1）
式中
—— 进入杀菌器蒸汽量（）
D —— 进入效蒸发罐蒸汽量（）
D —— 进入二效蒸发罐蒸汽量（）
—— 进入三效蒸发罐蒸汽量（）
—— 高压引射蒸汽量 （）
—— 低压汁汽量 （）
温度蒸汽液体焓值
温度（℃）
液焓h（kJkg）
汽焓H（kJkg）
5
2094
250080
35
14654
255900
44
18422
257600
45
18841
257780
55
23027
259670
57
23865
260054
65
27214
261550
70
29308
262430
83
34750
264760
92
38519
266340
105
44003
268500
422杀菌器热量衡算
杀菌器汽量传热全部冷凝温度水排入效蒸发罐利部分余热[1]
杀菌器进行热量衡算：
输入系统量输出系统量：
代入数值：
解：
423效蒸发罐热量衡算
代入数值：
整理：
（2）
424效间加热器热量衡算
输入系统量输出系统量：
代入数值：
解： （3）
425三效蒸发罐热量衡算
代入数值：
整理：
（4）
426二效蒸发罐热量衡算
代入数值：
整理：
（5）
427总热量衡算
（1）（2）（3）(4)(5)五方程联立
符合求
43 蒸发罐设计计算
431 传热量计算
效传热量：
效传热系数：
效温差均：
效换热面积：
432 效蒸发罐设计
1效蒸发罐
传热面积降膜蒸发器加热长径125～250[3]选锈钢长8m
数：根
子正六边形排列子中心距48mm
效蒸发罐排示意图4－1
图4—1 效蒸发罐排
排列直径：45645mm
端直径：45645＋35×2＝52645mm 圆整550mm
端直径：45645＋35×2＋2×38×125＝62145mm 圆整650mm
2二效蒸发罐
传热面积降膜蒸发器加热长径125～250[3]选锈钢长8m
数：根
子正六边形排列子中心距50mm
二效蒸发罐排示意图4－2
图4—2 二效蒸发罐排
排列直径：38441mm
端直径：38441＋35×2＝45441mm 圆整450mm
端直径：38441＋35×2＋2×38×125＝54441mm 圆整550mm
3三效蒸发罐
传热面积降膜蒸发器加热长径125～250[3]选锈钢长8m
数：根
子正六边形排列子中心距50mm
三效蒸发罐排示意图4－3
图4—3 三效蒸发罐排
排列直径：338mm
端直径：338＋35×2＝408mm 圆整400mm
端直径：338＋35×2＋2×38×125＝503mm 圆整500mm[5]
周边流量较核：
：
蒸发罐需分程
4蒸发罐强度较核
(1) 界长度计算：
假设筒体短圆筒蒸发罐筒体厚度
：
效短圆筒二三效长圆筒
(2)壁厚较核：
筒体外径：
E —— 弹性模量
：
取壁厚满足求
433 效预热盘设计计算
已知效预热器传热系数：
1效预热盘
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热盘长：
效预热盘径：盘圈数：
圈
高度：
2．二效预热盘
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热盘长：
二效预热盘径：盘圈数：
圈
高度：
3三效预热盘
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热盘长：
三效预热盘径：盘圈数：
圈
高度：
4效间加热器
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热盘长：
三效预热盘径：盘圈数：
圈
高度：
图4－4 效蒸发罐
434 分离器直径高度设计
采似例法该法根列公式计算分离器径[6]
式中：
——气体夹带液体量
——速度根验般取044
式中：
——操作时单位时间蒸发二次蒸汽体积
——
——70
：
m
分离器高径：
效分离器示意图4－5
图4－5 效分离器
44 杀菌器计算
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢长：
取数7杀菌器高度：
杀菌器布示意图4－6
图4—6 杀菌器布
确定杀菌器直径：
间距：
壳距：
取杀菌器径： 壁厚：
45 保温设计
杀菌器出牛奶温度保温保温24秒达杀菌目牛奶质量流量密度
体积流量：
取保温长8
牛奶流速：
保温面积：
根
保温径70mm
：
取子规格锈钢作保温
46 热压缩泵设计
热压泵图示
图4－7 热压泵
热压泵喷射系数
热量衡算物料衡算知热压泵工作蒸汽消耗量
461拉伐尔喷嘴计算
1喉部直径
式中：
—— 工作蒸汽量（高压引射蒸汽）（）
—— 工作蒸汽绝压（）
—— 计算数点二位
：
取圆整：
2喉部长度
喉部长度般取次设计降低磨损取
3出口直径
式中 ：
—— 工作蒸汽量（高压引射蒸汽）（）
—— 高压引射蒸汽绝热膨胀汁汽压力时容（）
—— 高压引射蒸汽绝热膨胀汁汽压力时焓差（）
效汁汽温度汁汽密度：
：
取圆整：
4入口直径
取圆整：
5 喷嘴长
入口角度锥角取
喷嘴长：
取圆整：
462泵体基尺寸
1直径
式中 ：
——高压引射蒸汽量
—— 吸入低压汁汽量
—— 混合汽背压
带入数值：
取圆整：
2混合室长度
泵体混合室长度指喷嘴出口泵体喉部距离长度直接影响值混合汽背压[5]长时射流面积增加混合室汽量增容易引起汁汽倒灌入热压泵中正常工作背压满足求短时蒸汽射流短造成混合汽量足影响蒸汽量消耗
时
取圆整：
果泵体喉部直径时计算果泵体喉部直径时计算计算结果知
式中：
—— 混合室锥形母线水线夹角
：
取圆整：
喉部圆柱形长度L（4~8）
取
3合室入口直径
混合室锥角入口直径拉伐尔喷嘴构成环形空间截面积应等汁汽吸入截面积汽速变化确定混 合室入口直径
取圆整：
463扩压室设计计算
扩压角出口直径 汽速40确定
式中：
——速度
取圆整：
47 预热器设计
拟定鲜奶预热器预热三效汁汽提供热源充分利热
传热量：
数均温差：
传热面积：
选锈钢预热器长：
采双层盘径取外径取
圈 分取圈
取预热器直径壁厚取选取标准椭圆形封头作封头曲面高度直边高度封头焊接方式预热器筒体连接
取节距取预热器高度：
取预热器高1400mm
48 路设计计算
481蒸汽矩形道设计
根实践验矩形通道高径2∶1：取汽速
1效矩形道设计
2二效矩形道设计
3三效矩形道设计
考虑制造方便外形美观分离器达佳效果级分离器矩形通道选取尺寸：
482汁汽设计
1效二效汁汽
汽速：
蒸汽量：
蒸汽密度：
传热面积：
2二效三效汁汽
汽速：
蒸汽量：
蒸汽密度：
传热面积：
3三效预热器
汽速：
蒸汽量：
蒸汽密度：
传热面积：
483物料设计
牛乳密度：
汽速：
1保温效蒸发罐物料设计
牛乳流量：
传热面积：
选取锈钢
2效二效蒸发罐物料设计
牛乳流量：
传热面积：
选取锈钢
3二效三效蒸发罐物料设计
牛乳流量：
传热面积：
选取锈钢
49 混合冷凝器设计
491冷凝器计算
1热量横算
式中：
——预热器中需蒸汽量（）
——时饱蒸汽汽化潜热
代入数值：
解：
：
2 计算
式中：
——进入冷凝器二次蒸汽焓值
——进入冷凝器二次蒸汽量
——水热
——冷水初始温度
——水凝混合物排出温度
代入数值：
3冷凝器直径
蒸汽底部横截面汽速取
式中：
——蒸汽容
：
取
4 进水口直径
取流速进水口直径：
5 蒸汽进口直径
取汽速蒸汽进口直径：
6气腿径
取圆整：
492孔淋水板设计
1 淋水板板间距
采密稀等距排列淋水板板间距：
采4块淋水板
2 弓形淋水板宽度
a 顶层弓形板宽度：
b 层弓形板宽度：
3淋水板堰高
取
取
取
4 淋水孔径
循环洁净冷水选冷水质量差循环时选设计取
5 淋水孔数
a 顶层圆缺形淋水板求全部水量通淋水孔孔数：
b 余板考虑50冷水堰流溢50水通淋水孔
余层孔数：
6 冷凝器总高Z
取空间06m
：
410 真空泵设计选择
4101总凝气量
抽出凝气体三部分组成：
① 溶水中蒸汽带入空气量
② 冷水逸出量
③ 冷时漏入空气量
计算方法：
① 溶水中蒸汽带入空气量：
② 冷水逸出量：
③ 冷凝1kg蒸汽均漏入空气约001kg
冷时漏入空气量：
总凝气量：
4102真空泵排气体积 V
排出气体换算成吸入状态体积：
吸入状态 ℃
吸入压力 （40℃饱水蒸气压力）
：
常压
空气标准状态密度1205 kgm3
：
4103真空泵选择确定
选择真空泵抽汽力时选：
取抽气量：
选择SZ4型水环真空泵
4104输送泵选择
系统属真空操作选择吸式卫生泵具易拆开便清洗符合食品卫生求吸特性
1系统输送奶泵选择：根计算
Q＝65选WB－7型
2效奶输送凝结水输送泵选择：
根乳品工业特点选吸式奶泵
效二效奶流量424889Kg／h选WB－5型
二效三效奶流量296062Kg／h选WB－3型
3便选择安装根计算冷凝水输送泵统选
选WB－4型
411 CIP局部清洗系统
CIP设备般包括清洗液储罐清洗喷头送液泵路件程序控制装置连清洗全套设备组成清洗循环系统预先设定程序输入计算机根工艺条件进行全动操作CIP系统具工作效率高工劳动强度低操作程全密闭路中进行符合食品卫生环境卫生设计中采CIP动清洗系统
第5章 安装前准备求安装注意事项
1 施工前定编制施工组织设计施工方案具体情况制定安全技术措施吊装设备时应准确掌握该设备重量防起重机械超负荷吊装
2根现场实际情况确吊装方案准备吊装工具
3设备楼板安装时应根设备重量校核楼板荷重强度否安全
4基础图求支架支柱级水泵基础
5清洗部件零部件泥沙焊渣等杂物避免堵塞路进入泵损坏零件
6校温度表真空泵等仪表准备性灵活性
7 熟悉施工点周围环境针性提出预防措施现场进行电焊气焊时应解四周否易燃易爆物品否应专门防护措施
8 事腐蚀粉尘毒作业时施工前认真检查防护措施否落实劳保品否齐全施工员进行安全教育患皮肤病敏反应者宜参加
9泵安装时应注意入口连接严密性锁紧前然状态泵入口面连接面心
10连接设备压力表真空表接时设备接头端应弯弯周圆盘
11温度表长尾线安装避免挤压弯曲部分半径5cm
12 施工前应详细检查机械工具传动危险部位安装防护装置
13 设备安置须进行交叉作业必须设置安全网隔离措施否许施工员垂直线面工作
结
着毕业日子毕业设计接尾声三月奋战毕业设计终完成没做毕业设计前觉毕业设计年学知识单纯总结通次做毕业设计发现法点太片面毕业设计仅前面学知识种检验力种提高通次毕业设计明白原知识欠缺学东西太通次毕业设计明白学长期积累程工作生活中应该断学努力提高知识综合素质
次设计着全面合理济原应量减少损失降低成充分考虑济效益制宜进行选材设计努力达济合理技术先进质量达标操作方便耗低污染设计目标采部分国外先进技术应次设计中
次毕业设计中学关系更进步学间互相帮助什懂家起商量听听法更理解知识里非常感谢帮助学
设计水限整设计程中必定存着足错误位老师予审阅指导批评指正
参考文献
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中华民国行业标准HG20580～20585—1998．国家石油化学工业局发布北京1998
夏青称常贵化工原理册天津学出版社
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柴诚敬等编化工原理课程设计天津科学技术出版社1994
王明辉化工原理单元程课程设计化学工业出版社2002
中国电机工程学报刘晶机械工业出版社北京 2008年11期
高等学校化学学报周桓崔世广沙作良袁建军化学工程手册化学工业出版社北京 2008年10期
化工部工程建设标准编中心钢制法兰垫片紧固件第版化学工业部北京1991
Frederick W J Noopila T Hupa M Combustionbehavior of black liquor at high solid firing Tappi J 1991 74 (12)163170
Karvinen R Hyoty P Siiskonen P The effect of drysolids content on recovery boiler furnace behavior Tappi J 199174 (12) 171177
Hough G Chemical Recovery in the Alkaline PulpingProcesses 1st ed TAPPI Press Atlanta GA 1985
致 谢
三月毕业设计已圆满结束次设计中感谢指导教师xxx老师控教研室位老师设计程中予指导帮助感谢组学鼓励提供资料中学少东西增加见识专业知识更深步解通努力指导教师xxx老师帮助快感受设计快乐快融入中通书知识应实践中提高专业知识水国家标准解水计算机CAD绘图水通设计考察综合力学学知识进行检察工作学非常重帮助意义谨设计中予帮助指导教师xxx控教研室位老师致忠心感谢
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