第四章乳制品机械与设备.ppt

浓缩操作的效数是指二次蒸汽被利用的次数。 如果浓缩生产的二次蒸汽不再被用作加热介质，而接送到冷凝器中冷凝的蒸发过程，称为单效浓缩。如果两个蒸发器串联起来，一个蒸发器产生的二次蒸汽引入第二个蒸发器作为加热蒸汽，第二个蒸发气产生的二次蒸汽送到冷凝器被冷凝后排出，则称为双效蒸发，它是多效蒸发最简单的一种方法。 多效蒸发是将多个蒸发器串联起来的系统，后效的操作压力和沸点均较前效低，仅在压力最高的首效使用生效蒸汽做加热蒸汽，产生的二次蒸汽作为后效的加热蒸汽，亦即后效的加热室成为前效二次蒸汽的冷凝器，只有末效二次蒸汽才用冷凝介质冷凝。可见多效蒸发明显减小加热蒸汽消耗量，节约了热能，也明显减少冷却水的消耗量。 （一）非膜式单效真空浓缩设备 1.中央循环管式浓缩锅 加热式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。 2.盘管式浓缩锅 主要由热盘管、蒸发室、冷凝器、泡沫分离器等组成。 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。 3.夹套单效浓缩装置 中小型浓缩设备 由上锅体、下锅体、分离器、抽真空装置组成。适用于生产果酱、蜜饯、炼乳 （二）膜式浓缩锅 此类设备是使料液在管壁或其壁上分散成液膜的形式流动，从而蒸发面积增加，提高浓缩效率。因料液在蒸发器内停留的时间较短，约几秒至几十秒，适合果汁及乳制品的生产。 1.升膜式蒸发器 由加热器、循环管、蒸发分离室、泡沫捕集器等组成。 料液在加热管中部沸腾汽化。在上部产生二次蒸汽，料液沿内壁成膜状上升，并不断蒸发。 由于停留时间短，减少了热敏性料液的分解；由于料液在管内温度较高，形成泡沫小，适合于气泡的料液；由于能防止结垢，适合果汁及乳制品的生产 2.降膜式蒸发器 与升膜式蒸发器相比，其分离室处于加热器的下方，料液从加热器的顶部加入。为了使料液均匀分布于各加热管，在加热管顶部或管内安装了降膜分布器。 料液从顶部进入加热器，在降膜分布器的作用下，均匀地进入加热管中，在二次蒸汽的快速流动和料液本身重力的作用下，沿管内壁呈膜状自然向下流动，不断受热蒸发浓缩。混合汽液进入蒸发分离室进行分离，二次蒸汽由蒸发分离室顶部排出，浓缩液则由底部抽出。 物料受热时间短，传热效率高，有利于食品营养成分的保护。料液呈膜状流动，减少了泡沫的形成。但加热管较长，若结垢后清洗困难，不适用于高浓度或粘稠性物料的浓缩。 分布器种类 （1）多孔板 （2）喷雾型 （3）齿形溢流口 （4）螺纹导流杆 （5）锥形导流杆 （6）多孔板与锥形导流相结合形式 （7）旋流导流器 3.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，采用不同蒸汽。 特点：传热系数高，适合于高黏度的料液或含有悬浮颗粒的料液。 4.离心式蒸发器 特点：结构紧凑，传热效率高，蒸发强度高 料液停留时间短，约1S 制品品质优良，能较好保持原有色、香、味和营养成分。 适于热敏性物料，是一种新型、高效的浓缩设备。 但对黏度大、易结晶的料液不适用，结构复杂，造价高 三、多效真空浓缩设备 （一）并流法 （二）逆流法 （三）平流法 （四）混流法 （五）热泵法 四、真空浓缩设备的附属设备 真空浓缩设备的主要设备是蒸发器，而辅助设备主要包括：气液分离器、蒸汽冷凝器及真空系统。 （一）气液分离器 在蒸发室内产生的二次蒸汽会夹带大量的液滴，为了防止产品损失，在蒸发分离室的侧面或顶部都安装有汽液分离器。 它的主要作用：将二次蒸汽中所夹带的细微液滴回收，以减少损失；净化二次蒸汽，防止污染管道及浓缩器的加热面；提高冷凝水纯度，以方便利用余热。 气液分离器也可以叫做捕沫器、补集器、液沫分离器。 1.碰撞型 它是二次蒸汽流经的通道上，设置若干个挡板。液滴随着二次蒸汽多次突然改变运动方向，在惯性作用下与挡板碰撞，沿着挡板面流下，从而使汽液分离。 2.离心型 利用离心力分离。在蒸汽流速较大时，分离效果较好，但阻力亦较大。 3.过滤型 捕液器内设置多层金属网或磁圈，当气流经过时，液滴粘附其表面而蒸汽通过。 特点是气流速度较小，阻力较小。金属网不易清洗，应用较少。 （二）蒸汽冷凝器 作用有两个： 一是将真空浓缩中产生的二次蒸汽冷凝成液体； 二是将其中的不凝气体分离出来，用抽真空装置抽出，以减少真空系统的容积负荷，达到所需的真空度。 （三）抽真空装置 作用：抽出不凝气体，保持浓缩锅始终处于真空状态，使料液在低温下沸腾浓缩。 常用的真空装置有： 机械泵：往复式真空泵和水环式真空泵 喷射泵：水力喷射泵和蒸汽喷射泵 往复式真空泵 水环式真空泵 第七节 喷雾干燥设备 定义：干燥是物料内部水分借助扩散作用