降膜蒸发器的设计.doc

食品工程原理课程设计说明书降膜蒸发器的设计姓名:学号:班级:2013年12月27日一《食品工程原理》课程设计任务书一《食品工程原理》课程设计任务书 2(1).设计课题 3(2).设计条件 3(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(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,及加热蒸汽的消耗量 6(5)总传热系数K的计算 7(6)分配有效温度差,计算传热面积 9(1).第一次重算 12(1).设计课题:番茄汁浓缩工艺装置的设计计算(2).设计条件:题目1:番茄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:1500kg/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%液加入温度料: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。/(kg·K),忽略浓缩热试设计一套双效降膜蒸发系统,满足上述工艺要求。(3).设计要求:(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);,(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);(可附在设计计算书上);、阅读参考资料,形成设计方案;:2013年12月27日。(4).设计意义(5).主要参考资料夏清、陈常贵主编,姚玉英主审,化工原理,天津大学出版社,2005,1华南理工大学化工原理教研组,化工过程及设备设计,,,化工原理详解与应用,,7,151-158张承翼李春英,化工工程制图,,三效逆流加料蒸发器的设计,(6):6-10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各类化学工程学报、期刊、:、运输和贮藏的费用;***;。:考虑到高温会破坏果汁的品质,故采用真空低温蒸发来对番茄汁进行浓缩操作;由处理物料(原料)的性质及设计要求知,番茄汁黏度大、不易生泡沫,考虑到经济和效率问题,选用双效降膜蒸发系统,根据设计要求,采用并流双效降膜式蒸发器蒸发。选用2m长φ38×3mm的无缝不锈钢管作加热管。(1)估算各效浓度:第一效蒸发后由经验公式::1:%(暂取15%)(2)沸点的初算查表:T=100℃时,P=;T=25℃时,=,沸点℃;℃,第二效加热蒸汽=—1=℃(3)温度差的计算将该溶液当作蔗糖溶液处理,有沸点的温度损失差为:第一效时:℃第二效时:℃对于降膜式蒸发器,不存在由液柱静压力引起的温度差损失,即取管路引起的损失℃,++0=℃有效温差100—=℃第二效沸点26++0=℃—=℃有效总温差℃效数二次蒸汽压强(kpa)二次蒸汽温度(℃)二次蒸汽汽化热(kj/kg)(4)计算两效蒸发水量,及加热蒸汽的消耗量由题意知溶液比热为,查表得水的比热为作第一效热量衡算,得其中所以----------------------①同理作第二效热量衡算,得----------------②其中所以整理得代入①式可得:由②式可得:(5)总传热系数K的计算查表得不锈钢管的导热率为浓度15%%:由降膜蒸发器的管内沸腾传热系数的关联式有:41828饱和水蒸气的传热系数由下公式可求得:4332传热外表面的总传热系数K由下公式计算:℃)第二效时:同理可得:饱和水蒸气的传热系数由下公式可求得:传热外表面的总传热系数K由下公式计算:℃)(6)分配有效温度差,计算传热面积100—=℃—=℃(1).第一次重算由于两效传热面积相差太大,故应调整各效的有效温度差,并重复上述计算步骤再算重新分配有效温度差℃℃校正各效沸点、蒸发水量和传热