雙效蒸發(fā)課程設(shè)計

1、食品工程原理課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：番茄汁雙效并流蒸發(fā)裝置的設(shè)計 姓 名： 張馨月 班 級： 2014級食品科學與工程(1)班 學 號： 20144061123 指導教師： 張春芝 日 期： 2016年5月21日 目 錄前言41.1設(shè)計題目41.2蒸發(fā)流程特點41.3設(shè)計任務(wù)及操作條件41.3.1設(shè)備型式：41.3.2操作條件42.設(shè)計項目52.1設(shè)計方案簡介：52.2蒸發(fā)器的工藝計算：62.2.1 估算各效蒸發(fā)量和完成液濃度62.2.2 估計各效溶液的沸點和有效總溫度差的估算62.2.3 加熱蒸汽消耗量和各效蒸發(fā)水量的初步計算102.2.4 蒸發(fā)器傳熱面積的估算122.2.5 有效溫差的再

2、分配132.2.6重復上述計算步驟132.3計算結(jié)果列表173.蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計183.1.1 加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計 183.1.2 循環(huán)管的選擇183.1.3 加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定193.1.4分離室直徑與高度的確定203.2接管尺寸的確定213.2.1 番茄汁的進出口223.2.2 加熱蒸汽進口與二次蒸汽出口223.2.3 冷凝水出口224.蒸發(fā)裝置的輔助設(shè)備234.1氣液分離器234.2蒸汽冷凝器244.3泵的選型255.番茄汁雙效并流加料蒸發(fā)裝置的流程圖和蒸發(fā)器設(shè)備工藝簡圖26266.設(shè)計總結(jié)277.參考文獻282前言1.1設(shè)計題目 番茄汁雙效并流加料

3、蒸發(fā)裝置的設(shè)計。1.2蒸發(fā)流程特點 蒸發(fā)是使含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸汽，從而使溶液中溶質(zhì)濃度提高的單元操作。蒸發(fā)具有它獨特的特點：從傳熱方面看，原料和加熱蒸汽均為相變過程，屬于恒溫傳熱：從溶液特點分析，有的溶液有晶體析出、易結(jié)垢、易生泡沫、高溫下易分解或聚合，粘度高、腐蝕性強；從傳熱溫差上看，因溶液蒸汽壓降低，沸點增高，故傳熱溫度小于蒸發(fā)純水溫度差；從泡沫夾帶情況看，二次蒸汽夾帶泡沫，需用輔助儀器除去；從能源利用上分析，可以對二次蒸汽重復利用等。這就需要我們從五個方面考慮蒸發(fā)器的設(shè)計。 隨著工業(yè)蒸發(fā)技術(shù)的發(fā)展，蒸發(fā)器的結(jié)果和形式也不斷的改進。目前蒸發(fā)器大概分為兩類：一類是循環(huán)型，包

4、括中央循環(huán)管式、懸筐式、外熱式、列文式及強制循環(huán)式等；另一類是單程型，包括升膜式、降膜式、升降膜式等。這些蒸發(fā)器形式的選擇要多個方面綜合得出。 現(xiàn)代化工生產(chǎn)實踐中，為了節(jié)約能源，提高經(jīng)濟效益，很多廠家采用的蒸發(fā)設(shè)備是多效蒸發(fā)。因為這樣可以降低蒸汽的消耗量，從而提高蒸發(fā)裝置的各項熱損失。多效蒸發(fā)流程課分為：并流流程、逆流流程、平流流程及錯流流程。在選擇形式時應(yīng)考慮料液的性質(zhì)、工程技術(shù)要求、公用系統(tǒng)的情況等。1.3設(shè)計任務(wù)及操作條件1.3.1設(shè)備型式：中央循環(huán)管式蒸發(fā)器。 圖1-1 中央循環(huán)管式蒸發(fā)器1.3.2操作條件 (1)蒸發(fā)器處理能力為日產(chǎn)量為36噸/天，含固形物為4.4%的番茄汁，成品濃度

5、為22%；原料液溫度為第一效沸點溫度。（2）加熱蒸汽壓力為200kPa(絕壓)冷凝器壓力為95kPa(絕壓)；（3）K1=900W(m2·)，K2=1800W(m2·)（4）番茄汁的比熱為4.01kJ/kg·。（5）各效蒸發(fā)器中料液液面高度為：1m；（6）各效加熱蒸汽的冷凝液均在飽和溫度下排出。假設(shè)各效的傳熱面積相等，并忽略熱損失。（7）每年按300天計，日工作量是8小時。（8）廠址：大慶地區(qū)。2.設(shè)計項目2.1設(shè)計方案簡介：本次設(shè)計要求采用中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，在工業(yè)上被稱為標準蒸發(fā)器。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、操作可靠等。它的加熱室由一垂直的加熱管束構(gòu)成，在管

6、束中央有一根直徑較大的管子，為中央循環(huán)管。結(jié)構(gòu)和原理：其下部的加熱室由垂直管束組成，中間由一根直徑較大的中央循環(huán)管。當管內(nèi)液體被加熱沸騰時，中央循環(huán)管內(nèi)氣液混合物的平均密度較大；而其余加熱管內(nèi)氣液混合物的平均密度較小。在密度差的作用下，溶液由中央循環(huán)管下降，而由加熱管上升，做自然循環(huán)流動。溶液的循環(huán)流動提高了沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，強化了蒸發(fā)過程。這種蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，傳熱較好，操作可靠等優(yōu)點，應(yīng)用十分廣泛，有"標準蒸發(fā)器"之稱。為使溶液有良好的循環(huán)，中央循環(huán)管的截面積，一般為其余加熱管總截面積的40%100%；加熱管的高度一般為0.62m；加熱管徑多為2575mm之間。

7、但實際上，由于結(jié)構(gòu)上的限制，其循環(huán)速度一般在0.40.5m/s以下；蒸發(fā)器內(nèi)溶液濃度始終接近完成液濃度；清洗和維修也不夠方便。 在蒸發(fā)操作中，為保證傳熱的正常進行，根據(jù)經(jīng)驗，每一效的溫差不能小于57。通常，對于沸點升高較大的電解質(zhì)溶液，應(yīng)采取23效。由于本次設(shè)計任務(wù)是處理番茄汁。這種溶液是一種沸點升高較大的電解質(zhì)，故選用兩效蒸發(fā)器。另外，由于番茄汁是一種粘度不大的料液，故多效蒸發(fā)流程采用并流法操作。 多效蒸發(fā)器工藝設(shè)計的主要依據(jù)是物料衡算、熱量衡算及傳熱速率方程。計算的主要項目為蒸發(fā)器的傳熱面積。2.2蒸發(fā)器的工藝計算：圖2-1 并流加料雙效蒸發(fā)的物料衡算和熱量衡算示意圖2

8、.2.1 估算各效蒸發(fā)量和完成液濃度P=36000*300/300*8=4500kg/hF=P*x2/x0=4500*0.22/0.04=8250kg/h總蒸發(fā)量W=F(1-( x1/ x2) )=8250 *(1-(0.04/0.22)= 6750kg/hW1: W2=1：1W= W1+ W2W1= W2=3375 kg/hx1= F x1/(F- W1)=8250*0.04/(8250-3375)=0.068x2=F x0 /(F- W1- W2)=8250*0.04/(8250-3375-3375)=0.22以上各式中:W總蒸發(fā)量，kg/h;Wi各效蒸發(fā)量，kg/h;F原料液流量，kg/

9、h;x0、xi原料及各效完成液濃度（質(zhì)量%）2.2.2 估計各效溶液的沸點和有效總溫度差的估算各效加熱蒸汽壓強與二次蒸汽壓強之差P=(P1-Pk)/2=(200-95)/2=52.5 kPa式中 P各效加熱蒸汽壓強與二次蒸汽壓強之差，kPa； P1 第一次加熱蒸汽的壓強，kPa； PK 末效冷凝器中的二次蒸汽的壓強，kPa。 由各效的二次蒸汽壓力，從手冊中可查得相應(yīng)的二次蒸汽的溫度和氣化潛熱列于下表中。二次蒸汽的溫度和氣化潛熱效數(shù)III二次蒸汽壓力Pj，kPa19.96.6二次蒸汽溫度T；t，（即下一效的加熱蒸汽的溫度）6038.3二次蒸汽的氣化潛熱r；t，kJ/kg（即下一效加熱蒸汽的氣化潛

10、熱）23552405f1=0.0162*(60+273) 2/2355=0.763f2=0.0162*(38.3+273) 2/2405=0.652（1）各效由于溶液沸點而引起的溫度差損失；根據(jù)各效二次蒸汽溫度（也即相同壓力下水的沸點）和各效完成液的濃度，由表可查得各效由于溶液蒸汽壓下降所引起的溫度差損失為1= f1 (01)=0.763*(64.7-60)=3.572= f2(02)=0.652*(38.3-37.3)=0.652所以=3.57+0.652=4.222由于液柱靜壓力而引起的沸點升高（溫度差損失）為簡便計，以液層中部點出的壓力和沸點代表整個液層的平均壓力和平均溫度，根據(jù)附表3可

11、查得溶液平均密度分別為983.2 kg/m³、993.3 kg/m³。 則根據(jù)流體靜力學方程，液層的平均壓力為Pm=P+gL/2所以Pm1=P1+gL/2=19.9+0.9832*9.81*1/2=24.7 kPaPm2=P2+gL/2=6.6+0.9933*9.81*1= 11.47kPa由平均壓力可查得對應(yīng)的飽和溫度為Tm1=63.1，Tm2=48.2所以1=Tm1-T1=63.1-60=3.12=T；m2-T2=48.2-38.3=9.1=3.1+9.1=12.2由流動阻力而引起的溫度差損失取經(jīng)驗值1，即1=2=1，則；=2故蒸發(fā)裝置的總的溫度差損失為=+=4.2+1

12、2.2+2=18.4（4）各效料液的溫度和有效總溫差，由各效二次蒸汽壓力Pi及溫度差損失i，即可由下式估算各效料液的溫度titi=Ti+i1=1+1+1=3.6+3.1+1=8.72=2+2+2=0.7+9.1+1=10.8各效料液的溫度為t1=T1+1=60+8.7=68.7t2=T2+2=38.3+10.8=49.1有效總溫度差t=（TS-T;K）-式中：t有效總溫度差，為各有效溫度差之和，； T1一效加熱蒸汽的溫度，； T;K 冷凝器操作壓強下二次蒸汽的飽和溫度，； 總的溫度差損失，為各效溫度差之和，由手冊可查得200kPa飽和蒸氣的溫度為120.2、氣化潛熱為2204.6kj/kg，所

13、以t=（TS-T;K）-=120.2-38.3-18.4=63.52.2.3 加熱蒸汽消耗量和各效蒸發(fā)水量的初步計算第I效的熱量衡算式為W1=1（Di ri/ ri+Fcpo）（ti+1-ti）/ ri對于沸點進料t0=t1，考慮到番茄汁濃縮熱的影響，熱利用系數(shù)計算式為 =0.98-0.7xi，式中xi為第i效蒸發(fā)器中料液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的變化。1=0.98-0.7*（0.068-0.04）=0.9604所以W1=1（D1 r1/ r1）=0.9604D12204.6/2355=0.8991D1 (a)第II效的熱量衡算式為W2=2 D2 r2/ r2+(Fcpo-W1cpw) （t1-t2）/

14、r2 2=0.98-0.7x2=0.98-0.7*(0.22-0.068)=0.8736W2=2D2 r2/ r2+(Fcpo-W1cpw) （t1-t2）/ r2=0.8736*2357/2405W1+(8250*4.01-4.178 W1)(68.7-49.1)/2405=0.8264W1+235.5=0.8264*0.8991 D1+235.5=0.74 D1+235.5 (b)又W=W1+W2=6750 (c)聯(lián)解式（a）至（c），可得W1=3573.4kg/hW2=3176.6kg/hD1=3974.4kg/hD2=W1=3573.4kg/h2.2.4 蒸發(fā)器傳熱面積的估算Ai= Q

15、i/ Kiti式中：Qi第i效傳熱速率，W； Ki第i效傳熱系數(shù)，W/(m2); Ai第i效傳熱面積，m2； ti第i效的傳熱溫差，Q1=D1r1=3974.4*2204.6*103/3600=2.434*106Wt1=T1-t1=120.2-68.7=51.5A1= Q1/ K1t1=2.434*106/(900*51.5)=52.51Q2= D2r2=3573.4*2355*103/3600=2.338*106Wt2=T2-t2=T1-t2=60-49.1=10.9A2= Q2/ K2t2=2.338*106/(1800*10.9)=119.16誤差為1- Amin/ Amax=1- 52

16、.51/119.16=0.4406，誤差較大，應(yīng)調(diào)整各效的有效溫差，重復上述計算過程。2.2.5 有效溫差的再分配A= (A1t1+ A2t2)/ t =(52.51*51.5+119.16*10.9)/62.4=64.15重新分配有效溫度差得，t1= (A1/A)t1=(52.51/64.15)*51.5=42.16t2=(A2/A)t2=(119.16/64.15)*12.5=23.222.2.6重復上述計算步驟計算各效料液濃度，由所求得的各效液蒸發(fā)量，可求各效料液的濃度，即x1= Fx1/(F-W1)= 8250*0.04/(8250-3375)=0.068x2= Fx1/(F-W1-W

17、2)= 8250*0.04/(8250-3375-3375)=0.22計算各效料溶液的溫度，因末效完成液濃度和二次蒸汽壓力均不變，各種溫度差損失可視為恒定，故末效溶液的溫度仍為49.1，即t2=49.1則第II效二次蒸汽溫度為T2=T1=t2+t2=49.1+23.22=72.32由第II效二次蒸汽的溫度（72.32）及第II效料液的濃度（0.22）查找杜林線圖，可得第II效料的沸點為38.2。由液柱靜壓力及流動阻力而引起的溫度差損失可視為不變，故第II效料液的溫度為t2=tA2+；2+；2=38.2+9.1+1.0=48.3同理T2=T1=t2+t2=48.3+23.22=71.52由第I效

18、二次蒸汽的溫度（60）及第I效料液的濃度（0.068）查杜林線圖，可得第II效料液的沸點為64.1。則第I效料液的溫度為t1=tA1+；1+；1=64.1+3.1+1.0=67.2第I效料液的溫度也可由下式計算t1=T1-t1=120.2-42.16=78.04說明溶液的各種溫度差損失變化不大，不需重新計算，故有效總溫度差不變，即t=63.5各效熱量衡算T1=120.2 r1=2230kj/kg T1=71.52 r1=2329kj/kg 第I效1=0.98-0.7x1=0.98-0.7*（0.068-0.04）=0.9604W1=1（D1 r1/ r1）=0.9604D12230/2329

19、=0.9196 D1 (e）第II效2=0.98-0.7x2=0.98-0.7*（0.22-0.068）=0.8736W2=2D2 r2/ r2+(Fcpo-W1cpw) （t1-t2）/ r2=0.8736*2357/2405W1+(8250*4.01-4.178W1)(67.2-48.3)/2405=0.8275W1+227.1 （f）聯(lián)解式（e）至式（f），可得W1=3569.3kh/hW2=3180.7kg/hD1=3583.6kg/h與第一次計算結(jié)果比較，其相對誤差為|1- 3569.3/3573.4|=0.00115|1- 3180.7/3176.6|=0.00129|1- 358

20、3.6/3974.4|=0.03832計算相對誤差均在0.05以下故蒸發(fā)量的計算結(jié)果合理。其各效溶液濃度無明顯變化，不需重新計算。蒸發(fā)器傳熱面積計算Q1=D1r1=3583.6*2230*103/3600=2.22*106Wt1=42.16A1= Q1/ K1t1=2.22*106/(900*42.16)=58.5Q2=W1r1=3569.3*2329*103/3600=2.31*106Wt2=23.22A2= Q2/ K2t2=2.31*106/(1800*23.22)=55.3誤差為1- Amin/ Amax =1- 55.3/58.5=0.0447<0.05，迭代計算結(jié)果合理，取平

21、均傳熱面積S=56.92.3計算結(jié)果列表效次III冷凝器加熱蒸汽溫度Ti，120.238.537.5操作壓力Pi，kPa20071.5215完成液濃度xi,%2.815.2蒸發(fā)量Wi，kg/h1087.11000.2蒸汽消耗量D，kg/h3583.6傳熱面積Si，56.956.93.蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計3.1.1 加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計  蒸發(fā)器的加熱管通常選用25×2.5mm、38×2.5mm、57×3.5mm無縫鋼管。加熱管的長度一般為0.62m，但也有選用2m以上的管子。管子長度的選擇應(yīng)根據(jù)溶液結(jié)垢后的難以程度、溶液的起泡性和廠房的高度等

22、因素來考慮，易結(jié)垢和易起泡沫溶液的蒸發(fā)易選用短管。根據(jù)我們的設(shè)計任務(wù)和溶液性質(zhì)，我們選用以下的管子。 可根據(jù)經(jīng)驗我們選?。篖=1.2m ,38×2.5 mm無縫鋼管可根據(jù)加熱管的規(guī)格與長度初步估計所需的總管子數(shù)n ： n=S/d0（L-0.1）=44.1/(3.14*38* 10-3*(1.2-0.1)=336(根）s式中 S蒸發(fā)器的傳熱面積，m2，由前面的工藝計算決定； d0加熱管外徑，m； L加熱管長度，m。( 因加熱管固定在管板上，考慮管板厚度所占據(jù)的傳熱面積，則計算管子數(shù)n時的管子長度應(yīng)?。↙-0.1）m。 )3.1.2 循環(huán)

23、管的選擇  循環(huán)管的截面積是根據(jù)使循環(huán)阻力盡量減小的原則考慮的。我們選用的中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的循環(huán)管截面積可取加熱管總截面積的40%-100%。加熱管的總截面積可按n計算。循環(huán)管內(nèi)徑以D1表示，則： D12/4=0.7ndi2/4D1=di=*(38-5)=506 mm3.1.3 加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定 加熱室的內(nèi)徑取決于加熱管和循環(huán)管的規(guī)格、數(shù)目及在管板上的排列方式。加熱管在管板上的排列方式有三角形排列、正方形排列、同心圓排列。根據(jù)數(shù)據(jù)表加以比較選用三角形排列式.管心距t為相鄰兩管中心線之間的距離，t一般為加熱管外徑的1.251.5倍。目前在換熱器設(shè)計中，

24、管心距的數(shù)據(jù)已經(jīng)標準化，只要確定管子規(guī)格，形影的管心距則是確定值。表3-1管心距數(shù)據(jù)表加熱管外徑d0/mm19253857管心距 t/mm25324870表3-2 殼體標準尺寸數(shù)據(jù)表殼體內(nèi)徑/mm40070080010001100150016002000最小壁厚/mm8101214由于加熱管的外徑為38 mm，可取管心距為48mm，一根管子按正三角形排列進所占據(jù)的管板面積為：  Fmp=t2sin=0.866t2=0.866*482=1995.3 mm2 當熱管n=336時，占據(jù)面積為： F1= Fmp /ff式中：F1管數(shù)為n時在管板上占據(jù)總面積 管板

25、利用系數(shù)，0.70.9 F1= 336/(1995.3*0.8)=0.838 m2當循環(huán)管直徑為D1=506mm時，管板的面積為： F1= （/4）（D1+2t）2 = 3.14(506+2*48)2/4=0.285 m2 設(shè)加熱室直徑為D0，則 （/4）D02= nt2*0.866/+（/4）（D1+2t2) = 336*482*0.866/0.8+ 3.14*（506+2*48）2/4p求得  D0=1,196m=1196mm 故可取加熱管室內(nèi)徑為1200mm，壁厚為12mm 3.1.4分離室直徑與高度的確定&

26、#160; 分離室的直徑與高度取決于分離室的體積，而分離室的體積又與二次蒸汽的體積流量及蒸發(fā)體積強度有關(guān)。計算分離室體積V的計算式為: V=W/3600U式中 V-分離室的體積，m3;           W-某效蒸發(fā)器的二次蒸汽量，kg/h;    -某效蒸發(fā)器二次蒸汽的密度，Kg/m3 ，   U-蒸發(fā)體積強度，m3/(m3*s);  即每立方米分離室體積每秒產(chǎn)生的二次蒸汽量。一般用允許值為U=1.11.5 m3/(m3*

27、s),根據(jù)由蒸發(fā)器工藝計算中得到的各效二次蒸汽量，再從蒸發(fā)體積強度U的數(shù)值范圍內(nèi)選取一個值，即可由上式算出分離室的體積。 一般說來，各效的二次蒸汽量不相同，其密度也不相同，按上式計算得到的分離室體積也不會相同，通常末效體積最大。為方便起見，各效分離室的尺寸可取一致。分離室體積宜取其中較大者。確定了分離室的體積，其高度與直徑符合V=（/4）D2H關(guān)系，確定高度與直徑應(yīng)考慮一下原則： （1）分離室的高度與直徑之比H/D=12。對于中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，其分離室一般不能小于1.8m，以保證足夠的霧沫分離高度。分離室的直徑也不能太小，否則二次蒸汽流速過大，導致霧沫夾帶現(xiàn)象嚴重。

28、60; (2)在條件允許的情況下，分離室的直徑盡量與加熱室相同，這樣可使結(jié)構(gòu)簡單制造方便。 （3）高度和直徑都適于施工現(xiàn)場的安放。 現(xiàn)取分離室中U=1.2 m3/(m3)，則此時 V= 1045.6/(3600*0.1066*1.2)=2.271 m3H=1.8 m=´D=1.27 m 可取D=1.3m 3.2接管尺寸的確定 流體進口接管的內(nèi)徑   D=式中  Vs-流體的體積流量 m3/s； u-流體的適宜流速  m/s。估算出內(nèi)徑后，應(yīng)從管規(guī)格表格中選

29、用相近的標準管。 3.2.1 番茄汁的進出口    于并流加料的雙效蒸發(fā)，第一效溶液流量最大，若各效設(shè)備尺寸一致的話，根據(jù)第一效溶液流量確定接管。取流體的流速為0.8 m/s，進料處蔗糖密度為1066kg/m3，qm=2300 kg/h d=(4*2778/3600)1066*3.14*0.8)1/2 =0.0340 m所以取=38×2.5 mm 規(guī)格管 3.2.2 加熱蒸汽進口與二次蒸汽出口  各效結(jié)構(gòu)尺寸一致二次蒸汽體積流量應(yīng)取各效中較大者，加熱蒸汽的絕壓為13

30、8.3KPa,蒸發(fā)室的絕壓為15KPa。    表3-3  流體的適宜流速強制流體的液體，m/s自然流體的液體，m/s飽和蒸汽m/s空氣及其他氣體，m/s0.8-150.08-0.1520-3015-20飽和蒸汽適宜的流速 u=2030 m/s=此處取u=30 m/s 為統(tǒng)一管徑，取體積流量最大的末效流量為計算管徑的體積流量，則 Vs3= W1/1=1045.6/（0.1066*3600）=2.723 m3/sd氣=116.0 mm=´´=´依據(jù)無縫鋼管的常用規(guī)格選用為121

31、×8mm的標準管。 3.2.3 冷凝水出口  冷凝水的排出一般屬于液體自然流動，接管直徑應(yīng)由各效加熱蒸氣消耗量較大者確定。一般第I效消耗蒸汽量大。加熱蒸汽的絕壓200KPa ，蒸發(fā)室138.3 KPa，此時，壓強蒸汽密度為1.066 kg/m3 Vs=D/=1045.6/（1066*3600）=0.000272 m3/s D1=*103=58.86 mm  依據(jù)無縫鋼管的常用規(guī)格選用直徑為60×8mm的標準管。4.蒸發(fā)裝置的輔助設(shè)備 4.1氣液分離器  蒸發(fā)操作時，二次蒸汽中夾帶大量的

32、液體，雖在分離室得到初步的分離，但是為了防止損失有用的產(chǎn)品或防止污染冷凝液，還需設(shè)置氣液分離器，以使霧沫中的液體聚集并與二次蒸汽分離，故氣液分離器或除沫器。其類型很多，我們選擇慣性式除沫器，其工作原理是利用帶有液滴的二次蒸汽在突然改變運動方向時，液滴因慣性作用而與蒸汽分離，其結(jié)構(gòu)簡單，中小型工廠中應(yīng)用較多。 在慣性式除沫器的主要尺寸關(guān)系：  D0-二次蒸汽的管徑，mD0=D1 D1-除沫器內(nèi)管直徑，mD1:D2:D3=1:1.5:2 D2-除沫器外罩管直徑，mH=D3 D3-除沫器外殼直徑，mh=(0.40.5)D1 H-除沫器總高度，m H-除沫器內(nèi)管頂部與器頂?shù)木嚯x，m

33、所以 除沫器外罩管：299×7.5mm 除沫器內(nèi)管： 219×6mm 二次蒸汽的管：121×8mm 圖4-1 氣液分離器的主要類型（a）簡易式除沫器 （b）慣性式除沫器（c）網(wǎng)式除沫器 （d）折流式除沫器 （e）旋流式除沫器 （f）離心式除沫器4.2蒸汽冷凝器   蒸汽冷凝器的作用是用冷卻水將二次蒸汽冷凝。當二次蒸汽為有價值的產(chǎn)品需要回收或會嚴重地污染冷卻水時，應(yīng)采用間壁式冷卻器。當二次蒸汽為水蒸氣不需要回收時，可采用直接接觸式冷凝器。二次蒸汽與冷凝水直接接觸進行熱交換，其冷凝效果好，被廣乏采用。 

34、60; 所以，選用多孔板式蒸氣冷凝器。冷卻水量V 根據(jù)冷凝器入口蒸汽壓強和冷卻水進口溫度，可查得1m3/h冷卻水可冷凝的蒸汽量為Xkg/h，則V= 式中 V冷卻水量,m3/h; W所需冷凝的蒸汽量,kg/h冷凝器的直徑D=0.0527m所以選600*8mm淋水板設(shè)計 淋水板數(shù)：4塊 淋水板間距：L0=0.500 m L1=0.404 m L2=0.283 m L3=0.198 m 弓形淋水板寬度B=（0.80.9)D=0.265m 所以B=0.5D+0.005=0.21m 淋水板堰高h=40mm 淋水孔徑：冷卻水循環(huán)使用，取d=10mm 淋水孔數(shù)：n=V/（3600*3.14/4*0

35、.012*0.67）=179個 考慮到長期操作易堵，最上一板孔數(shù)為 N=n（1+0.1）=197個 其他板孔數(shù)為 N=n（1+0.05）=188個4.3泵的選型 根據(jù)工藝流程和安排，一般選用真空泵。 5.番茄汁雙效并流加料蒸發(fā)裝置的流程圖和蒸發(fā)器設(shè)備工藝簡圖圖5-1 雙效并流蒸發(fā)裝置流程圖圖5-2 蒸發(fā)器設(shè)備工藝簡圖6.設(shè)計總結(jié) 食品工程原理是以化工原理為基礎(chǔ)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它的內(nèi)容是講述食品化工單元操作的基本原理，典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理，操作性能和設(shè)計計算。食品工程原理設(shè)計是當我們學完食品工程原理后所安排，進行的工程實踐型環(huán)節(jié)，在設(shè)計當中其不僅與食工原理課程的內(nèi)容緊密相連，而且還與先修的物理化學，工程制圖等課程內(nèi)容緊密相連，通過本次的食工原理課程設(shè)計這一環(huán)節(jié)的訓練，讓我們初步掌握了化工單元過程反應(yīng)與設(shè)備設(shè)計的基本程序和方法，鍛煉了我們正確適用有關(guān)技術(shù)資料的能力，在查閱有關(guān)資料方面做到盡量精確檢索的目的，節(jié)省了設(shè)計時間，在設(shè)計當中應(yīng)用簡潔的文字和工程專業(yè)語言正確表達設(shè)計的思想和結(jié)果，綜合應(yīng)用我們所學的知識，特別是應(yīng)用食品工程