摘 要:本课题来源于工程实际。浓缩装置是食品加工的主要单元设备之一，果汁大多为热敏性物料，对热敏性物料的快速浓缩一直是食品加工的难点，课题在了解快速浓缩基本原理的同时，设计一套快速浓缩单元装置，该装置具有实际使用价值。

果汁是指水果以压榨或提取所得的汁液。果汁具有天然果实的风味，不但能解渴，还内含多种对人体健康有益的维生素、矿物质、微量元素及生物活性物质等，具有极高的营养价值和保健功能。果汁饮料因其原汁原味而备受大众的青睐，作为新世纪绿色健康饮品，正日益成为消费者追逐的热点。果汁通常是热敏性物料，又要提高产量并保证果汁的风味，要求果汁（尤其是苹果汁）必须在较低温度下快速浓缩。本课题为实现这一要求同时可工业化生产进行了一定的探索。

国内外对果汁需求量逐年提高，尤其是苹果汁。但由于果汁的特殊生物特性作用，要保证风味和颜色工艺和设备都要有较高的要求。国内外在这方面通常用膜蒸发器的方法并保持真空来实现，但由于这种情况下液膜主要靠蒸汽推动，传热和速度都不是很高。也有的使用膜组分离技术但由于产量和效率都有限，很难实现工业化。传统的热浓缩的方法如：盘管式单效真空浓缩器，果汁在罐内被通蒸汽的盘管加热而浓缩，结构简单，间隙作业但其传热面积小，料液循环差，生产能力小，较少用于浓缩；另外还有强制循环式浓缩锅，果汁在管外浓缩，流速大，传热效果号，第一罐强制循环，第二罐自然循环，适宜与有结晶析出的易积垢的果汁浓缩，一般浓缩番茄汁，但功耗大；刮板式薄膜蒸发器也用于果汁浓缩，刮板旋转使得果汁成薄膜，料液受热时间短，传热系数高，结构简单，易清洗，易保养，适用于浓缩高粘度物料或含有悬浮颗粒的料液，而不致结焦，积垢，可浓缩各种果汁。诸如其他浓缩器还有：双效片式蒸发器，三效四罐式浓缩装置，冷冻浓缩装置，反渗透浓缩装置等，各有优缺点。现在主要是发展方向是提高传热的效率和浓缩的速度并同时保证果汁的品质。

本装置可使物料在加热面上停留时间短，同时具有蒸发强度高，可使物料取得较高浓度，提高产品质量。可广泛应用于各类果汁的浓缩，同时能够保证风味，颜色和品质。尤其是应用于具有广泛前景的苹果汁浓缩。市场需求较大。还可通过调整适用于不同的生产规模需要。具有实际使用价值。

关键词：果汁；浓缩；离心蒸发

 

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 果汁浓缩装置简介-1

1.1果汁浓缩技术研究进展-1

1.1.1果汁饮料的分类-1

1.1.2浓缩果汁的发展趋势-1

1.1.3果汁浓缩技术的分类及装置简介-1

1.2离心薄膜蒸发器工作原理与特点-3

第2章 离心薄膜蒸发器的浓缩部件设计-5

2.1 主要结构的参数计算和设计-5

2.1.1 物料与热量衡算-5

2.1.2碟片的设计-6

2.1.3套环的设计-10

2.1.4进料管（清洗管）的设计-12

2.1.5二次蒸汽接管的设计：-13

2.1.6外筒体与内转鼓的设计计算-13

2.2 结构设计-16

2.2.1下底碟片的结构设计-16

2.2.2筒体的结构设计-17

2.2.3紧环的结构设计-18

第3章传动部件和机械密封的总体设计-19

3.1 电机的选型-19

3.2 带传动的设计计算-19

3.2.1 带传动的主要技术参数-19

3.2.2 小带轮的设计-21

3.2.3 大带轮的设计-22

3.2.4 带轮安装-23

3.3 机械密封的设计-23

3.3.1 机械密封的参数计算和设计-23

3.4 主要结构设计-24

3.4.1 传动轴的设计-24

3.4.2底盖的设计-27

3.4.3机座的设计-28

第4章心薄膜蒸发器的后续设计-30

4.1 离心薄膜蒸发器用于浓缩单元操作介绍-30

4.2 本设计的后续设计方向-31

4.2.1 细化设计的结构、工艺要求和改善传动系统-31

4.2.2 完成相关的配套设备的选择和设计-31

4.2.3完善整个系统的工艺和制定设备使用及维护要点-31

4.2.4优化设计装置（规格）达到最佳的市场价值-32

第5章结论与展望-34

5.1结论-34

5.2不足之处及未来展望-34

参考文献-36

致  谢-38