发布时间 : 星期一 文章年产40000吨浓缩苹果汁的工厂设计更新完毕开始阅读a4e511f64693daef5ef73d51
则每根膜管长L＝＝＝3820 mm；
故技术指标如下表所示。
表3-2 单个膜管性能
型号 直径×长度 过滤面积 滤膜材料
不可溶固形物允许含量 技术要求 处理温度
表3-3 膜堆性能(依膜管数增减)
使用膜管数量 过滤面积 果汁回收率 装机功率 结构材料
20×30个 4.7124 m
96%～98%(不可溶固形物初始含量≤3% ,且两次过滤) 50kW
全部为不锈钢SUS304
2
KJ-ESUF9050W 100×3820mm
7854 mm2
聚丙烯中空纤维和复合聚砜中空膜 ≤30% 40t/h 50～55℃
(10)蒸发器
运用两台意大利TMCI生产的5效管式蒸发器。采用管式蒸发器可以降低单位产品的蒸汽消耗量，比较经济。而中央循环管式蒸发器有“标准式蒸发器”之称，其加热室由垂直管束组成，中间有一根直径很大的管子，能促进溶液的自然循环，提高管内的对流传热系数，强化蒸发过程。选用这种蒸发器是由于其结构紧凑、制造方便、传热效果好及操作可靠等优点。
生产能力：40t/h； 电功率：55kw；
物料流量G＝87.14t/h×(100%－0.5%-0.2%－0.2%－13.2%－0.4%－0.1%)＝74.42 t/h；
苹果汁质量密度接近于水，故其密度ρ取10kg/m，则质量流量为 V＝G/ρ＝74.42×103kg/h÷103kg/m3＝74.42 m3/h；
定蒸发时间为30min，V有效：设备有效容积；V：流量；τ：滞留时间； V有效＝Vτ＝74.42÷60 m3/ min×30min＝37.21 m3；
取蒸发器两台，即n＝2，填充系数Φ取70%，则单台设备有效容积
3
3
V单＝＝＝26.58 m；
3
3
① 现按总容积26.58 m计算
V全＝V桶＋2 V封＝26.58m3，封头折边忽略不计，以方便计算： 则V全＝0.785D2×2D＋π/24×D3×2＝26.58m3
解方程得：D＝2.439m； 取D＝2.43m，则H＝2D＝4.86m；
根据《生物工程工厂设计概论》通用桶罐系数表，查得筒体壁厚13mm，封头壁厚15mm，封头高为H封＝ha＋hb＝636 mm＋64 mm＝700 mm。
② 验算全容积V全：
V’全＝0.785D×2D＋π/24×D×2＋0.785D×0.07
＝0.785×2.432×2×2.43＋π/24×2.433×2＋0.785×2.432×0.064 ＝26.58 m3＝V全
为了使溶液有良好的循环，中央循环管的截面积一般为其他加热管总截面积的40%-100%；加热管高度一般为1-2m；加热管直径在25-75mm之间。
取加热管高度为1 m，加热管直径为70mm，中央循环管的截面积为其他加热管总截面积的40%，设蒸发器里面共有650根加热管，
则加热管总截面积S热＝0.785×0.072×650＝2.50m2； 中央循环管的截面积S中＝40%S热＝0.4×2.50m2＝1.00m2；
S热＋S中＝3.50m2＜4.64 m2＝0.785×2.432＝0.785D2(蒸发器横截面积)，符合要求。
2
3
2
故中央循环管的直径D中＝(11)无菌灌装机
＝＝1.13 m。
采用意大利FBR生产的无菌灌装机，国内尚无同类产品可以替代。另外这个工段关系到产品的安全性和保质期，质量要求高。
生产能力：13t/h；电功率：30kw。
表3-4 主要生产设备一览表
序号 1 2 3 4 5 6
生产设备 小提升机 检果台 大提升机 毛刷机 洗果机 破碎机
技术要求 45 t/h 45 t/h 45 t/h 45 t/h 45 t/h 45 t/h
生产厂家 意大利TMCI 意大利TMCI 意大利TMCI 意大利TMCI 上海神农 德国BELLMER
台数 2 2 2 1 1 2
7 8 9 10 11 12 13
带式压榨机 国产压榨机
罐群 国产超滤设备 5效管式蒸发机 无菌灌装机
锅炉
45 t/h 45 t/h 40 t/h 40 t/h 13 t/h 40 t
德国BELLMER 江苏靖江 温州强力机械阀门厂
意大利TMCI 意大利FBR
2 1 30 2 2 1 2
4 热量衡算
4.1整个车间热交换流程图：
物料(20℃) 塔水(20℃) 料液(50℃) 预巴杀 酶解 (97℃、30s) (50℃) 冷却 蒸发浓缩 (5效) 料液 塔水(10℃) (50-60℃) 冰水(二乙无菌灌装 醇、﹣10℃)(10℃) 冷却到20℃ 冷却到10℃ 后巴杀 (97℃、30s) 图4-1 热交换流程图
4.2第一次巴氏杀菌耗能估算
在预巴氏杀菌工段，20℃的物料被加热到97℃，再利用这些热量去预热进入预巴氏杀菌之前的20℃的物料，97℃的物料降温到60℃。因此相当于计算将20℃的物料加热到60℃所消耗的能量。(注：由于苹果汁的焓与水相似，因此后面均按照水的焓计算，均不考虑热损失。)
20℃到60℃所消耗的热量(Hl、H2、R引用表4-2、4-1的数据)：
Q＝qm,h(Hl- H2)＝74070 kg/h×(251.67 kJ/kg－84.48 kJ/kg)＝1.24×107kJ/h
qm,h：物料的质量流量,kg/m；Hl：60℃时果汁的焓，kJ/kg；H2：20℃时水的焓，kJ/kg。 消耗的蒸汽量：
＝4480.09kg/h
4.3蒸发浓缩耗能估算（五效蒸发器）
(1)各效蒸发水量 已知原料液处理量为：G＝
＝37035kg/h