毕业设计---异型竖板式降膜蒸发器的设计

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1、 毕业设计（论文）选题审批表毕业设计（论文）选题审批表 届：2011 学院（系） ：机械工程学院 专业：过程装备与控制工程 2010 年 10 月 20 日 学生姓名 学号 指导教师 职称 讲师 所选题目 异型竖板式降膜蒸发器的设计 题目来源 生产实践（科学技术、生产实践、实验室建设、社会经济、自拟、其它） 选题理由（选题意义、拟解决的问题、对专业知识的综合训练情况等） ： 浓缩是许多乳制品生产过程中的一个重要环节，因此，浓缩的蒸发设备是牛奶生产过程 中的关键设备。考虑到其耗能量较大，故从节能的角度出发，我们对蒸发设备进行了研究。 本课题主要是设计一种新型高效的蒸发设备异型竖板式降膜蒸发器。这

2、种蒸发设备不仅 传热效率高，而且可以连续操作。此次设计对工程生产具有一定的指导意义。 这次毕业设计所涉及的范围涵盖了大学四年来所修的主要课程内容，通过这次设计可以提高学生对专 业知识的综合应用能力，将所学到的知识运用得更加灵活自如，为将来参加工作、独立解决问题打下良好 的基础。 签字： 年 月 日 指导教师意见 院（系）专家组意见 教研室（研究所）意见 签字： 年 月 日 签字： 年 月 日 签字： 年 月 日 注： （1） “选题理由”由拟题人填写。 （2）本表一式二份，一份院系留存，一份发给学生，最后装订在毕业设计说明书（毕业论文）中。 本科毕业设计任务书本科毕业设计任务书 题目：异型竖板

3、式降膜蒸发器的设计题目：异型竖板式降膜蒸发器的设计 一、原始依据（文献综述等） 现今社会的乳制品行业已达到空前的繁荣，有消毒牛乳、酸牛乳、淡炼乳、甜炼乳、奶 粉、麦乳精、奶油、干酪等，还有各种饮料和冷食。牛乳之所以深受人们的喜爱，是因为它 有以下特点：牛乳经杀菌后不需要进行任何调理剂可使用；牛乳可以被人体几乎全部消化吸 收；牛乳含有各种营养成份，适合人体生理需要；牛乳还有能促进人体生长发育以及维持健 康水平的几乎一切必需的营养成份；为了取得与牛乳同等量的营养成份，若用其他谷物提供， 在数量上要比牛乳多消耗好几倍。因此，牛乳可以被认为是迄今为止的一种比较理想的营养 食品。 根据牛乳的特性，对牛乳

4、的浓缩提出了各种方案，其中最突出的是管式蒸发器和板式蒸 发器。近期，板式蒸发器的研究有了很大的突破，大有代替管式蒸发器的趋势。此次毕业设 计就是根据板式蒸发器的特点，总结前人的经验，设计出新型的板式蒸发器。 浓缩是许多乳制品生产过程中的一个重要工序。在奶粉的生产过程中，约有 84%的水分 通过浓缩除去。浓缩蒸发水分是干燥蒸发水分的 5.4 倍。由此可见，用于浓缩的蒸发设备是 奶粉生产的关键设备。 由于乳液为热敏性物料，这就要求其蒸发过程中温度不宜过高，乳液在蒸发设备中的停 留时间也不宜太长。为了适应这一要求，真空降膜蒸发设备被广泛用来进行乳液的浓缩。多 效降膜蒸发设备有许多优点，其浓缩比大、粘

5、度范围大、传热效果好、蒸汽和水的耗量少、 处理量大。而且在降膜蒸发器中，乳液的蒸发温度低，受热时间短，营养成份损失少，有利 于提高产品的质量，保持良好的色、香、味。并且也便于实现过程的自动化。 但对于管式降膜蒸发器，却存在不少的缺点，主要有：物料不能循环；当管内流体速度 较大时，会引起液体分布不均，造成传热系数下降，并有干壁现象发生，这在食品加工行业 中是绝对不允许的。而板式蒸发器却很好地解决了这些问题，适用范围比较广，因此渐渐被 人们所认可。 蒸发浓缩过程需要消耗大量的热能，为了节约能量，国内外大部分乳品厂家已采用了多 效降膜蒸发设备，并采用了二次蒸汽再利用技术。与此同时，科技工作者还致力于

6、提高降膜 蒸发器设计的合理性，这也是节能措施的一个重要方面。 降膜板式蒸发器目前还处于探索阶段。从生产来看，各项技术指标均达到了预期的满意 效果，是一种新型的高效节能蒸发设备。因此，它将以全新的姿态出现在各食品加工行业里。 它采用了波纹状的异性板片来代替了传统的长管式加热元件，液体自上而下自由流动，且降 膜蒸发。由于布液器的均匀布液，加热面的有效利用率高。试验测定，如果生产能力一定所 需的加热面积与管式相比可减少 2530%，因而大大提高了加热蒸发的热效率。同时，板式 降膜蒸发器的物料走板的外侧，只要适当设置观察孔，就可以方便地观察物料的流动情况， 便于随时检查和调整，因此这种设备为我们的操作和管理带来了方便；而且也便于随时观察 加热面的结垢情况，并及时加以清洗，因此，这种设备又为我们清洗污垢带来了方便。另外， 这种装置的一大突出的优点就是节能。和强制循环的其他设备相比，循环泵所需动力只是强 制循环的 1/3 的，如果在配置一定的节能装置，如在二次蒸汽的出口处配置合适的水力喷射 装置，重新利用二次蒸汽，从而可使蒸汽的用量减少