食品机械与设备课件第七章.pptx

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1、二、加热方式的种类、用途和经济性加热方式基本有三种：利用热源或燃烧燃料产生烟气，直接或间接对物料加热；利用热源产生的蒸汽，通过换热器，将空气、水或油等先进行预热，成为载热体（介质）再直接或间接对物料加热，前者主要是介质与物料进行对流传热的过程，后者主要是介质再通过设备中的器件（管、壁等）对物料进行传导加热的过程；物体被加热产生电磁波，以辐射方式对物料加热。第1页/共37页第二节 工业锅炉一、分类工业锅炉按其容量、结构、所用燃料和按照方式等进行分类。工业锅炉的类型见表72。第2页/共37页二、技术和经济性的指标 （一）蒸发量 蒸发量是指蒸汽锅炉每小时产生的额定蒸汽量。单位是“t/h”或“kg/h

2、”。它表明锅炉容量的大小。热水锅炉每小时的产热量，称为发热量，单位是“kJ/h”。（二）压力 蒸汽锅炉出汽口处的蒸汽额定压力（表压）或热水锅炉出水口的热水额定压力（表压）称为锅炉的工作压力（Pa）工程制单位是“kgf/cm2”或“大气压”。（三）温度 生产饱和蒸汽的锅炉只标明其工作压力，查表可得蒸汽的温度。生产过热蒸汽的锅炉或热水锅炉，必须标明蒸汽过热器出口处过热蒸汽的温度或热水出口处的水温。（四）锅炉的效率 锅炉的效率是指锅炉用于生产蒸汽或热水的热量占所消耗燃料的全部热量的百分比。它是锅炉的最重要的经济指标。一般工业锅炉的效率为6080。（五）煤水比 锅炉单位时间的耗煤量和所产生的蒸汽量之比

3、，称为该锅炉的煤水比，它与锅炉的型式、燃煤品种和运行管理情况有关，一般为1：6l：15。（六）金属消耗率 锅炉的金属消耗率是指制造锅炉耗用的金属重量与其额定蒸发量之比，工业锅炉的金属消耗率为26。第3页/共37页三、结构、工作过程与特点（一）立式弯水管锅炉 由锅壳、炉胆、炉排、炉门、水冷壁和对流耳管等组成。1 1结构 锅壳由钢板卷制焊接而成，用于安装锅炉的部件。炉胆（炉膛）内布置有数根水冷壁，以增大炉内的辐射受热面。锅壳外装有数根对流耳管，其上下两端都与锅壳壁相连接，构成了锅炉的对流受热面。炉膛底部装有炉排。2 2工作过程 锅炉运行时，利用人工添煤，煤燃烧所生高温烟气首先向炉胆和水冷壁传热，继

4、而从炉膛出口流出，横向冲刷对流耳管，同时加热锅壳外壁。烟气绕锅壳半圈后，经烟箱由烟囱排出。锅炉受热面将吸收的热量传递给锅壳上部的炉水，使水加热产生蒸汽。3 3特点 这种锅炉的优点是蒸汽空间较大，运行较稳定；辐射兼对流加热，热效率较高；除垢和清灰都比较方便；结构紧凑，安装、维修方便。其缺点是因辐射受热面太大，不宜用水分和灰分多的劣质煤；金属耗量大。它是一种小容量锅炉，蒸发量为0.20.2、0.40.4、0.70.7和l.0t/hl.0t/h。第4页/共37页第5页/共37页（二）卧式水、火管快装锅炉快装是指锅炉的全部组装工作，包括砌炉墙、做锅炉保温层等都在制造厂内完成，使用单位接到这种锅炉后，能

5、很快地安装使用。1 1结构 卧式快装锅炉由锅筒、前封头、前后管板、链条炉排、送风机、省煤器、烟管、水冷壁管、下降管、集水箱等部分组成。2 2工作过程 燃料燃烧：煤由链条炉排1 1连续自动地将送入炉内燃烧，火焰首先加热炉筒的前半部和二侧的水冷壁管，然后穿过一侧火管束的管内，至前烟箱2 2再返回穿过另一侧火管束，最后经省煤器5 5由送风机7 7从烟囱排出。省煤器是装在烟道内的换燃，利用烟气余热来预热锅炉给水。水循环：水由水泵加压，经省煤器预热后进人锅筒内，通过烟管加热，所生蒸汽由上部输出，水则由锅筒两侧下降到底部，热后再经下降管6 6流人下集水箱到水冷壁管，水、汽再上升到锅筒内，形成水的循环系统。

6、3 3特点 这种锅炉的工作压力在1.3MPa1.3MPa以下，蒸发量为0.50.54t/h 4t/h。优点：锅炉热效率较高，可达8080，体积小，安装简便，投资省，适于烧烟煤和贫煤。缺点：当负荷突然变大时，容易产生大量汽泡，使水、汽难以分离（称汽、水共腾），火管容易结灰，维修不便。第6页/共37页第7页/共37页（三）双锅筒横置式水管锅炉 1 1结构 它由上下锅筒、对流管束、水冷壁管、集水箱、下降管、排污管、链条炉排、加煤斗、炉墙和前后拱等部分组成。辅助设备有省煤器，空气预热器，鼓风机，引风机，给水、除灰，除尘等装置。2 2工作过程燃料燃烧：燃料从加煤斗经炉排送入炉膛内燃烧，烟气从炉膛上部的隔

7、火墙进入对流管束后，再通过锅炉尾部烟道中的省煤器和空气预热器，最后由引风机排人大气。水的循环：锅筒中的水经对流管束下降到下锅筒，然后通过各个联接管，分别进入前、后、左、右的下集水箱，再从各水冷壁管上升送人上锅筒；在上锅筒中所产生的蒸汽，经汽阀输出；另一个循环路线是流入下锅筒的水经前方上升管束，进入上锅筒。3 3特点 这种设备的蒸发量为6 65t/h5t/h以上，工作压力为1 13MPa3MPa。优点是结构紧凑、运行稳定可靠、传热效果好，通用化、系列化程度高。缺点是结构复杂，金属耗量大。第8页/共37页四、选 择（一）一般要求 燃料品种一致；热负荷变化的适应性和压火性能较好；消烟除尘效果好，符合

8、我国工业三废排放试行标准热效率高，燃料消耗少；操作管理方便。劳动强度小，自动化程度高。（二）锅炉的类型、容量及台数 选择锅炉的类型和容量是根据锅炉房的最大设计容量、蒸发压力、燃料的种类及发展规模而定。参见表73。锅炉房最大设计容量Qmax按下式计算：QmaxQ1Q2Q3Q4 （th）式中 Q1一全厂各车间小时最大耗汽量；Q2一全厂生活用汽小时最大耗汽量；Q3一锅炉房自用汽量，一般取58；Q4一管网损失一般取510。第9页/共37页第三节 空气预热设备一、蒸汽加热的空气预热设备（一）空气过滤器 空气过滤器用于滤去空气中的尘埃、烟灰、飞虫等杂质；它由多个过滤单体和框架组成。过滤面积由所需风量确定，

9、可按下式计算：式中 F一过滤面积（m2）Q一通过过滤层的空气量(m3h）。M一过滤强度，即滤层的单位面积所允许的空气负荷m3(m2h），一般为40008000m3(m2h）。空气通过滤层时之阻力可按下式计算：Hf4.9 sv1.8 式中Hf空气通过滤层时之阻力（Pa）；S一滤层之厚度（cm）；v一过滤速度（ms）。第10页/共37页第11页/共37页（二）换热器 1 1结构与特点 换热器又称散热器，是热风系统中的主要装置。它由数个散热排管、疏水阀、球阀和管道组成。图7-57-5为加热蒸汽表压在29.4kPa29.4kPa以上，两个散热排管组合的一种换热器配置。图7 76 6为RSZRSZ型散热

10、排管，由三排交错排列的螺旋翅片管束组成，散热管用无缝钢管，管外绕钢带，然后进行热镀锌制成，散热排管上装有蒸汽进口和汽、水出口。第12页/共37页换热器必须正确地安装，散热排管一般应直立水平安放，即蒸汽进口在上部，汽、水出口在下部，在数个散热排管组合使用时，所有进汽管要并联连总蒸汽管道，不允许两个散热排管串联。连接散热排管进、出口的管道尺寸应相同，防止利用接管来支承换热器。进汽口前的蒸汽管道上可按需要安装压力表。第13页/共37页二、烟气加热的空气预热设备（一）管式热风炉图7-7为多程管式换热器，综合传热系数5063kJ（m2h）。优点是结构简单，容易制造，设备费低。缺点是换热器易漏气，使用寿命

11、短，不易清灰。图7-7为LFS13型热风炉，发热量 543MJ/h，送风量 4000m3/h最高风温130，耗煤量70Kg/h，热效率73。优点是热效率高，对燃料的适应性强，运行可靠，占地面积小。缺点是风温不易控制。清灰较烦，金属耗量大。第15页/共37页（二）无管式热风炉 无管式热风炉又称套筒式热风炉。这种热风炉的特点是炉体除冷风罩外，所有金属面都参加热交换，换热面积大；炉蕊内壁焊有散热片，能够强化换热、降低炉壳体温度、延长使用寿命；散热面多为垂直布置，减少积灰；安装简便。但金属耗量大、造价较高。WR22A型无管热风炉的发热量为 920MJh，耗煤量74kgh，热效率为60。第16页/共37

12、页第四节第四节 加热、冷却和杀菌设备加热、冷却和杀菌设备一、贮槽式换热器中小乳品、食品厂，用于液体物料的加热、冷却与保温。由内胆9、外壳、保温层、行星减速器5和放料旋塞11等组成。内胆用不锈钢制造，外壳采用优质碳素钢，外覆玻璃棉及镀锌铁皮保温层。内胆与外壳间为传热夹层，当夹层内通人蒸汽或热水时，可对贮存在内胆中的物料进行升温或保温。第17页/共37页二、筒式换热器第18页/共37页第19页/共37页（二）使用方法1准备工作 先将一批罐头装在杀菌车上，再送入杀菌器内，随后将门锁紧，打开排气阀、泄气阀、排水管，同时关闭进水阀和进压缩空气阀。2供汽和排气 将蒸汽阀门打到最大，按规定的排气规程排气，蒸

13、汽量和蒸汽压力必须充足，使杀菌器迅速升温，将器内空气排除干净，否则杀菌效果不一致。排气结束后，关闭排气阀。当达到所要求的杀菌温度时。关小蒸汽阀，并保持一定的恒温时间。3进气反压 在达到杀菌的温度和时间后，即向杀菌器内送人压缩空气，使杀菌器内的压力，略高于罐头内的压力，以防罐头变形胀裂，同时具有冷却作用。由于反压杀菌，压力表所指示的压力包括器内蒸汽和压缩空气的两种压力，故温度计和压力计的读数，其温度是不对应的。4进水和排水 当蒸汽开始进人杀菌器时，因遇冷所产生的冷凝水，由排水管排出，随后关闭排水管。在进气反压后，即启动水泵，通过进水管向器内供充分的冷却水。冷却水和蒸汽相遇，将产生大量气体，这时需

14、打开排气阀排气。排气结束再关闭排气阀。冷却完毕，水泵停止运转，关闭进水阀，打开排水阀放净冷却水。5启门出车 冷却过程完成后，打开杀菌器门，将杀菌车移出，再装人另批罐头进行杀菌。第20页/共37页（一）列管式换热器第21页/共37页（二）螺旋管式换热器 由壳体、螺旋管、蒸汽管、调节器和输料泵等组成。螺旋管制成扁形，并缠绕在壳体内的中心圆柱上。工作时液料通过泵由液料人口进人螺旋管内，自下向上流动，从出料管排出，装人瓶或罐内。蒸汽自上方输人壳内与螺旋管之间，对管内的料液加热。这种换热器主要用于果汁的巴氏短时杀菌，杀菌温度888895C95C，杀菌时间为202060s60s。特点是结构简单，操作方便，

15、容易清洗，能连续生产。第22页/共37页（三）套管式换热器 l l 结构 它由供料泵、加热器、套管、贮槽、中间泵、仪表和阀门等组成。2 2使用和操作 清洗：向贮槽1616内注清水，然后打开进料三通旋塞5 5的循环通道，即关闭进料通道，启动供料泵，用清水洗清灭菌机；当贮槽中的水将放尽时，再转动进料三通旋塞5 5。供料；与上述操作同时打开蒸汽阀门1 1，料液进人套管8 8进行预热，再进人蛇形管内进行高温瞬时灭菌，然后返回套管进行冷却，最后通过出料三通旋塞1515输出。回流：若经一次灭菌没有达到要求，可转动出料三通旋塞，使料液回流贮槽，重新送人管内再次灭菌，直达符合要求为止。清洗：每班次灭菌结束时，

16、将最后的料液通过进料三通旋塞后，立即转动旋塞，使贮槽内的水流人，进行清洗直到排出水变清为止，同时关闭蒸汽阀，并放净加热器内的蒸汽。当连续使用时，每隔68h后，需进行清洗。第23页/共37页3性能和特点 RP6L-4O型单泵灭菌机的性能和主要技术参数是生产能力为4000L/h蒸汽压力为800kPa，进料温度416，出料温度6065，高温灭菌温度115135，高温保持时间为4s。该机的特点是采用超高温瞬时灭菌，液料的营养和色香味损失很少；灭菌效率高，能利用余热、节能效果好；在完全密闭的条件下操作，符合食品卫生要求；操作方便；占地面积小。它是比较先进的灭菌设备。四、板片式换热器：第24页/共37页

17、3 3优缺点和技术参数 （1 1）传热效率高。由于换热板间距小，板面上有波纹或凸凹状花纹，流体高速通过，形成湍流，故传热系数高，一般可达350035004000W/4000W/(m(m2 2)（2 2）结构紧凑。板式换热器在较小的结构内可容纳较大的传热面积。按单位体积的结构中所占传热面积算比管式换热器高4 47 7倍。(3(3）适应性广。增减换热板数，改变板的组合，可满足多种不同生产工艺的要求。（4 4）适于处理热敏性的物料。因物料在换热器内通过的时间短，受热所产生的损失少。(5(5），便于清洗、操作安全。拆装容易，可就地清洗，流体有泄漏时易发现，能保持良好的卫生条件。（6 6）连续作业，可配

18、置自动控制装置。（7 7）若加热温度过高，可使垫圈老化，或垫圈从换热板上脱落。（8 8）因安装不当或垫圈变形断裂，使流体漏泄。现国产BPBP2 2-d-d系列板式换热器的主要技术参数：生产能力200020003000L/h3000L/h，换热总面积5 513m13m2 2，牛乳进口温度55，杀菌温度8585，保温时间15s15s，热水进口温度9090，蒸汽消耗量72.372.3220kg/h220kg/h，工作蒸汽压力500kPa500kPa。杀菌温度控制误差土22。主机质量591591759kg759kg。第25页/共37页第五节第五节 预煮、煮制设备预煮、煮制设备 预煮：食品热加工的一种，

19、一般为中间工序。预煮的目的：破坏原料中的多酚氧化酶，保持颜色；排除气体;破坏原生质，提高出汁率;杀灭部分微生物;提高新鲜度;加快干燥速度等。预煮机型式：1、间歇式：夹层锅、预煮槽 2、连续式：链带式、螺旋式一、夹层锅：1、可倾式：主要用于烧煮一些固体物料。2、固定式：主要用于液体物料的烧煮。3、带有搅拌器：主要用于加热粘稠物料或锅体容积大于300升第26页/共37页夹 层 锅第27页/共37页第28页/共37页二、链带式连续预煮机链带式连续预煮机：括刮板式、斗槽式第29页/共37页三、螺旋式连续预煮机1、螺旋尺寸计算 a、螺旋直径 D b、螺旋长度 L L s n2、功率计算 水平：NPBPV9.8qVL09.8GL0 倾斜：N9.8G(L0+H)/3、热耗计算：QG C(T2T1)第30页/共37页四、溢流煮浆机 由五个煮浆罐、连接管、阀门、水泵、生浆罐和熟浆罐等组成。该机用于豆浆的杀菌和去腥味。作业时用泵将生豆浆送人第一煮浆罐内，通人蒸汽加热，第一罐浆满后，从其上口溢到第二煮浆罐内，如此逐级溢流并升温，平均每罐升温10以上，进口40，出口90，处理量与温度均能自动控制，操作简单，连续作业，蒸汽耗量小。煮制能力为500OKg/h。第31页/共37页感谢您的观看！第37页/共37页