用于奶粉生产的降膜式蒸发器传热系数的选取

用于奶粉生产的降膜式蒸发器传热系数的选取

由于该材料在抗弯剂中的速度快、加热时间短、加热温度低、转化率高，对材料中的元素破坏小，因此抗弯剂氧化物非常适合于抗热药物（如乳液、蛋品、果味素、大豆苷和化合物中的维c）等蒸发集中。随着降膜式蒸发器应用领域的不断扩大,降膜式蒸发器在生产过程中产生结焦的实例比较多见。结焦会降低生产能力,影响产品的质量。清洗也十分困难。以RNJM03—2600型三效降膜式蒸发器(并流加料末效出料)用于奶粉生产为例,阐述就如何防止产生结焦方法及注意事项。1降膜式蒸发器的供液量传热系数的选取是否合理是决定降膜式蒸发器是否产生结焦的关键因素之一。由于影响传热系数的因素较多,故计算出的传热系数往往与实际应用所反推算出的传热系数相差较大。对用于乳品生产的三效降膜式蒸发器的传热系数一般在2926～5016kJ/m2·h·℃之间。传热系数选取过大则传热面积小达不到生产能力,传热系数选取过小则传热面积增大,则会引起降膜管供料不足,在降膜管底部容易产生结焦。传热系数计算选取过于保守最为常见,仅以本例加以阐述。各效状态参数见表1,用于一效蒸发的热量量为2921055.603kJ/h,传热系数为4598kJ/(m2·h·℃)。传热面积按下式计算(以下同):式中F—传热面积,m2;Q—热量,kJ/h;T—加热温度,℃;t—沸点温度,℃;K—传热系数,kJ/(m2·h·℃)。则一效传热面积:选取50×1.5×5950mm规格的管子。则降膜管根数:降膜管周边润湿量按下式计算:式中C—周边润湿量,kg/m·h;n—管子根数;—管子中径,m;蒸发强度按下式计算:式中q—蒸发强度;W—蒸发量,kg/h;L—管子长度,m。一效蒸发强度:用于二效蒸发的热量为1374407.199kJ/h,传热系数为3887.4kJ/(m2·h·℃)。二效传热面积:降膜管根数:降膜管周边润湿量:二效蒸发强度:用于三效蒸发的热量为,1335021.191kJ/h,传热系数为3657.5kJ/(m2·h·℃)。三效传热面积:降膜管根数:降膜管周边润湿量:由于周边润湿量不足,因此三效应分双管程,一程为24根,二程为13根,其周边润湿量分别为:三效蒸发强度:总蒸发强度:本例每天连续生产8h后,打开各效下盖观降膜管均无结焦现象,降膜式蒸发器当料液供应不足即降膜管周边润湿量过小。对乳品而言当三效降膜管上端周边润湿量小于二效降膜管上端周边润湿量的0.9倍时则必须进行分程以提高其供液量。三效二程的料液较浓,一般三效二程降膜管底端周边润湿量要大于一程降膜管底端周边润湿量。2分布器的孔径液体分布器是降膜式蒸发器的重要组成部分,其主要作用是使料液均匀地分配给各个降膜管,并使料液沿着降膜管内壁以膜状在料液自身的重力及二次蒸汽流的作用下向下流动。目前应用效果比较好的是盘式分布器。液体分布器的小孔分布及孔径大小至关重要。分布器上小孔应与上管板管间相对应,上下分布器小孔相互交错排列。分布器小孔直径按下式计算:式中q—分配盘上任意个小孔的液体流量,m3/s;do—小孔直径,m;C—小孔流量系数,(C=0.61～0.63);g—重力加速度,9.8m/s2;h—小孔上液位高度,一般取40～50mm。三效二程的料液浓度较高因此其分布器的孔径一般要大于一程分布器的孔径。此外,分布器底部必须平整不得有凹凸不平现象;分布器上小孔要作沉头划窝处理以利于料液均匀分布;分布器上小孔不得有毛刺,一经出现毛刺就容易挂垢,严重会堵塞小孔,使局部降膜管供料不足或偏流而导致结焦。3降膜管结焦的影响在生产过程中蒸发器壳程中是不允许存水的,壳程一旦存有一定水位,则长时间生产将会引起降膜管结焦。如果冷凝水的温度较高,如本例一效壳程冷凝水温度为86℃左右,则壳程存水一是会使冷凝水管管径变小阻力增大;二是接头会有泄漏;三是冷凝水泵克服不了效体、冷凝器壳程真空度的约束,导致排水困难。4节流垫圈安装节流垫圈在降膜式蒸发器中能调节各效壳程的真空度对各效热量是否平衡有一定调节作用。在降膜式蒸发器中一般设有上下不凝气引出管,上下不凝气引出管接头处均设有节流垫圈用以排出调节不凝气体的量。如果节流垫圈孔径过小不凝气不能及时排出,效体加热温度将升高也容易引起结焦。节流垫圈放置应是下不凝气口处的节流垫圈孔径大于上不凝气口处节流垫圈孔径;一效、三效节流垫圈的孔径一般大于二效节流垫圈的孔径。节流垫圈应根据各效加热温度及蒸发温度参数进行调节。5原料奶酸度值热敏性物料如牛奶,降膜式蒸发器对其适应的酸度值在左右乳品行业标准规定用于奶粉生产的鲜奶酸度值不超过18°T。如果原料奶酸度值过大则蛋白质将会变性,蒸发器必结焦,这在奶粉生产行业中都懂得这个道理。因此在生产过程中应严格控制原料的质量,不合格的原料用于生产引起的结焦不属于蒸发器本身的原因。6蒸汽压力、清洗操作蒸发器应严格按操作规程进行,生产过程中不允许随意减少进料量,提高加热温度(或蒸发温度)、杀菌温度。进料量与加热温度一般是衡定的不作调整,当蒸汽压力不稳定时,可调节蒸汽压力保证各效加热、蒸发及杀菌温度在给定参数范围