摘 要:本課題來源于工程實際。濃縮裝置是食品加工的主要單元設備之一，果汁大多為熱敏性物料，對熱敏性物料的快速濃縮一直是食品加工的難點，課題在了解快速濃縮基本原理的同時，設計一套快速濃縮單元裝置，該裝置具有實際使用價值。

果汁是指水果以壓榨或提取所得的汁液。果汁具有天然果實的風味，不但能解渴，還內含多種對人體健康有益的維生素、礦物質、微量元素及生物活性物質等，具有極高的營養價值和保健功能。果汁飲料因其原汁原味而備受大眾的青睞，作為新世紀綠色健康飲品，正日益成為消費者追逐的熱點。果汁通常是熱敏性物料，又要提高產量并保證果汁的風味，要求果汁（尤其是蘋果汁）必須在較低溫度下快速濃縮。本課題為實現這一要求同時可工業化生產進行了一定的探索。

國內外對果汁需求量逐年提高，尤其是蘋果汁。但由于果汁的特殊生物特性作用，要保證風味和顏色工藝和設備都要有較高的要求。國內外在這方面通常用膜蒸發器的方法并保持真空來實現，但由于這種情況下液膜主要靠蒸汽推動，傳熱和速度都不是很高。也有的使用膜組分離技術但由于產量和效率都有限，很難實現工業化。傳統的熱濃縮的方法如：盤管式單效真空濃縮器，果汁在罐內被通蒸汽的盤管加熱而濃縮，結構簡單，間隙作業但其傳熱面積小，料液循環差，生產能力小，較少用于濃縮；另外還有強制循環式濃縮鍋，果汁在管外濃縮，流速大，傳熱效果號，第一罐強制循環，第二罐自然循環，適宜與有結晶析出的易積垢的果汁濃縮，一般濃縮番茄汁，但功耗大；刮板式薄膜蒸發器也用于果汁濃縮，刮板旋轉使得果汁成薄膜，料液受熱時間短，傳熱系數高，結構簡單，易清洗，易保養，適用于濃縮高粘度物料或含有懸浮顆粒的料液，而不致結焦，積垢，可濃縮各種果汁。諸如其他濃縮器還有：雙效片式蒸發器，三效四罐式濃縮裝置，冷凍濃縮裝置，反滲透濃縮裝置等，各有優缺點。現在主要是發展方向是提高傳熱的效率和濃縮的速度并同時保證果汁的品質。

本裝置可使物料在加熱面上停留時間短，同時具有蒸發強度高，可使物料取得較高濃度，提高產品質量。可廣泛應用于各類果汁的濃縮，同時能夠保證風味，顏色和品質。尤其是應用于具有廣泛前景的蘋果汁濃縮。市場需求較大。還可通過調整適用于不同的生產規模需要。具有實際使用價值。

關鍵詞：果汁；濃縮；離心蒸發

目錄

摘要

ABSTRACT

第1章 果汁濃縮裝置簡介-1

1.1果汁濃縮技術研究進展-1

1.1.1果汁飲料的分類-1

1.1.2濃縮果汁的發展趨勢-1

1.1.3果汁濃縮技術的分類及裝置簡介-1

1.2離心薄膜蒸發器工作原理與特點-3

第2章 離心薄膜蒸發器的濃縮部件設計-5

2.1 主要結構的參數計算和設計-5

2.1.1 物料與熱量衡算-5

2.1.2碟片的設計-6

2.1.3套環的設計-10

2.1.4進料管（清洗管）的設計-12

2.1.5二次蒸汽接管的設計：-13

2.1.6外筒體與內轉鼓的設計計算-13

2.2 結構設計-16

2.2.1下底碟片的結構設計-16

2.2.2筒體的結構設計-17

2.2.3緊環的結構設計-18

第3章傳動部件和機械密封的總體設計-19

3.1 電機的選型-19

3.2 帶傳動的設計計算-19

3.2.1 帶傳動的主要技術參數-19

3.2.2 小帶輪的設計-21

3.2.3 大帶輪的設計-22

3.2.4 帶輪安裝-23

3.3 機械密封的設計-23

3.3.1 機械密封的參數計算和設計-23

3.4 主要結構設計-24

3.4.1 傳動軸的設計-24

3.4.2底蓋的設計-27

3.4.3機座的設計-28

第4章心薄膜蒸發器的后續設計-30

4.1 離心薄膜蒸發器用于濃縮單元操作介紹-30

4.2 本設計的后續設計方向-31

4.2.1 細化設計的結構、工藝要求和改善傳動系統-31

4.2.2 完成相關的配套設備的選擇和設計-31

4.2.3完善整個系統的工藝和制定設備使用及維護要點-31

4.2.4優化設計裝置（規格）達到最佳的市場價值-32

第5章結論與展望-34

5.1結論-34

5.2不足之處及未來展望-34

參考文獻-36

致  謝-38