【正文】 菌灌裝機(jī)自帶無(wú)菌室，在和外界隔離的條件下，利用機(jī)械手自動(dòng)完成開蓋、灌 裝、計(jì)量、關(guān)蓋等過程，因此無(wú)任何污染，特別適合水果原汁無(wú)菌充填灌裝。 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 型號(hào) KLZT15 生產(chǎn)能力 10t/h 真空度 — 配用功率 8kw 外形尺寸 1750179。 1200179。 采用 22 臺(tái)杭州圣亞機(jī)械閥業(yè)有限公司 主要技術(shù)指標(biāo)如表所示。 600mm179。 過濾機(jī) 本機(jī)為不銹鋼多層板框式過濾機(jī)，適用于濃度 50%以下粘度較低、含渣量較少的液體作密閉過濾以達(dá)到提純滅菌，澄清等精濾半精濾要求根據(jù)生產(chǎn)能力，選用 兩臺(tái) 溫州飛越機(jī)械設(shè)備公司生產(chǎn)的板框式過濾機(jī)： 主要技術(shù)指標(biāo)如表 所示。同時(shí)還具有節(jié)能、自動(dòng)化程度高、自動(dòng)進(jìn)出料，連續(xù)工作、通用性強(qiáng)、壓濾充分，濾餅含水濾低、操作維修方便等特點(diǎn)，是一種高出汁率榨汁設(shè)備。采用超級(jí)壓榨倉(cāng)，全液壓驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)，可編程控制器（ PLC）控制，可提供多種工藝曲線，具有自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)卸料功能。2600179。2200mm 配用功率 / KW 18 帶式壓榨機(jī) 對(duì)破碎的 橙子 進(jìn)行壓榨取汁，這 一步關(guān)系到產(chǎn)品得率，因此選用 一 臺(tái)德國(guó)BELLMER 生產(chǎn)的帶式壓榨機(jī)。BGD— 30 破碎機(jī)基本參數(shù)如表 54所示： 17 表 54 破碎機(jī)基本參數(shù)表 型號(hào)： BGD— 30 生產(chǎn)能力 T/h 30 外形尺寸 2500179。特點(diǎn)是 以風(fēng)機(jī)風(fēng)力使水產(chǎn)生強(qiáng)烈攪拌運(yùn)動(dòng)， 使物料在水中翻滾，同時(shí)安置在進(jìn)料口的高壓水管噴頭將物料用水力推送到下道工序。每臺(tái)參數(shù)如表 52 所示： 表 52 揀果機(jī)基本參數(shù)表 型號(hào)： 2021 生產(chǎn)能力 T/h 30 有效寬度 / mm 2500 有效長(zhǎng)度 /m 12 配用功率 / KW 洗果機(jī) 對(duì) 橙子 進(jìn)行清洗，主要是去掉黏附的雜物之后進(jìn)行高壓水流噴射清洗。對(duì)比進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格，相差比例不大，因此選用 三 臺(tái)意大利 TMCI 生產(chǎn)的斗式提升機(jī)，為滿足每小時(shí) ，每臺(tái)生產(chǎn)能力為 15T/h。 生產(chǎn)的物料衡算數(shù)據(jù)如表 51所示： 表 51生產(chǎn)物料數(shù)據(jù)一覽表 名稱 數(shù)據(jù) 橙 汁產(chǎn)量 T/h 班產(chǎn)量 /T 原料處理量 T/h 原料處理量 T/班 生產(chǎn)一噸成品耗用原料量 / T 生產(chǎn)工段 斗式提升機(jī) 提升機(jī)的目的是將水流輸送槽送來(lái)的 橙子 提升到揀果臺(tái)，此段整個(gè)車間的咽喉要道，如果設(shè)備停止工作，后段將無(wú)果加工。 90+2 179。 d= ==36mm， 查表選取管徑 Dg40 第五章 輔助設(shè)備選型及水、電、氣估算 根據(jù) 前兩 章的物料衡算可知， 生產(chǎn)期分為旺，淡兩季，每天生產(chǎn)班次為： 淡季二班，旺季三班，夏季 7,8,9 月是生產(chǎn)旺季，工作日為 90 天； 1， 3,4,5， 10,11,12為淡季，工作日為 195 天；余下 80天為節(jié)假日和設(shè)備檢修日。1800 管路設(shè)計(jì) 總 進(jìn)水管 管材選擇：采用鍍鋅焊接鋼管， 查表取流速 Q=Fv=πD2v/4 Q=D= 查表取管徑為 Dg100 蒸汽管道 管材選擇：采用無(wú)縫鋼管 查表取流速 25m/s, Q=Fv=πD2v/4 Q=179。 高） /mm 2021179。 結(jié)論 滅菌設(shè)備熱交換器工藝衡算結(jié)果如表 411 所示： 表 411 熱交換器工藝衡算結(jié)果匯總 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 熱交換器傳熱面積（兩臺(tái)） 2122m 熱交換器參數(shù) 見表 4— 3 15 管程損失 殼程損失 1330Pa 傳熱系數(shù) 21420 /W m K 裕度 % 根據(jù)熱交換器選型計(jì)算結(jié)果，高溫滅菌設(shè)備 選用 兩 臺(tái) RP6L40 套管式高溫滅菌設(shè)備，其主要技術(shù)參數(shù)如 表 412所示 表 412 P6L40 套管式高溫滅菌設(shè)備 參數(shù)表 型號(hào)： RP6L40 處理能力 /（ t/h） 25 滅菌溫度 /℃ 90100 蒸汽壓力 / KPa 需泵數(shù)量 2 高溫保持時(shí)間 /s 10 設(shè)備質(zhì)量 /Kg 850 電動(dòng)機(jī)功率 /(Kw/臺(tái) ) 3 料液出口溫度 /℃ 40 電動(dòng)機(jī)型號(hào) Y900L4 外形尺寸（長(zhǎng) 179。以上計(jì)算出 0Re 1570? 。以上計(jì) 算出 5Re 10i ??，再計(jì)算 Pri 。初選管式換熱器基本參數(shù)如表 410所示： 表 410 熱交換器 基本參數(shù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 殼徑 D(DN) 600mm 管尺寸 25 mm? ? 管程數(shù) pN (N) 4 管長(zhǎng)（ L） 6m 管數(shù) n 188 管排列方式 正方形斜角 45 度 中心排管數(shù) 10 管心距 32mm 管程流通面積 傳熱面積 A 2m 阻力損失計(jì)算 1. 管程 流速 20213 6 0 0 3 6 0 0 3 5 /0 .0 1 4 8iiivu m sS? ? ? 12 雷諾數(shù) 560 . 0 2 3 5 1 . 9 6R e 6 . 5 1 02 . 1 1 0i i ii idu ?? ???? ? ? ?? 摩擦系數(shù) 取管絕對(duì)粗糙度 ?? ，得相對(duì)粗糙度1/ / 20 5d? ?? ? ? 管內(nèi)阻力損失 2 26 3 5 1 . 9 60 . 0 4 3 6 0 12 0 . 0 2 2iiii i ulp P ad ?? ?? ???? ? ? ? ? ??? ?????? 回彎阻力損失 23 1 6 0 1 .22iir up P a???? ? ? ????? 總損 失 ()t t s pp pi pr F N N? ? ? ? ? () 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： ( 360 1 160 ) 1 4 K Pa? ? ? ? ? ? ? 2. 殼程：取折流板間距 h= 計(jì)算截面積 ? ?002() 10 cS h D n dm? ? ?? ? ? ?? 計(jì)算流速 0 348 75 / 360 0128 0 /ums? ?? 雷諾數(shù) 0 0 00 0Re du??? () 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 0 3 25 08 128 0Re 101570 ?????? 0Re 500 摩擦系數(shù) 0 0 .2 8 8 0 .2 8 8055 0 .6Re 1 5 7 0f ? ? ? 擋板數(shù) 61 1 2 90 .2B lN h? ? ? ? ? 管束損失 20010 ( 1 ) 2cB up F f n N ???? ? ? ???? 13 () 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 21 128 0 10 ( 29 1 ) 2537pPa???? ? ? ? ? ? ? ????? 缺口損失 200223 .522 0 .22 9 3 .5 6 4 00 .6620BuhpNDPa?????? ? ????????????? ? ? ?????? 殼程損失 ? ? ? ?12 5 3 7 6 2 0 1 .1 5 1 1 3 3 0s S Sp p p F N P a? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 經(jīng)核算，管程和殼程阻力損失均不大，適用。 設(shè)所需單管數(shù)為 n，采用 25 mm? ? 的無(wú)縫鋼管，管內(nèi)體積流量為： 20 .0 2 3 0 3 6 0 04ivn ?? ? ? ? （ ） 數(shù)據(jù)代 入式 ，得： 3340002 10 /ivmh??? 解得 n=44 根。 管內(nèi)水蒸汽黏度較小，管內(nèi)流速取 u=5m178。 兩流體溫差較大 ，同時(shí) 橙汁 易產(chǎn)生污垢，不宜采用板式換熱器進(jìn)行滅菌作業(yè)，而是采用管式熱交換器。K 進(jìn)行估算。 2111122195 50 140 50140 95 50ttPTtTTRtt? ?? ? ???? ?? ? ??? mmtt??? ?? ? （ ） 根據(jù)溫差校正系數(shù) ? ?,PR??? ，查的 ?? 數(shù)據(jù)代入式 ，得： 45mt? ? ? ?℃ 為求得傳熱面積，需求得傳熱系數(shù) K，而 K 值與給熱系數(shù)和污垢熱阻等有關(guān)，在熱交換器的直徑，流速等參數(shù)未確定時(shí)，給熱系數(shù)也無(wú)法確定，所以只能對(duì) K值進(jìn)行估算，水蒸汽與果蔬飲料間進(jìn)行熱交換時(shí)， K 值范圍大致為9001500W/m2178。 按 橙汁 加熱所需計(jì)算換熱器的熱流量： ? ?2 2 2 1spQ m c t t?? (). 將數(shù)據(jù)代入式 Q= kJ/h 10 由熱量衡算式 ? ? ? ?2 2 2 1 1 1 1 2s p p pQ m c t t m c T T? ? ? ? () T2 = ℃ 計(jì)算逆流平均溫度差 Δt m， 逆 水蒸汽 140℃ ℃ 橙汁 95℃ 50℃ 溫差 2t??45℃ 1t??℃ ? ?1212ln /m ttt tt??? ? ?????????? （ ） 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： ? ? 45ln / 45mtC???????????? 按逆流計(jì)算得平均溫差應(yīng)乘以校正系數(shù) ? 。根據(jù)查閱的數(shù)據(jù)， 橙汁 經(jīng)過 脫氣去油 并進(jìn)入滅菌設(shè)備之前可以達(dá)到 50℃ ，然后進(jìn)入滅菌室進(jìn)行滅菌。10 3 179。 滅菌系統(tǒng)設(shè)備工藝衡算 脫氣去油處理 之后，進(jìn)行高溫滅菌，既能保證滅菌徹底，并能保護(hù)營(yíng)養(yǎng)成分 。（ %） = 9 物料衡算圖 ： 原料 ∕ h ↓ % 清洗、分級(jí) ∕ h ↓ %%% 壓榨過濾 kg∕ h ↓ +17%+% 調(diào)整混合 ∕ h ↓ % 脫氣去油 ↓ % 殺菌灌裝 ∕ h ↓ 冷卻 ∕ h ↓ 成品 ∕ h 主要 設(shè)備選型 橙汁 生產(chǎn)主要設(shè)備 是 滅菌設(shè)備 ,若滅菌不徹底，可造成致病菌殘留、微生物腐敗，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。（ 1+%） =（ 5）脫氣去油：取損失率為 %，則脫氣去油后產(chǎn)量為 班179。（ %）= （ 4）調(diào)整混合：補(bǔ)充濃糖液 +17%檸檬酸液 +%，則調(diào)整混合后產(chǎn)量為 179。（ %）179。 設(shè)原料每班處理量為 M 則果汁的量為 M(%)(%)(%)(%)(1+17%)(1+%)(%)(%)=242420kg/班 解得 M=故（ 1）原料處理量為 （ 2）清洗、分級(jí)：取損耗率為壞橘 %，則清洗分級(jí)后產(chǎn)量為179。 W(BC) X=———————— DC D 濃糖液的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 50% 8 W 調(diào)整前果汁質(zhì)量 1kg C 調(diào)整前果汁含糖量 C=9BX B 調(diào)整后果汁含糖量 B=15BX