專利名稱：果汁濃縮殺菌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種果汁濃縮殺菌裝置，屬于食品，飲料的加工領(lǐng)域。
目的現(xiàn)有的果汁濃縮技術(shù)大多是采用單效、雙效、三效列管降膜式蒸發(fā)。對于比較先進的三效列管降膜式蒸發(fā)技術(shù)來說，其濃縮技術(shù)是(1)果汁在高溫下蒸發(fā)，它的蒸發(fā)溫度一效蒸發(fā)溫度為96℃，二效蒸發(fā)溫度為85℃，三效蒸發(fā)溫度為65℃，因而在濃縮果汁時很容易造成果汁的變性，破壞它原有的天然色、香、味及營養(yǎng)成分；(2)果汁在濃縮過程中受熱時間長，約需30分鐘，破壞了果汁中原有的天然風(fēng)味及營養(yǎng)素，工時多，成品率低；(3)濃縮比低，不能一次出產(chǎn)品，而需要循環(huán)蒸發(fā)，造成物料多次受熱，影響產(chǎn)品質(zhì)量；(4)能耗大，蒸發(fā)一噸水單效蒸發(fā)器需1.3噸蒸汽，雙效蒸發(fā)器需0.6噸蒸汽，三效列管降膜式蒸發(fā)器需0.4噸蒸汽，因而成本高，經(jīng)濟效益低；(5)蒸發(fā)量小，大約為700kg/h～3000kg/h，不能形成規(guī)模生產(chǎn)。
本實用新型的目的正是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提出了一種高效、快速、低溫、低能耗、高濃縮比的新型果汁濃縮殺菌裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種果汁濃縮殺菌裝置，包含管路、進料泵、預(yù)熱殺菌器3、板式蒸發(fā)器5、8和11、分離器6、9和12，其特征在于所說的分離器6、9和12的筒體6-5的上部為上封頭6-6，側(cè)面有一切向進口6-4，底部為錐形下封頭6-3，并在錐形下封頭6-3內(nèi)部安裝了一個破渦破沫器6-2，分離器6由支腿6-1支承。所說的切向進口6-4采用阿基米德螺線和螺旋上升線，升角角度為2.7°。
果汁濃縮殺菌工藝經(jīng)破碎、榨汁、過濾處理后提取的果汁原汁進入物料平衡罐，進料溫度為50℃，濃度為8％～10％，它能穩(wěn)定地控制進料的速度，以保證裝置操作的穩(wěn)定性；然后經(jīng)過預(yù)熱殺菌器的預(yù)熱、殺菌后，果汁溫度為87℃；經(jīng)過預(yù)熱、殺菌后的果汁，首先進入一效板式蒸發(fā)器的物料側(cè)，同時新鮮蒸汽也進入板式蒸發(fā)器的蒸汽側(cè)，果汁受到蒸汽加熱后，即開始在一效板式蒸發(fā)器中沸騰蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度為85℃，蒸汽放熱后的凝結(jié)水排出一效蒸發(fā)器；通過一效板式蒸發(fā)器蒸發(fā)后的果汁汽、液混合物一同進入一效分離器中分離；分離后的濃縮果汁進入二效板式蒸發(fā)器中繼續(xù)蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度為74℃，進入二效分離器中分離；分離后的果汁再進入三效板式蒸發(fā)器中蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度為50℃，進入三效分離器中分離。
本實用新型的工藝還可以通過以下步驟進一步完善；果汁濃縮殺菌工藝所需要的濃縮時間為2分鐘至3分鐘；預(yù)熱殺菌器3的熱源有三種一是來自鍋爐房的新鮮蒸汽；二是一效加熱蒸汽冷凝水；三是一效蒸發(fā)的二次蒸汽作為二效加熱熱源的冷凝水果汁濃縮殺菌裝置，包含管路、進料泵等此裝置由預(yù)熱殺菌器和三個串聯(lián)的板式蒸發(fā)器組成，每一個板式蒸發(fā)器聯(lián)接一個分離器。
本實用新型的裝置還可以通過以下結(jié)構(gòu)進一步完善
果汁濃縮殺菌裝置中的分離器的簡體的上部為上封頭，側(cè)面有一切向進口，底部為錐形下封頭，并在錐形下封頭內(nèi)部安裝了一個破渦破沫器，分離器由支腿支承；果汁濃縮殺菌裝置中的切向進口采用阿基米德螺線和螺旋上升線，升角角度為2.7°。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點①采用低溫蒸發(fā)，保持了果汁原有的色、香、味及營養(yǎng)成分；②節(jié)約能源，降低成本；③濃縮時間短，保證了果汁的質(zhì)量；④濃縮效率高；⑤蒸發(fā)量大；⑥占地面積小，節(jié)省了建筑投資，也為操作、維修帶來方便。
本實用新型有5幅附圖，其中


圖1為本實用新型的最佳實施例，亦可做說明書摘要的附圖。
圖1、本實用新型的工藝流程圖；圖2、本實用新型的分離器正視圖；圖3、本實用新型的分離器俯視圖；圖4、本實用新型的板式冷凝器與凝液分離罐連接正視圖；圖5、本實用新型的板式冷凝器與凝液分離罐連接側(cè)視圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的最佳實施例做進一步描述。
本實用新型的最佳實施例如
圖1所示，來自過濾工序的50℃的8％～10％的稀果汁先流入有一浮子閥控制液位的進料平衡罐1，再由進料泵2泵入預(yù)熱殺菌器3，預(yù)熱殺菌器有三個熱源，一是一效加熱蒸汽的冷凝液，二是一效蒸發(fā)的二次蒸汽做為二效加熱熱源的冷凝液；三是來自鍋爐房的0.09MPa新鮮蒸汽。果汁被預(yù)熱殺菌器3加熱到87℃，經(jīng)過單聯(lián)過濾器4，進入一效板式蒸發(fā)器5，來自鍋爐房的0.04MPa新鮮蒸汽經(jīng)過蒸汽彎管21和一效聯(lián)箱20-1，進入一效板式蒸發(fā)器5蒸汽側(cè)內(nèi)，果汁在一效板式蒸發(fā)器5內(nèi)的沸騰溫度為99℃。沸騰的果汁液與已蒸發(fā)的二次蒸汽以8m/s的速度進入一效分離器6，蒸汽的冷凝液由一效凝水泵19抽出作為預(yù)熱殺菌器3的加熱熱源，一效分離器6內(nèi)的平均溫度85℃。被濃縮的果汁從一效分離器6底部由一效產(chǎn)品泵7抽出通過單聯(lián)過濾器4后泵入二效板式蒸發(fā)器8；被蒸發(fā)的二次蒸汽則由一效分離器6上部排出，經(jīng)過一效與二效聯(lián)管22-1和二效聯(lián)箱20-2，進入二效板式蒸發(fā)器8蒸汽側(cè)，做為二效板式蒸發(fā)器8的加熱熱源。來自一效濃縮果汁液進入二效板式蒸發(fā)器8物料側(cè)后，繼續(xù)受熱、蒸發(fā)。被蒸發(fā)的果汁以汽、液混合狀態(tài)快速進入二效分離器9內(nèi)，進行汽液分離。此時二效分離器9的平衡溫度為74℃。二次蒸汽的冷凝液由二效凝水泵18抽出作為預(yù)熱殺菌器3的加熱熱源。同樣原理被二效板式蒸發(fā)器8濃縮的果汁從二效分離器9底部由二效產(chǎn)品部10抽出經(jīng)過單聯(lián)過濾器4泵入三效板式蒸發(fā)器11，被蒸發(fā)的二次蒸汽則由二效分離器9上部排出，經(jīng)過二效與三效聯(lián)管22-2和三效聯(lián)箱20-3，進入三效板式蒸發(fā)器11蒸汽側(cè)，做為三效板式蒸發(fā)器11的加熱熱源。來自二效濃縮果汁液進入三效板式蒸發(fā)器11物料側(cè)后，進一步受熱蒸發(fā)被蒸發(fā)的果汁以汽、液混合狀態(tài)高速進入三效分離器12內(nèi)，進行汽液分離。此時三效分離器12的平衡溫度為50℃。被濃縮的果汁從三效分離器12底部由三效產(chǎn)品泵13抽出作為最終產(chǎn)品——濃縮果汁液送到下一道工序。分離的二次蒸汽經(jīng)過三效與冷凝器聯(lián)管22-3，被吸入板式冷凝器14冷凝后，進入凝液分離罐15中分離，分離后的不凝汽則被水環(huán)真空泵16抽走，液體和二次蒸汽的冷凝液則被三效凝水泵17抽走排出。整個裝置是在真空狀態(tài)下進行濃縮的，它是由水環(huán)真空泵16將整個裝置中的氣體抽走形成置空狀態(tài)，板式冷凝器14內(nèi)的真空度為-0.088MPa，以保證裝置在低溫下濃縮。在濃縮過程中可以用一、二效的產(chǎn)品回流管路調(diào)整裝置的濃縮操作，使產(chǎn)品濃度達到用戶要求，并保證裝置的穩(wěn)定性。
本實用新型旋風(fēng)分離器6、9和12(這里僅以分離器6為例)如圖2、圖3所示，采用立式結(jié)構(gòu)。特別是進口的設(shè)計采用阿基米德螺線和螺旋上升線組成的切向進口6-4與直錐形下封頭6-3并加有破渦器6-2。切向進口(6-4)采用阿基米德螺線和螺旋上升線，升角角度為2.7°。它主要由支腿6-1、破渦器6-2、下封頭6-3、切向進口6-4、筒體6-5及上封頭6-6組成。由于設(shè)計了阿基米德螺線和螺旋上升線組成的切向進口6-4，使得來自蒸發(fā)器的濃縮液和二次蒸汽的混合物能高速進入旋風(fēng)分離器，并達到有效的分離，而且底部下封頭6-3采用了錐形封頭，這種結(jié)構(gòu)有利于液體的流動并能及時地將液體抽干凈，下封頭6-3下部安裝了一個破渦器6-2，它是用來破碎分離時所產(chǎn)生的渦流和汽沫，可以防止霧沫夾帶，提高分離效率。這樣經(jīng)過分離器6的分離，濃縮液從底部出口6-7抽出，蒸發(fā)的二次蒸汽從上封頭6-6的頂部出口6-8抽出。
本實用新型的工藝合理，設(shè)備先進，適合推廣使用。
如圖4、圖5所示，三效板式蒸發(fā)器蒸發(fā)后的二次蒸汽從板式冷凝器14的進口25進入板式冷凝器中冷凝，冷凝后的冷凝液和不凝氣由板式冷凝器14的冷凝液出口26排出，經(jīng)切向進口15-1進入凝液分離罐15。這里為了使冷凝液和不凝氣完全排凈，不致于殘留在板式冷凝器14中，影響冷凝效果。我們采用在冷凝液出口26法蘭下部開孔排出冷凝液，上部開孔排出一部分不凝氣，不凝氣經(jīng)過閥門24和管道由真空泵16抽走。大部分不凝氣和冷凝液沿著切向進口15-1進入凝液分離罐15，氣液被分離，不凝氣上升到凝液分離罐15頂部出口15-2，由真空泵16抽走，冷凝液經(jīng)底部出口15-3抽出。
權(quán)利要求1.一種果汁濃縮殺菌裝置，包含管路、進料泵、預(yù)熱殺菌器(3)、板式蒸發(fā)器(5)、(8)和(11)、分離器(6)、(9)和(12)，其特征在于所說的分離器(6)、(9)和(12)的筒體(6-5)的上部為上封頭(6-6)，側(cè)面有一切向進口(6-4)，底部為錐形下封頭(6-3)，并在錐形下封頭(6-3)內(nèi)部安裝了一個破渦破沫器(6-2)，分離器(6)由支腿(6-1)支承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的果汁濃縮殺菌裝置，其特征在于所說的切向進口(6-4)采用阿基米德螺線和螺旋上升線，升角角度為2.7°。
專利摘要本實用新型涉及一種果汁濃縮殺菌裝置，果汁經(jīng)過預(yù)熱、殺菌后，首先進入一效板式蒸發(fā)器和一效分離器中加熱蒸發(fā)、分離；分離后的濃縮果汁進入二效板式蒸發(fā)器、二效分離器中繼續(xù)蒸發(fā)、分離；再進入三效板式蒸發(fā)器、三效分離器中繼續(xù)蒸發(fā)、分離。本實用新型的優(yōu)點是采用低溫蒸發(fā)，濃縮時間短，保持了果汁原有的色、香、味及營養(yǎng)成分；節(jié)約能源，降低成本；濃縮效率高、蒸發(fā)量大。
文檔編號A23L2/10GK2253912SQ9622298
公開日1997年5月14日 申請日期1996年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月24日
發(fā)明者宋金虎, 何軍, 丁漢斌, 張佩剡 申請人:機械工業(yè)部蘭州石油機械研究所