專利名稱：一種霧化濃縮的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種對(duì)現(xiàn)有各式濃縮釜的一個(gè)技術(shù)改進(jìn)，尤其是一種霧 化濃縮的方法及設(shè)備。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)在使用的中藥濃縮系統(tǒng)，以薄膜蒸發(fā)式為主，分為升膜式、降膜 式、刮膜式等。原理是在一定真空條件下，利用將原料液體形成薄膜， 增大蒸發(fā)面積，提高蒸發(fā)效率。
鮮番茄濃縮加工，可提高附加值，便于儲(chǔ)藏。公知技術(shù)中，將番茄 破碎后打漿濃縮。番茄工業(yè)加工中，濃縮方法有真空濃縮和常壓濃縮， 常壓濃縮由于濃縮溫度高，會(huì)導(dǎo)致漿料的色澤、風(fēng)味下降，影響產(chǎn)品質(zhì) 量，而一般采用真空濃縮。所用濃縮設(shè)備和中藥濃縮設(shè)備及本相同，進(jìn)
料溫度一般為95"C左右，濃度一般為5%。
現(xiàn)有的各種濃縮設(shè)備，普遍存在的問題是蒸發(fā)面積不足導(dǎo)致效率不 能夠進(jìn)一步提高。例如采用意大利技術(shù)的渦流式蒸發(fā)釜，原理和薄膜蒸 發(fā)類似，該設(shè)備試圖在真空條件下，利用800m7h的物料泵將定量的物 料形成沿壁湍流，增加物料蒸發(fā)表面積，通過多次循環(huán)，使物料中的水 分充分蒸發(fā)。但是據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)釜內(nèi)壓力會(huì)在較長(zhǎng)的時(shí)間里維持 3300-4000Pa的真空度?？梢娪捎诂F(xiàn)有設(shè)備的蒸發(fā)面積不足，限制了蒸 發(fā)效率。
現(xiàn)在較為先進(jìn)的濃縮釜中，采用加裝淋浴式的噴頭的方式進(jìn)一步提 高蒸發(fā)面積，但是是這種噴頭以"水珠"形態(tài)噴出物料，對(duì)提高蒸發(fā)面 積的貢獻(xiàn)仍然不足。
而且蒸發(fā)效能的不足必然導(dǎo)致需要延長(zhǎng)蒸發(fā)時(shí)間、提高蒸發(fā)溫度， 致使加工成品成色下降，且容易出現(xiàn)物料干結(jié)在換熱器盤管上的現(xiàn)象。 通常稱為"焦管"，所以現(xiàn)在使用的中藥雙效或三效濃縮系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)
一次收膏。當(dāng)藥液濃縮到比重1.2時(shí)，其粘度明顯升高。此時(shí)如再進(jìn)一 步濃縮時(shí)，藥液濃縮會(huì)明顯的粘附在加熱管上，因而收膏工作是由另外 的設(shè)備完成。
另一方面，由于現(xiàn)有設(shè)備的釜壁是夾層加熱的，因而也容易產(chǎn)生"焦 壁"現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種對(duì)現(xiàn)有各式濃縮釜的一個(gè)技術(shù)改進(jìn)，即 一種霧化濃縮的方法及設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的措施在于將原料液通過渦流式噴頭或其它設(shè)備 形成霧態(tài)，在真空條件下對(duì)霧化的原料液進(jìn)行濃縮，即真空濃縮釜安裝 噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)。
具體來講，濃縮釜底部連接加料口和出料口，在濃縮釜上部出口連 接水環(huán)泵，濃縮釜內(nèi)上部固定噴管和噴頭，循環(huán)管從濃縮釜底部連出， 通過循環(huán)泵和換熱器連通濃縮釜內(nèi)上部的噴管。
本發(fā)明是解決現(xiàn)有設(shè)備蒸發(fā)面積不足的問題。優(yōu)點(diǎn)在于通過將原
料液噴射成為直徑2mm以下的霧滴，將傳統(tǒng)的單效或多效蒸發(fā)器中的
每效形成相對(duì)獨(dú)立的霧化蒸發(fā)系統(tǒng)。雖然為了保持噴射壓力，物料液循
環(huán)速度會(huì)降低，但是由于物料霧化后蒸發(fā)面積增大30倍以上，總的濃 縮時(shí)間將縮短20%以上。根據(jù)真空系統(tǒng)的工作效率不同，釜內(nèi)蒸汽分壓 將能夠長(zhǎng)時(shí)間維持在5000pa以上。
由于濃縮效率提高，因而換熱器溫度可以適當(dāng)降低，在整個(gè)過程 中保持較低的溫度，有效防止原料液的"焦壁"和"焦管"現(xiàn)象。同時(shí) 在加工果蔬汁的過程中，由于蒸發(fā)面積增大，大大增加了物料液中細(xì)胞 壁同空氣的接觸機(jī)會(huì)，利于細(xì)胞內(nèi)的水分滲出蒸發(fā)、促進(jìn)冷破。提高 成品的品質(zhì)。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于中藥、西藥、果蔬汁、葡萄糖、淀粉、牛奶、 味精等行業(yè)等液體料的濃縮，也可用于液體蒸餾提純，尤其適用于熱敏 性物類的低溫真空濃縮?？梢蚤g歇或連續(xù)生產(chǎn)。具有投資少、效率高、 節(jié)能明顯等優(yōu)點(diǎn)。
四

圖1是本發(fā)明實(shí)施例2的部分設(shè)備示意圖 圖2是本發(fā)明是實(shí)例2中的噴管結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是本發(fā)明是實(shí)例3中的噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是本發(fā)明是實(shí)例4中的噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖
五具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:將原料液通過渦流式噴頭或其它設(shè)備形成霧態(tài)，在真空 條件下對(duì)霧化的原料液進(jìn)行濃縮，即真空濃縮釜安裝噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)。 將傳統(tǒng)的單效或多效蒸發(fā)器中的每效形成相對(duì)獨(dú)立的霧化蒸發(fā)系統(tǒng)。雖
然為了保持噴射壓力，物料液循環(huán)速度會(huì)降低，但是由于物料霧化后蒸
發(fā)面積增大30倍以上，總的濃縮時(shí)間將縮短20%以上。根據(jù)真空系統(tǒng) 的工作效率不同，釜內(nèi)蒸汽分壓將能夠長(zhǎng)時(shí)間維持在5000pa以上。
應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案，物料液的蒸發(fā)面積大大提高，在保證生產(chǎn)效 率的同時(shí)熱管溫度，即進(jìn)風(fēng)溫度，可以適當(dāng)降低，從而使浸膏比重可達(dá) 1.4g/cirf，且不產(chǎn)生焦管現(xiàn)象。在該霧化條件下，果蔬汁的果肉細(xì)胞冷破 率大大提高，。能夠把西紅柿濃縮到55%,并且提升了產(chǎn)品品級(jí)。
中藥液通常是醇溶液，但是加工的方法和西紅柿汁沒有大的區(qū)別。
由于利用本技術(shù)，物料液的蒸發(fā)面積大大提高，在保證生產(chǎn)效率的 同時(shí)，加工時(shí)間大大縮短，而且物料液噴出溫度可以適當(dāng)降低，從而更 加適合熱敏性的原料液濃縮。
各類雙效、三效濃縮釜都可以應(yīng)用本技術(shù)，加工中藥等溶液，當(dāng)釜 的容積一定時(shí)，如通過改造現(xiàn)有設(shè)備，生產(chǎn)效率甚至可提高40%，其中， 果蔬汁提高20%;能耗相同的情況下，生產(chǎn)效率提高80%以上。物料液 噴出溫度80攝氏度左右，甚至更低。
實(shí)施例2:濃縮釜l上部出口連接水環(huán)泵2，濃縮釜l內(nèi)上部固定 噴管8和噴頭3，循環(huán)管4從濃縮釜1底部連出，通過循環(huán)泵6和換熱 器5連通濃縮釜1內(nèi)上部的噴管8，進(jìn)料管7在循環(huán)泵6和換熱器5間 接通循環(huán)管4，濃縮釜1底部連出料口 12。
與循環(huán)管4連通的噴管8呈放射狀連接，噴管8上固定噴頭3。
漿料從進(jìn)料管7經(jīng)換熱器5加熱后，通過循環(huán)管4進(jìn)入濃縮釜1， 由噴管8經(jīng)噴嘴3向下噴入濃縮釜l內(nèi)下部，同時(shí)，由水環(huán)泵2工作，
在真空負(fù)壓作用下，濃縮釜1內(nèi)頂部極具的低溫水蒸氣，不斷向外排出，
排出部分水分的漿料，不斷經(jīng)循環(huán)泵6推動(dòng)，并經(jīng)換熱器5保持一定溫 度增壓噴霧。
通過流量計(jì)可以間接獲知物料的濃度。在連續(xù)減壓生產(chǎn)過程中對(duì)濃 縮釜1出料要先使釜內(nèi)恢復(fù)常壓后方能出料。 循環(huán)管4的可以選用是離心泵。
進(jìn)料管7和出料口 12的位置可以在一起，都是連接在釜底部。
當(dāng)連續(xù)生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)料時(shí)其進(jìn)料管應(yīng)加流量計(jì)。
應(yīng)用本技術(shù)，由于釜壁不需要加溫，是冷壁，因而不易產(chǎn)生"焦壁" 現(xiàn)象，有利于清洗維護(hù)。有效降低能耗。
實(shí)施例3:實(shí)施例2中，循環(huán)管4向下連接噴管8，相鄰噴管8間 形成夾角，噴管8端口部旋接噴嘴3，噴嘴3為液體渦流式噴頭，噴嘴 3中旋接套帽9，套帽9中部有噴口 10，套帽9內(nèi)部對(duì)應(yīng)噴口 10有管芯， 管芯上開有渦流孔ll。
液體漿料在循環(huán)泵4作用下，加壓從噴嘴3噴出，由于從渦流孔ll 穿過的液體，橫向噴向噴口10內(nèi)壁，形成渦流，霧化效果較好。
實(shí)施例3:實(shí)施例2中，循環(huán)管4水平連接噴管8，噴管8端口部 旋接噴嘴3，噴嘴3為液體渦流式噴頭，噴嘴3成直角狀，中段內(nèi)徑收 縮，增壓明顯，液體漿料從噴嘴3前段增壓后噴入后段形成渦流，從噴 口 IO霧化噴出，霧化效果較好，噴嘴3前段中旋接套帽9，套帽9中部 有噴口 10。
實(shí)施例2、 3中，選取的噴嘴3， 4)3-6腿孔徑較大，在加工果蔬汁
的時(shí)候不容易發(fā)生堵塞。所噴出霧滴的直徑在大多數(shù)濃縮工作中都是較 合適的。
兩種渦流噴頭的主要區(qū)別是一個(gè)是單孔， 一個(gè)是多孔。
權(quán)利要求
1、一種霧化濃縮的方法及設(shè)備，其特征在于，在真空濃縮的同時(shí)進(jìn)行干燥，即真空濃縮釜安裝噴霧蒸發(fā)干燥系統(tǒng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種霧化濃縮的方法及設(shè)備，其特征在于， 濃縮釜(l)上部出口連接水環(huán)泵(2)，濃縮釜(1)內(nèi)上部固定噴管(8)和噴頭 (3)，循環(huán)管(4)從濃縮釜(1)底部連出，通過循環(huán)泵(6)和換熱器(5)連通濃 縮釜(1)內(nèi)上部的噴管(8),進(jìn)料管(7)在循環(huán)泵(6)和換熱器(5)間接通循環(huán) 管(4)，濃縮釜(1)底部連出料口(12)。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種霧化濃縮的方法及設(shè)備，其特征在于， 與循環(huán)管(4)連通的噴管(8)呈放射狀連接，噴管(8)上固定噴頭(3)。
4、 如權(quán)利要求2所述的一種霧化濃縮的方法及設(shè)備，其特征在于， 循環(huán)管(4)向下連接噴管(8)，相鄰噴管(8)間形成夾角，噴管(8)端口部旋 接噴嘴(3)，噴嘴(3)為液體渦流式噴頭，噴嘴(3)中旋接套帽(9)，套帽(9) 中部有噴口(IO)，套帽(9)內(nèi)部對(duì)應(yīng)噴口(10)有管芯，管芯上開有渦流孔(11)。
5、 如權(quán)利要求2所述的一種制取番茄粉霧化濃縮的方法及設(shè)備， 其特征在于，循環(huán)管(4)水平連接噴管(8)，噴管(8)端口部旋接噴嘴(3)， 噴嘴(3)為液體渦流式噴頭，噴嘴(3)成直角狀，噴嘴(3)前段中旋接套帽 (9)，套帽(9)中部有噴口(10)。
全文摘要
一種霧化濃縮的方法及設(shè)備，屬于一種對(duì)現(xiàn)有各式濃縮釜的一個(gè)技術(shù)改進(jìn)，濃縮釜1上部出口連接水環(huán)泵2，濃縮釜1內(nèi)上部固定噴管8和噴頭3，循環(huán)管4從濃縮釜1底部連出，通過循環(huán)泵6和換熱器5連通濃縮釜1內(nèi)上部的噴管8，進(jìn)料管7在循環(huán)泵6和換熱器5間接通循環(huán)管4，濃縮釜1底部連出料口12。利用富集蒸發(fā)技術(shù)，將傳統(tǒng)的三級(jí)蒸發(fā)釜的每個(gè)部分形成相對(duì)獨(dú)立的霧化蒸發(fā)系統(tǒng)，但是總的濃縮時(shí)間將縮短20％以上。在整個(gè)過程中保持較低的溫度，提高成品的品質(zhì)?？蓮V泛應(yīng)用于中藥、西藥、果蔬汁、葡萄糖、淀粉、牛奶、味精等行業(yè)等液體料的濃縮，也可用于液體蒸餾提純，尤其適用于熱敏性物類的低溫真空濃縮。
文檔編號(hào)B01D1/16GK101099903SQ20061009476
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者宋一純, 熊金強(qiáng), 凌 王, 陲 王, 銳 田, 建 翟, 薛嘉日 申請(qǐng)人:烏魯木齊金穗劍技術(shù)開發(fā)有限公司