MVR技术在液态奶蒸发系统中的应用

第32卷第4期2014年8月轻工机械LfImhtstryMachineryV01．32No．4Aug．2014(南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京210009)摘要：针对目前液态奶蒸发浓缩领域的能耗高、热效率低等缺点，提出了基于MVR技术的液态奶蒸发浓缩系统，设计了基于MVR技术的蒸发工艺流程，介绍了MVR热泵系统的蒸发工作原理；采用单效MVR热泵蒸发系统，对系统主要工作部件进行了设计计算；采用火用分析模型对系统及各个部件进行了能效分析；并对影响系统性能的主要参数：压缩比、蒸发温度进行了分析。应用结果表明该系统具有运行稳定、能耗低等特点；火用分析结果指出了系统在用能方面的薄弱环节及改进系统性能的方向；参数分析表明，当压缩比增大时系统的性能系数研和火用效率减小，而当蒸发温度升高时呈相反的变化趋势，因此，MVR乳品蒸发系统应尽量采用较小压缩比的压缩机和维持较高的蒸发温度。关键词：奶制品加工；液态奶浓缩；机械蒸气再压缩(MVR)；火用分析；系统性能系数中图分类号：TS252．3文献标志码：A文章编号：1005-2895(2014)04-0001-04ApplicationofMechanicalVaporRecompressionTechnologyinLiquidMilkEvaporationSystemDONGShouliang，LIQingsheng(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China)Abstract：Concentratingonthehighenergyconsumptionandlowthermaleficiencyinevaporationofliquidmilk，theMVRevaporationconcentrationcraftwasproposed．TheevaporationprocessbasedonMVRtechnologywasdesignedandtheevaporationworkingprincipleofMVRheatpumpsystemwasintroduced．MainworkingpartsofsystemwerecalculatedanddesignedbyusingsingleeffectMVRheatpumpevaporationsystem．Analysisofenergyeficiencyofsystermandeachpartwascarriedonbyexergyanalysismethod．Mainparametersthataffectedtheperformanceofthesystemsuchasthecompressionratio，evaporationtemperaturewerealsoanalyzed．Theapplicationresultsshowthatthesystemhasstableoperationandlowenergyconsumption．Theresultsoftheexergyanalysispointouttheweaklinksofthesysteminenergyconsumptionandtheimprovementofperformancesofthesystem．Theparametersanalysisshowsthatthesystemcoeficientofperformanceandexergyeficiencydecreaseswithcompressionratioincreasingandincreaseswithevaporationtemperaturerising．Therefore，thedairyMVRevaporationsystemshouldadoptcompressorsofsmallcompressionratioandkeepahighevaporationtemperature．Keywords：dairyproductsprocessing；liquidmilkevaporation；mechanicalvaporrecompression(MVR)；exergyanalysis；coemcientofsystemperformance蒸发浓缩是乳品工业中耗能较大的一个环节，般采用多效蒸发工艺，这在效数增加的同时也增大了设备投资费用，系统的综合经济性并没有明显改善。机械蒸气再压缩(MVR)蒸发技术作为一种高效环保的节能技术，与传统的多效蒸发相比，由于不需要额外蒸气，可以降低单位产品成本，提高经济效益，因此在蒸发、浓缩等领域有着广泛应用¨。MVR蒸发系统中