产吨浓缩苹果汁的工厂设计

2.1工艺流程 原料果 果池暂存 小提升机 果胶酶 淀粉酶 压榨3 浊汁 浊汁 浊汁罐预巴杀， 暂存1 果胶酶 1 冷却淀粉酶 罐浊汁 预巴杀， 浊 汁 浊汁 冷却2 暂存2 压榨2 破碎 拣选台 果渣小提升机 拣选台 果渣 洗果机 大提升机 毛刷机 大提升机 压榨1 破碎 图2-1 浓缩苹果汁工艺流程图 对工艺流程进行分析，分解各个步骤，流程如下： 原料果验收→清洗拣选→破碎→压榨→粗滤→第一次巴氏杀菌→冷却→酶解→澄清→超滤→脱色→浓缩→混合→第二次巴氏杀菌→包装材料验收→无菌灌装→冷藏→成品。 澄清 超滤 暂存2 酶解 滤汁罐(4个) 脱色 2.2工艺流程解说 (1)苹果主要从当地收集，应为新鲜的苹果，以免水分蒸发太多、影响原料利用率。 酶解 滤汁罐超滤 澄清 脱色 暂存1 (2)运输不当往往会造成很大的损失，因此苹果的运输也是一个很重要的环节。运输时必(4个) 须注意保持原料完整性，防止震荡、细菌侵入等造成原料浪费。尽量缩短中途停留时间，提高运输效率，以免苹果变质。 每年4月、6月、7月份由采供部负责分三次对原料产地进行普查，确定安全收购区域。五效管式 4月份采土样，6月份、7月份采苹果样由化验室进行检验农药残留及重金属，根据供货数量成品成品浓缩 以及化验室检验结果评定合格供应商。原料供应商应具备“农药残留普查合格证明”，在原料后巴杀， 冷却 果进厂时，检查每车原料果的“农药残留普查合格证明”，对无此证明的苹果拒收，并做记录。成品成品五效管式 HS/ISO C-GL-106-2002《苹果收购程序》和HS/ISO C-GL-102-2002《苹果罐 罐 浓缩 罐 罐 苹果质检部按照质检办法》对苹果进行检验、将检验合格的苹果收入果槽，不合格的苹果拒收。 无菌袋、液袋或罐箱及酶制剂等辅料进厂后，采供部及时委托技术质检部进行检验，检验合格后允许入库。包装材料常温贮存，使用时依照先进先出的原则；酶制剂存放在0-5℃的冷藏库中，使用时依照先进先出的原则。清洗材料、消毒剂等辅料进厂后，采供部及时委无菌灌装 无菌灌装 托质检部进行检验，检验合格后入库，分类存放并做明确的标识。 2.2.3苹果的预处理

步骤：(初验合格的苹果)→称重计量→暂存→初洗

苹果在采收后表面常附有灰尘，碎叶等杂物，必须进行初步清洗，初步清洗有两个过程，

水流输送清洗和提升机喷淋清洗。在清洗时把粘附在原料上的泥土、杂质、粉尘、沙粒等洗掉，去除残留的农药和部分微生物，清洗环节必须符合食品卫生要求。果槽及周边环境卫生由装卸工负责，每天必须冲冼，并保持全天干净卫生。

2.2.4拣选

在拣选台上对苹果进行拣选，主要拣出霉烂变质果，按照拣选要求规定削去腐烂点，把一些的苹果或腐烂部分去除掉（腐烂率≤2%），一些杂质通过拣选台被拣出，以免下一步进行破碎时这些杂物进入苹果汁，在拣选后随机抽查一定量的苹果(≥1kg)，然后称重并计算。

2.2.5清洗

在洗果机上通过毛刷及水流喷淋进行苹果的清洗，通过破碎前的提升机进行清洗。

2.2.6破碎

通过破碎机将清洗干净的苹果用破碎机破碎为4-6mm的果浆，以备后面进行压榨。在破碎的过程中要控制力度，否则在泵送过程中会受到影响，影响泵送的效率。依据苹果收购季节以及品种，破碎颗粒有所不同。要求分前、中、后三期更换破碎机筛网，分别用小、中、大筛网。在每年新收苹果时，由于苹果成熟度不够，一般控制在lcm-2cm之间，可以提高出汁率。到后期由于苹果成熟度增加，压榨时如果颗粒过小，会在表面形成一层胶膜，阻止汁液的渗出，降低出汁率，这时一般控制在2cm-3cm之间。

2.2.7压榨

压榨所采用的是带式压榨机。在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，果浆厚度控制在3cm-6cm之间，榨带张力的调节，根据果浆的性质加以调节，以出汁率作为衡量标准。如果需要，可以在一次压榨后的果渣加等量水浸渍后再进行二次压榨，可提高果汁出汁率，但在后期由于成熟度较高，增加的出汁率已无经济性可言，就取消这一步操作。

一榨：压榨时间：50-60min；出汁率：80-85%；

二榨：加水量：果渣∶水＝1∶1；设定出汁率：＞50%；压榨时间：30-40 min。

2.2.8第一次巴氏杀菌

通过破碎压榨后，果汁一直暴露在空气中，由于多酚氧化酶产生的褐变将提高成品的色值，降低品质。此外还会受到一定的细菌污染，因此要进行第一步巴氏杀菌。杀菌的主要目的有三个：(1)灭酶(2)杀菌(3)淀粉糊化。若杀菌不彻底，可造成致病菌残留、微生物。在97±2℃的巴氏灭菌装置中维持30秒杀灭细菌、使苹果中固有的酶失活，使苹果中含有的淀粉糊化，之后果汁经管道进入冷却板片迅速降温至49-52℃，,由管道送至酶解澄清罐，以方便下一步进行酶解。

2.2.9酶解

加入淀粉酶、果胶酶进行酶降解，在其作用下，果汁中的果胶和淀粉被分解成可溶性的

小分子物质。要求：酶制剂存放温度在0-5℃；酶反应温度49-52℃；从酶解罐进料开始到出料结束，酶解时间90min。经检测均为显阴性时，再根据终产品色值要求，在酶解罐中采取加或不加活性炭澄清剂。经过酶降解和澄清后的果汁直接进入超滤循环罐，以备精过滤。

2.2.10超滤

超滤开机时要求浊度为O.1-0.6NTU时，方可向下一工序送料。每半个小时要对渗透液做有无杂质感官检测。在超滤渗透液流量不能满足生产需要时，应按规定程序清洗，清洗前须加水稀释循环罐果汁，过滤至糖度低于2.0oBX时，超滤方可排空。超滤膜一般选用聚砜膜，截留分子量一般为30000dalton。

2.2.11树脂脱色

脱色的需要根据产品的色值来决定。超滤后清汁由清汁罐泵入树脂柱，经过树脂的吸附作用进行脱色处理，除去果汁中的单宁、酚类物质。一般选用大孔吸附树脂HPD200L用于浓缩苹果汁的生产。大孔吸附树脂能使果汁保持原有新鲜的滋味和香气。

脱色树脂要求：吸附终点清汁指标： 色值＞65%；

脱酸树脂吸附要求：吸附终点清汁指标：酸度：＜0.04%；颜色：水白色。

2.2.12浓缩

本设计5效管式蒸发器进行浓缩。实践表明，采用5效管式蒸发器拥有较好的经济性。清汁进入蒸发器进行蒸发浓缩，一般浓缩到原体积的l/6左右，可以控制最终糖度在70±1Brix。

2.2.13批次罐指标调整

经过浓缩的产品用泵输送至批次罐中暂存，当液位达到搅拌器（大概达到25t物料）时开始搅拌，果汁边进边搅拌，罐满后搅拌均匀，将搅拌均匀的果汁做为一个批次，开始搅拌直到进料结束后40-60min止；批次罐进料约30t时做糖度检测，以便及时调整进料糖度。停止搅拌后测糖度、色值、浊度指标、酸度(有要求时测)。批次罐满罐后化验员按照内控指标进行检测，微生物化验员每罐检测耐酸耐热菌指标。中心化验室化验员每天抽测一次批次罐果汁的甲胺磷、棒曲霉毒素、富马酸、乳酸；符合内控指标要求后，下发灌装通知单。接到灌装通知单后，将浓汁通过罗茨泵输入巴氏杀菌板片进行杀菌。

2.2.14第二次巴氏杀菌

在灌装前必需经过巴氏杀菌，这是HACCP计划第三个CCP点，过程中要注意控制温度和保持时间。将进入第二次巴氏灭菌装置中的果汁，在97±2℃的温度下，维持30s左右，使在前段加工中可能繁殖的微生物杀死，以防止致病菌残留和微生物。灭菌后的果汁由管道送入冷却装置迅速冷却至15-20℃，进入灌装工段。此CCP点控制要求是杀菌后的果汁微生物指标：细菌总数T.P.C≤10个/mL，大肠菌群≤3个/100mL，酵母/霉菌≤10个/mL，致病菌不得检出。

2.2.15无菌灌装

后巴氏杀菌无菌灌装的三个条件：(1)物料的无菌(2)包装材料的无菌(3)灌装环境的无菌。采用进口的罐装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温（≥95℃）蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装，灌装重量通过质量流量计来控制。灌装后的成品直接入库。

2.3工艺质量指标控制

表2-1 浓缩苹果汁检验指标要求一览表

指标类型

指标项目 色泽

感 观 指 标

香气及滋味 外观形态 杂质

单位

指标

呈棕黄色或棕红色，久置后稍许变深。将浓缩汁稀释至可溶性固形物为10%-20%，果汁应具有新鲜苹果固有的滋味与香气，无异味。 呈现透明状，无沉淀物、悬浮物。 不允许有肉眼可见的杂质。

铅 铜

卫 生 指 标

砷 细菌总数 大肠菌群 致病菌 耐酸耐热菌 霉菌和酵母菌 棒曲霉素 可溶性固形物 总酸 PH值

理 化 指 标

透光率T625nm 色值T440nm 浊度 乙醇 果胶试验 淀粉试验 富马酸 热稳定性

稳定

mg/kg mg/kg mg/kg 个/mL 个/100mL 个/mL 个/mL μg/kg Brix % % g/kg mg/kg

≤0.2 ≤5.0 ≤0.1 ≤10 ＜3 不得检出 ＜1 ＜10 ≤40 71±1 ≥0.8 3.6-4.2 ≥95 ≥55 ≤3.0 ≤3.00 阴性 阴性 ≤5

3 物料衡算与主要设备选型

依据：年产40000t浓缩果汁计，每年实际生产按照6个月计算，每月按照30天计算。依据经验，本榨季一旦开始，便全天24h全部安排生产，考虑期间设备维护、班间工人就餐以及其

它影响因素，每天按照18h（分3班制，每班实际工作时间为6h）生产计算。

3.1浓缩果汁班产量的确定

日产浓缩汁量为：40000t÷180天＝222.22t/d 班产浓缩汁量为：222.22 t÷3班＝74.07t/班

3.2原料果的日收购量的确定

通过酶解、超滤和脱色得到的澄清果汁经蒸发浓缩，一般浓缩到原来质量的1/5-1/7，糖度在65%-75%左右。在设计按照浓缩到1/6，浓缩果汁的浓度为70±1 Brix来计算。

因此澄清果汁班产74.07t×6＝444.42t 生产的损耗计算如下：

表3-1 生产的损耗一览表

项目

拣选 清洗 破碎 压榨（去渣） 第一次巴氏杀毒、酶解 超滤、浓缩

第二次巴氏杀毒、冷却、灌装

损失量（%）

0.5 0.2 0.2 13.2 0.4 0.3（0.1＋0.2）

0.2

出汁率为：100%－0.5%－0.2%－0.2%－13.2%－0.4%－0.3%－0.2%＝85% 所以每天(3班)需将3×444.42t÷85%＝1568.t新鲜苹果进行生产， 即，每生产1t浓缩苹果汁需要1568.÷222.22＝7.06t新鲜苹果。

3.3设计条件

本设计每日工作为3班制，每班实际工作时间为6h，因此平均1h生产浓缩果汁 222.22 t÷18＝12.35t

即榨取澄清果汁444.42t÷6＝74.07t

即每小时需要投入生产的苹果1568.t÷18＝87.14t

3.4设备选型及论证

(1)小提升机

小提升机的作用是将水流输送槽送来的苹果提升到拣果台，此段是整个车间的咽喉要道，如果设备停止工作，后段将无果加工。对比进口与国产设备的价格，相差比例不大，因此选用两台意大利TMCI生产的提升机。投入生产的苹果的质量流量为87.14t/h，接近90t/h，故技术要求应为45t/h，电功率25kw。

(2)捡果台

从小提升机提升后苹果进入拣选台，进行人工拣果，采用意大利TMCI生产的捡果台，原

因同上。也是两台，技术要求同上，电功率30kw。

(3)大提升机

大提升机的作用是将拣选过的苹果提升到洗果机进行清洗，仍然采用意大利TMCI生产的提升机，原因同上，技术要求45t/h，电功率30kw。

(4)毛刷机、洗果机

对苹果进行毛刷清洗，主要去掉黏附的杂物，之后进行水流喷射清洗。分别选用意大利TMCI生产毛刷机和上海神农生产的洗果机。技术要求均为45t/h。

(5)破碎机

将清洗过的苹果进行破碎，根据需要可以调节破碎程度，为保证颗粒均匀度，选用德国BELLMER生产的破碎机，避免影响出汁率。

生产能力：45t/h； 电机功率：30×2kw；

物料流量G＝87.14t/h×(100%－0.5%-0.2%)＝86.53 t/h； 苹果汁质量密度接近于水，故其密度ρ取10kg/m，则质量流量为 V＝G/ρ＝86.53×103kg/h÷103kg/m3＝86.53 m3/h；

为保证破碎充分，定破碎时间为15min，V有效：设备有效容积；V：流量；τ：滞留时间； V有效＝Vτ＝86.53÷60 m3/ min×15min＝21.63 m3；

取破碎机两台，即n＝2，填充系数Φ取70%，则单台设备容积 V单＝

有效

3

3

＝＝15.45 m3≈2860×2380×2270 mm3；故

外型尺寸(长×宽×高)(mm)：2860×2380×2270。 (6)带式压榨机

对破碎的苹果进行压榨取汁，这一步关系到产品得率，因此选用德国BELLMER生产的带式压榨机，出汁率有保证。

生产能力：45t/h； 电功率：40kw；

物料流量G＝87.14t/h×(100%－0.5%-0.2%－0.2%)＝86.36 t/h； 苹果汁质量密度接近于水，故其密度ρ取103kg/m3，则质量流量为 V＝G/ρ＝86.36×103kg/h÷103kg/m3＝86.36 m3/h；

为保证压榨充分，定压榨时间为15min，V有效：设备有效容积；V：流量；τ：滞留时间； V有效＝Vτ＝86.36÷60 m3/ min×15min＝21.59 m3；

取带式压榨机两台，即n＝2，填充系数Φ取70%，则单台设备容积 V单＝

有效

＝＝15.42 m3≈5315×1915×1515 mm3；故

外型尺寸(长×宽×高)(mm)：5315×1915×1515。 (7)国产压榨机

在苹果成熟度不够的时候，将压榨过的果渣用等量水混合后再压榨一次，可以提高出汁

率。此步作为前道的补充，仅在必要的时候使用，非关键设备，因此采用国产设备，为江苏靖江食品机械厂生产。规格同上。

(8)罐群

整厂的各种储罐较多，国产罐完全可以达到要求。小罐可以由厂家加工后运到厂里，大罐由供应厂家现场制作。根据不同情况必要选择不同大小、种类的罐。

(9)超滤设备

选择两台国产设备，以达到生产要求，采用国产设备可以降低整厂投资。两台设备在使用中可以调剂生产，方便检修和膜的再生。

超滤设备也就是超精过滤装置，是包括30组膜堆（各由20个膜管串联而成）、一台循环泵、一台清汁泵、CIP兼清汁罐以及连接管路、监控仪表和电控柜,安置于两个底盘上,构成一个相对的单元体。

生产能力：40t/h； 电功率：50kw；

物料流量G＝87.14t/h×(100%－0.5%-0.2%－0.2%－13.2%－0.4%)＝74.50 t/h； 苹果汁质量密度接近于水，故其密度ρ取103kg/m3，则质量流量为 V＝G/ρ＝74.50×103kg/h÷103kg/m3＝74.50 m3/h；

定超滤时间为30min，V有效：设备有效容积；V：流量；τ：滞留时间； V有效＝Vτ＝74.50÷60 m3/ min×30min＝37.25 m3； 取超滤设备两台，即n＝2，则单台设备有效容积 V单有效＝

有效

＝＝18.62 m3；

单有效

每根膜管的有效容积V管有效＝ ＝＝0.03m3＝3×107mm3；

设每根膜管横截面的直径为100 mm，横截面积S＝πR2＝π×502 mm2＝78 mm2； 则每根膜管长L＝

管有效

＝ ＝3820 mm；

故技术指标如下表所示。

表3-2 单个膜管性能

型号 直径×长度 过滤面积 滤膜材料

不可溶固形物允许含量 技术要求 处理温度

KJ-ESUF9050W 100×3820mm

78 mm2

聚丙烯中空纤维和复合聚砜中空膜 ≤30% 40t/h 50～55℃

表3-3 膜堆性能(依膜管数增减)

使用膜管数量 20×30个

过滤面积 果汁回收率 装机功率 结构材料

4.7124 m

96%～98%(不可溶固形物初始含量≤3% ,且两次过滤) 50kW

全部为不锈钢SUS304

2

(10)蒸发器

运用两台意大利TMCI生产的5效管式蒸发器。采用管式蒸发器可以降低单位产品的蒸汽消耗量，比较经济。而循环管式蒸发器有“标准式蒸发器”之称，其加热室由垂直管束组成，中间有一根直径很大的管子，能促进溶液的自然循环，提高管内的对流传热系数，强化蒸发过程。选用这种蒸发器是由于其结构紧凑、制造方便、传热效果好及操作可靠等优点。

生产能力：40t/h； 电功率：55kw；

物料流量G＝87.14t/h×(100%－0.5%-0.2%－0.2%－13.2%－0.4%－0.1%)＝74.42 t/h；

苹果汁质量密度接近于水，故其密度ρ取10kg/m，则质量流量为 V＝G/ρ＝74.42×103kg/h÷103kg/m3＝74.42 m3/h；

定蒸发时间为30min，V有效：设备有效容积；V：流量；τ：滞留时间； V有效＝Vτ＝74.42÷60 m3/ min×30min＝37.21 m3；

取蒸发器两台，即n＝2，填充系数Φ取70%，则单台设备有效容积 V单＝

有效

3

3

＝＝26.58 m3；

① 现按总容积26.58 m3计算

V全＝V桶＋2 V封＝26.58m3，封头折边忽略不计，以方便计算： 则V全＝0.785D2×2D＋π/24×D3×2＝26.58m3

解方程得：D＝2.439m； 取D＝2.43m，则H＝2D＝4.86m；

根据《生物工程工厂设计概论》通用桶罐系数表，查得筒体壁厚13mm，封头壁厚15mm，封头高为H封＝ha＋hb＝636 mm＋ mm＝700 mm。

② 验算全容积V全：

V’全＝0.785D2×2D＋π/24×D3×2＋0.785D2×0.07

＝0.785×2.432×2×2.43＋π/24×2.433×2＋0.785×2.432×0.0 ＝26.58 m3＝V全

为了使溶液有良好的循环，循环管的截面积一般为其他加热管总截面积的40%-100%；加热管高度一般为1-2m；加热管直径在25-75mm之间。

取加热管高度为1 m，加热管直径为70mm，循环管的截面积为其他加热管总截面积的40%，设蒸发器里面共有650根加热管，

则加热管总截面积S热＝0.785×0.072×650＝2.50m2； 循环管的截面积S中＝40%S热＝0.4×2.50m2＝1.00m2；

S热＋S中＝3.50m2＜4. m2＝0.785×2.432＝0.785D2(蒸发器横截面积)，符合要求。

故循环管的直径D中＝ (11)无菌灌装机

中

＝

＝1.13 m。

采用意大利FBR生产的无菌灌装机，国内尚无同类产品可以替代。另外这个工段关系到产品的安全性和保质期，质量要求高。

生产能力：13t/h；电功率：30kw。

表3-4 主要生产设备一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

生产设备 小提升机 检果台 大提升机 毛刷机 洗果机 破碎机 带式压榨机 国产压榨机

罐群 国产超滤设备 5效管式蒸发机 无菌灌装机

锅炉

40 t/h 40 t/h 13 t/h 40 t

意大利TMCI 意大利FBR

技术要求 45 t/h 45 t/h 45 t/h 45 t/h 45 t/h 45 t/h 45 t/h 45 t/h

生产厂家 意大利TMCI 意大利TMCI 意大利TMCI 意大利TMCI 上海神农 德国BELLMER 德国BELLMER 江苏靖江 温州强力机械阀门厂

台数 2 2 2 1 1 2 2 1 30 2 2 1 2

4 热量衡算

4.1整个车间热交换流程图：

物料(20℃) 塔水(20℃) 料液(50℃) 预巴杀 酶解 (97℃、30s) (50℃) 冷却 蒸发浓缩 (5效) 料液 塔水(10℃) (50-60℃) 冰水(二乙醇、﹣10℃) 冷却到20℃ 冷却到10℃ 无菌灌装 (10℃) 后巴杀 (97℃、30s) 图4-1 热交换流程图 4.2第一次巴氏杀菌耗能估算

在预巴氏杀菌工段，20℃的物料被加热到97℃，再利用这些热量去预热进入预巴氏杀菌之前的20℃的物料，97℃的物料降温到60℃。因此相当于计算将20℃的物料加热到60℃所消耗的能量。(注：由于苹果汁的焓与水相似，因此后面均按照水的焓计算，均不考虑热损失。)

20℃到60℃所消耗的热量(Hl、H2、R引用表4-2、4-1的数据)：

Q＝qm,h(Hl- H2)＝74070 kg/h×(251.67 kJ/kg－84.48 kJ/kg)＝1.24×107kJ/h

qm,h：物料的质量流量,kg/m；Hl：60℃时果汁的焓，kJ/kg；H2：20℃时水的焓，kJ/kg。 消耗的蒸汽量：

＝4480.09kg/h

＝

4.3蒸发浓缩耗能估算（五效蒸发器）

(1)各效蒸发水量 已知原料液处理量为：G＝

＝37035kg/h

总蒸发水量为：W＝37035kg/h×＝30862.50 kg/h (浓缩到1/6，故蒸发水量占5/6) 各效蒸发水量之比为：W1∶W2∶W3∶W4∶W5＝1∶1.1∶1.2∶1.3∶1.4 W1＝30862.50 kg/h×W2＝30862.50 kg/h×W3＝30862.50 kg/h×W4＝30862.50 kg/h×W5＝30862.50 kg/h×

＝5143.75 kg/h ＝5658.13 kg/h ＝6172.50 kg/h ＝6686.88 kg/h ＝7201.25 kg/h

(2)浓缩物料时所需热量及蒸汽消耗量计算

a、蒸发水分所需热量：但R1、R2、R3、R4、R5引用表4-1的数据) Ql＝W1×R1＝5143.75 kg/h×2634.1kJ/kg＝1.35×107kJ/h Q2＝W2×R2＝5658.13 kg/h×2622.4kJ/kg＝1.48×107kJ/h Q3＝W3×R3＝6172.50 kg/h×2606.4kJ/kg＝1.61×107kJ/h Q4＝W4×R4＝6686.88 kg/h×2594.0kJ/kg＝1.73×107kJ/h Q5＝W5×R5＝7201.25 kg/h×2578.5kJ/kg＝1.86×107kJ/h b、各效消耗蒸汽量： D1＝D2＝D3＝D4＝D5＝

＝＝＝＝＝ ＝5105.32kg/h ＝5618.62kg/h ＝6139.41kg/h ＝6637.51kg/h ＝7170.39kg/h

蒸汽总消耗量D＝Dl＋D2＋D3＋D4＋D5＝30671.25 kg/h

表4-1 不同温度水蒸气的热焓

水蒸气温度℃ 热焓kJ/kg

R(生蒸汽) 1.7 2767.8

R0 81.2 24.3

R1 75.0 2634.1

R2 66.5 2622.4

R3 60.1 2606.4

R4 53.5 2594.0

R5 45.3 2578.5

本设计选用的饱和蒸汽压强为700kPa，对应温度为1.7℃

表4-2 不同温度液态水的热焓

液态水温度（℃）

10 15 20 30 40 45 50 55 60 70

液态水热焓（kJ/kg）

42.61 63.55 84.48 126.28 168.06 188.95 209.85 230.75 251.67 293.53

水的比热：C水=4.187kJ/kg

4.4第二次巴氏杀菌耗能估算

在后巴氏杀菌工段，经过蒸发浓缩的55℃的物料被加热到97℃，再利用这些热量去预热进入后巴氏杀菌之前的55℃的物料，97℃的物料降温到70℃。因此相当于计算将55℃的物料加热到70℃所消耗的能量。(注：由于苹果汁的焓与水相似，因此后面均按照水的焓计算，均不考虑热损失。)

55℃到70℃所消耗的热量(Hl、H2引用表4-2的数据)：

Q＝qm,h(Hl- H2)＝74070 kg/h×(293.53 kJ/kg－230.75 kJ/kg)＝4.65×106kJ/kg qm,h：物料的质量流量，kg/h；Hl：70℃时水的焓，kJ/kg；H2：55℃时水的焓，kJ/kg。 消耗的蒸汽量： D＝ ＝

＝1758.50kg/h

4.5塔水热交换

第一次塔水热交换：20℃的塔水将60℃的物料冷却到50℃，塔水温度升到30℃。 热平衡公式：q物料(H物科l－H物料2)＝q塔水(H塔水1·H塔水2)(H1、H2引用表4-2的数据) 74070 kg/h×(251.67 kJ/kg－209.85 kJ/kg)＝q塔水(126.28 kJ/kg－84.48 kJ/kg) q塔水＝7.41×104 kg/h

第二次塔水热交换：10℃的塔水将70℃的物料冷却到20℃，塔水温度升到15℃。 热平衡公式：q物料(H物科l－H物料2)＝q塔水(H塔水1·H塔水2)(H1、H2引用表5-2的数据) 74070 kg/h×(293.53 kJ/kg－84.48 kJ/kg)＝q塔水(63.55 kJ/kg－42.61 kJ/kg) q塔水＝7.40×105kg/h