203 过程装备能耗灭菌干燥浓缩
203 过程装备能耗灭菌干燥浓缩
（1）热力杀菌（灭菌）
●语音讲解-热力杀菌
背景
罐头，牛奶，开水等。
典型流程
原料液-加热升温-温度保持杀菌-（产品冷却、贮藏）.
典型装置
夹套罐式牛奶巴氏杀菌设备。
装置基本能耗
以牛奶热杀菌为例：
Q=mc(to-ti)
式中，Q为能耗，kJ；m为牛奶质量，kg；c为牛奶比热，kJ/(kg.℃)；ti为牛奶初始温度，℃；to为牛奶热杀菌温度，℃。
设某公司每天生产巴氏杀菌牛奶30ton，牛奶比热2.5 kJ/(kg.℃)，牛奶初始温度4℃，牛奶杀菌温度70℃，则每天能耗为：
Q=30000*2.5*（70-4）=4950MJ=1375kWh
设杀菌装置用电加热，平均电价1.0元/kWh，则每月电能费用：
F=1375*30=41250元
●研讨
采用热力杀菌的产品还有哪些？
热力杀菌设备还有哪些类型？
除上述基本加热能耗外，热力杀菌装置还有哪些能耗？
（2）热力干燥（烘干）
●语音讲解-热力干燥
背景
衣物，粮食，药材等。
典型流程
环境空气-空气加热器-热干空气-空气与湿物料热质交换-低温潮湿空气排入环境。
典型装置
厢式干燥设备
流化床干燥设备
装置基本能耗
以衣物干燥为例：
Q=mc(to-ti)
式中，Q为能耗，kJ；m为空气质量，kg；c为空气比热，kJ/(kg.℃)；ti为环境空气温度，℃；to为热干空气温度，℃。
设某公司每天需干燥2000套洗衣机甩干后的湿工作服，每套湿工作服在干燥过程中需除去水分1000g，每除去10g水分需要65℃的热干空气1kg，则每天需要的热干空气质量为：
2000*1000/10=200000kg热干空气。
加热上述热干空气需要的能量为（设环境空气温度为15℃）：
Q=200000*1.0*（65-15）=10000MJ=2778kWh
设空气加热装置用电加热，平均电价1.0元/kWh，则每月电能费用：
F=2778*30=83333元
●研讨
洗衣机甩干后衣物的含水率通常为多少？
干燥后衣物的含水率通常为多少？
衣物在干燥过程中的耐温通常为多少？
（3）热力浓缩
●语音讲解-热力浓缩
背景
果汁，奶粉，药液等。
流程
原料液-加热升温-料液中水分汽化排出-浓缩液-（产品冷却、贮藏）。
典型装置
果汁浓缩设备
装置基本能耗
以果汁浓缩为例：
Q=mc(to-ti)+mwr
式中，Q为能耗，kJ；m为果汁质量，kg；c为果汁比热，kJ/(kg.℃)；ti为果汁初始温度，℃；to为果汁浓缩温度，℃；mw为果汁中汽化排出的水分质量，kg；r为水的汽化潜热，kJ/kg。
设某公司每天浓缩原果汁5ton，原果汁比热3.6 kJ/(kg.℃)，原果汁初始温度4℃，果汁浓缩温度60℃，每1000g原果汁中需要通过浓缩除去700g水分，每天需除去的总水分量为3500kg，果汁中水分的汽化潜热约为2500kJ/kg，则每天能耗为：
Q=5000*3.6*(60-4)+3500*2500 =1008+8750=9758MJ=2711kWh
设浓缩装置用电加热，平均电价1.0元/kWh，则每月电能费用：
F=2711*30=81317元
●研讨
调研典型原果汁的浓度？
果汁浓缩后浓度通常可达多少？
如何实现果汁在60℃温度下使其中的水分汽化？