第３２ 卷第４ 期２０ １４ 年８ 月轻工机械Ｌ 蛐ｔ Ｉｎ ｄ ｕ ｓｔｒ ｙ Ｍ ａ ｃｈ ｉｎ ｅｒｙＶ ０ １． ３２ Ｎ ｏ ． ４Ａ ｕ ｇ ． ２ ０ １４［ 研究?设计］Ｄ Ｏ Ｉ： １０． ３９６９／ｊ． ｉｓｓｎ ． １００５—２８９５． ２０１４． ０４． ００１Ｍ Ｖ Ｒ 技术在液态奶蒸发系统中的应用董守亮， 李庆生（ 南京工业大学机械与动力工程学院， 江苏南京２１０ ０ ０ ９ ）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Ｍ Ｖ Ｒ 技术的液态奶蒸发浓缩系统， 设计了基于Ｍ Ｖ Ｒ 技术的蒸发工艺流程， 介绍了Ｍ Ｖ Ｒ 热泵系统的蒸发工作原理； 采用单效Ｍ Ｖ Ｒ 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＿ ｙ ７ 和火用效率减。 而当蒸发温度升高时呈相反的变化趋势， 因此， Ｍ Ｖ Ｒ 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（ Ｍ Ｖ Ｒ ）； 火用分析； 系统性能系数中图分类号： Ｔ Ｓ ２５２． ３文献标志码： Ａ文章编号： １０ ０ ５－ ２８ ９ ５（ ２０ １４ ）０ ４ 旬０ ０ １—０ ４Ａ ｐ ｐ ｌｉｃ ａ ｔｉｏ ｎｏ ｆ Ｍ ｅｃｈ ａ ｎ ｉｃａ ｌＶ ａ ｐ ｏ ｒ Ｒ ｅ ｃ ｏ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓｓｉｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙｉｎＬ ｉｑ ｕ ｉｄＭ ｉｌｋＥ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎ Ｓ ｙ ｓｔｅ ｍＤ Ｏ Ｎ ＧＳ ｈ ｏ ｕ ｌｉａ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｑ ｉｎ ｇ ｓｈ ｅｎ ｇ（ Ｓ ｃｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉｃ ａ ｌＥ ｎ ｇ ｉｎ ｅｅｒｉｎ ｇ ， Ｎ ａ ｎ ｊｉｎ ｇ Ｕ ｎ ｉｖ ｅｒ ｓｉｔｙｏ ｆＴ ｅｃｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙ － ， Ｎ ａ ｎ ｊｉｎ ｇ２１０ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉｎ ａ ）Ａ ｂ ｓｔｒ ａ ｃ ｔ： Ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔｒ ａ ｔｉｎ ｇｏ ｎ ｔｈ ｅｈ ｉｇ ｈ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓｕ ｍ ｐ ｔ ｉｏ ｎａ ｎ ｄ ｌｏ ｗｔｈ ｅ ｍ Ｍｅｆ ｆ ｉｃｉｅｎ ｃｙｉｎｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎｏ ｆｌｉｑ ｕ ｉｄ ｍ ｉｌｋ ， ｔｈ ｅＭ Ｖ Ｒｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｃｒ ａ ｆ ｔ ｗ ａ ｓｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓｓｂ ａ ｓｅ ｄ ｏ ｎ Ｍ Ｖ Ｒｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙｗ ａ ｓｄ ｅ ｓｉｇ ｎ ｅ ｄａ ｎ ｄｔｈ ｅｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉｎ ｇ ｐ ｒ ｉｎ ｃｉｐ ｌｅｏ ｆ Ｍ Ｖ Ｒｈ ｅ ａ ｔｐ ｕ ｍ ｐ ｓｙ ｓｔｅ ｍｗ ａ ｓ ｉｎ ｔｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｍ ａ ｉｎｗ ｏ ｒ ｋ ｉｎ ｇ ｐ ａ ｒ ｔｓｏ ｆｓｙ ｓｔｅ ｍｗ ｅ ｒ ｅｃ ａ ｌｃ ｕ ｌａ ｔｅ ｄ ａ ｎ ｄｄ ｅ ｓｉｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓｉｎ ｇ ｓｉｎ ｇ ｌｅｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ Ｍ Ｖ Ｒｈ ｅ ａ ｔｐ ｕ ｍ ｐ ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｓｙ ｓｔｅ ｍ ． Ａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓｏ ｆｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｅｆ ｆ ｉｃｉｅｎ ｃｙｏ ｆｓｙ ｓｔｅ ｎ ｎａ ｎ ｄ ｅ ａ ｃ ｈｐ ａ ｒ ｔｗ ａ ｓｃａ ｒ ｒ ｉｅｄ ｏ ｎｂ ｙ ｅ ｘ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓｍ ｅ ｔｈ ｏ ｄ ． Ｍ ａ ｉｎｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔｅ ｒ ｓｔｈ ａ ｔ ａ ｆ ｆ ｅｃｔｅｄ ｔｈ ｅｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅｏ ｆ ｔｈ ｅｓｙ ｓｔｅ ｍｓｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｔｈ ｅｃ ｏ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓｓｉｏ ｎｒ ａ ｔｉｏ ， ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｔｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔｕ ｒ ｅｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｌｓｏａ ｎ ａ ｌｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌｉｃａ ｔｉｏ ｎｒｅｓｕ ｌｔｓ ｓｈ ｏ ｗｔｈ ａ ｔ ｔｈ ｅｓｙ ｓｔｅ ｍｈ ａ ｓ ｓｔａ ｂ ｌｅｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔｉｏ ｎａ ｎ ｄ ｌｏ ｗｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓｕ ｍ ｐ ｔｉｏ ｎ ． Ｔ ｈ ｅｒｅｓｕ ｌｔｓ ｏ ｆ ｔｈ ｅｅ ｘ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓ ｐ ｏ ｉｎ ｔｏ ｕ ｔ ｔｈ ｅ ｗ ｅ ａ ｋ ｌｉｎ ｋ ｓ ｏ ｆｔｈ ｅｓｙ ｓｔｅ ｍｉｎｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓｕ ｍ ｐ ｔ ｉｏ ｎａ ｎ ｄ ｔｈ ｅｉｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔｏ ｆｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ｓｏ ｆ ｔｈ ｅｓｙ ｓｔｅ ｍ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔｅ ｒ ｓ ａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓｓｈ ｏ ｗ ｓｔｈ ａ ｔ ｔｈ ｅｓｙ ｓｔｅ ｍｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉｃ ｉｅ ｎ ｔ ｏ ｆｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅａ ｎ ｄｅ ｘ ｅ ｒ ｇ ｙ ｅ ｆ ｆ ｉｃ ｉｅ ｎ ｃ ｙｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓｅ ｓ ｗ ｉｔｈｃ ｏ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓｓｉｏ ｎｒ ａ ｔｉｏｉｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓｉｎ ｇａ ｎ ｄｉｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓｅ ｓｗ ｉｔｈｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｔｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔｕ ｒ ｅ ｒ ｉｓｉｎ ｇ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ， ｔｈ ｅ ｄ ａ ｉｒ ｙＭ Ｖ Ｒｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｓｙ ｓｔｅ ｍｓｈ ｏ ｕ ｌｄａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｃ ｏ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓｓｏ ｒ ｓｏ ｆ ｓｍ ａ ｌｌｃ ｏ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓｓｉｏ ｎｒ ａ ｔｉｏ ａ ｎ ｄｋ ｅ ｅ ｐａｈ ｉｇ ｈ ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｔｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔｕ ｒ ｅ ．Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ： ｄ ａ ｉｒ ｙ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔｓ ｐ ｒ ｏ ｃｅｓｓｉｎ ｇ ； ｌｉｑ ｕ ｉｄｍ ｉｌｋｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔｉｏ ｎ ； ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉｃ ａ ｌ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ｒｅｃｏ ｍ ｐ ｒｅｓｓｉｏ ｎ （ Ｍ Ｖ Ｒ ）； ｅｘ ｅｒｇ ｙ ａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓ；ｃｏ ｅｆ ｆ ｉｃｉｅｎ ｔ ｏ ｆｓｙ ｓｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ蒸发浓缩是乳品工业中耗能较大的一个环节， 一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（ Ｍ Ｖ Ｒ ）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ｕ Ｊ。Ｍ Ｖ Ｒ 蒸发系统中二次蒸气通过压缩机压缩后升温、 升压提高热焓， 并将压缩后的二次蒸气循环利用替代新鲜蒸气作为热源， 从而减少能源消耗。 同时， 由于取消了循环冷却水， 降低了冷却水消耗量和高维护成本怛Ｊ。 目前对该系统的研究方法多为“能量分析法” ，收稿日期： ２０１４—０３—０８； 修回日期： ２０１４—０４—２５作者简介： 董守亮（ １９ ８ ６）， 男， 青海西宁人， 硕士生， 主要研究方向为Ｍ Ｖ Ｒ 热泵蒸发技术。 Ｅ —ｍ ａ ｉｌ： ｄ ｓｌｌ９ ８ ６５９ ６＠ １６３． ｛ ３０ １１１万方数据
