食品工程原理课程设计报告文献.docx

参考文献 参考文献 15 食品工程原理课程设计 ---管壳式冷凝器设计 TOC \o 1-5 \h \z \o Current Document 食品工程原理课程设计任务书 2 流程示意图 3 \o Current Document 设计方案的确定 4 \o Current Document 冷凝器的造型计算 6 核算安全系数 8 \o Current Document 管壳式冷凝器零部件的设计 10 设计概要表 12 主要符号表 13 14 \o Current Document 主体设备结构图 14 14 设计评论及讨论 或 或4号图纸） （一）食品科学与工程设计任务书 一、设计题目： 管壳式冷凝器设计 二、设计任务: 将制冷压缩机压缩后制冷剂（如F-22、氨等）过热蒸汽冷却、冷凝为过冷液 体，送去冷库蒸发器使用。 三、设计条件： 1、冷库冷负荷Q=1700KW 2、高温库，工作温度0?4C,采用回热循环； 3、冷凝器用河水为冷却剂，取进水温度为 26~28C； 4、传热面积安全系数5?15% 四、设计要求： .对确定的设计方案进行简要论述； .物料衡算、热量衡算； .确定列管壳式冷却器的主要结构尺寸； .计算阻力； .编写设计说明书（包括：①.封面；②.目录；③.设计题目；④.流程示 意图；⑤.流程及方案的说明和论证；⑥设计计算及说明；⑦主体设备结构图； ⑧设计结果概要表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。 ） .绘制工艺流程图、管壳式冷凝器的的结构（3号图纸）、花板布置图（3号 （二）流程示意图 流程图说明： 本制冷循环选用卧式管壳式冷凝器， 选用氨作制冷剂，采用回热循环，共分为4个阶段, 分别是压缩、冷凝、膨胀、蒸发。 —天 由蒸发器所产生的低压低温蒸汽被压缩机吸入压缩机气缸，经压缩后温度 升高； -3 高温高压的F-22蒸汽进入冷凝器；F-22蒸汽在冷凝器中受冷却水的冷 却，放出热量后由气体变成液态氨。 —4 液态F-22不断贮存在贮氨器中； ——5 使用时F—22液经膨胀阀作用后其压力、温度降低，并进入蒸发器； 一? 低压的F—22蒸汽在蒸发器中不断的吸收周围的热量而汽化， 然后又被压 缩机吸入，从而形成一个循环。 ? 1 是一一个回热循环。 本实验采用卧式壳管式冷凝器， 其具有结构紧凑，传热效果好等特点。 所设计的卧式管 壳式冷凝器采用管多程式结构，冷却水走管程， F—22蒸汽走壳程。采用多管程排列，加大 传热膜系数，增大进，出口水的温差，减少冷却水的用量。 （三）设计方案的确定 设计方案的确定包括制冷剂的选择、冷凝器型式的选择、流体流入冷凝器 空间的选择、冷却剂的选择及其进出口温度的确定等。 一、冷凝器造型与冷凝剂的选择 本次设计是以河水为冷却剂，本人选择氨高效卧式冷凝器为设计对象。此 冷却系统的原理是将压缩机排出的高温、 高压氨气等压冷凝成液体，在冷库中蒸 发，带走待冷物料的热量，起到冷却物料的效果。 本方案采用F—22为制冷剂，F—22化学式为CHF2Cl,名称为二氟一氯甲 烷，标准沸点为一40.8凝，凝固温度为一160C,不燃烧，不爆炸，无色，无味。 冷凝器型式的选择： 本方案采用卧式壳管式冷凝器。卧式管壳式水冷凝器的优点是： 1、结构紧凑，体积比立式壳管式的小； 2、传热系数比立式壳管式的大； 3、冷却水进、出口温差大，耗水量少； 4、为增加其传热面积,F-22所用的管道采用低肋管； 5、室布置，操作较为方便。 二、流体流入空间选择 由于冷却剂为河水，根据不洁净或易结垢的物料应当流经易清洗的一侧， 饱和蒸汽一般应通入壳程，以便排出冷凝液， 被冷却物料一般走壳程，便于散热 和减少冷却剂用量，所以确定冷却水走管程，冷凝剂（ F22）走壳程。 三、流速选择 查得列管换热器管水的流速，管程为 0.5?3m/s,壳程0.2?1.5m/s[2]; 根据本设计制冷剂和冷却剂的性质，综合考虑冷却效率和操作费用，本方案选择 6 6 p=2.5mm 流速为1.5m/s。 四、冷却剂适宜出口温度的确定 任务书要求进水温度为26~28C,选择进口温度二.二26° C。卧式冷凝器的 端部最大温差（t k-t 1）可取7~14° C,冷却水进口温差为4~10° C 提高冷凝器的传热平均温差△ t t2-t1可以冷凝器的传热面积 ln±± tk - t2 Ql Ql K t q ,从而减少传热面积、降低成本。前提是出口水温度不能 冷凝剂的冷凝温度t k ,跨程温差小于28 Co所以确定出口水温度与=32 C,冷 凝剂（F22）的冷凝温度t k =35° Co 五、冷凝剂的蒸发温度和过冷温度确定 冷凝器的热负荷Ql Q。，减少系数小可以有效降低热负荷。其中热负荷 系数日受冷凝温度和蒸发