食品工程原课程设计.docVIP

“食品工程原理”课程设计 管壳式冷凝器设计 ·····································································································3 （二） 设计方案的确定······························································································3 （三） 冷凝器的选型计算··························································································4 （四） 核算安全系数··································································································6 （五） 列管式换热器零部件的设计········································································8 （六） 设计概要表··································································································10 （七） 主体设备结构图···························································································10 （八） 设计评价与讨论··························································································11 （九） 参考文献········································································································11 （一）食品科学与工程设计任务书 一、设计题目： 列管式冷却器设计 二、设计任务： 将制冷压缩机压缩后制冷剂氨过热蒸汽冷却、冷凝为过冷液体，送去冷库蒸发器使用。 期刊格式为：作者姓名.出版年.论文题目.刊物名称.卷号（期号）：起止页码。 专著格式为：作者姓名.出版年.专著书名.出版社名.起止页码。 （二）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。以氨作为制冷剂，能制取0以下的低温；维修简单、操作方便、易于管理；氨价格低廉，来源充足；对大气臭氧层无破坏作用；钢材及冷却水消耗量大；热力系数较低尽可能使得Re104，可以冷凝器的传热面积，从而减少传热面积、降低成本。前提是出口水温度t2不能高于冷凝剂的冷凝温度tk，跨程温差小于28°C。所以确定出口水温度t2=21°C，冷凝剂（氨）的冷凝温度tk=25°C。 冷凝剂的蒸发温度和过冷温度确定 冷凝器的热负荷，减少系数φ可以有效降低热负荷。其中热负荷系数φ受冷凝温度和蒸发温度影响，由《“食品科学与工程原理”课程设计指导书》的图3（b），蒸发温度to提高，可以降低热负荷系数φ。由于冷凝剂的蒸发温度要比工作温度低8~10°C，已知工作温度为0~4°C，即to取值-8~-4°C。综上所述，确定蒸发温度to=-5°C。 由指导书p6，冷凝器内过冷一般不小于1°C，取过冷温度tg=20. 管体材料及管型的选择 选取规格为25×.5的无缝钢管，则d0=25mm，di=mm，δp=mm （三）冷凝器的造型计算 冷凝器的任务是将压缩机排出的高温高压气态制冷剂冷却使之液化。 冷凝器的热负荷 Kw 式中：QL――冷凝器的热负荷； Q0――制冷量；φ――系数，与蒸发温度t0、冷凝温度tK、气缸冷却方式以及制冷剂种类有关。可由图查出。 系数φ 由于热负荷很大，冷凝器的操作负荷也高，因此采用多管程设计冷凝器， 7台冷凝剂并联，以降低机器成本。 并联数N=7，则各台冷凝器的热负荷QL= QL总/N= 484285.7143w。 预算冷凝器的传热面积 在水冷式冷凝器中，卧式管壳冷凝器的制冷剂在管外冷凝，冷却水在管内流动。 式中：F――冷凝器的传热面积，m2； K――传热系数，w/（m2·K）； Δt――传热平均温度差，； q――单