文档介绍：目录
食品工程原理课程设计任务书……………………………1
流程示意图…………………………………………………2
设计方案的确定及说明……………………………………3
设计方案的计算及说明(包括校核)……………………5
设计结果主要参数表……………………………………13
主要符号表……………………………………………13
设计评价及问题讨论……………………………………15
参考文献……………………………………………16
一食品工程原理课程设计任务书
设计题目
管壳式冷凝器设计.
设计任务:
将制冷压缩机压缩后的制冷剂(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。
设计条件:
=学生学号最后2位数*100(kw);
,工作温度0~4℃。采用回热循环;
, 每班分别可取进口水温度15℃
%~15%。
:
;
,热量衡算;
;
;
(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(包括校核);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。)
,管壳式冷凝器的装配图A3纸一张。
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。
1→2由蒸发器内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;
2→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→4’液态F—22不断贮存在贮氨器中;
4’→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;5→1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。
5’→1是一个回热循环。
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内多程式结构,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、设计方案的确定及说明。
1·流体流入空间的选择
本设计采用河水为冷却剂,河水比较脏和硬度较高,受热后容易结垢。同时,氨走壳程也便于散热,从而减少冷却水的用量。因此,为方便清洗和提高热交换率,冷却水应走管程,氨制冷剂应走壳程。
2·流速的选择
查得列管换热器管内水的流速,~3m/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,。
3·冷却剂适宜温度的确定及制冷剂蒸发温度,冷凝温度,过热温度和过冷温度。
本设计冷却剂的进口温度为15℃。而一般卧式管壳式冷凝器冷却剂的进出口的温度之差为4~10℃,本方案取为6℃,所以出口温度为21℃。
冷库温度为0~4本设计取0℃,蒸发温度一般比库内空气低8~12℃本设计取t0=-10℃
可取7~14℃本设计取tk=25℃。
过冷温度比冷凝温度低3~5℃本设计取tu=20℃
过热温度比蒸发温度高3~5℃本设计取tp=-5℃
4·冷凝器的造型和计算
水冷式冷凝器的类型
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。
本方案采用氨为制冷剂,氨化学式为NH3,标准沸点为— °C,密度比空气小,极易溶于水,易液化。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,氨所用的管道采用低肋管;
5、室内布置,操作较为方便。
冷凝器的选型计算
5·管数、管程数和管子的排列
2管子在管板上的排列方式
6·壳体直径及壳体厚度的计算
,厚度计算
四、设计计算及说明(包括校核)
(一)设计计算
1、冷凝器的热负荷:
冷凝器的热负荷是制冷剂的过热蒸汽在冷凝过