資源描述：
《食品工程原理課程設計_管殼式冷凝器設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、管殼式冷凝器設計姓名：班級：學號：學院：11目錄設計題目………………………………………………………2流程示意圖…………………………………………………2流程及方案的說明和論證……………………………………2設計方案的計算及說明（包括校核）……………………4主體設備結(jié)構圖…………………………………………9設計結(jié)果概要表……………………………………………9設計的評價及問題討論……………………………………10參考文獻………………………………………………1111一．設計題目：管殼式冷凝器設計．二．流程示意圖流程圖說明：本制冷循環(huán)選用臥式管殼式冷凝器，選用氨作制冷劑，采用回熱循環(huán)，共
2、分為4個階段，分別是壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)。12由蒸發(fā)器內(nèi)所產(chǎn)生的低壓低溫蒸汽被壓縮機吸入壓縮機氣缸，經(jīng)壓縮后溫度升高；23高溫高壓的F—22蒸汽進入冷凝器；F—22蒸汽在冷凝器中受冷卻水的冷卻，放出熱量后由氣體變成液態(tài)氨。44’液態(tài)F—22不斷貯存在貯氨器中；4’5使用時F—22液經(jīng)膨脹閥作用后其壓力、溫度降低，并進入蒸發(fā)器；51低壓的F—22蒸汽在蒸發(fā)器中不斷的吸收周圍的熱量而汽化，然后又被壓縮機吸入，從而形成一個循環(huán)。5’1是一個回熱循環(huán)。本實驗采用臥式殼管式冷凝器，其具有結(jié)構緊湊，傳熱效果好等特點。所設計的臥式管殼式冷凝器采用管內(nèi)多程式結(jié)構，冷卻水走管程，F(xiàn)—2
3、2蒸汽走殼程。采用多管程排列，加大傳熱膜系數(shù)，增大進，出口水的溫差，減少冷卻水的用量。三．流程及方案的說明和論證111·流體流入空間的選擇本設計采用河水為冷卻劑，河水比較臟和硬度較高，受熱后容易結(jié)垢。同時，氨走殼程也便于散熱，從而減少冷卻水的用量。因此，為方便清洗和提高熱交換率，冷卻水應走管程，氨制冷劑應走殼程。2·流速的選擇查得列管換熱器管內(nèi)水的流速，管程為0.5～3m/s，殼程0.2～1.5m/s[2]；根據(jù)本設計制冷劑和冷卻劑的性質(zhì)，綜合考慮冷卻效率和操作費用，本方案選擇流速為1.5m/s。3·冷卻劑適宜溫度的確定及制冷劑蒸發(fā)溫度，冷凝溫度，過熱溫度和過冷溫度。本
4、設計冷卻劑的進口溫度為25～28℃[2]，可取為26℃。而一般臥式管殼式冷凝器冷卻劑的進出口的溫度之差為4～10℃，本方案取為6℃，所以出口溫度為32℃。冷庫溫度為0～4℃本設計取0℃，蒸發(fā)溫度一般比庫內(nèi)空氣低8～12℃本設計取t0=-10℃冷凝溫度可取7～14℃本設計取35℃過冷溫度比冷凝溫度低3～5℃本設計取32℃過熱溫度比蒸發(fā)溫度高3～5℃本設計取1℃4·冷凝器的造型和計算4．1水冷式冷凝器的類型本次設計是以河水為冷卻劑，本人選擇氨高效臥式冷凝器為設計對象。此冷卻系統(tǒng)的原理是將壓縮機排出的高溫、高壓氨氣等壓冷凝成液體，在冷庫中蒸發(fā)，帶走待冷物料的熱量，起到冷卻物料
5、的效果。本方案采用F—22為制冷劑，F(xiàn)—22化學式為CHF2Cl，名稱為二氟一氯甲烷，標準沸點為—40.8℃，凝固溫度為—160℃，不燃燒，不爆炸，無色，無味。冷凝器型式的選擇：本方案采用臥式殼管式冷凝器。臥式管殼式水冷凝器的優(yōu)點是：1、結(jié)構緊湊，體積比立式殼管式的??；2、傳熱系數(shù)比立式殼管式的大；3、冷卻水進、出口溫差大，耗水量少；4、為增加其傳熱面積，F(xiàn)-22所用的管道采用低肋管；5、室內(nèi)布置，操作較為方便。4．2冷凝器的選型計算4．2．1冷凝器的熱負荷4．2．2冷凝器的傳熱面積計算4．2．3冷凝器冷卻水用量+4．2．4冷凝器的阻力計算5·管數(shù)、管程數(shù)和管子的排列5
6、．1管數(shù)及管程數(shù)5．2管子在管板上的排列方式5．3管心距116·殼體直徑及殼體厚度的計算6．1殼體直徑，厚度計算四．設計計算及說明（包括校核）（一）設計計算1、冷凝器的熱負荷：冷凝器的熱負荷是制冷劑的過熱蒸汽在冷凝過程中所放出的總熱量，可用制冷劑的壓－焓圖算出。公式如下：kW式中：————冷凝器的熱負荷，kW；————制冷量，1600kw；————系數(shù)，與蒸發(fā)溫度tk、氣缸冷卻方式及制冷劑種類有關，由《食品工程原理設計指導書》圖3查出。在蒸發(fā)溫度為-10℃，冷凝溫度為35℃，查得為1.19。∴=1.19×1600=1904KW2、傳熱平均溫差：℃3、冷凝器的傳熱面積計算
7、：根據(jù)選用臥式管殼式水冷冷凝器及設計指導書表4各種冷凝器的熱力性能，取傳熱系數(shù)為800w/（㎡·k）0式中：————傳熱系數(shù)，w/㎡、℃；（由《食品工程原理設計指導書》表3中可取750）————冷凝器的傳熱面積，㎡；————冷凝器的熱負荷，w；————傳熱平均溫差，℃又℃4、冷凝器冷卻水用量：kg/h11式中：————冷凝器的熱負荷，kW；————冷卻水的定壓比熱，kJ/kg·k；淡水可取4.186；————冷卻水進出冷凝器得溫度，K或℃；————冷卻水進出冷凝器得溫度，K或℃。5、冷凝器冷卻水體積流量：式中：————取995.7；6、管
