食品工程原理 课程设计说明书
题 目：浮头式换热器的设计
学 院：粮油食品学院
专业班级：食工1006班
学生姓名：
学生学号：
学 校：河南工业大学
目录
TOC o "1-5" h z o "Current Document" **章设计意义 1
o "Current Document" 第二章主要参数说明 1
o "Current Document" 第三章 课程任务说明书 3
o "Current Document" 第四章换热器的设计计算 4
o "Current Document" **节确定设计方案 4
o "Current Document" 第二节确定物性参数 4
第三节计算总传热系数 5
第四节计算传热面积 6
o "Current Document" 第五节工艺结构尺寸 6
第六节换热器核算 8
6- 1热量核算 8
6- 2换热器内流体的流动阻力 10
6- 3换热器主要结构尺寸和计算总结表 11
o "Current Document" 第五章离心泵的选择 13
o "Current Document" **节管径初选 13
第二节 压头H ^的计算 13
o "Current Document" 第三节离心泵主要参数 15
o "Current Document" 参考文献 15
**章设计意义
换热器是许多工业部门*的通用工艺设备，广泛应用于化工，能源，机械， 交通，制冷，空调及航空航天等各个领域。换热器不仅是保证某些工艺流程和条 件而广泛使用的设备，也是开发利用工业二次能源，实现余热回收和节能的主要 设备。
在食品工业中的加热，冷却，蒸发和干燥等的单元操作中，经常见到食品物 料与加热或冷却介质间的热交换。各种换热器的作用，工作原理，结构以及其中 工作的流体类型，数量等差别很大，而换热器的工作性能的优劣直接影响着整个 装置或系统综合性能的好坏，因此换热器的合理设计极其重要。
目前国内外在过程工业生产中所用的换热器设备中，管壳式换热器仍占主导 地位，虽然它在换热效率，结构紧凑性和金属材料消耗等方面，不如其他新型换 热设备，但她具有结构坚固，操作弹性大，适应性强，可靠性高，选用范围广， 处理能力大，能承受高温和高压等特点，所以在工程中仍得到广泛应用。
第二章主要参数说明
T ---牛奶的定性温度，°C
t ---冷盐水的定性温度，C
P。一-牛奶的密度，kJ /(kg -K)
cp」一牛奶的定压比热容，
kJ / (kg - K)
七一-牛奶的导热系数，W /(m- K) p「一牛奶的粘度，Pa ? s
P. 冷盐水的密度，kg /m3
cpi ―-冷盐水的定压比热容，
kJ / (kg - K)
人.一-冷盐水的导热系数，W /(m- K)
此-一冷盐水的粘度，Pa - s
Q——热流量，KW
K ——总传热系数，W /(m2 - K)
、七――进行换热的两流体之间的平 均温度差，C
q . 冷却水用量，kg / S
Re ----雷诺准数
H 换热器面积裕度
P --普兰特准数
a .——管程传热系数，W/(m2 -K)
a 壳程传热系数，W / (m2 - K)
R ——冷盐水污垢热阻，m2 - K / W
R ——牛奶污垢热阻，m2 - K / W
人——管壁的导热系数，W/(m2 -K)
n 传热管数，(根)
L 传热管长度，m
Np -―换热器管程数
N ---传热管总根数
中& ---温度校正系数
nc ---横过管束中心线的管数
t 管心距，mm
D 壳体内径，mm
h 弓形折流板圆缺高度，mm
B 折流板间距，mm
Nb -一折流板数
d 接管内径，mm
d 当量直径，m
u ―-壳程流体流速，m / s
u 管程流体流速，m/s
S 传热面积，m 2
S 换热器实际传热面积，m 2
ZAP---管程压降，Pa
i
AP1 ---管内摩擦压降，Pa
Ap---管程的回弯压降，Pa
N—一壳程串联数
F ---管程压降的结垢修正系数 t
ZAP ---壳程压降，Pa o
APj---流体流经管束的阻力，Pa
AP；---流体流过折流板缺口的阻力，
Pa
第三章课程设计任务书
设计题目：浮头式换热器的设计.
设计任务：用水将高温灭菌后的牛奶冷却。
设计条件
1） 灭菌后的牛奶由60 °C降至10 °C,牛奶流量为4400 kg/ h，压力为0.7 MPa。
2） 该过程采用浓度很稀的冷盐水冷却（因此冷盐水的相关物性数据可参考水 的物性数据）。冷盐水入口温度为0C，出口温度10C。
设计还要求选用一台合适的离心泵，完成相应的生产任务。
管路布置如图（参考图），已知泵进口段管长L进=5米，泵出口段管长L出=15 米
部分内容来源于网络，仅用于学习分享，如发现有侵权，请及时联系删除，谢谢。
