日产50t冷却牛奶换热器设计

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1、设计题目：日产50t冷却牛奶换热器设计英文题目：Nissan50tcoolingmilkHeatExchangerDesign学生姓名：班级：学号：专业：食品科学与工程2012-9-30目录一、设计任务书……………………………………………3二、概述与设计方案简介…………………………………5三、设计条件及主要物性参数表…………………………7四、工艺设计计算…………………………………………9五、辅助设备的计算及选型………………………………22六、设计结果汇总表………………………………………23七、设计评述……………………

2、…………………………24八、参考资料………………………………………………25九、主要符号说明…………………………………………25一、设计任务书1.1课程设计题目：日产50t冷却牛奶换热器设计1.2设计任务与操作要求1.2.1处理能力牛奶产量：50t/d1.2.2设备形式列管式换热器1.2.3操作条件1)牛奶：入口温度76℃出口温度20℃2)冷却介质：稀盐水入口温度10℃出口温度17℃3)牛奶定性温度下的物性数据：物性密度ρo（kg/m3）比热容Cpo(kJ/(kg·K))粘度μo(Pa·s)导热系数λo(W/(m2·

3、K))牛奶10353.7650.00210.691.3设计规范与要求试设计一台适宜的列管式换热器完成该生产任务1.4工作计划1、设计方案的选定，下达设计任务书（2天）流程生产条件、设备型式的选定和论述说明，绘制示意工艺流程图。2、工艺设计和计算（3天）根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算，热量衡算，主体设备工艺尺寸计算，附属设备的选型计算和简单的机械设计计算，汇总工艺计算结果。3、辅助设备的选型（1天）典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备的规格、型号的选定。4、工艺流程图（1天）以单线图的形式绘制，主体设备与辅助设

4、备的物料方向、物流量、能流量，主要测量点。5、主要设备的工艺条件图（1天）图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。6、设计说明书的编制（1天）设计任务书，目录、前言、设计方案的选择和论述，工艺设计和计算，工艺流程示意图，电算程序及符号说明，设计结果汇总，设计结果的自我总结评价和参考资料等。7、绘制主体设备的简装图或带控制点的流程图（1天）1.5设计成果要求1.5.1通过查阅资料、设计计算等最终提供课程设计说明书（论文）电子稿及打印稿1份，并附简单的设备草图1.5.2课程设计结束时，将按以下顺序装订的设计成果

5、材料装订后交给指导教师：（1）封面（2）目录（3）课程设计任务书（4）课程设计说明书（论文）（5）参考文献（6）课程设计图纸（两张）二、概述与设计方案简介2.1概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,简称为换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体,一种流体温度较高,放出热量;另一种流体则温度较低,吸收热量。在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器,它们也是这些行业的通用设备,并占有十分重要的地位。混合式换热气主要用于气体的冷凝，并且是在允许冷热流体混合的条件下才能使用，不能用于牛奶冷却，

6、蓄热式换热器利用固体填充物来蓄积或释放能量达到换热目的，体积庞大，不能完全避免两种流体的混合。因此，在本次设计中，杀菌后牛奶的冷却采用列管换热器，它的优点有：单位体积所具备的传热面积较大，传热效果较好，结构较简单，制造用的材料广泛、易于获得。列管式换热器有以下几种：1、固定管板式两端管板和壳体制成一体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈。壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。特点：结构简单，造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。2、U

7、形管式每根管子均弯成U形，流体进、出口分别安装在同一端的两侧，封头内用隔板分成两室，每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。特点：结构简单，质量轻，适用于高温和高压的场合。管程清洗困难，管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。3、浮头式两端的管板，一端不与壳体相连，该端称浮头。管子受热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差应力。特点：结构复杂、造价高，便于清洗和检修，消除温差应力，应用普遍。4、填料函式换热器管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封。管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差

8、应力。结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价也比浮头式的低。清洗，维修方便。但密封性能差，对于易燃、易爆、有毒和贵重的介质不适用，壳程流体压力不宜过高2.2工艺流程简述稀盐水易结垢，为便于清洗，应该走管程，牛奶为粘度较大的流体走壳程。冷却稀盐水与牛奶在设计的换热器中进行热交换，牛奶由初温140℃降温至76℃，再由76℃冷却到20℃。冷却