牛奶列管式换热器

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1、.题目牛奶冷却列管式换热器的设计姓名汪思凡学号112102014专业食品科学与工程班级1101班指导教师郑妍职称助教二〇一四年六月..目录摘要I1食品工程原理综合实习任务书11.1设计题目11.2设计条件11.3要求11.4主要参考资料12选择方案的确定22.1选择换热器的类型22.2流动空间及流速的确定23确定物性参数24计算总传热系数24.1热流量24.2平均传热系数24.3冷却牛奶用量24.4冷却冷盐水用量24.5总传热系数k34.5.1管程传热系数34.5.2壳程传热系数35计算传热面积36工艺结构尺寸36.1

2、管径和管内流速36.2管程数和传热管数36.3平均传热温差校正及壳程数46.4传热管排列和分程方法46.5壳体内径46.6折流挡板46.7接管57换热器核算57.1热量核算57.1.1壳程对流传热系数57.1.2管程对流传热系数67.1.3传热系数67.1.4传热面积67.2换热器内流体的流动阻力67.2.1管程流动阻力67.2.2壳程流动阻力78设计结果89设计心得9参考文献9附录10..摘要此次设计的牛奶冷却列管式换热器是以牛奶为热流体，稀盐水为冷流体，设计流量为14600kg/h，我选用的是固定管板式换热器，其适

3、用于冷、热两流体的温度、压力不高，温差不大，我设计的方案是由牛奶走管程，冷盐水走壳程，因为牛奶较易结垢，为了便于清洗，所以选择了牛奶走管程。关键词热流体；固定管板式换热器；管程..1食品工程原理综合实习任务书1.1设计题目牛奶冷却列管式换热器的设计1.2设计条件在灭菌后牛奶的冷却过程中，牛奶由70℃降至25℃，牛奶流量为14600kg/h，压力为0.6MPa。冷却介质采用稀盐水（冷盐水的相关特性数据可参考水的物性数据）。盐水进口温度为10℃，出口温度为20℃。1.3要求1．设计一台列管式换热器完成各自生产任务；2．提交

4、设计计算说明书一份，（应包括目录、设计计算任务书、设计方案的确定、确定物性参数、计算总传热系数、计算传热面积、确定工艺结构尺寸、换热器核算、参考文献资料等。须打印）；3．绘制列管式换热器的装配图（可附在设计计算书后面）；4．注意收集、阅读参考资料，形成设计方案；5．提交日期：第16周星期四。1.4主要参考资料[1]夏清，陈常贵主编，姚玉英主审．化工原理，天津大学出版社，2005，1[2]华南理工大学化工原理教研组，化工过程及设备设计，华南理工大学出社，1995[3]化工设备的选择与工艺设计，中南工业大学出版社．1992

5、[4]丛德滋等．化工原理详解与应用，化学工业出版社．2002，7，151-158[5]张承翼，李春英．化工工程制图，化学工业出版社.．1997[6]张桂昭，三效逆流加料蒸发器的设计，化工设计．1996（6）：6-10[7]蒋迪清等，食品通用机械与设备，华南理工大学出版社，2001，7，111-13[8]各类化学工程学报、期刊、化工设备手册及其化工机械设备产品广告..2选择方案的确定2.1选择换热器的类型冷、热两流体的温度、压力不高，温差不大，因此初步确定采用固定管板式换热器。2.2流动空间及流速的确定由于循环牛奶较易结

6、垢，为便于清洗，应使牛奶走管程，空气走壳程。选用Φ25mm×2.5mm的碳钢管，初定管内流速。3确定物性参数壳程冷盐水定性温度管程牛奶定性温度物料密度定压比热容导热系数黏度牛奶47.5℃冷盐水15℃4计算总传热系数4.1热流量4.2平均传热系数4.3冷却牛奶用量4.4冷却冷盐水用量..4.5总传热系数k4.5.1管程传热系数4.5.2壳程传热系数先假设壳程传热系数为污垢热阻为管壁的导热系数为5计算传热面积考虑15％的面积裕度：6工艺结构尺寸6.1管径和管内流速选用Φ25mm×2.5mm的传热管（碳钢），初取管内流速6.

7、2管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数..按单程管计算，所需的传热管长度为取L=6m，管程数为4管内流速：6.3平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数平均传热温差：6.4传热管排列和分程方法采用组合排列法，即每程内按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。取管心距t=1.4to，则横过管束中心线的管数6.5壳体内径采用多管程结构，取管板利用率η=0.7，则壳体内径为圆整可取D=500mm6.6折流挡板采取弓形折流挡板，取弓形折流挡板圆缺高度为壳体内径的35％，则切去的圆缺高度为取折流挡板间距B=0.

8、6ｘD则：折流挡板数为：6.7接管壳程流体进出口接管：取接管内冷盐水流速为..管内径为：圆整后可取内径为210mm管程流体进出口接管：取接管内循环水流速：管内径为：圆整后取内径70mm7换热器核算7.1热量核算7.1.1壳程对流传热系数对圆缺形折流挡板，可采用克恩公式由正三角形排列得当量直径壳程流通截面积：壳程流体流速及雷诺系数分