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1、,食品工程原理课程设计,军需科技学院食品科学与工程系 高峰,吉林大学农学部,课程性质、目的与任务,课程任务 树立工程观念，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，增强查阅资料选用公式和搜集数据的能力、迅速准确地进行工程计算的能力、运用计算机辅助绘图的能力。,课程目的 要求学生能综合运用食品工程原理理论知识和有关先修课程所学知识，独立完成某一食品工程单元操作设备的工艺设计，并撰写设计说明书、绘制工艺流程图和设备工艺条件图。,课程性质 食品工程原理课程设计是在修完食品工程原理之后进行一项综合性工艺设计实践，是食品科学与工程本科生必修的专业实践环节。,1化学工程手册(25卷)化学工程手册编辑委员会，化
2、学工业出版社，1982。2化工设备机械基础 化工设备机械基础编写组编，化工设备机械基础(第3册)，1978。3食品工程原理 冯骉，夏素兰，中国轻工科学出版社，2005。4食品工程原理 高福成，冯骉，中国轻工业出版社，1998。5 食品工程原理 杨同舟，中国农业出版社，2001。6 化工原理(上、下册)姚玉英，天津大学出版社，2003。,教学内容,1、设计方案的选定，下达设计任务书（0.5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（2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
3、艺计算结果。3、辅助设备的选型（0.5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（1.5天）以单线图的形式绘制，主体设备与辅助设备的物料方向、物流量、能流量，主要 测量点。5、主要设备的装配关系图（3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（2.5天）,考核方式,总成绩=,平时出勤,设计说明书,+,占 比：50%,占 比：40%,
4、工 艺 流 程图主设备装配关系图,+,占 比：10%时间：08：00-11：00 12：30-15：30,一、设计方案的选定，下达设计任务书 操作单元选定：蒸发、浓缩、干燥 原料选定：牛奶、豆浆、橘汁 流程生产条件：原料初始状态、初始浓度、终了浓度 设备蒸汽压力、物料流量 设备型式的选定、论述说明：升膜式、降膜式 绘制示意工艺流程图。,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。换热器是各种工业部门最常见的通用热工设备，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
5、发利用工业二次能源，实现余热回收和节能的主要设备。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。,教学内容,原料选择与初始参数,原料选择：牛奶 初始参数：在灭菌后牛奶的冷却过程中，牛奶由70 降至25，牛奶 流
6、量为 12,480 kg/h，压力为 0.7 MPa。采用浓度稀冷盐水冷却（因此冷盐水的相关物性数据可参考 水物性数据）。稀冷盐水入口温度为10，出口温度20。,选择换热器类型两流体温度变化情况：热流体进口温度70，出口温度25；冷流体进口温度10，出口温度20。考虑到该换热器的管壁温和壳体壁温相差较大，因此初步确定选用带膨胀节固定的管板式换热器。,二、工艺设计和计算、辅助设备的选型、工艺流程图、设计说明书的编制 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，设备的规格、型号的选定，汇总工艺计算结果。以单线图的形式绘制，主体设备
7、与辅助设备的物料方向、物流量、能流量，主要测量点。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。,确定物性数据 牛 奶：密度、定压比热容、导热系数、粘度 冷盐水：密度、定压比热容、导热系数、粘度计算总传热系数(1)、热流量(2)、平均传热温差(3)、冷却冷盐水用量(4)、总传热系数：管程传热系数、壳程传热系数计算传热面积S工艺结构尺寸(1)、管径和管内流速(2)、管程数和传热管数(3)、平均传热温差校正及壳程数(4)、传热管排列和分程方法(5)、壳体内径(6)、折流板(7)、接管换热器核算(1
8、)、热量核算、壳程传热系数、管程对流传热系数、传热系数K、传热面积S(2)、换热器内流体的流动阻力、管程流动阻力、壳程阻力,教学内容,三、工艺流程图与主设备工艺条件图,工艺流程图：3号 以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。,内 容：图形、标注、图例、标题栏等比 例：1:100、1:200图 线：主，辅，其他0.15-0.3 mm字 体：长仿宋设备画法：细实线设备位置：以水平线为准，高低按设备安装位置确定。,主设备装配关系图：3号 主设备装配关系图在设备工艺计算完成后进行,接管尺寸：管口表：符号、用途、公称尺寸、连接形式等,设备简图：单线条绘制，包括
9、结构形式、尺寸、管口及位置,技术特性：操作压力、温度、介质名称、容积、材质、传热面积,4.管口符号和管口表：所有管口均应注明，管口表中应包含尺寸、连接尺寸及标准、连接面形式、用途等,主设备装配图：3号,6.技术要求：文字说明图中不能表示的要求。,1.视图：正投影法，表示设备的主要结构和零部件之间装配关系,2.尺寸：设备总体大小的总体尺寸 规格大小的特性尺寸 零部件之间装配关系的装配尺寸 设备与外界安装关系的安装尺寸 要求：尺寸线在位置在视图右侧和下方 数字在尺寸线的左侧和上方,3.零部件编号及明细表：所有零部件均应标号，明细表应包含名称、规格、材料、数量、质量、有关图号和标准号。,5.技术特性表：设备的制造检验主要数据。,汇报要求：按照选题名单顺序，每日每组一名同学汇报本组工作进展，要求如下：1.形 式：PPT；2.时 间：10 min；3.回答问题：5 min；4.时 间：2014.03.04开始，每天上午八点开始。不符合以上要求，相应扣减总成绩，如无正当理由不能汇报者，则无本课程成绩。,答辩要求：按照选题名单顺序，每组每名同学汇报本人工作内容，要求如下：1.形 式：PPT；2.时 间：8min；3.回答问题：2min；4.答辩时间：2014.03.14 如无正当理由不参加答辩，则无本课程成绩。,下面开始设计工作祝你顺利！,
