《食品冷冻冷藏原理与技术》原理部分复习大纲
第一章蒸气压缩式制冷循环
第一节相关基本知识
1.温度、压力、能？？、功的基本概念；温度指物体的冷热程度，取决于物体
内部分子运动的速度。工程上所说的“压力”是物理学中的“压强”，即：
物体在单位面积上所受到的垂直作用力，国际单位制单位为：N/m2，也叫帕
斯卡，Pa。在热力学中，除热能以外其它形式的能量传递都称为“功”，功是
能的一种形式
2.热传递的三种基本方式热传导热对流热辐射
3.热力学第二定律及其在制冷过程中的体现。热力学第二定律的表述方法很多，
常见表述有：单热源的热机是不存在的，即利用一个热源是无法完成循环过
程的。只利用一个热源就可以一直做功的发动机称为第二类永动机，也是不
能实现的。热量不可能自发地、不付代价地、从一个低温物体传到另一
个高温物体。如果要实现这样一个反向的过程，就必须要有一个消耗能量的
补偿过程。
4.掌握压焓图中各点、线、区的概念及含义。在一定的压力下，液体沸腾时的
状态为饱和状态，此时的压力称为饱和压力，温度为饱和温度。液体的饱和
温度（即沸点）随着压力的上升而上升、下降而下降。在一定的压力下，如
果：液体温度低于沸点，则为过冷液体；气体温度高于沸点，则为过热蒸气。
饱和液体线。饱和蒸汽线。
饱
饱和液体、饱和蒸汽、气液混合过冷液体、过热蒸汽
第二节 热力循环 1. 衡量热力循环经济性的指标付出的代价得到的收益
经济性指标=
2. 制冷循环与热泵循环的区别 1.两者的目的不同。如果循环是为了移走低温热
源中的热量、以便保持其低温环境，则为制冷循环；如果循环是为了将低温
热源中的热量转移到高温热源，则为热泵循环。2. 两者的工作温区往往有所
不同
消耗外界提供的能量，将热量从低温热源传递到高温热源的循环为逆向循环。
3. 逆卡诺循环制冷系数的计算方法c c h c T T T w q εε=-==0
从上式可见：按照逆向卡诺循环工作的制冷机，其制冷系数与制冷剂的性质
无关，而只是工作温度Th 和Tc 的函数，即周围介质的温度Th 越高。被冷却
物体的温度Tc 越低，则循环的制冷系数越小。
这里还应说明，Tc 变化1度对ε的影响比Th 变化1度的影响要大。
4. 热力完善度的概念及计算方法。将工作于相同温度范围的制冷循环的制冷系
数ε与逆向卡诺循环的制冷系数 εc 之比，称为这个制冷循环的热力完善度，
用代号η表示
第三节 液体蒸发制冷的基本原理和系统
1. 液体蒸发制冷构成循环的四个基本过程①节流：高压液体经过节流，降低压
力变为低压、低温气液混合物；②蒸发：低压、低温气液混合物在低压、低
温下蒸发，成为低压蒸气；③压缩：将该低压蒸气提高压力，成为高压蒸气；
④冷凝：将高压蒸气冷凝，使之成为高压液体，返回到①从而完成循环。
第四节 单级蒸气压缩式制冷机的理论循环
1. 在压焓图中绘制单级压缩理论制冷循环的示意
图c
εεη=
2.单级压缩制冷循环四个过程与相应设备的对应关系
3.单级压缩理论制冷循环的热力计算。
4. 过冷的概念、过冷对制冷系统经济性的影响及过冷循环制冷系数的计算方法
除可提高制冷系数之外，节流前制冷剂的过冷可以减小液体制冷剂到达节流
装置前在液体管路中闪蒸的可能性，有利于节流阀的稳定工作。有过冷的循
环：单位制冷量： 710h h q -=单位压缩功：12h h w -=
5. 回热循环的基本概念、回热对制冷系统经济性的影响及有回热的制冷循环制
冷系数的计算方法式中1、循环的单位制冷量q0增大了，当制冷量Q0给定
时，制冷剂的循环量G 可以减少。 2、吸入蒸气的温度提高了，可减少蒸气
在吸气管中的有害过热。 3、减少了吸入蒸气与气缸壁之间热交换的温差，
使压缩机的输气系数得到提高。同时还改善了在低温下工作的压缩机的润滑
条件。 4、采用回热后，使节流前制冷剂成为过冷状态，可以在节流过程中
减少气化，使节流机构工作稳定，具有由于制冷剂液体过冷所带来的优点。
)
()('1197h h G h h G Q R -=-=)
()('1197't t GC t t GC Q P R -=-=
第五节 两级压缩制冷循环
1. 采用两级压缩制冷循环的场合
氨的绝热指数比氟利昂要大，我国规定氨的单级压缩比最大不允许超过8，而
氟利昂不允许超过10。
因此，不同冷凝温度下，在允许压缩比范围的最大值时，常用的中温制冷剂
一般只能获得-20～-40℃的低温。要获得更低的温度，可采用多级压缩。
2. 氨、氟制冷剂两级压缩制冷循环的基本形式
【氟】：两级压缩、一次节流、中间不完全冷却循环（有一个回热器）
【氨】：两级压缩、一次节流、中间完全冷却循环（木有回热器）
第二章 压缩机
1. 压缩机的作用和分类
作用：抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸对其进行压缩，提高温度和压力后将它排向冷凝器 实现不断循环流动。气压缩式制冷装置中的制冷压缩机是装置中的关键核心设备，对系统的运行性能、噪声、振动、使用寿命和能耗有决定性的作用，被称为制冷系统的“心脏”。
分类：容积型压缩机（活塞式 回旋式（滚动活塞 滑片式 单螺杆式 双螺杆式 涡旋式）） 速度型压缩机（离心型）
2. 压缩机输气系数的基本概念及其影响因素
容积效率λλ= Vs / Vh
实际输气量Vs ：每小时压缩机压缩并输送给排气系统的、以吸气状态比容计算的气体量。理论输气量Vh的：压缩机的活塞每小时行程所扫过的气缸物理容积。
容积效率λ的影响因素
1、余隙容积的影响——容积系数λv
2、吸气时的压力损失——压力系数λp
3、气体在吸气过程中与气缸壁之间的热交换——温度系数λt
4、吸气阀等的不紧密——泄漏系数λl
3.活塞式和螺杆式压缩机的基本工作过程
活塞式：当曲轴被电动机带动而旋转时，通过连杆的转动，活塞在气缸内上下往复运动，并在吸排阀的配合下完成对制冷剂的吸入压缩排出
螺杆式：靠气缸中的一对螺旋齿槽的阴阳转子相互噬合造成由齿型空间组成元容积的变化进而制冷剂气体压缩
第三章制冷剂、载冷剂和冷冻机油
第一节制冷剂
1.制冷剂的环保性能指标ODP（Ozone Depletion Potential）大气臭氧层消
耗的潜能值；以R11为基准值，人为规定其值为1.0；GWP（Global Warming
Potential）全球变暖潜能；以R11为基准值，人为规定其值为1.0；
2.制冷剂的主要热力学性能。工作温度范围内有合适的压力和压力比。蒸发压
力不低于大气压力、冷凝压力不要过高、冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大
(2) 单位制冷量和单位容积制冷量大。(3) 单位容积压缩功wv小。(4) 等熵
压缩终了温度不能太高，以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。
3.
第二节载冷剂
1、载冷剂的种类和使用场合；常用的载冷剂有水、无机盐水溶液或有机物液体。
水的缺点是只适合于载冷温度在0℃以上的使用场合；无机盐这类载冷剂适用
于中、低温制冷装置；丙二醇丙三醇即甘油可直接接触食品，纯有机液体以用
于低温场合
载冷剂的应用场合——间接冷却系统
水:只适合于载冷温度在0℃以上的使用场合
无机盐水溶液：适用于中、低温制冷装置
有机物液体：可以用于低温场合
2、直接冷却系统和间接冷却系统的概念及其特点。直接冷却系统：直接由制冷剂
吸收被冷却物体的热量。间接冷却系统：被冷却物体的热量通过载冷剂传给制
冷剂，或者说：用制冷剂来冷却载冷剂，再由载冷剂去冷却被冷却物体。优点：
（1）减小制冷机系统的容积及制冷剂的充灌量；（2）热容量大，被冷却对象
的温度易于保持稳定，蓄冷能力大；（3）便于机组的运行管理，便于安装。缺
点：（1）增加了动力消耗及设备费用；（2）加大了被冷却物与制冷剂之间的传
热温差，需要较低的制冷机蒸发温度，总的传热不可逆损失增大
第三节冷冻机油
1、冷冻机油的作用。润滑作用、冷却降温作用、密封作用、防锈和清洁作用、传
递动力作用、消声作用。
2、冷冻机油的主要性能指标。凝固点低（即不易凝固）、要有适当的黏度、要有
较好的黏温性能、闪点要高、要有良好的化学稳定性、不应有腐蚀性、不含水
及酸等杂质、透明度好、浊点要低、绝缘性好、灰分少、
第四章制冷热交换器
第一节冷凝器
1、冷凝器的作用。将压缩机排出的高温、高压制冷剂过热蒸气冷却及冷凝成液体
2、冷凝器的类型及其应用场合立式
壳管式冷凝器应用：大中型氨制冷系统。卧式壳管式冷凝器应用：普遍用于大、
中、小型氨、氟系统。套管式冷凝器应用: 一般用于制冷量小于40kW的氟
制冷系统。改用不锈钢管之后也可用于氨系统。自然对流空气冷却式冷凝器用
于300L以下家用冰箱和小型制冷装置。强制对流空气冷却式冷凝器使用场合
制冷量小于60kW的中小型机组。蒸发式冷凝器应用：适用于气候干燥和缺水
地区。
3、
4、影响冷凝器换热的因素。制冷剂侧，蒸气的流速和流向、传热壁面的粗糙度、
空气或其它不凝性气体、冷冻机油、冷凝器的构造型式；冷却介质侧，冷却介
质的性质、冷却介质的流速、冷却介质的洁净程度
第二节蒸发器
1、蒸发器的作用是利用液态制冷剂在低压下沸腾，转变为蒸气并吸收被冷却物体
或介质的热量，达到制冷目的,是制冷系统中制取冷量和输出冷量的设备。
2、蒸发器的类型及其应用场合
水箱型（沉浸式）：
1立管式——氨系统
2螺旋管式——氨系统
3蛇管式——小型氟系统
卧式壳管式：
1.满液式——氨系统、氟系统
2.干式——氟系统
冷风机：
1吊顶式——氨系统、氟系统
2落地式——氨系统、氟系统
排管式：
1顶排管——氨冷库顶排管
2搁架式——小型氨。氟冻结间
第五章节流装置与辅助设备
第一节节流装置
1、节流装置的作用。对制冷剂的流动掉遏制的作用，降低来自冷凝器的高压液
态制冷剂的压力；控制进入蒸发器的制冷剂的质量流量。
2、节流装置的类型与特点。①手动膨胀阀（仅用于部分氨系统）②热力膨胀阀
（蒸发器阻力损失不大的场合最常见的）③热电膨胀阀④毛细管⑤低压浮
球阀（大型制冷系统的低压循环桶供液）
3、各种节流装置的应用场合
第二节制冷系统的管道和辅助设备
1、制冷系统中管道的分类。制冷剂管道有排气管、吸气管、高压液管、低压液管。
2、油分离器等主要辅助设备的应用场合。氨洗涤式油分离器用于氨制冷装置；离
心式油分离器离心式油分离器；过滤式油分离器常用于氟制冷装置；高压贮液
器贮存由冷凝器来的高压制冷剂液体；氨液分离器，机房用气液分离器：与机
房压缩机的总回气管路相连接，库房用气液分离器：一般用在氨重力供液系统
中；低压循环桶，在液泵供液系统中，贮存循环使用的低压液体制冷剂，同时
又可以起气液分离作用；中间冷却器应用在双级或多级压缩制冷系统中；空气
分离器；回热器；过滤器和干燥器，氨制冷系统一般仅装过滤器，而氟制冷系
统必须装干燥过滤器；集油器只在氨制冷系统中使用；氨泵，冷库氨制冷系统
常采用液泵供液方式。
第三节制冷系统的供液和融霜方式
1、常见供液方式及其特点。直接膨胀供液，采用热力膨胀阀的小型氟利昂制冷系
统；重力供液，多用于小型氨制冷系统；泵供液，多用于大中型冷库制冷系统、
多层高位制冷系统、人工冰场等。
2、常见融霜方式及其应用场合。热蒸汽融霜(冷藏间排管)、热蒸汽和水联合融霜、
电加热融霜
1、引起食品腐败变质的主要原因是什么？微生物和酶的作用、呼吸作用、化学作用
2、食品的冷却、冻结的主要区别是什么？冷却是指将食品的温度降低到某一指定的温度，但不低于食品汁液的冻结点。冻结是指将食品的温度降低到食品汁液的冻结点以下，使食品中的水分大部分冻结成冰。冷却的动物性食品只能做短暂的贮藏，冻结的可以作为长期的贮藏。温度不同冷却：零下2度到10度冻结：零下18度
3、食品冷却、冻结的方法是什么？食品的冷却方法有真空冷却、差压式冷却、通风冷却、冷水冷却、碎冰冷却等。冻结的基本方式鼓风式冻结、接触式冻结、液化气体喷淋冻结、沉浸式冻结。
4、简述动植物食品冷藏原理。对动物性食品来说，主要是降低温度，防止微生物的活动和生物化学变化；对植物性食品来说，主要是保持恰当的温度（因品种不同而异），控制好蔬菜水果的呼吸作用。
5、真空冷却的原理，并画出其装置简图。真空冷却是利用真空降低水的沸点，促进食品中水分蒸发，所需的潜热来自于食品本身，使食品温度降低而冷却。
6、常用的电解冻方法有哪些？远红外解冻、高频解冻、微波解冻、低频解冻、高压静电解冻。
7、冷库隔热层受潮的原因是什么？空气中的水蒸气渗透到隔热层遇冷凝结
8、为什么要将防潮层做在隔热层的高温侧？冷库内外温差大，在防护结构两侧存在水蒸汽分压力差，库外高温水蒸气向库内渗透，同时会向隔热保温层侵入，使其隔热性能降低。将防潮层做在隔热层的高温侧，有效阻止水蒸气从高温侧渗向低温侧。
9、冷库的配套设施有哪些？冷库门、门帘、货物装卸设施等
10、门帘的作用是什么？阻挡隔断门内外热交换，减少冷库开门时的热量损失
11、站台高度调节板的作用是什么？将封闭式站台和冷藏车连成一个整体，方便叉车的机械化门对门作业
12、冷库内危害最严重的微生物是什么？一般采用什么方法来清除？
霉机械除霉化学除霉物理除霉
13、什么是冷藏库？按结构形式分，冷库可分为哪几类？用人工制冷的方法对易腐食品进行加工和贮藏，以保持食品食用价值的建筑物。土建冷库、装配式冷库。
14、什么是地坪冻胀？目前防止地坪冻胀主要措施有哪些？由于冷库长期处于低温工作状态，地下的热量会不断通过地坪传入库内，引起地坪下的温度下降，一旦温度低于0℃，就会形成冰层，产生地坪冻胀现象，严重的地坪冻胀会使建筑物受到破坏。地坪架空、地坪下埋没通风管道、地坪中埋设加热盘管、利用钢筋混凝土垫层中的钢筋作加热元件、冷库下设地下室。
15、什么是冷桥？减少冷桥的措施有哪些？当冷库建筑结构中热导率较大的构件（如柱、梁、板、管道等）穿过或嵌入冷库围护结构的隔热层时，便形成了冷、热交换的通道，称为冷桥。1、隔热防潮层设置在地坪、外墙及屋顶上，把能形成冷桥的结构包围在里面，称为
外置式隔热防潮系统；2、隔热防潮层设置在地板、内墙、天花板上，称为内置式隔热防潮系统。
16、冷库热负荷主要包括哪些？围护结构、货物、通风换气热流量、电动机运转、操作人员的热流量。
17
、食品冷藏链由哪几个方面构成？
原料前处理环节
预冷环节
速冻环节
冷藏环节
销售分配环节
冷藏运输环节
冷藏运输环节
冷藏运输环节
冷藏运输
环节冷冻加工
前端环节
冷冻贮藏
中端环节
销售分配
末端环节
18、按制冷方式分，冷藏汽车可分为哪几种？机械冷藏汽车、冷冻板冷藏汽车、液氮冷藏汽车、干冰冷藏汽车、冰冷冷藏汽车等。
19、什么是冷藏集装箱？主要特点是什么？冷藏集装箱是具有良好隔热、气密，且能维持一定低温要求，适用于各类易腐食品的运送、贮存的特殊集装箱。冷藏集装箱可用于多种交通运输工具进行联运；可以从产地到销售点，实现“国到国”直达运输；一定条件下，可以当作活动式冷库使用；使用中可以整箱吊装，装卸效率高，运输费用相对较低；装载容积利用率高，营运调度灵活，使用经济性强；新型冷藏集装箱结构和技术性能更合理先进，有广泛适用性。
设计任务书 1、设计题目：年处理量为4400吨桃浆蒸发器装置的设计； 试设计一套三效并流加料的蒸发器装置，要求将固形物含量10%的桃浆溶液浓缩到42%，原料液沸点进料。第一效蒸发器的饱和蒸汽温度为103℃，冷凝器的绝对压强为20kPa。 2、操作条件： （1）桃浆固形物含量：入口含量10%，出口含量42%； （2）加热介质：温度为103℃的饱和蒸汽，各效的冷凝液均在饱和温度下排出，假设各效传热面积相等，并忽略热损失； （3）每年按330天计，每天24小时连续生产。 3、设计任务： （1）设计方案简介：对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。 （2）蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的传热面积。 （3）蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的传热面积。 （4）蒸发器的主要结构尺寸设计。 （3）绘制蒸发装置的流程图，并编写设计说明书。
目录 设计任务书 (1) 第1章绪论 (3) 1.1蒸发技术概况 (3) 1.1.1蒸发 (3) 1.1.2发生条件 (3) 1.1.3蒸发的两个基本过程 (3) 1.1.4影响因素 (3) 1.1.5影响蒸发的主要因素 (4) 1.2蒸发设备 (4) 1.2.1蒸发器 (4) 1.2.2蒸发器分类 (4) 1.2.3蒸发器的特点 (5) 1.3蒸发操作的分类 (7) 1.4蒸发在工业生产中的应用 (8) 第2章设计方案 (9) 2.1蒸发器的选择 (9) 2.2蒸发流程的选择 (9) 2.3操作条件 (10) 第3章蒸发器的工艺计算 (11) 3.1估计各效蒸发量和完成液浓度 (11) 3.2估计各效溶液的沸点和有效总温度 (11) 3.3 加热蒸汽消耗量和各效蒸发器水量的初步计算 (13) 3.4蒸发器传热面积的估算 (14) 3.5有效温差的分配 (15) 3.6校正 (15) 3.7设计结果一览表 (17) 符号说明 (18) 参考文献 (20) 结束语 (21)
食工原理复习题及答案(不含计算题) 一、填空题： 1. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为15.7kg.s-1,其体积流量为_________.平均流速为______。 ***答案*** 0.0157m3.s-1 2.0m.s-1 2. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的____倍; 如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的_____倍。 ***答案*** 2；1/4 3. 离心泵的流量常用＿＿＿＿＿＿＿＿调节。 ***答案*** 出口阀 4.（3分）题号2005 第2章知识点100 难度容易 某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=25m水柱,输水量为20kg.s-1,则泵的有效功率为_________. ***答案*** 4905w 5. 用饱和水蒸汽加热空气时，换热管的壁温接近____________的温度，而传热系数K值接近____________的对流传热系数。 ***答案*** 饱和水蒸汽；空气 6. 实现传热过程的设备主要有如下三种类型___________、_____________、__________________. ***答案*** 间壁式蓄热式直接混合式 7. 中央循环管式蒸发器又称_______________。由于中央循环管的截面积_______。使其内单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管内溶液占有的
______________，因此，溶液在中央循环管和加热管内受热不同而引起密度差异，形成溶液的_______________循环。 ***答案*** 标准式，较大，要小，自然 8. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m3.s-1,质量流量为_________,平均流速为_______。 ***答案*** 22kg.s-1 ; 2.8m.s-1 9. 球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零24/ Rep 10. 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m-1.K-1,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 1140w 11. 非结合水份是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ***答案*** 主要以机械方式与物料相结合的水份。 12. 设离心机转鼓直径为1m，转速n=600 转.min-1，则在其中沉降的同一微粒，比在重力沉降器内沉降的速度快____________倍。 ***答案*** 201 13. 在以下热交换器中, 管内为热气体,套管用冷水冷却,请在下图标明逆流和并流时,冷热流体的流向。 本题目有题图：titu081.bmp
第一章制冷基础知识 一、制冷原理 1.基本概念 a.制冷：从某一物体或区域内移走热量，其反向过程即为制热。 b.能效比：单位时间内移走的热量与所耗的功之比。 一般来说，常规制冷机的能效比约为2.2-4.0，这就是说，耗费1W的输入功率，制冷机可以移走2.2-4.0W单位热量（即制冷量为2.2-4.0W），它并没有“制造”或“消灭”能量。这也是机械压缩式制冷（制热）比其它方式如热电式、吸收式制冷能量利用率高的原因。 2.基本制冷循环及其在压焓图上的表示 蒸气压缩式制冷的工作原理是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热、节流和吸热四个主要热力过程以完成制冷循环，如下图所示。 冷凝器：放 热 压缩机：压 在制冷工程计算中，常用压焓图来表示各个过程的状态变化，并可从其上直接查出制冷剂的各种状态参数，大大简化计算。纵坐标是绝对压力P的对数值，横坐标是焓值，所谓焓值即是制冷剂的内能与推动功之和，是系统中的总能量。焓的变化意味着制冷剂从外界吸收或向外界放出热量。图中焓差△h=h2-h1，即为制冷量。 二、制冷系统中主要部件简介 1.压缩机：将制冷剂由低温低压的气体压缩成为高温高压的气体，是制冷系统的心脏。压缩
机的形式如下所示： 按开启方式分类 按压缩形式分类 ●全封闭式压缩机 ●往复式(活塞式)压缩机 （天加风冷式冷热水机组、风冷管道式分体空调机组采用） ●滚动转子式压缩机 ●半封闭式压缩机 ●涡旋式压缩机 ●开启式压缩机 ●螺杆式压缩机 ●离心式压缩机 2. 冷凝器：将高温高压的制冷剂气体冷凝成为液体，冷凝器的热交换形式如下： （1）风冷式冷凝器：其结构为翅片管利用风机冷却 （2）水冷式冷凝器结构有板式、套管式、壳管式三种形式 ●板式冷凝器 ●套管式冷凝器 ●壳管式冷凝器 3.膨胀阀：使高温高压的制冷剂液体降压膨胀成为低温低压的液体。膨胀阀有内平衡和外平衡两种，内平衡式适于较小阻力的蒸发器， 外平衡型可抵消蒸发器中的过大压力降。小型机组也可采用毛细管节流。 4.蒸发器：使低温低压的液体制冷剂吸热蒸发成为气体，蒸发器的热交换形式如下： ●翅片盘管式蒸发器 ●板式蒸发器 制冷剂进气 制冷剂出液 制冷剂出液 制冷剂进气 冷却水 出水冷却水 进水 制冷剂出制冷剂进冷却水出冷却水冷却水出 冷却水制冷剂进制冷剂出
.. . .. . . 食品工程原理课程设计说明书 题目：日产量72吨浓缩橙汁的初步设计 年级：2014级 学院：农学院 专业：食品1404班 指导老师: 苑博华 成员：吴悠
目录 第一章前言 1.1 选题的意义 (4) 1.2 立题的意义 (4) 1.3厂址的选择 (4) 第二章设计方案简介 2.1 选题 (5) 2.2 设计拟定工作容 (5) 第三章工艺设计 3.1工艺流程图 (6) 3.2工艺操作要求 (7) 第四章设计计算 4.1 物料衡算 (8) 4.1.1 各流程物料衡算 (8) 4.1.2 调配衡算 (9) 4.1.3 设备选型 (10) 4.2 管路设计计算及泵的选型 4.2.1选管 (11) 4.2.2选泵 (11) 第五章设计评述 (13) 第六章参考文献 (14)
第一章前言 1 . 1选题的意义 橙子是世界上栽培最广、经济价值最高的橙子类水果，成熟后变成黄色果肉酸甜适度，汁多，富有香气，是生产饮料的重要原料。橙子营养丰富，含有丰富的维生素C、钙、磷、钾、β-胡萝卜素、柠檬酸、皮甙以及醛、醇、烯等物质，常常食用可以强化免疫系统，抑制肿瘤细胞生长，明显减少胆结石的发生，增强毛细管韧性，减少人体体的胆固醇吸收，降低血脂，深受人们喜爱。由于橙子出汁率高，有良好的风味，营养丰富，经过加工可制成酸甜可口的橙子饮料，既可以保留其大部分的营养成分和风味物质，又可以增加其附加价值，为农民的创收提供帮助。 1 . 2立题的意义 作为食品专业的学生，通过本次果蔬汁加工工艺学设计，我们已初步通过学习掌握果汁加工原料的质构与加工特性、果汁加工工艺、果汁加工设备、果汁在加工生产过程中常见的质量问题、果汁加工中物料衡算及管路设计等相关基本知识。参考果蔬汁现代生产加工相关文献，我们设计日产72吨橙子生产线，在设计过程中选择橙汁加工中合理的工艺流程，选择合适的加工设备，为实际生产加工橙子提供一定的用途。 1 . 3厂址的选择 橙汁工厂的选择一般倾向于设在原材料产地附近，厂址在城市外围，原材料产地附近的郊区，有利于销售，便于辅助材料和包装
·制冷原理思考题 1、什么是制冷？ 从物体或流体中取出热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环境温度的过程。 自然冷却：自发的传热降温 制冷机/制冷系统：机械制冷中所需机器和设备的总和 制冷剂：制冷机中使用的工作介质 制冷循环：制冷剂一系列状态变化过程的综合 2、常用的四种制冷方法是什么？ ①液体气化制冷（蒸气压缩式、蒸气吸收式、蒸气喷射式、吸附制冷） ②液体绝热节流 ③气体膨胀制冷 3、液体汽化为什么能制冷？ ①当液体处在密闭容器内，液体汽化形成蒸气。若容器内除了液体及液体本身的蒸气外不存在任何其他气体，也提出在某一压力下将达到平衡，处于饱和状态。 ②将一部分饱和蒸气从容器中抽出时，必然要再汽化一部分来维持平衡。 ③液体汽化时，需要吸收热量，这一部分热量称为汽化热。汽化热来自被冷却对象，因而被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度以下的某个低温。 4、液体汽化制冷的四个基本过程是什么？ ①制冷剂低压下汽化 ②蒸气升压 ③高压气液化 ④高压液体降压 5、什么是热泵及其性能系数？ 制冷机：使用目的是从低温热源吸收热量 热泵：使用目的是向高温热汇释放能量 6、性能系数：W Q W W Q COP H /)(/0+== 7、劳伦兹循环
在热源温度变化的情况下，由两个与热源做无温差传热的多变过程及两个 等熵过程组成的逆向可逆循环，称为洛伦兹循环，这是变温条件下制冷系 数最大的循环。为了表达变温条件下可逆循环的制冷系数，可采用平均当 量温度这一概念，T0m表示工质平均吸热温度，Tm表示工质平均放热温度， ε表示制冷系数。洛伦兹循环的制冷系数相当于在恒温热源T0m和Tm间工 作的逆卡诺循环的制冷系数。 8、什么是制冷循环的热力学完善度，制冷剂的性能系数COP？ 热力学完善度：实际制冷循环性能系数与逆卡诺循环性能系数之比 制冷剂的性能系数：制冷量与压缩耗功之比。 9、单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件？ 压缩机：压缩和输送制冷剂，保持蒸发器中的低压力，冷凝器里的高压力 膨胀阀：对制冷剂节流降压并调节进入蒸发器的制冷剂的流量 蒸发器：输出冷量，制冷剂吸收被冷却对象的热量，达到制冷的目的 冷凝器：输出热量，从蒸发器中吸收的热量和压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走 10、蒸汽压缩式制冷循环，当制冷剂确定后，冷凝温度、蒸发温度有什么因素决定？ 环境介质温度决定冷凝温度决定冷凝压力；制冷装置用途决定蒸发温度决定蒸发压力 11、过冷对循环性能有什么影响？ 在一定冷凝温度和蒸发温度下，节流前制冷剂液体过冷可以减少节流后的干度。节流后的干度越小，他在蒸发器中气化的吸收热量越大，循环的性能系数越高。 12、有效过热无效过热对循环性能有哪些影响？ 有效过热：吸入蒸气的过热发生在蒸发器本身的后部或者发生在安装与被冷却室内的吸气管道上，过热吸收的热量来自被冷却对象。 有害过热：由蒸发器出来的低温制冷剂蒸气在通过吸入管道进入压缩机之前，从周围环境吸取热量而过热，但没有对被冷却对象产生制冷效应。 13、不凝性气体对循环性能的影响 不凝性气体：在制冷机的工作温度、压力范围内不会冷凝、不会被溴化锂溶液吸收的气体。 原因：蒸发器、吸收器的绝对压力极低，易漏入气体 影响：①不凝性气体的存在增加了溶液表面分压力，使冷剂蒸气通过液膜被吸收时的阻力增加，吸收效果降低。 ②不凝性气体停留在传热管表面，会形成热阻，影响传热效果，导致制冷量下降。 ③不凝性气体占据换热空间，是换热设备的传热效果变差 ④压缩机的排气压力、温度升高，压缩机耗功增加 措施：在冷凝器与吸收器上部设置抽气装置 ①水气分离器：中间溶液喷淋，吸收水气，不凝性气体由分离器顶部排出，经阻油器进入真空泵排出。阻油器用于防止真空泵停机时，大气压力将油压入制冷系统中。 ②自动抽气：由引射器引射不凝性气体入气液分离器，打开放气阀排气。 ①无机化合物 ②有机化合物
食品工程原理期末复习 单项选择题 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
单项选择题：（从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内） 1、一个标准大气压，以mmHg为单位是（ B ） (A) 761 (B) 760 (C) (D) 9、一个标准大气压，以mH2O柱为单位是（ B ） (A) (B) (C) (D) 2、表示流体流动形态类型可用雷诺数来表示，当流体流动属于层流时，雷诺数为（ D ） (A) Re ≤ 1500 (B) Re ≤ 1600 (C) Re ≤ 1800 (D) Re ≤ 2000 10、表示流体流动形态类型可用雷诺数来表示，当流体流动属于湍流时，雷诺数为（ C ） (A) Re >3500 (B) Re >3800 (C) Re >4000 (D) Re >4200 16、一个标准大气压，以cm2为单位是（ B ） (A) (B) (C) (D) 25、一个标准大气压，以Pa为单位应为（ B ） (A) ×104 (B) ×105 (C) ×106 (D) ×105 3、流体内部流动时产生的摩擦力，对流体的流动有阻碍的作用，称为流体的 （ D ） (A) 比热 (B) 密度 (C) 压力 (D) 粘性 5、流体流过任一截面时，需要对流体作相应的功，才能克服该截面处的流体压力，所 需的功，称为（ C ） (A) 位能 (B) 动能 (C) 静压能 (D) 外加能量 6、流体流动时，上游截面与下游截面的总能量差为（ D ） (A) 外加能量减动能 (B) 外加能量减静压能 (C) 外加能量减位能 (D) 外加能量减能量损失 7、输送流体过程中，当距离较短时，直管阻力可以（ C ） (A) 加倍计算(B) 减半计算(C) 忽略不计(D) 按原值计算 8、泵在正常工作时，实际的安装高度要比允许值减去（ B ） (A) ０.３m (B) ０.５－１m(C) １－１.５m(D) ２m 12、流体流动时，由于摩擦阻力的存在。能量不断减少，为了保证流体的输送需要（ D ） (A) 增加位能 (B) 提高动能 (C) 增大静压能 (D) 外加能量 13、利用柏努利方程计算流体输送问题时，需要正确选择计算的基准面，截面一般与 流动方向（C） (A) 平行(B) 倾斜(C) 垂直(D) 相交 14、输送流体时，在管道的局部位置，如突扩，三通，闸门等处所产生的阻力称为（ B） (A) 直管阻力(B) 局部阻力(C) 管件阻力(D) 输送阻力 15、泵在正常工作时，泵的允许安装高度随着流量的增加而（ B ） (A) 增加(B) 下降(C) 不变(D) 需要调整 17、离心泵启动时，泵内应充满输送的液体，否则会发生（ A ） (A) 气缚 (B) 汽蚀 (C) 气阻 (D) 气化 19、流体内部的压强，以绝对零压为起点计算的是（ C ） (A) 真空度 (B) 表压 (C) 真实压强 (D) 流体内部的静压 20、流体流动时，如果不计摩擦损失，任一截面上的机械能总量为（ D ） (A) 动能加位能 (B) 动能加静压能 (C) 位能加静压能 (D) 总能量为常量 21、利用柏努利方程计算流体输送问题时，要正确的选择合理的边界条件，对宽广水 面的流体流动速度，应选择（C） (A) U = 1 (B) 0 < u < 1 (C) u = 0 (D) u < 0 22、输送流体时，泵给予单位质量流体的能量为（ C ） (A) 升扬高度(B) 位压头 (C) 扬程(D) 动压头 23、往复式泵的分类是依据不同的（A） (A) 活塞(B) 连杆(C) 曲柄(D)汽缸 26、离心泵的实际安装高度,应该小于允许安装高度，否则将产生（ B ） (A) 气缚 (B) 汽蚀 (C) 气阻 (D) ) 气化
第一章概论 1.1制冷技术及其应用 1.1.1.制冷的基本概念 制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。制冷是指用人工的方法在一定的时间和空间内从低于环境温度的空间或物体中吸取热量，并将其转移给环境介质，制造和获得低于环境温度的技术。能实现制冷过程的机械和设备的总和称为制冷机。 制冷机中使用的工作介质称为制冷剂。制冷剂在制冷机中循环流动并与外界发生能量交换，实现从低温热源吸取热量，向高温热源释放热量的制冷循环。由于热量只能自动地从高温物体传给低温物体，因此制冷的实现必须消耗能量，所消耗能量的形式可以是机械能、电能、热能、太阳能、化学能或其它可能的形式。 制冷几乎包括了从室温至0K附近的整个热力学温标。在科学研究和工业生产中，常把制冷分为普通制冷和低温制冷两个体系。根据国际制冷学会第13届制冷大会（1971年）的建议，将120K 定义为普冷与低温的分界线。在120K和室温之间的温度范围属于“普冷”，简称为制冷；在低于120K 温度下所发生的现象和过程或使用的技术和设备常称为低温制冷或低温技术，但是，制冷与低温的温度界线不是绝对的。 1.1. 2.制冷技术的应用 制冷技术几乎与国民经济的所有部门紧密联系，利用制冷技术制造舒适环境以保障人身健康和工作效率；利用制冷技术生产和贮存食品；利用制冷技术来保证生产的进行和产品质量的要求。制冷技术的应用几乎渗透到人类生活、生产技术、医疗生物和科学研究等各领域，并在改善人类的生活质量方面发挥巨大的作用。 1.1. 2.1.商业及人民生活 食品冷冻冷藏和空气调节是制冷技术最重要的应用之一。 商业制冷主要用于对各类食品冷加工、冷藏贮存和冷藏运输，使之保质保鲜，满足各个季节市场销售的合理分配，并减少生产和分配过程中的食品损耗。典型的食品“冷链”由下列环节组成：现代化的食品生产、冷藏贮运和销售，最后存放在消费者的家用冷藏冷冻装置内。 舒适性空气调节为人们创造适宜的生活和工作环境。如大中型建筑物和公共设施的空调，各种交通运输工具的空调装置，家用空调等。近年来，家用空调器已成为我国居民消费的热点家电产品之一。2003年我国家用空调器的年产量达3500万台，出口1000多万台，中国已成为世界空调产品的生产基地，产量约占世界总产量的40%。 工业空调不仅为在恶劣环境中工作的员工提供一定程度的舒适条件，而且也包括有利于生产和制造而作的空气调节。如：在冷天或炎热环境中，以维持工人可以接受的工作条件；纺织业、精密制造、电子元器件生产和生物医药等生产行业为了保证一定的产品质量和数量，需要空气调节系统提供合适的生产环境。 1.1. 2.2.工农业生产
食品工程原理课程设计 ---管壳式冷凝器设计
目录 食品工程原理课程设计任务书 (2) 流程示意图 (3) 设计方案的确定 (4) 冷凝器的造型计算 (6) 核算安全系数 (8) 管壳式冷凝器零部件的设计 (10) 设计概要表 (12) 主要符号表 (13) 主体设备结构图 (14) 设计评论及讨论 (14) 参考文献 (15)
（一）食品科学与工程设计任务书 一、设计题目： 管壳式冷凝器设计 二、设计任务： 将制冷压缩机压缩后制冷剂(如F-22、氨等)过热蒸汽冷却、冷凝为过冷液体，送去冷库蒸发器使用。 三、设计条件： 1、冷库冷负荷Q0=1700KW； 2、高温库，工作温度0～4℃，采用回热循环； 3、冷凝器用河水为冷却剂，取进水温度为26~28℃； 4、传热面积安全系数5～15%。 四、设计要求： 1.对确定的设计方案进行简要论述； 2.物料衡算、热量衡算； 3.确定列管壳式冷却器的主要结构尺寸； 4.计算阻力； 5. 编写设计说明书（包括：①.封面；②.目录；③.设计题目；④.流程示意图；⑤.流程及方案的说明和论证；⑥设计计算及说明；⑦主体设备结构图； ⑧设计结果概要表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。） 6.绘制工艺流程图、管壳式冷凝器的的结构（3号图纸）、花板布置图（3号或4号图纸）。
（二）流程示意图 流程图说明： 本制冷循环选用卧式管壳式冷凝器，选用氨作制冷剂，采用回热循环，共分为4个阶段，分别是压缩、冷凝、膨胀、蒸发。 1 2 由蒸发器内所产生的低压低温蒸汽被压缩机吸入压缩机气缸，经压缩后温度升高； 2 3 高温高压的F—22蒸汽进入冷凝器；F—22蒸汽在冷凝器中受冷却水的冷却，放出热量后由气体变成液态氨。 4 4’ 液态F—22不断贮存在贮氨器中； 4’ 5 使用时F—22液经膨胀阀作用后其压力、温度降低，并进入蒸发器； 5 1 低压的F—22蒸汽在蒸发器中不断的吸收周围的热量而汽化，然后又被压缩机吸入，从而形成一个循环。 5’1是一个回热循环。 本实验采用卧式壳管式冷凝器，其具有结构紧凑，传热效果好等特点。所设计的卧式管壳式冷凝器采用管内多程式结构，冷却水走管程，F—22蒸汽走壳程。采用多管程排列，加大传热膜系数，增大进，出口水的温差，减少冷却水的用量。
华中农业大学HUAZHONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 题目：食品工程原理课程设计 班级：食工1002班 姓名：张国秀 学号： 2010309200212 日期： 指导老师：
列管式换热器设计任务书 一、设计题目：列管式换热器的设计 二、设计任务及操作条件 1、处理能力：6000㎏/h 2、设备形式：列管式换热器 3、操作条件 ①油：进口温度140℃，出口温度40℃； ②冷却介质：循环水，进口温度30℃，出口温度40℃； ③允许压强降：不超过107 Pa； 4、确定物性数据： 定性温度:可取流体进出口温度的平均值。 壳程油品的定性温度T=（140+40）/2=90℃ 管程循环水的定性温度t=(30+40)/2=35℃ 根据定性温度分别查取壳程和管程流体的有关物性数据：油在90℃时密度ρ0=825㎏/m3 比热容Cp0 =2.22 kJ/(㎏·℃) 黏度μ0=0.000715Pa·s 导热系数λ0=0.140 W/(m·℃) 水在35℃时密度ρi=994㎏/m3 比热容Cp i=4.08 kJ/(㎏·℃) 黏度μi=0.000725Pa·s 导热系数λi=0.626W/(m·℃) 5、每年按330天计算，每天24小时连续运行。
目录 第一节概述及设计方案简介 (5) 1 概述 (5) 1.1 换热器 (5) 1.2换热器的选择 (5) 1.3 流动空间的选择 (7) 1.4 流速的确定 (7) 1.5 材质的选择 (7) 1.6 管程结构 (8) 1.7 壳程结构 (9) 1.8 壳程接管 (10) 2 设计方案 (10) 3 主要符号参考说明 (11) 第二节工艺计算及主体设备设计计算 (12) 2.1 计算传热系数 (12) 2.1.1 计算管程对流传热系数 (12) 2.1.2 计算壳程对流传热系数 (12) 2.1.3 计算总传热系数 (12)
一、填空题： 1. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为15.7kg.s-1,其体积流量为_0.0157m3.s-1_.平均流速为__ 2.0m.s-1____。 2. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的____倍; 如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的_____倍。2；1/4 3. 离心泵的流量常用＿＿＿＿＿＿＿＿调节。出口阀 4.（3分）某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=25m水柱,输水量为20kg.s-1,则泵的有效功率为_________.4905w 5. 用饱和水蒸汽加热空气时，换热管的壁温接近__饱和水蒸汽；_的温度，而传热系数K值接近___空气____的对流传热系数。 6. 实现传热过程的设备主要有如下三种类型___、__、___.间壁式蓄热式直接混合式 7. 中央循环管式蒸发器又称__标准式__。由于中央循环管的截面积__较大_____。使其内单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管内溶液占有的____要小__，因此，溶液在中央循环管和加热管内受热不同而引起密度差异，形成溶液的____自然__循环。 8. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m3.s-1,质量流量为__22kg.s-1 __,平均流速为_ 2.8m.s-1______。 9. 球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是__粒子所受合力的代数和为零_ 。滞流沉降时，其阻力系数=__24/ Rep ___. 10. 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m-1.K-1,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁)1140w 11. 非结合水份是主要以机械方式与物料相结合的水份。 12. 设离心机转鼓直径为1m，转速n=600 转.min-1，则在其中沉降的同一微粒，比在重力沉降器内沉降的速度快___201___倍。 13. 在以下热交换器中, 管内为热气体,套管用冷水冷却,请在下图标明逆流和并流时,冷热流体的流向。 本题目有题图：titu081.bmp 14. 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃，冷却水初温为15℃，在设计列管式换热器时，采用两种方案比较，方案Ⅰ是令冷却水终温为30℃，方案Ⅱ是令冷却水终温为35℃，则用水量WI＿＿WII AI＿＿＿A II。（大于，等于，小于） 大于，小于 15. 多效蒸发的原理是利用减压的方法使后一效的蒸发压力和溶液的沸点较前一效的____________，以使前一效引出的______________作后一效_________，以实现_____________再利用。为低、二次蒸汽、加热用、二次蒸汽 16. 物料干燥时的临界水份是指＿由恒速干燥转到降速阶段的临界点时，物料中的含水率；它比物料的结合水份大。 17. 如右图所示：已知,ρ水=1000kg.m-3,ρ空气=1.29kg.m-3,R=51mm,则△p=500_ N.m-2,ξ=_1（两测压点A.B间位差不计） 本题目有题图：titu141.bmp 18. 板框压滤机主要由__滤板、滤框、主梁（或支架）压紧装置等组成_，三种板按1—2—3—2—1—2—3—2—1的顺序排列组成。 19. 去除水份时固体收缩最严重的影响是在表面产生一种液体水与蒸汽不易渗透的硬层，因而降低了干燥速率。 20. 多效蒸发的原理是利用减压的方法使后一效的蒸发压力和溶液的沸点较前一效的_为低，以使前一效引出的_二次蒸汽作后一效加热用，以实现_二次蒸汽_再利用。 21. 恒定的干燥条件是指空气的＿湿度、温度、速度＿以及＿与物料接触的状况＿都不变。 22. 物料的临界含水量的大小与_物料的性质，厚度和恒速干燥速度的大小__等因素有关。 二、选择题： 1. 当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为( ) B. A. 气体的粘度太小 B. 气体的密度太小 C. 气体比液体更容易起漩涡 D. 气体破坏了液体的连续性 2. 降膜式蒸发器内溶液是（C ）流动的。 A. 自然循环； B. 强制循环； C. 不循环 3. 当空气的t=t=tφ（A）。
制冷原理及设备期末复习 有不全的大家相互补充 题型：填空20分；选择10分；判断10分；简答45分（5道）；计算1道，带计算器。 绪论 实现人工制冷的方法（4大类，简单了解原理） 1.利用物质的相变来吸热制冷； 融化（固体—液体）,气化（液体—气体）,升华（固体—气体） 气化制冷（蒸气制冷）： 包括蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷。 2.利用气体膨胀产生低温 气体等熵膨胀时温度总是降低的，产生冷效应。 3.气体涡流制冷 高压气体经涡流管膨胀后，可分为冷热两股气流； 4.热电制冷（半导体制冷） 利用半导体的温差电效应实现的制冷。 根据制冷温度的不同，制冷技术可大体上划分三大类： 普通冷冻：＞120K【我们只考普冷】 深度冷冻：120K~20K 低温和超低温：＜20K。 t= (t, ℃; T, Kelvin 开）T=273+t 常用制冷的方法有：液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程：液体气化制冷制冷剂液体在低压下汽化产生低压蒸气，气体膨胀制冷将低压蒸气抽出并提高压力变成高压气，涡流管制冷将高压气冷凝成高压液体， 热电制冷高压液体再降低压力回到初始的低压状态。按照实现循环所采用的方式之不同，液体蒸发制冷有 蒸气压缩式制冷蒸气吸收式制冷蒸气喷射式制冷吸附式制冷等 蒸气压缩式制冷 系统组成：
1-压缩机2-冷凝器3-膨胀阀4-蒸发器组成的密闭系统。 工作原理：制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量而蒸发，产生的低压蒸气被压缩机吸入，经压缩机压缩后制冷剂压力升高，压缩机排出的高压蒸气在冷凝器中被常温冷却介质冷却，凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀节流，变成低压、低温湿蒸气，进入蒸发器，低压液体在蒸发器中再次汽化蒸发。如此周而复始。 蒸气吸收式制冷 系统组成： 发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵等 工质对：制冷剂与吸收剂常用：氨—水溶液溴化锂—水溶液 工作原理：Ⅰ.溴化锂溶液在发生器中被热源加热沸腾，产生出制冷剂蒸汽在冷凝器被冷凝成冷剂水。冷剂水经U型管节流进入蒸发器，在低压下蒸发，产生制冷效应。 Ⅱ.发生器中出来的浓溶液，经热交换器降温、降压后进入吸收器，与吸收器中的稀溶液混合为中间浓度的溶液。中间热度的溶液被吸收器泵输送并喷淋，吸收从蒸发器中产生的冷剂蒸汽，形成稀溶液。稀溶液由发生器泵输送到发生器，重新被热源加热，形成浓溶液。 氨水吸收式制冷循环工作原理： 在发生器中的氨水浓溶液被热源加热至沸腾，产生的蒸气（氨气中含有一小部分水蒸汽）经精馏塔精馏后（得到几乎是纯氨的蒸气），进入冷凝器放出热量后被冷凝成液体，经节流机构节流，进入蒸发器，低压液体制冷剂，吸收被冷却物体的热量而蒸发，达到制冷的目的，产生的低压蒸气进入吸收器。而发生器中发生后的稀溶液，降压后也进入吸收器，吸收由蒸发器来的制冷剂蒸气，浓溶液经溶液泵加压后送入发生器。如此不断循环。
制冷原理-知识点总结
制冷原理及设备期末复习 有不全的大家相互补充 题型：填空20分；选择10分；判断10分；简答45分（5道）；计算1道，带计算器。 绪论 ?实现人工制冷的方法（4大类，简单了解原理）1.利用物质的相变来吸热制冷； 融化（固体—液体）,气化（液体—气体）,升华（固体—气体） 气化制冷（蒸气制冷）： 包括蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷。 2.利用气体膨胀产生低温 气体等熵膨胀时温度总是降低的，产生冷效应。 3.气体涡流制冷 高压气体经涡流管膨胀后，可分为冷热两股气流； 4.热电制冷（半导体制冷） 利用半导体的温差电效应实现的制冷。?根据制冷温度的不同，制冷技术可大体上划分三大类： ?普通冷冻：＞120K【我们只考普冷】 ?深度冷冻：120K~20K ?低温和超低温：＜20K。
t=T-273.15 (t, ℃; T, Kelvin 开） T=273+t 常用制冷的方法有：液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程： 液体气化制冷制冷剂液体在低压下汽化产生低压蒸气， 气体膨胀制冷将低压蒸气抽出并提高压力变成高压气， 涡流管制冷将高压气冷凝成高压液体， 热电制冷高压液体再降低压力回到初始的低压状态。 按照实现循环所采用的方式之不同，液体蒸发制冷有 蒸气压缩式制冷蒸气吸收式制冷蒸气喷射式制冷吸附式制冷等 蒸气压缩式制冷 系统组成： 1-压缩机2-冷凝器3-膨胀阀4-蒸发器组成的密闭系统。 工作原理：制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量而蒸发，产生的低压蒸气被压缩机吸入，经压缩机压缩后制冷剂压力升高，压缩机排出的高压蒸气在冷凝器中被常温冷却介质冷却，凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀节流，变成低压、
1.1.位能：由于流体在地球重力场中处于一定的位置而具有的能量。若任选一基准水平面作为位能的零点，则离基准垂直距离为Z的流体所具有的位能为mgz。 2.动能：由于运动而具有的能量。若流体以均匀速度u流动，则其动能为mv2/2.若流动界面上流速分布不均，可近似按平均流速进行计算，或乘以动能校正系数。 3.内能：物体或若干物体构成的系统内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和。对于不克压缩流体，其内能主要是流体的分子动能，对于可压缩流体，其内能既有分子动能，也有分子位能，如果单位质量流体所含的内能为e，则质量为m的流体所具有的内能E=me。在热力计算时，我们对某一状态下的内能变化值。 4.流动功：如果设备中还有压缩机或泵等动力机械，则外接通过这类机械将对体系做功，是为功的输入，相反也有体系对外做功的情形，是为功的输出，人为规定，外界对体系做功为正，体系对外界做工为负。 5.汽蚀：水泵叶轮表面受到气穴现象的冲击和侵蚀产生剥落和损坏的现象。吸上真空高度达最大值时。液体就要沸腾汽化，产生大气泡，气泡随液流进入叶轮的高压区而被压缩，于是气泡又迅速凝成液体，体积急剧变小，周围液体就以极高速度冲向凝聚中心，造成几百个大气压甚至几千个大气压的局部应力致使叶片受到严重损伤。 6.汽蚀余量：指泵吸收入口处单位液体所具有的超过气化压力的富余能量， 7.泵的工作点：泵的特性曲线与某特定管路的特性曲线的交点。1.雷诺准数：Re=dup/u;是惯性力和黏性力之比，是表示流动状态的准数2努赛尔特准数：Nu:表示对流传热系数的准数3普兰特准数：Pr:表示物性影响的准数4格拉斯霍夫准数：Gr:表示自然对流影响的准数5粘度：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子；运动黏度是流体的动力黏度与流体的密度之比6热传导：是通过微观粒子（分子·原子·电子等）的运动实现能量传递；热对流：指流体质点间发生相对位移而引起的热量传递过程；热辐射：指物体由于热的原因以电磁波的形式向外发射能量的过程7水分结冰率：食品冻结过程中水分转化为冰晶体的程度；最大冰晶生成区：水分结冰率变化最大的温度区域（-1~5摄氏度）8形状系数：表证非球形颗粒与球形颗粒的差异程度。9分隔尺度：指混合物各个局部小区域体积的平均值；分隔强度：指混合物各个局部小区域的浓度与整个混合物的平均浓度的偏差的平均值。10泵的工作点：将同一系统中的泵的特性曲线和某特定管路曲线，用同样的比例尺绘在一张图上，则这两条曲线的交点称为系统的工作点11温度场：某一瞬间空间中各点的温度分布；温度梯度：沿等温面法线方向上的温度变化率12颗粒群的频率分布曲线：将各个颗粒的相对应的颗粒百分含量绘制成曲线；累计分布曲线是将小于（大于）某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系绘制成表格或图形来直观表示颗粒粒径的累积分布13粉碎：利用机械力将固体物料破碎为大小符合要求的小块颗粒或粉末的单元操作；粉碎比“物料粉碎前后的平均粒度之比14床层空隙率：众多颗粒按某种方式堆积成固体定床时，床层中颗粒堆积的疏密程度可用空隙率表示，数值等于床层空隙体积与床层总体积之比15床层的比表面：单位床层体积具有的颗粒表面积16水力光滑管：当δ﹥Δ时，管壁的凸凹不平部分完全被黏性底层覆盖，粗糙度对紊流核心几乎没有影响，此情况成为水力光滑管17紊流核心：黏性影响在远离管壁的地方逐渐减弱，管中大部分区域是紊流的活动区，这里成为紊流核心18允许吸上真空高度Hsp:在吸上真空高度上留有一定的余量，所得的吸上真空高度19最大吸上真空高度Hsmax:当泵的吸入口处的绝对压力Ps降低到与被输送液体在输送温度下的饱和蒸汽压Pv相等时，吸上真空高度就达到最大的临界值，称为最大吸上真空高度20泵的几何安装高度（吸入高度）：指泵的吸入口轴线与贮液槽液面间的垂直距离21壁效应：壁面附近的空隙率总是大于床层内部，因阻力较小，流体在近壁处的流速必大于床层内部22黑体：A=1表示投射到物体表面上的辐射能全部被该物体吸收；白体或镜体：R=1,表示投射到物体表面上的辐射能全被该物体反射；透热体：D=1表示投射到物体表面上的辐射能全部被透过；灰体：能以相同的吸收率且部分地吸收所有波长范围的辐射能的物体；特点：a,灰体的吸收率
第一章制冷技术差不多知识 §1-1 概述 一、何谓制冷 日常生活中常讲的“热”或“冷”是人体对温度高低感受的反应。在制冷技术中所讲的冷，是指某空间内物体的温度低于周围环境介质（如水或空气）温度而言。 因此“制冷”确实是使某一空间内物体的温度低于周围环境介质的温度，并连续维持如此一个温度的过程。 二、何谓人工制冷 我们都明白，热量传递终是从高温物体传向低温物体，直至二者温度相等。热量决不可能自发地从低温物体传向高温物体，这是自然界的可观规律。 然而，现代人类的生活与生产经常需要某个物体或空间的温度低于环境温度，甚至低得专门多。例如，储藏食品需要把食品冷却到０℃左右或－15℃左右，甚至更低。而这种低温要求天然冷却是达不到的，要实现这一要求必须有另外的补偿过程（如消耗一定的功作为补偿过程）进行制冷。 这种借助于一种专门装置，消耗一定的外界能量，迫使热量从温度较低的被冷却物体或空间转移到温度较高的周围环境中去，得到人们所需要的各种低温，称谓人工制冷。而这种装置就称谓制冷装置或制冷机。 三、人工制冷的方法 人工制冷的方法要紧有相变制冷、气体绝热膨胀制冷和半导体制冷三种。 １.相变制冷即利用物质相变的吸热效应实现制冷。如冰融化时要吸取80 kcal/kg的熔解热；氨在１标准大气压下气化时要吸取327kcal/kg
的气化潜热；干冰在１标准大气压下升华要吸取137kcal/kg的热量，其升华温度为－78.9℃。 ２.气体绝热膨胀制冷：利用气体通过节流阀或膨胀机绝热膨胀时，对外输出膨胀功，同时温度降低，达到制冷的目的。 ３.半导体制冷：珀尔帖效应告诉我们：两种不同金属组成的闭合电路中接上一个直流电源时，则一个接合点变冷，另一个接合点变热。然而纯金属的珀尔帖效应专门弱，且热量通过导线对冷热端有相互干扰，而用两种半导体（Ｎ型和Ｐ型）组成的直流闭合电路，则有明显的珀尔帖效应且冷热端无相互干扰。因此，半导体制冷确实是利用半导体的温差电效应实现制冷地。 目前生产实际中广泛应用的制冷方法是：利用液体的气化实现制冷，这种制冷常称为蒸气制冷。它的类型有：蒸汽压缩式制冷（消耗机械能）、汲取式制冷（消耗热能）和蒸汽喷射式制冷（消耗热能）三种。 四、制冷体系的划分 在工业生产和科学研究上，人们通常依照制冷温度的不同把人工制冷分为“普冷”和“深冷”两个体系。一般把制取温度高于－120℃的称为“普冷”、低于－120℃的称为“深冷”。 由于低温范围的不同，制冷系统的组成也不同，因此，依照食品制冷要求，我们只介绍一般制冷温度范围内的蒸气压缩制冷。 §1-2 制冷技术的热力学基础 一、制冷工质的热力状态参数 在制冷循环中，工质不断地进行着热力状态变化。描述工质所处热力状态的物理量称为工质的热力状态参数，简称状态参数。一定的状态，其
浙江大学食工原理复习题及答案 一、填空题： 1. 圆管中有常温下的水流动，管内径d=100mm 测得其中的质量流量为 15.7kg.s -1,其体积 流量为 _________. 平均流速为 *** 答案 0.0157m 3 .s -1 2.0m.s -1 2. 流体在圆形管道中作层流流动 , 如果只将流速增加一倍 , 则阻力损失为原来的 如果只将管径增加一倍 , 流速不变 , 则阻力损失为原来的 _______ 倍。 *** 答案 *** 2 ； 1/4 3. 离心泵的流量常用 *** 答案 *** 出口阀 4. （3分） 题号 2005 第 2章 知识点 100 某输水的水泵系统 , 经管路计算得 , 需泵提供的压头为 则泵的有效功率为 . *** 答案 *** 4905w 5. 用饱和水蒸汽加热空气时， 换热管的壁温接近 _______ 近 _____________ 的对流传热系数。 调节。 答案 *** 饱和水蒸汽； 空气 6. 实 现 传 热 过 程 的 设 备 主 要 有 如 下 三 种 类 型 倍; 难度 容易 He=25m 水柱,输水量为 20kg.s -1, 的温度， 而传热系数K 值接 *** 答案 *** 间壁式 蓄热式 直接混合式 7. 中央循环管式蒸发器又称 ___________________ 。由于中央循环管的截面积 单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管内溶液占有的 _____________ 在中央循环管和加热管内受热不同而引起密度差异，形成溶液的 ___________ ___。使其内 ，因此，溶液 ___循 答案 *** 标准式 ， 较大 ， 要小 ， 自然 圆管中有常温下的水流动，管内径d=100mm 测得中的体积流量为 0.022m 【s -1,质量流量 ______ , 平均流速为 答案 *** -1 8. 为_ -1 22kg.s -1 ; 2.8m.s 9. 球形粒子在介质中自由沉降时， 匀速沉降的条件是 阻力系数 = ___________ . *** 答案 *** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep 10. 某大型化工容器的外层包上隔热层 ，以减少热损失，若容器外表温度为 500 C ,而环境 温度为20C ,采用某隔热材料,其厚度为240mm,入=0.57w.m -1 .K -1，此时单位面积的热损失为 __。（注: 大型容器可视为平壁 ） 答案 *** 。滞流沉降时， 其
江 南 大 学 考 试 卷 专 用 纸 《食品工程原理》（2）期末试卷（B ） 2006.6 （食品学院03级用） 使用专业、班级 学号 姓名 题 数 一 二 三 四 五 总 分 得 分 一、概念题 〖共计30分〗； (填空题每空1分，判断、选择题每小题各1分) 1 在填料塔吸收系数测定的实验中，本实验室所使用的填料有__拉西______环和___鲍尔_____环两种。 2 根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（ C ）。 (A)两相界面存在的阻力； (B)气液两相主体中的扩散的阻力； (C)气液两相滞流层中分子扩散的阻力； 3 气体的溶解度随________的升高而减少，随 ___________的升高而增大。 4 精馏过程是利用 多次部分气化_______________和____多次部分冷凝____________的原理而进行的。 5 精馏塔设计时采用的参数(F ,x F ,,ｑ, D ，x D ，R 均为定值)，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量__增大______，塔内实际上升蒸汽 量________。(增大，减少，不变，不确定) 6 二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化。（ ） (A)平衡线； (B)操作线与q 线； (C)平衡线 本题得分 8. 判断题（对打√，错打×） ①干燥操作能耗大，但要从湿固体物料中除去湿份(水份)，只能采用干燥 操作。( ) ②干燥过程中，湿物料表面并不总是保持为操作条件下空气的湿球温度。 ( ) 9. 干燥过程是________________和________________相结合的过程。 10 料液在高于沸点下进料时，其加热蒸气消耗量比沸点进料时的蒸汽消耗 量___少______， 因为此时料液进入蒸发器后有____闪蒸__________现象产生。 11多效蒸发的原理是利用减压的方 法使后一效的蒸汽压力和溶液的沸点较前一效的低，以使前一效引出的_____________作后一效的 ____________，从而实现____________再利用。 12萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于 (A)溶解度曲线之上方区； (B)溶解度曲线上； (C)溶解度曲线之下方区； (D)座标线上。 13萃取是利用各组分间的 差异来分离液体混合液的。 (A)挥发度 (B)离散度 (C)溶解度 (D)密度。 14判断题（对打√，错打×） 从A 和B 组分完全互溶的溶液中，用溶剂S 萃取其中A 组分，如果 出现以下情况将不能进行萃取分离: (A) S 和B 完全不互溶，S 和A 完全互溶。 ( )