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食品工程原理重点

食品工程原理复习

第一章流体力学基础

1.单元操作与三传理论的概念及关系。

不同食品的生产过程应用各种物理加工过程，根据他们的操作原理，可以归结为数个应用广泛的基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉

碎、乳化萃取、吸附、干燥等。这些基本的物理过程称为单元

操作动量传递：流体流动时，其内部发生动量传递，故流体流动过程也称为动量传递过程。凡是遵循流体流动基本规律的单元操作，

均可用动量传递的理论去研究。

热量传递 : 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。凡

是遵循传热基本规律的单元操作，均可用热量传递的理论去研究。

质量传递 : 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质

基本规律的单元操作，均可用质量传递的理论去研究。

单元操作与三传的关系

“三传理论”是单元操作的理论基础，单元操作是“三传理论”

的具体应用。

同时，“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实践

基础

2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ，服从此定律的流体称为牛顿流体。

μ比例系数，其值随流体的不同而异，流体的黏性愈大，其值愈

大。所以称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度

3.理想流体的概念及意义。

理想流体的粘度为零，不存在内摩擦力。理想流体的假设，为工

程研究带来方便。

4.热力体系：指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。边

界可以是真实的，也可以是虚拟的。边界所限定空间的外部称为

外界。

5.稳定流动：各截面上流体的有关参数（如流速、物性、压强）

仅随位置而变化，不随时间而变。

6．流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的截面流向总能量小的截面。

7.1kg理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时，其柏努利方程式的物理意义是其总机械能守恒，不同形式的机械能可以相互转换。

8. 实际流体与理想流体的主要区别在于实际流体具有黏性，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于实际流体柏努利方程中有阻力损失项。

柏努利方程的三种表达式

p1/ρ+gz1+u12/2 = p2/ρ+gz2+u22/2

p1/ρg+z1+u12/2g = p2/ρg+z2+u22/2g

9.管中稳定流动连续性方程：在连续稳定的不可压缩流体的流动中，流体流速与管道的截面积成反比。截面积愈大之处流速愈小，反之亦然。对于圆形管道,不可压缩流体在管道中的流速与管道内径的平方成反比。

10.雷诺准数和影响流体流动类型的因素：u 、d 、ρ越大，μ越小，就越容易从层流转变为湍流。上述中四个因素所组成的复合数群du ρ/μ，是判断流体流动类型的准则。

Re < 2000

稳定的层流区

2000 < Re < 4000 由层流向湍流过渡区

Re > 4000 湍流区

11. 12.布拉修斯公式（Re 大于4000）： 12.冲层和湍流中心。10.流体在光滑管内作湍流流动时，摩擦系数λ与Re 和Δ/d 13.

13.管路计算的目的是确定流量、管径和能量之间的关系。管路计算包括设计型计算和操作型计算两种类型。

管路计算是连续性方程、柏努利方程、摩擦阻力计算式三式的具体应用。

14．流体流经并联管路系统时，遵循的原则是各并联管段的压强降相等、

p 1+ρgz 1+ρu 12/2 = p 2 +ρgz 2+ρu 22

主管总流量等于各并联管段之和。

15．离心泵叶轮按有无挡板可分为闭式,半闭式,开式。离心泵按叶轮串联的多少可分为单级泵,多级泵。

16.离心泵多采用后弯叶片是因为输送液体希望获得的是静压头。17．离心泵在启动前应灌泵，否则会发生气缚现象；离心泵的安装高度应小于允许安装高度, 否则会发生汽蚀现象。

18.离心泵容易产生气蚀的的原因有液体温度过高；管道阻力过大；流体沸点低等。

19.离心泵的工作点是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点。

20.离心泵的流量调节，通常在排出管线上装适当的调节阀改变离心泵

的转速或改变叶轮外径。

21. 离心泵的气蚀余量减小，则其抗气蚀能力增大。

22．造成离心泵的有效功率小于轴功率的原因。

轴功率指泵轴所获得的功率。由于有容积损失、水力损失与机械损失，故泵的轴功率要大于液体实际得到的有效功率

容积损失是由于泵的泄漏造成的。离心泵在运转过程中，有一部分获得能量的高压液体，通过叶轮与泵壳之间的间隙流回吸入口

水力损失是由于流体流过叶轮、泵壳时，由于流速大小和方向要改变，且发生冲击，而产生的能量损失。

机械损失是泵在运转时，在轴承、轴封装置等机械部件接触处由于机械磨擦而消耗部分能量。

泵的转速是指离心泵、旋转泵的泵轴的转速或往复泵曲轴的转速，单位：r/min

23.正位移泵的流量与泵的压头及管路情况无关，因此不能简单的用调节排出管路的阀门来调节。正位移泵的流量调节方法有两种：一种是回路

调节；一种是改变曲轴的冲程大小。

24.泵的特性曲线：

H —Q 曲线代表的是在一定转速下流体流经离心泵所获得的能量与流量的关系，是最为重要的一条特性曲线。

P －Q 曲线表示泵的流量Q 和轴功率P 的关系，P 随Q 的增大而增大。显然，当Q=0时，泵轴消耗的功率最小。启动离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭

η—Q 曲线最大值相当于效率最高点。泵在该点所对应的压头和流量下操作，其效率最高，故该点为离心泵的设计点。

特性曲线：在固定的转速下，离心泵的基本性能参数（流

量、压头、功率和效率）之间的关系曲线。

强调：特性曲线是在固定转速下测出的，只适用于该转速，故特性曲线图上都注明转速n 的数值。

图上绘有三种曲线Ｈ－Q 曲线

Ｎ－Q 曲线

η－Q 曲线

第二章传热

傅立叶定律是热传导的基本定律，其表达式为

q —热流密度，简称传热速率，w/m2

—导热面积，即垂直于热流方向的表面积，k/m

λ—比例系数，热导率，w/m.k 。

q --热流密度，w/m 2

λ--导热系数(或热导率），w/m.k 。式中的负号指热流方向和温度梯度方向相反。傅立叶定律傅立叶定律是热传导的基本定律，它指出：热流密度与温度梯度成正比。

1.传热的概念：传热是由于温度差而引起的能量转移。热量总是自动地由高温区传递到低温区。热量传递是自然界中普遍存在的物理现象，在工程技术、工业生产及日常生活中都有着广泛的应用。

2.传热在食品工程中的应用：食品加工过程中的温度控制、灭菌过程以及各种单元操作（如蒸馏、蒸发、干燥、结晶等）对温度有一定的要求。

3.传热的基本方式及特点。

热传导物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导

热对流流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流。热对流仅发生在流体中热对流的两种方式：强制对流：因泵、风机或搅拌等外力所导致的对流称为强制对流自然对流：由于流体各处的温度不同而引起的密度差异，致使流体产生相对位移，这种对流称为自然对流

热辐射因热的原因而产生的电磁波在空间的传递，称为热辐射。所有物体都能将热以电磁波的形式发射出去，而不需要任何介质。任何物体只要在绝对零度以上都能发射辐射能，但是只有在物体温度较高的时候，热辐射才能成为主要的传热形式。

4.在食品生产中，物料在换热器内被加热或冷却时通常需要用另一种流体供给或取走热量，此种流体称为载热体。

5. 热传导：物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。

6．傅立叶定律中的负号是指热流方向和温度梯度方向相反。

7.对流传热：是在流体流动进程中发生的热量传递现象，它是依靠流体质点的移动进行热量传递的，与流体的流动情况密切相关。

8. 影响对流传热系数的因素流体的状态、流体的物理性质、流体的运动状况、流体对流的状况、传热表面的形状、位置及大小等。

9.对流传热系数关联式中准数的符号及意义。

在数值上等于单位温度差下、单位传热面积的对流传热速率，其单位为W/(m2·℃)，它反映了对流传热的快慢，α愈大表示对流传热愈快。10. 蒸汽冷凝有膜状冷凝和滴状冷凝两种方式。

膜状冷凝：由于冷凝液能润湿壁面，因而能形成一层完整的液膜。在整个冷凝过程中，冷凝液膜是其主要热阻

滴状冷凝：若冷凝液不能润湿冷壁面，由于表面张力的作用，冷凝液在壁面上形成许多液滴，并沿壁面落下，该种冷凝称为滴状冷凝。

11.冷、热流体通过间壁两侧的传热过程包括热流体以对流方式将热量传递给管壁、热量以热传导方式由管壁的一侧传递至另一侧、传递至另一侧的热量又以对流方式传递给冷流体三个步骤。

12.总传热系数K 的数值取决于流体的物性、传热过程的操作条件及换热器的类型。

K ——换热器的平均总传热系数， w/（m2·k ）

S ——换热器的总传热面积， m2

ΔT-- 换热器间壁两侧流体的平均温差

逆流和并流时的平均温度差

ΔTm 称为对数平均半径。当ΔT2/ ΔT1≤ 2时，可用（ΔT2+ ΔT1）/2代替对数平均温度差。

13.间壁式换热器换热操作中，壁温总是接近对流传热系数较大一侧流体的温度。

14.强化传热的途径有增大传热面积、降低加热介质温度、增加平均温度差、减少传热阻力等。

●不凝性气体的影响: 在蒸汽冷凝时不凝性气体在液膜表面形成一层气膜，使传热阻力加大，冷凝对流传热系数降低。 ●蒸汽流速和流向的影响：

●冷却壁面的高度及布置方式：

●流体物性：冷凝液的密度越大，粘度越小，则液膜厚度越小，a 越大。

影响冷凝传热的因素：

Q KS T =?

15.在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用提高空气流速方法来提高传热速率最合理。

16.蒸汽冷凝时的热阻决定于液膜厚度。

第四章颗粒与流体之间的相对运动

1.单颗粒的特性主要是颗粒的大小、形状、和表面积。

2. 颗粒的当量直径的三种表示方法。

等体积当量直径：颗粒的等体积当量直径为与该颗粒体积相等的

直径。

Dev―颗粒等体积当量直径，m；V―颗粒的体积，m3。

等比表面积当量直径: 与非球形颗粒比表面积相等的直径为该

颗粒的等比表面积当量直径。

m；

等表面积当量直径: 与非球形颗粒表面积相等的直径为该颗

粒的等表面积当量直径。

3. 床层的空隙率ε的概念及影响因素。空隙率的大小与颗粒形状、粒度分布、颗粒直径与床层直径的比值、床层的填充方式等因素有关。

影响床层压降的因素有三个，即操作因素u ，流体物性ρ和μ，床层特性ε和a 。所有这些因素中，影响最大的是床层空隙率ε 。

流体通过一组平行细管流动的压降为

ΔP---

流体通过床层的压降，Pa; L —床层高度，m ；

de －床层流道的当量直径，m ；

u1－流体在床层内的实际流速，m/s

欧根方程,其实验范围为 Rep ＝0.17～420

当(Re)p ﹤20

时,等式右边第二项可忽略。

当(Re)p ﹥1000时，等式右边第一项可略去。

5.在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有颗粒体积分数、器壁效应和颗粒形状。沉降速度

则可得沉降速度计算式

≤2×105 牛顿区）影响沉降速度的因素(

1) 颗粒直径dp:2) 连续相的粘度m 3) 两相密度差(r p-r)：

4) 颗粒形状5) 壁效应：当颗粒在靠近器壁的位置沉降时，由于器壁的影响，其沉降速度较自由沉降速度小，这种影响称为壁效应。

6)干扰沉降：当非均相物系中的颗粒较多，颗粒之间相互距离较近时，颗粒沉降会受到其它颗粒的影响，这种沉降称为干扰沉降。干扰沉降速度比自由沉降的小。

流化床的主要特性：

过滤:以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的单元操作。过滤介质: 过滤采用的多孔物质。滤浆: 所处理的悬浮液。滤液: 通过多孔通道的液体。滤饼或滤渣: 被截留的固体物质

过滤介质的作用(滤饼过滤)：促使滤饼的形成，并支承滤饼。

过滤介质应具有如下性质：

●多孔性，液体流过的阻力小。

●有足够的强度。

●耐腐蚀性和耐热性。

●孔道大小适当，能发生架桥现象。

无毒，易清洗消毒，不易滋生微生物等。

6.板框过滤机的操作是间歇式的，每个操作循环由装合、过滤、洗涤、卸

渣、整理五个阶段。

7.板框压滤机滤板的作用是提供滤液通道,支撑滤布。

8.利用流动流体的作用，将大量固体颗粒悬浮于流体中并使之呈现出类似于流体的某些表现特性，这就是固体流态化。

9.当流体以不同速度由下向上通过固体颗粒床层时，根据流速的不同，可能出现以下几种情况: 固定床阶段、流化床阶段、气力输送阶段。

10.流化床的不正常现象。

(1)．腾涌现象：腾涌现象主要出现在气-固流化床中。若床层高度与直径之比值过大，或气速过高，或气体分布不均时，会发生气泡合并现象。当气泡直径长到与床层直径相等时，气泡将床层分为几段，形成相互间隔的气泡层与颗粒层。颗粒层被气泡推着向上运动，到达上部后气泡突然破裂，颗粒则分散落下，这种现象称为腾涌现象流化床发生腾涌时，不仅使气-固接触不均，颗粒对器壁的磨损加剧，而且引起设备振动。

(2)．沟流现象沟流现象是指气体通过床层时形成短路，大部分气体穿过沟道上升，没有与固体颗粒很好地接触。粒度过细、密度大、易于粘连的颗粒，以及气体在分布板处的初始分布不均，都容易引起沟流。

11.临界流化速度的概念及确定。

确定临界流化速度主要有两种方法：实验测定法和关联式计算法设以空气为流化介质时测定的临界流化速度umf′，则实际生产中的临界流化速度umf可用下式推算：

ρ-实际流化介质密度，kg/m3；

ρ′-空气密度，kg/m3；

μ-实际流化介质粘度，Pa·s；

μ′-空气的粘度，Pa·s。

对于单分散性固体颗粒，其临界流化速度为对于多分散性粒子床层，则需通过关联式计算由于临界点是固定床到流化床的转折点，所以，临界点的压力降既符合流化床的规律也符合固定床的规律。

12. 为什么板框过滤机洗涤速率等于过滤终了速率的1/4。

洗涤时洗液穿过二层滤布和整层滤饼，其路径为过滤终了时滤液路径的二倍，此外因过滤面积是洗涤面积的二倍，故当洗液粘度与滤液相近，且洗涤时所用压力与过滤终了时压力相同时，洗涤速率约为最终过滤速率的四分之一。

恒压过滤的特点：滤饼不断变厚、阻力逐渐增加、推动力Δp 恒定、过滤速率逐渐变小

恒速过滤：对于不可压缩滤饼进行恒速过滤时，其压强差随过滤时间成直线增加。所以，在实践中很少采用完全恒速过滤的方法。

第七章吸收与蒸馏

1菲克（Fick ）定律:

当物质A 在介质B 中发生扩散时，任一点处物质A 的扩散通量与该位置上A 的浓度梯度成正比，即：dz dc D J A AB A -=

JA ——A 组分在z 方向上的扩散通量kmol/m2·s;

cA ——A 组分的摩尔浓度kmol/m3；

DAB ——A 组分在A 、B 的混合物中扩散时的扩散系数m2/s

“-”——表示扩散沿着浓度降低方向进行。

同理，对B 组分dz dc D J B BA B -=

JB ——B 组分在z 方向上的扩散通量kmol/m2·s;

cB ——B 组分的摩尔浓度kmol/m3；

DBA ——B 组分在A 、B 的混合物中扩散时的扩散系数m2/s

两容器内总压相同，所以连通管内任一截面上，组分A 的传质通量与组分B

. 等摩尔扩散速率:

对于气体:

对于液体:

2.传质速率ＮA 等于分子扩散速率ＪA 的条件:

单纯的等摩尔反向扩散.

3.单向扩散:气体:

液体:

4.P/PBm 总是大于1，称为“漂流因子”或“移动因子”，其值越大，表明整体移动在传质中所占分量越大.

5.对吸收而言，传质过程的限度：若保持液相浓度不变，气相浓度最低只能降到与之相平衡的浓度。若保持气相浓度不变，则液相浓度最高只能升高到与气相浓度相平衡的浓度。

6.积。

7.传质速率是将一相主体浓度和界面浓度之差为对流传质推动力，而将

1122A B A B p p p p p +=+=A B J J =-

食品工程原理课程设计

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)

食品工程原理重点

食品工程原理复习第一章流体力学基础 1.单元操作与三传理论的概念及关系。不同食品的生产过程应用各种物理加工过程，根据他们的操作原理，可以归结为数个应用广泛的基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉碎、乳化萃取、吸附、干燥等。这些基本的物理过程称为单元操作动量传递：流体流动时，其内部发生动量传递，故流体流动过程也称为动量传递过程。凡是遵循流体流动基本规律的单元操作，均可用动量传递的理论去研究。热量传递 : 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。凡是遵循传热基本规律的单元操作，均可用热量传递的理论去研究。质量传递 : 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质基本规律的单元操作，均可用质量传递的理论去研究。单元操作与三传的关系 “三传理论”是单元操作的理论基础，单元操作是“三传理论” 的具体应用。同时，“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实践基础 2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ，服从此定律的流体称为牛顿流体。 μ比例系数，其值随流体的不同而异，流体的黏性愈大，其值愈大。所以称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度 3.理想流体的概念及意义。理想流体的粘度为零，不存在内摩擦力。理想流体的假设，为工

程研究带来方便。 4.热力体系：指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。边界可以是真实的，也可以是虚拟的。边界所限定空间的外部称为外界。 5.稳定流动：各截面上流体的有关参数（如流速、物性、压强）仅随位置而变化，不随时间而变。 6．流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的截面流向总能量小的截面。 7.1kg理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时，其柏努利方程式的物理意义是其总机械能守恒，不同形式的机械能可以相互转换。 8. 实际流体与理想流体的主要区别在于实际流体具有黏性，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于实际流体柏努利方程中有阻力损失项。柏努利方程的三种表达式 p1/ρ+gz1+u12/2 = p2/ρ+gz2+u22/2 p1/ρg+z1+u12/2g = p2/ρg+z2+u22/2g p1+ρgz1+ρu12/2 = p2 +ρgz2+ρu22/2

食品工程原理试题

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

食品工程原理练习题

传热练习题 1、某加热器外面包了一层厚度为300mm 的绝缘材料，该材料的热导率为0.16W/(m ·℃)，已测得该绝缘层外缘温度为30℃，距加热器外壁250mm 处为75℃，试求加热器外壁面的温度为多少？ 2、用套管换热器将果汁从80℃冷却到30℃，果汁比热为3.18kJ/kg ℃，流量为240kg/h 。冷却水与果汁呈逆流进入换热器，进口和出口温度分别为10℃和20℃，若传热系数为450W/m 2℃，计算换热面积和冷却水用量。 3、在一内管为Φ25mm×2.5mm 的套管式换热器中，用水冷却苯，冷却水在管程流动，入口温度为290K ，对流传热系数为850W/(m 2·K)，壳程中流量为1.25kg/s 的苯与冷却水逆流换热，苯的进、出口温度分别为350K 、300K ，苯的对流传热系数为1700 W/(m 2·K)，已知管壁的热导率为45 W/(m·K)，苯的比热容为c p =1.9 kJ/(kg·℃)，密度为ρ=880kg/m 3。忽略污垢热阻。试求：在水温不超过320K 的最少冷却水用量下，所需总管长为多少（以外表面积计）？ 4、在一单程列管式换热器中，用130℃的饱和水蒸汽将36000kg/h 的乙醇水溶液从25℃加热到75℃。列管换热器由90根Ф25mm×2.5mm ，长3m 的钢管管束组成。乙醇水溶液走管程，饱和水蒸汽走壳程。已知钢的热导率为45W/(m·℃)，乙醇水溶液在定性温度下的密度为880kg/m 3，粘度为1.2×10－3Pa·s ，比热为4.02kJ/(kg·℃)，热导率（即导热系数）为0.42W/(m·℃)，水蒸汽的冷凝时的对流传热系数为104W/(m 2·℃)，忽略污垢层热阻及热损失。试问此换热器是否能完成任务（即换热器传热量能否满足将乙醇水溶液从25℃加热到75℃）？已知：管内对流传热系数关联式为4.08.0Pr Re )/(023.0d λα=，λμ/Pr p C =。干燥练习题 5、某物料在连续理想干燥器中进行干燥。物料处理量为3600kg/h, 物料含水量由20%降到5%（均为湿基）。空气初始温度为20℃，湿度为0.005kg/kg 绝干气，空气进干燥器时温度为100℃，出干燥器时温度为40℃。试求：(1)空气消耗量；(2)预热器传热量。 6、在某干燥器中干燥砂糖晶体，处理量为100kg/h ，要求将湿基含水量由40%减至5%。干燥介质为干球温度20℃，相对湿度15%的空气，经预热器加热

食品工程原理-课程设计-橙汁

.. . .. . . 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

食品工程原理重点

界可以是真实的，也可以是虚拟的。边界所限定空间的外部称为外界。 5.稳定流动：各截面上流体的有关参数（如流速、物性、压强）仅随位置而变化，不随时间而变。 6．流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的截面流向总能量小的截面。 7.1kg理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时，其柏努利方程式的物理意义是其总机械能守恒，不同形式的机械能可以相互转换。 8. 实际流体与理想流体的主要区别在于实际流体具有黏性，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于实际流体柏努利方程中有阻力损失项。柏努利方程的三种表达式 p1/ρ+gz1+u12/2 = p2/ρ+gz2+u22/2 p1/ρg+z1+u12/2g = p2/ρg+z2+u22/2g p1+ρgz1+ρu12/2 = p2 +ρgz2+ρu22/2 9.管中稳定流动连续性方程：在连续稳定的不可压缩流体的流动中，流体流速与管道的截面积成反比。截面积愈大之处流速愈小，反之亦然。对于

食品工程原理期末复习单项选择题

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

食品工程原理第五章习题解答

第五章习题解答 1. 什么样的溶液适合进行蒸发？答：在蒸发操作中被蒸发的溶液可以是水溶液，也可以是其他溶剂的溶液。只要是在蒸发过程中溶质不发生汽化的溶液都可以。 2. 什么叫蒸发？为什么蒸发通常在沸点下进行？答：使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。在蒸发操作过程中物料通常处于相变状态，故蒸发通常在沸点下进行。 3. 什么叫真空蒸发？有何特点？答：真空蒸发又称减压蒸发，是在低于大气压力下进行蒸发操作的蒸发处理方法。将二次蒸汽经过冷凝器后排出，这时蒸发器内的二次蒸汽即可形成负压。操作时为密闭设备，生产效率高，操作条件好。真空蒸发的特点在于： ①操作压力降低使溶液的沸点下降，有利于处理热敏性物料，且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源； ②对相同压强的加热蒸汽而言，溶液的沸点随所处的压强减小而降低，可以提高传热总温度差；但与此同时，溶液的浓度加大，使总传热系数下降； ③真空蒸发系统要求有造成减压的装置，使系统的投资费和操作费提高。 4. 与传热过程相比，蒸发过程有哪些特点？答：①传热性质为壁面两侧流体均有相变的恒温传热过程。 ②有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢或产生泡沫、高温下易分解或聚合；溶液的浓度在蒸发过程中逐渐增大、腐蚀性逐渐增强。二次蒸汽易挟带泡沫。 ③在相同的操作压强下，溶液的沸点要比纯溶剂的沸点高，且一般随浓度的增大而升高，从而造成有效传热温差减小。 ④减少加热蒸汽的使用量及再利用二次蒸汽的冷凝热、冷凝水的显热是蒸发操作过程中应考虑的节能问题。 5. 单效蒸发中，蒸发水量、生蒸气用量如何计算？答：蒸发器单位时间内从溶液中蒸发出的水分质量，可用热负荷来表示。也可作物料衡算求得。在蒸发操作中，加热蒸汽冷凝所放出的热量消耗于将溶液加热至沸点、将水分蒸发成蒸汽及向周围散失的热量。蒸汽的消耗量可通过热量衡算来确定。 6. 何谓温度差损失？温度差损失有几种？答：溶液的沸点温度t往往高于二次蒸汽的温度T’，将溶液的沸点温度t与二次蒸汽的温度T'之间的差值，称为温度差损失。蒸发操作时，造成温度差损失的原因有：因蒸汽压下降引起的温度差损失'?、因蒸发器中液柱静压强而引起的温度差损失''?和因管路流体阻力引起的温度差

食品工程原理课程设计

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。

食品工程原理课程设计

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)

食品工程原理重点70750

2 的具体应用。同时，“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实践基础 2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ，服从此定律的流体称为牛顿流体。 μ比例系数，其值随流体的不同而异，流体的黏性愈大，其值愈大。所以称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度 3.理想流体的概念及意义。理想流体的粘度为零，不存在内摩擦力。理想流体的假设，为工程研究带来方便。 4.热力体系：指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。边界可以是真实的，也可以是虚拟的。边界所限定空间的外部称为外界。 5.稳定流动：各截面上流体的有关参数（如流速、物性、压强）仅随位置而变化，不随时间而变。 6．流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的截面流向总能量小的截面。 7.1kg 理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时，其柏努

新食品工程原理复习题及答案

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_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）。

浙江大学新食品工程原理习题与答案

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

食品工程原理(下)期末试卷(B) 2006.6

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。 ( )

食品工程原理课程设计——蒸发器的设计

食品工程原理课程设计说明书任务名称：蒸发器的设计设计人：指导教师：班级组别：设计时间：成绩:

目录 1、设计说明书 (2) 2、设计方案的确定 (3) 3、方案说明 (4) 4、物料衡算 (5) 5、热量衡算 (5) 6、工艺尺寸计算 (9) 7、附属设备尺寸计算 (15) 8、主要技术参数 (17) 9、计算结果汇总 (17) 10、设备流程及装备图 (18) 11、参考文献 (21)

设计说明书一、题目: 蒸发器的设计设计蒸发量为4吨/小时的双效真空浓缩装置，用于浓缩番茄酱的生产。已知进料浓度为%，成品浓度为28%，第一效真空度为600mmHg,第二效真空度为700mmHg。加热蒸汽的压力为0.15 MPa 二、原始数据： 1、原料：浓度为%的番茄酱 2、产品：浓度为28%的番茄酱 3、生产能力：蒸发量四吨每小时，一天工作10个小时 4、热源：加热蒸汽为饱和水蒸汽，压力 5、压力条件：第一效为600 mmHg的真空度，第二效为700 mmHg的真空度三、设计要求内容： 1、浓缩方案的确定：蒸发器的型式、蒸发操作流程、蒸发器的效数等。 2、蒸发工艺的计算：进料量、蒸发水量、蒸发消耗量、温差损失、传热量、传热面积等。 3、蒸发器结构的计算：加热室尺寸、加热管尺寸及排列、蒸发室尺寸、接管尺寸等。 4、附属设备的计算：冷凝器、真空系统的选用 5、流程图及装配图绘制

四．设计要求 1、设计说明书一份； 2、设计结果一览表；蒸发器主要结构尺寸和计算结果及设备选型情况等； 3、蒸发器流程图和装配图设计方案的确定 1.蒸发器的确定：选用外加热式蒸发器，它的特点是加热室与分离室分开，便于清洗和更换。这种结构有利于降低蒸发器的总高度，所以可以采用较长的加热管。并且，因循环管不受热而增大了溶液的循环速度，可达1.5m/s。 2.蒸发器的效数：双效真空蒸发。真空操作的压力小，故在蒸发器内物料的沸点就低，对于番茄这种热敏性较高的物料，采用真空蒸发降低沸点是有必要的。采用多效蒸发是减少加热蒸汽耗用量，提高热能经济性的有效措施。然而也不能无限地增加效数。理由如下：（1）效数越多，节省地加热蒸汽量就越少。由单效改为双效时，加热蒸汽用量可减少50%，但由四效改为五效只能节省10%，热能经济性提高不大。（2）效数越多，温度差损失越大，分配到各效的有效温度差就越小。为了维持料液在溶液沸腾阶段，每效的有效温度差不能小于5--7摄氏度。这样也限制了效数的增加。（3）热敏性溶液的蒸发，一般不超过三效。 3.加热方式：直接饱和蒸汽加热，压力。 4.操作压力：Ⅰ效为600 mmHg真空度，Ⅱ效为700 mmHg真空度。

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