食品工程原理课程设计
食品工程原理课程设计食品科学与工程专业
食品工程原理课程设计食品科学与工程专业食品工程原理是食品科学与工程专业的核心课程之一,是培养食品科学与工程人才的必修课程。
本文将围绕食品工程原理课程设计进行阐述,旨在探讨如何通过课程设计提高学生的综合素质和实际能力,使得学生能够在食品工程领域有所建树。
一、课程设计的目标和要求食品工程原理课程设计的主要目标是培养学生的实际能力和综合素质,具体要求包括:1、熟练掌握食品化学、物理学和微生物学等基础理论知识,以及食品加工和生产的工艺流程、设备和操作规范等实际技能;2、具备分析解决问题的能力,能够针对食品加工中的实际问题进行分析、解决和优化;3、具备团队协作和沟通能力,能够有效地与团队成员和企业管理者沟通合作,实现共同目标。
二、课程设计的内容和方法食品工程原理课程设计的内容通常包括两个方面:实验和论文。
实验部分主要包括食品加工和生产的操作实验,包括食品配方设计、工艺流程设计、设备操作和生产管理等;论文部分主要包括针对实际问题的研究,包括原料性质和质量控制、加工过程和工艺优化、产品品质保证和营养分析等。
针对以上内容,可以采用以下方法进行课程设计:1、理论教学与实践相结合,通过理论知识的讲解和实际操作的演示,深入学生对于食品工程原理的理解和实践应用;2、考虑项目的可行性和实操性,增加食品工程实验的内容并进行充分讲解;3、注重培养团队合作和沟通能力,安排多人分组进行课程设计;4、强调个人的分析设计能力,让学生针对食品工程问题进行独立思考和解决方案的提出。
三、课程设计的评估和改进为了确保食品工程原理课程的质量和效果,评估和改进是必不可少的环节。
针对课程设计的评估和改进,可以从以下几个方面进行:1、评价课程的教学质量和效果,以学生学习成绩、课程反馈和企业反馈为主要依据;2、优化实验内容和教学方法,确保实验的可行性和实操性,让学生能够真正掌握实际操作技能;3、给予充分的团队和个人评价,分别对团队合作和个人分析设计能力进行评价;4、不断引入前沿的食品工程理论和技术,扩充和更新课程教学内容。
食品工程原理课程设计方案任务书及提交要求
设计题目:换热器的设计—水冷却牛奶的列管式换热器的设计班级:食品1203 姓名:王雕学号:20123806 班级: 食品1203 姓名:罗雯学号:20123818班级:食品1203 姓名:周栎学号:20123835 班级: 食品1203姓名:龚燕学号:20123855指导教师: 李凤设计成绩: 进度 _______________说明书_______________图纸 _______________总分 _______________日期: 2014年5月11日西南科技大学生命科学与工程学院目录一.设计任务和设计条件..............................................3 1、设计题目:换热器的设计—水冷却牛奶...............................32、设计条件:.................................................... (3)3、设计任务:.......................................................3二、设计方案简介....................................................31、选择换热器的类型........................................ (4)2、管程安排................................................ (4)3、流向的选择.......................................................4三、确定物性数据....................................................4四、试算和初选换热器的规格....................................... (5)1.计算热负荷和冷却水流量............................................5 2.计算两流体的平均温度差。
《食品工程原理实验》课程标准.
《食品工程原理实验》课程标准一、课程概述食品工程原理实验课是食品工程原理课程的一个重要教学环节,其基本任务是巩固和加深对食品工程原理课程中基本理论知识的理解,培养学生应用理论知识组织工程实验的能力及分析问题解决工程问题的能力,并在实验中学会一些操作技能。
二、课程目标1. 巩固和深化理论知识;食品工程原理课程中所讲授的理论、概念或公式,学生对它们的理解往往是肤浅的,对于各种影响因素的认识还不深刻,当学生做了食品工程原理实验后,对于基本原理的理解、公式中各种参数的来源以及使用范围会有更深入的认识。
2. 培养学生从事实验研究的能力;3. 培养学生实事求是、严肃认真的学习态度;三、课程内容和教学要求四、课程实施(一)课时安排与教学建议食品工程原理实验是食品工程原理课程中的实验教学环节,食品工程原理是食品科学与工程专业的必修课,系主干课程。
按照教学计划一般有18学时左右,具体课时安排见课程内容和教学要求。
(二)教学组织形式与教学方法要求1.按教学班分成若干实验组的形式进行教学组织,尽量使每个学生一组进行实验。
2.教学方法采用课堂讲授与学生独立实验相结合。
课堂教授主要是针对实验的目的和要求,实验中的注意事项,实验中须观察记录的数据向学生讲解清楚;学生独立实验是按照实验要求独立完成实验所要求的项目。
3.在教师指导下由学生独立完成实验。
五、教材编写与选用《食品工程原理实验》教材要在课程标准的统一要求下,实行多样化。
现还没有专门的食品工程原理实验教材可供选用,可以选用相近学科的教材[如祁存谦等主编的《简明化工原理实验》(华中师范大学出版社1993年版)],也可以选用根据本校实验条件自编的《食品工程原理实验》教材。
六、课程评价通过检查实验预习报告、观察实验态度、批改实验报告,确定实验成绩,每个实验中预习(报告)占10%,实际操作占30%,学习态度(考勤、值日、纪律、互助等)30%,实验总结报告30%。
该实验成绩占本课程总评成绩的10%。
《食品工程原理》课程设计说明书---蛇管冷却机械搅拌槽设计
《食品工程原理》课程设计说明书蛇管冷却机械搅拌槽设计目录一设计任务书 (1)二、设计方案简介 (1)2.1搅拌器的选型 (1)2.2搅拌器的安装选择 (1)2.3电动机的选型 (1)2.4蛇管进出口安置 (1)2.5泵的选择 (1)三、工艺流程图及说明 (2)四、工艺设计计算 (2)4.1油脂和冷却水的部分物性数据 (2)4.2搅拌槽的计算 (3)4.3计算搅拌器功率 (4)4.4蛇管规格的选择 (5)4.5总传热面积的计算 (5)4.5.1蛇管内传热系数的计算 (5)4.5.2蛇管外传热系数的计算 (6)4.5.3总传热系数 (6)4.6蛇管的结构设计 (6)4.7冷却水的用量 (7)第五章设备的计算和选型 (7)5.1 电动机的选型 (7)5.2冷却水泵的选型 (7)第六章设计结果一览表 (8)第七章设计综述 (8)第八章设备工艺图 (9)第九章参考文献 (9)第十章主要符号 (9)一设计任务书在调和油脂的生产中通常需要采用搅拌工艺使油脂混合均匀,若混合加工量为16000kg/h,混合油脂在搅拌槽中的平均停留时间为20min,保持油脂的温度在33℃,采用恒温回用水(进口温度20℃,出口温度30℃)去除50kW热量,忽略污垢及槽壁热阻。
试设计一台带蛇管冷却的机械搅拌槽,满足上述工业要求。
二、设计方案简介2.1搅拌器的选型搅拌器是典型的搅拌设备,使用搅拌器搅拌物料可以达到良好的混合、均匀效果。
搅拌器主要类型有:桨式,旋桨式,涡轮式,锚式,螺带式,磁力式等。
搅拌器的选用应满足下列要求:保证物料的混合均匀,功率消耗最少,所需费用最低,操作方便,易于制造和维修。
由于本设计是低黏度的液体混合,是难度最小的一种搅拌过程,主要目的是在给定的时间内达到或接近均相混合的要求,其主要控制因素是容积循环速率。
旋桨式搅拌器在搅拌时有较高的旋转速度,虽能使物料充分循环和混合,但耗能大;涡轮式虽有高的剪切力,但对于本混合过程并没太大的必要;锚式搅拌器和螺带式搅拌器多适用于粘稠度高的液体和拟塑性的流体混合,故设备要求高;磁力搅拌器多用于有毒有害物质的搅拌,视物料而定。
食品工程原理课设
食品工程原理课设食品工程原理是食品工程专业的核心课程之一,旨在培养学生对食品生产过程中的物理、化学和生物学原理的理解和应用能力。
本文将围绕食品工程原理展开,介绍其重要性以及在食品工业中的应用。
一、食品工程原理的重要性食品工程原理作为食品工程专业的核心课程之一,对学生的专业素养和职业发展具有重要意义。
它涵盖了物理学、化学、生物学等多个学科的知识,并将其应用于食品生产过程中。
通过学习食品工程原理,学生可以了解食品的组成、结构和特性,掌握食品生产过程中的原理和技术,提高食品品质和安全性,为食品工业的发展做出贡献。
二、食品工程原理在食品工业中的应用1. 食品加工技术食品工程原理为食品加工技术提供了理论基础。
通过对食品的物理、化学和生物学原理进行深入研究,可以开发出更加先进和高效的食品加工技术,提高生产效率和产品质量。
2. 食品保鲜技术食品工程原理对食品的保鲜技术起到了重要的指导作用。
通过了解食品的变质原理和保鲜方法,可以选择合适的保鲜技术,延长食品的保质期,减少食品浪费,提高食品的经济和社会效益。
3. 食品营养与健康食品工程原理还涉及到食品的营养与健康问题。
通过研究食品的成分、结构和特性,可以优化食品的配方和加工工艺,提高食品的营养价值,满足人们对健康食品的需求。
4. 食品安全食品工程原理在食品安全领域也发挥着重要作用。
通过了解食品的微生物学、毒理学和生化学等方面的原理,可以制定科学的食品安全标准和检测方法,保障食品的安全性,减少食品安全事故的发生。
三、结语食品工程原理是食品工程专业中的重要课程,对学生的专业素养和职业发展具有重要意义。
通过学习食品工程原理,学生可以掌握食品生产过程中的物理、化学和生物学原理,提高食品品质和安全性,为食品工业的发展做出贡献。
同时,食品工程原理的应用也涉及到食品加工技术、食品保鲜技术、食品营养与健康以及食品安全等多个领域,对促进食品工业的发展具有重要作用。
因此,学生应该重视食品工程原理的学习,掌握其中的基本原理和应用技术,为自己的职业发展打下坚实的基础。
食品工程原理干燥课程设计
食品工程原理干燥课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握食品干燥的基本原理,理解干燥过程中水分迁移的机制;2. 学习食品干燥技术及设备的相关知识,了解不同干燥方法的特点及适用范围;3. 了解食品干燥过程中的质量变化,掌握评价干燥效果的相关指标。
技能目标:1. 能够运用所学知识,针对不同食品特性设计合理的干燥工艺;2. 能够分析并解决食品干燥过程中出现的问题,提高干燥效率及产品质量;3. 能够运用食品干燥设备进行实验操作,熟练掌握实验技能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对食品工程学科的兴趣,激发学习热情,增强对食品干燥技术的认识;2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与交流能力,学会共同分析问题、解决问题;3. 增强学生的食品安全意识,让他们认识到食品干燥技术在保障食品安全中的重要作用。
课程性质:本课程为食品工程专业的一门专业课程,旨在帮助学生掌握食品干燥的基本理论、技术和设备,培养学生的实际操作能力。
学生特点:学生已具备一定的食品科学基础知识,但对于食品干燥技术的理论和实践操作尚不熟悉。
教学要求:结合学生特点,采用理论教学与实践操作相结合的方式,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际工作中,提高食品干燥技术的应用水平。
二、教学内容1. 食品干燥基本原理:包括食品中水分的存在形式、干燥过程中水分的迁移机制、干燥动力学等;教材章节:第一章 食品干燥原理2. 食品干燥技术与设备:介绍热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等常用干燥技术及其设备结构、工作原理和适用范围;教材章节:第二章 食品干燥技术与设备3. 食品干燥过程中的质量变化:分析干燥过程中食品营养成分、色泽、口感等的变化,探讨影响干燥质量的因素;教材章节:第三章 食品干燥过程中的质量变化4. 干燥工艺设计与优化:学习干燥工艺参数的选取与优化,包括干燥温度、湿度、时间等参数的调整;教材章节:第四章 干燥工艺设计与优化5. 食品干燥实例分析:通过案例分析,使学生了解不同食品的干燥特点及解决方案;教材章节:第五章 食品干燥实例分析6. 实践操作:安排学生进行食品干燥实验,提高动手能力,巩固理论知识;教材章节:第六章 食品干燥实验教学内容安排和进度:本课程共安排16学时,其中理论教学12学时,实践操作4学时。
食品工程原理课设
食品工程原理课设一、引言食品工程原理课程是食品科学与工程专业的重要基础课程之一,旨在向学生介绍食品工程的基本原理和相关知识。
本文将围绕食品工程原理展开,探讨食品加工过程中的热传导、传质、反应动力学等基本原理,并结合实际案例进行分析和讨论。
二、热传导在食品加工中的应用热传导是指热量在物质中传递的过程,是食品加工过程中不可或缺的重要原理之一。
在食品加工中,热传导的应用广泛,例如在食品热处理过程中,通过控制传热速率和时间,可以达到杀菌、保鲜、改善口感等目的。
此外,在热食品加工中,热传导的原理也被用于冷热交替处理,以改善食品质地和口感。
三、传质过程对食品品质的影响传质是指物质在不同相之间传递的过程,对食品加工中的品质起着至关重要的作用。
例如,在食品脱水过程中,通过传质原理,可以将食品中的水分迅速去除,达到保鲜和延长食品寿命的目的。
此外,传质还被广泛应用于食品调味料的浸提过程,通过溶剂和食材之间的传质作用,提取出食材的香味和营养物质。
四、反应动力学在食品加工中的应用反应动力学研究化学反应发生的速率和影响因素,对于食品加工过程中的反应控制至关重要。
例如,在食品酿造过程中,通过合理控制反应动力学参数,可以提高发酵速率和产物质量,从而制造出优质的酿品。
此外,反应动力学的原理还被广泛应用于食品添加剂的研发,通过控制反应速率和物质转化程度,可以调控食品的质感、颜色和口感。
五、食品工程原理与食品安全食品工程原理与食品安全密切相关,通过理解和应用基本原理,可以有效控制食品加工过程中的风险和危害因素。
例如,在食品加工过程中,通过合理的热处理,可以杀灭食品中的病原微生物,确保食品安全。
此外,传质和反应动力学的原理也可以应用于食品中的添加物控制和降解过程,以确保食品中不会存在过量或有害物质。
六、食品工程原理的创新与发展食品工程原理作为一门学科,也在不断创新和发展中。
随着科学技术的进步,新的加工技术和原理不断涌现,为食品工程领域带来了新的机遇和挑战。
食品工程原理课设
食品工程原理课设食品工程是一门研究食品生产加工过程中的原理和技术的学科。
在食品工程原理课设中,我们将探讨食品工程的基本原理和相关技术,以及在食品生产过程中的应用。
一、食品工程的基本原理1. 食品的组成:食品由不同的成分组成,包括水分、蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质等。
了解食品的组成,有助于我们理解食品加工过程中的各种变化和反应。
2. 食品的物理性质:食品的物理性质包括颜色、形状、硬度、黏度等。
这些性质对食品的口感和质感有重要影响。
在食品加工过程中,我们需要根据食品的物理性质来选择合适的加工方法和工艺参数。
3. 食品的化学性质:食品的化学性质决定了食品的味道、香气和营养价值。
在食品加工过程中,我们需要了解食品的化学性质,以保证食品的品质和安全性。
二、食品工程的相关技术1. 食品加工技术:食品加工技术包括热处理、冷冻、干燥、腌制、发酵等。
这些技术可以改变食品的结构和性质,提高食品的品质和保质期。
2. 食品质量控制技术:食品质量控制技术包括原料选择、加工过程控制、质量检测等。
通过对食品质量的控制,可以确保食品的安全和合格。
3. 食品包装技术:食品包装技术可以保护食品免受外界环境和微生物的污染,延长食品的保质期。
同时,合适的包装还可以提高食品的销售和使用便利性。
三、食品工程的应用1. 食品加工工厂:食品加工工厂是食品工程的主要应用领域之一。
在食品加工工厂中,我们可以使用各种食品加工设备和技术,将原料加工成各种食品产品。
2. 食品研发实验室:食品研发实验室是食品工程的另一个重要应用领域。
在食品研发实验室中,我们可以进行新产品的开发和改进,以满足消费者的需求和市场的需求。
3. 食品安全监测机构:食品安全监测机构负责对食品的质量和安全进行监测和检测。
通过对食品的检测,可以及时发现和处理食品安全问题,保障消费者的健康和权益。
总结:食品工程原理课设主要涉及食品工程的基本原理、相关技术和应用领域。
通过学习食品工程原理,我们可以了解食品的组成和性质,掌握食品加工的基本原理和技术,提高食品的品质和安全性。
《食品工程原理》课程设计---套管式换热器设计
《食品工程原理》课程设计---套管式换热器设计目录一、设计任务书 (2)设计任务和操作条件 (2)设计内容 (2)二、设计方案简介 (3)三、设计条件及主要物性参数表 (4)(一)确认设计方案 (4)1.选择换热器的类型 (4)2.流程安排 (4)(二)确定物性参数 (4)1.定性温度 (4)2.定性温度下的物性参数 (4)四、工艺设计计算 (5)(三)估算换热面积 (5)1.热负荷 (5)2.平均传热温度差 (5)3.传热面积 (5)4.加热(冷却)介质用量 (6)(四)工艺结构尺寸 (6)1.管径和管内流速 (6)2.管程数 (6)3.平均传热温度校正及壳程数 (7)4.传热管排列和分程方法 (7)5.壳体内径 (8)6.折流板 (8)7.其他附件 (8)8.接管 (9)(五)换热器核算 (10)1.传热能力核算 (10)2.换热器内流体的流动阻力核算 (12)五、设计结果汇总表 (14)(一)辅助设备结果汇总 (14)(二)设计结果汇总 (14)(三)工艺参数汇总 (15)(四)物性参数汇总 (15)六、设计评述 (16)七、工艺流程图及设备工艺条件图 (17)八、参考资料 (18)九、主要符号说明 (19)一、设计任务书设计任务和操作条件设计题目:设计一台用水冷却毛油的套管式换热器。
设计条件:当前大豆油生产通常采用浸出法,在混合油蒸发后获得大豆原油(毛油),毛油温度较高,拟采用水冷却毛油,若毛油处理量为160kg/h, 温度为92℃,压力为0.1MPa,出口温度30℃,水的进、出口温度分别为25℃和75℃,压力为0.4Mpa。
设计内容说明书要求:⑴封面:课程设计题目、学生班级及姓名、指导教师、时间。
⑵目录⑶设计任务书⑷设计方案简介⑸设计条件及主要物性参数表⑹工艺设计计算⑺辅助设备的计算及选型⑻设计结果汇总表⑼设计评述⑽工艺流程图及设备工艺条件图⑾参考资料⑿主要符号说明二、设计方案简介套管式换热器是目前石油化工生产上应用最广的一种换热器。
《食品工程原理》课程设计---双效真空蒸发
课程设计说明书---双效真空蒸发目录一、食品工程原理课程设计的重要性 (2)二、课程设计的基本内容和程序 (2)三、设计任务和操作条件 (3)四、设计项目 (3)1.1 蒸发工艺设计计算 (3)1.2 各效蒸发量及完成液浓度估算 (3)1.3 多效蒸发溶液沸点和有效温度∑△t差确定值 (4)1.4 根据有效传热总温差求面积 (6)1.5 温差重新分配后各效蒸汽的参数 (6)1.6 计算结果列表 (7)2. 蒸发器的主要构造尺寸设计 (7)2.1 加热管的选择和管数的初步估算 (8)2.2 循环管的选择 (8)2.3 加热室直径及加热管数目确定 (8)2.4 别离室直径与高度确定值 (9)2.5 接收尺寸确定值 (10)2.6 蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图 (11)3. 蒸发装置的辅助设备 (14)3.1 汽液别离器 (14)3.2 燕汽冷凝器 (14)4. 工艺计算汇总表 (15)设计计划书一、食品工程原理课程设计的重要性食品工程原理课程设计是学生学完基础课程以及食品工程原理课程以后,进一步学习工程设计的基础知识,培养学生工程设计能力的重要教学环节,也是学生综合运用食品工程原理和相关选修课程的知识,联系生产实际,完成以单元操作为主的一次工程设计的实践。
通过这一环节,使学生掌握单元操作设计的基本程序和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术标准,正确选用公式和数据,运用简洁文字和工程语言正确表述设计思想和结果;并在此过程中使学生养成尊重实际问题向实践学习,实事求是的科学态度,逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨、认真的工作作风,提高学生综合运用所学的知识,独立解决实际问题的能力。
二、课程设计的基本内容和程序食品工程原理课程设计的基本内容有:(一)设计方案简介:对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。
(二)主要设备的工艺计算:物料衡算、能量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。
食品工程原理课程设计日记
食品工程原理课程设计日记一、课程目标知识目标:通过本章节“食品工程原理”的学习,使学生掌握食品加工的基本工程原理,包括热力学、流体力学、传质学等基础知识;理解并能够描述食品加工过程中常见的工程问题及其解决方案;掌握食品工厂设计和操作的基本原则。
技能目标:培养学生运用食品工程原理分析和解决实际问题的能力,例如,通过案例学习,让学生设计简单的食品加工流程;培养学生运用专业软件(如CAD等)绘制食品工艺流程图的能力。
情感态度价值观目标:提高学生对食品工程学科的兴趣和认识,激发他们探索食品科学领域的热情;培养学生具备食品安全和质量意识,认识到食品工程在保障食品安全、促进健康生活方面的社会责任。
分析课程性质,本课程为专业基础课程,旨在为学生今后在食品科学与工程领域的深入学习打下坚实的理论基础。
考虑到学生为高中二年级理科生,已有一定的科学知识基础,课程目标设定在能够引导学生将理论知识与实际应用相结合,鼓励学生开展探究式学习。
在此基础上,将课程目标具体分解为以下学习成果:1. 能够准确解释食品工程中涉及的关键术语和概念。
2. 能够分析食品加工过程中的工程问题,并提出合理的解决策略。
3. 能够独立完成简单的食品加工流程设计和专业软件操作。
4. 能够表达对食品工程学科的兴趣,以及在保障食品安全方面的责任感。
二、教学内容依据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 食品工程基本原理:涵盖热力学、流体力学、传质学等基础知识,对应教材第1章至第3章,介绍食品加工过程中的能量转换、物料流动和物质传递等现象。
2. 食品加工工程问题及解决方案:分析食品加工过程中常见的工程问题,如温度控制、湿度调节、流体流动等,参考教材第4章至第6章,探讨相应的解决策略。
3. 食品工厂设计和操作原则:讲解食品工厂设计的基本原则、工艺流程、设备选型等,对应教材第7章至第9章,结合实际案例进行分析。
4. 食品工程应用实践:开展食品加工流程设计和专业软件操作训练,以教材第10章为参考,指导学生运用所学知识解决实际问题。
食品工程专业课程设计
食品工程专业课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握食品工程的基本原理,包括食品加工、食品安全、食品质量控制和食品工程设计等核心知识点。
2. 学生能描述并分析食品生产过程中的关键参数,如温度、湿度、压力等对食品品质的影响。
3. 学生能掌握食品工艺流程的编制及食品工厂布局的基本原则。
技能目标:1. 学生具备运用食品工程知识解决实际问题的能力,如进行小型的食品加工实验,操作食品质量检测设备等。
2. 学生能够设计简单的食品工艺流程,并对现有的工艺进行优化建议。
3. 学生通过课程学习,能够熟练使用食品工程相关软件进行数据分析和处理。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对食品工程专业的热爱,增强职业责任感。
2. 学生能够认识到食品安全和质量对于公共健康的重要性,树立正确的食品安全意识。
3. 学生在学习过程中,培养团队合作精神,学会尊重他人意见,提高自身的批判性思维能力。
课程性质分析:本课程为食品工程专业的专业课程,旨在通过理论与实践相结合的方式,提升学生专业技能和工程素养。
学生特点分析:学生处于大学本科阶段,具备一定的食品科学基础知识,对食品工程有初步认识,但缺乏系统的工程实践经验和深入的理论理解。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践的结合,强化学生的实际操作能力和工程问题解决能力,同时注重培养学生的专业责任感和职业道德。
通过具体的学习成果分解,确保学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 食品加工原理:包括食品加工的基本方法、食品加工过程中品质变化的机理、食品加工新技术等章节内容。
- 加热杀菌技术- 冷藏冷冻技术- 脱水技术- 浓缩技术2. 食品安全与质量控制:涵盖食品安全管理体系、食品卫生学、食品质量控制原理等章节内容。
- 食品安全标准与法规- 食品中有害物质检测- 食品质量控制方法3. 食品工艺流程设计:涉及食品工艺流程设计原则、食品工厂布局设计、工艺参数优化等章节内容。
食品工程原理实验教学大纲
《食品工程原理实验》教学大纲课程编号:5509925课程名称:食品工程原理实验(Principal of Fundamentals of Food Engineer Experiment)课程类别:专业教育必修教材名称:《食品工程原理实验讲义》学时学分:学时 32学分 1 实验学时 30考试学时2应开实验学期:三年级五学期先修课程:食品工程原理适用专业:食品科学与工程一、课程性质及要求食品工程原理实验是食品类专业的专业基础,是食品工程原理的配套课程。
其主要任务是掌握典型单元操作设备的操作技能和学会借助实验方法来解决纯理论方法不能解决的工程实际问题。
二、内容简介(200字左右)食品工程原理是一门实践性很强的工程学科,生产上所遇到的工程问题大多数无法用纯理论解决,而需借助实验方法加以解决。
因此通过实验不仅可以使学生验证和加深对理论教学的理解,也是培养学生科学实验方法和掌握实验技能的必要环节。
三、主要仪器设备:成套的单元操作教学仪器。
四、教学方法与基本要求教学采用现场讲解、实际操作相结合的方法。
本课程实验属工程类实验,强调独立思考及独立操作能力的培养。
实验前,学生必须经过预习,交出预习报告;在教师现场讲解后才能正式操作;实验结束后按规定的内容和要求交出实验报告。
为保证实验动手能力的培养及实验效果,每次每套设备人数不超过7~9人;部分目前没条件进行的实验可以通过模拟仿真实验加深了解。
为了进一步提高其工程实验能力和实验动手能力,条件合适时增开综合型、设计型实验。
要求学生掌握常用单元操作设备的操作要点;掌握常用流量、压力、温度等过程参数七、说明实验一流体流动阻力实验实验学时数:3(一)实验目的:1、了解流体流经管道或管件时阻力的测定方法。
2、测定流体通过直管时的摩擦阻力,并确定λ与R e的关系。
(二)实验项目内容:流体在管路中流动时,由于粘性剪应力和涡流的存在,不可避免地会引起流体压强的损耗(能量损失)。
流体在管道中流动时所遇到的阻力有直管摩擦阻力(或成、称沿程阻力)和局部阻力(如流体流经各种管件、阀门及流量计等所造成的压力损失)。
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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)第一章绪论1.1蒸发技术概况1.1.1蒸发蒸发是使含有不挥发性溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽,从而使溶液中溶质的浓度提高的单元操作。
1.1.2发生条件蒸发在任何温度下都能发生。
蒸发过程吸收热量,蒸发致冷。
1.1.3蒸发的两个基本过程蒸发两个基本过程的两个必要组成部分是加热料液使溶剂水沸腾和不断除去汽化产生的水蒸气。
一般前一部分在蒸发器中进行,后一部分在冷凝器中完成。
工程上,蒸发过程只是从溶液中分离出部分溶剂,而溶质仍留在溶液中,因此,蒸发操作即为一个使溶液中的挥发性溶剂与不挥发性溶质的分离过程。
由于溶剂的汽化速率取决于传热速率,故蒸发操作属传热过程,蒸发设备为传热设备,但是,蒸发操作与一般传热过程比较,有以下特点:1、传热性质:属于壁面两侧流体均有相变化的恒温传热过程。
2、溶液性质:热敏性、腐蚀性、结晶性、结垢性、泡沫、粘度等。
3、沸点升高:当加热蒸气一定时,蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发纯水的温度差。
4、泡沫挟带:二次蒸气中带有大量泡沫,易造成物料损失和冷凝设备污染。
5、能源利用:二次蒸气的利用是蒸发操作中要考虑的关键问题之一。
1.1.4影响因素影响蒸发快慢的因素:温度、湿度、液体的表面积、液体表面上的空气流动等。
水由液态或固态转变成汽态,逸入大气中的过程称为蒸发。
而蒸发量是指在一定时段内,水分经蒸发而散布到空中的量。
通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示,水面或土壤的水分蒸发量,分别用不同的蒸发器测定。
一般温度越高、湿度越小、风速越大、气压越低、则蒸发量就越大;反之蒸发量就越小。
土壤蒸发量和和水面蒸发量的测定,在农业生产和水文工作上非常重要。
雨量稀少、地下水源及流入径流水量不多的地区,如蒸发量很大,极易发生干旱。
而且在任何温度下都可以蒸发。
从微观上看,蒸发就是液体分子从液面离去的过程。
由于液体中的分子都在不停地作无规则运动,它们的平均动能的大小是跟液体本身的温度相适应的。
由于分子的无规则运动和相互碰撞,在任何时刻总有一些分子具有比平均动能还大的动能。
这些具有足够大动能的分子,如处于液面附近,其动能大于飞出时克服液体内分子间的引力所需的功时,这些分子就能脱离液面而向外飞出,变成这种液体的汽,这就是蒸发现象。
飞出去的分子在和其他分子碰撞后,有可能再回到液面上或进入液体内部。
如果飞出的分子多于飞回的,液体就在蒸发。
在蒸发过程中,比平均动能大的分子飞出液面,而留存液体内部的分子所具有的平均动能变小了。
所以在蒸发过程中,如外界不给液体补充能量,液体的温度就会下降。
1.1.5影响蒸发的主要因素其一是与温度高低有关。
温度越高,蒸发越快。
无论在什么温度,液体中总有一些速度很大的分子能够飞出液面而成为汽分子,因此液体在任何温度下都能蒸发。
如果液体的温度升高,分子的平均动能增大,从液面飞出去的分子数量就会增多,所以液体的温度越高,蒸发得就越快;其二是与液面面积大小有关。
如果液体表面面积增大,处于液体表面附近的分子数目增加,因而在相同的时间里,从液面飞出的分子数就增多,所以液面面积增大,蒸发就加快;其三是与空气流动有关。
当飞入空气里的汽分子和空气分子或其他汽分子发生碰撞时,有可能被碰回到液体中来。
如果液面空气流动快,通风好,分子重新返回液体的机会越小,蒸发就越快。
其他条件相同的不同液体,蒸发快慢亦不相同。
这是由于液体分子之间内聚力大小不同而造成的。
例如,水银分子之间的内聚力很大,只有极少数动能足够大的分子才能从液面逸出,这种液体蒸发就极慢。
而另一些液体如乙醚,分子之间的内聚力很小,能够逸出液面的分子数量较多,所以蒸发得就快。
此外液体蒸发不仅吸热还有使周围物体冷却的作用。
当液体蒸发时,从液体里跑出来的分子,要克服液体表面层的分子对它们的引力而做功。
这些分子能做功,是因为它们具有足够大的动能。
速度大的分子飞出去,而留下的分子的平均动能就要变小,因此它的温度必然要降低。
这时,它就要通过热传递方式从周围物体中吸取热量,于是使周围的物体冷却。
1.2蒸发设备1.2.1蒸发器蒸发器实质上是一个换热器,主要由加热室和蒸发室两部分组成。
加热室向液体提供蒸发所需要的热量,促使液体沸腾汽化;蒸发室使气液两相完全分离。
加热室中产生的蒸气带有大量液沫,到了较大空间的蒸发室后,这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。
通常除沫器设在蒸发室的顶部。
1.2.2蒸发器分类蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。
按溶液在蒸发器中的运动状况分有:①循环型。
沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面,如中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。
②单程型。
沸腾溶液在加热室中一次通过加热表面,不作循环流动,即行排出浓缩液,如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。
③直接接触型。
加热介质与溶液直接接触传热,如浸没燃烧式蒸发器。
蒸发装置在操作过程中,要消耗大量加热蒸汽,为节省加热蒸汽,可采多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。
1.2.3蒸发器的特点目前常用的间壁传热式蒸发器,按溶液在蒸发器中停留的情况,大致可分为循环型和单程型两大类。
1.循环型蒸发器这一类型的蒸发器,溶液都在蒸发器中作循环流动。
由于引起循环的原因不同,又可分为自然循环和强制循环两类。
(1)中央循环管式蒸发器这种蒸发器又称作标准式蒸发器。
它的加热室由垂直管束组成,中间有一根直径很大的中央循环管,其余管径较小的加热管称为沸腾管。
由于中央循环管较大,其单位体积溶液占有的传热面,比沸腾管内单位溶液所占有的要小,即中央循环管和其它加热管内溶液受热程度不同,从而沸腾管内的汽液混合物的密度要比中央循环管中溶液的密度小,加之上升蒸汽的向上的抽吸作用,会使蒸发器中的溶液形成由中央循环管下降、由沸腾管上升的循环流动。
这种循环,主要是由溶液的密度差引起,故称为自然循环。
这种作用有利于蒸发器内的传热效果的提高。
为了使溶液有良好的循环,中央循环管的截面积一般为其它加热管总截面积的40~100%;加热管高度一般为1~2m;加热管直径在25~75mm之间。
这种蒸发器由于结构紧凑、制造方便、传热较好及操作可靠等优点,应用十分广泛。
但是由于结构上的限制,循环速度不大。
加上溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近完成液的浓度,因而溶液的沸点高,有效温度差就减小。
这是循环式蒸发器的共同缺点。
此外,设备的清洗和维修也不够方便,所以这种蒸发器难以完全满足生产的要求。
(2)悬筐式蒸发器为了克服循环式蒸发器中蒸发液易结晶、易结垢且不易清洗等缺点,对标准式蒸发器结构进行了更合理的改进,这就是悬筐式蒸发器。
加热室4象个篮筐,悬挂在蒸发器壳体的下部,并且以加热室外壁与蒸发器内壁之间的环形孔道代替中央循环管。
溶液沿加热管中央上升,而后循着悬筐式加热室外壁与蒸发器内壁间的环隙向下流动而构成循环。
由于环隙面积约为加热管总截面积的100至150%,故溶液循环速度比标准式蒸发器为大,可达1.5m/s。
此外,这种蒸发器的加热室可由顶部取出进行检修或更换,而且热损失也较小。
它的主要缺点是结构复杂,单位传热面积的金属消耗较多。
(3)列文式蒸发器上述的自然循环蒸发器,其循环速度不够大,一般均在1.5m/s以下。
为使蒸发器更适用于蒸发粘度较大、易结晶或结垢严重的溶液,并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数,可采用图6-4所示的列文蒸发器。
其结构特点是在加热室上增设沸腾室。
加热室中的溶液因受到沸腾室液柱附加的静压力的作用而并不在加热管内沸腾,直到上升至沸腾室内当其所受压力降低后才能开始沸腾,因而溶液的沸腾汽化由加热室移到了没有传热面的沸腾室,从而避免了结晶或污垢在加热管内的形成。
另外,这种蒸发器的循环管的截面积约为加热管的总截面积的2~3倍,溶液循环速度可达2.5至3 m/s以上,故总传热系数亦较大。
这种蒸发器的主要缺点是液柱静压头效应引起的温度差损失(意义详见6.3.1)较大,为了保持一定的有效温度差要求加热蒸汽有较高的压力。
此外,设备庞大,消耗的材料多,需要高大的厂房等。
除了上述自然循环蒸发器外,在蒸发粘度大、易结晶和结垢的物料时,还采用强制循环蒸发器。
在这种蒸发器中,溶液的循环主要依靠外加的动力,用泵迫使它沿一定方向流动而产生循环。
循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制,一般在2.5m/s以上。
强制循环蒸发器的传热系数也比一般自然循环的大。
但它的明显缺点是能量消耗大,每平方米加热面积约需0.4~0.8kW。
2.单程型蒸发器这一大类蒸发器的主要特点是:溶液在蒸发器中只通过加热室一次,不作循环流动即成为浓缩液排出。
溶液通过加热室时,在管壁上呈膜状流动,故习惯上又称为液膜式蒸发器。
根据物料在蒸发器中流向的不同,单程型蒸发器又分以下几种。
(1)升膜式蒸发器其加热室由许多竖直长管组成。
常用的加热管直径为25~50mm,管长和管径之比约为100~150。
料液经预热后由蒸发器底部引入,在加热管内受热沸腾并迅速汽化,生成的蒸汽在加热管内高速上升,一般常压下操作时适宜的出口汽速为20~50m/s,减压下操作时汽速可达100至160m/s或更大些。