Задачи на теплообмен

Задачи по теплообменным процессам

Задача 1.
Определить количество тепла, необходимое для испарения 2 т бензола при нормальном атмосферном давлении.
Скачать решение бесплатно(21.46 Кб) скачиваний122 раз(а)

Задача 2.
Рассчитать количество теплоты, выделяющейся за единицу времени при охлаждении 7,2 т/ч жидкой уксусной кислоты от 390 до 310 К.
Скачать решение бесплатно(11.23 Кб) скачиваний97 раз(а)

Задача 3.
На подогрев 3 т 30% (масс.) раствора хлорида кальция с начальной температурой 10?С было израсходовано 200 кг насыщенного водяного пара под давлением 2 ата. Определить конечную температуру раствора. Тепловыми потерями пренебречь.
Скачать решение бесплатно(20.3 Кб) скачиваний94 раз(а)

Задача 4.
Насколько изменится конечная температура раствора в условиях предыдущей задачи, если тепловые потери составляют 2000 Вт, а нагрев проводился в течении 1,5 ч.
Скачать решение бесплатно(6.19 Кб) скачиваний87 раз(а)

Задача 5.
Газообразный сероуглерод при температуре 90?С и нормальном атмосферном давлении поступает в конденсатор, где происходит его конденсация и охлаждение на 8?С ниже температуры кипения. Рассчитать тепловую нагрузку конденсатора, если расход сероуглерода составляет 850 кг/ч.

Задача платная для получения пишите на почту Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Задача 6.
Определить тепловую нагрузку, среднюю движущую силу процесса теплопередачи и поверхность теплообменного аппарата для следующих процессов:
а) испарение 2 т/ч бензола при нормальном атмосферном давлении в кожухотрубчатом испарителе при обогреве насыщенным водяным паром, находящимся под давлением 3 ата;
б) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50?С в кожухотрубчатом подогревателе при обогреве насыщенным водяным паром, находящимся под давлением 3 ата;
в) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50?С в одноходовом (по внутритрубному пространству) кожухотрубчатом теплообменнике, обогреваемом жидким толуолом, охлаждающимся от 100 до 60?С;
г) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50?С в двухходовом (по внутритрубному пространству) кожухотрубчатом теплообменнике, обогреваемом жидким толуолом, охлаждающимся от 100 до 60?С;
д) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50?С в аппарате с мешалкой, обогреваемом толуолом, охлаждающимся от 100 до 60?С и подающимся в змеевик;
е) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50?С в аппарате с мешалкой, обогреваемом насыщенным водяным паром, находящимся под давлением 3 ата и подающимся в рубашку.
Скачать решение бесплатно(40.29 Кб) скачиваний106 раз(а)

Задача 7.
Рассчитать расход острого насыщенного водяного пара, необходимый для подогрева 2 т/ч воды от температуры 20 до 85?С. Давление пара 1 ата.
Скачать решение бесплатно(11.1 Кб) скачиваний109 раз(а)

Задача 8.
Необходимо испарять 2700 кг/ч этилбензола, который будет подаваться в аппарат в жидком состоянии, предварительно нагретым при давлении 1,12 бар до температуры кипения 140°С, и удаляться из аппарата в виде насыщенного пара при том же давлении.
Для подвода теплоты будет использоваться водяной пар, причём удаляться из аппарата греющий теплоноситель должен при температуре 160°С.
Рассчитать расход пара при условии, что он:
А) сухой насыщенный при давлении 6 бар;
Б) перегретый до 230°С при давлении 6 бар;
В) перегретый до 230°С при давлении 5 бар.
Все давления пара приведены по показаниям манометра.
Считать, что атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.

Задача платная для получения пишите на почту  Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Задача 9.
Определить профиль температур внутри стенки дымохода квадратного сечения, по которому транспортируются топочные газы температурой 200?С. Коэффициент теплоотдачи от топочных газов к внутренней поверхности стенки дымохода составляет 42 Вт/(м2•К). Стенка дымохода толщиной 10 мм изготовлена из стали Ст.3 и изолирована слоем асбеста толщиной 10 см. Температура окружающего воздуха 20?С. Коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляции к воздуху 12 Вт/(м2•К). На внутренней поверхности стенки имеется слой окалины (ржавчины) толщиной 1 мм.

Задача платная для получения пишите на почту  Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Задача 10.
Определить массу асбеста, необходимую для изоляции паропровода диаметром 95?5 мм и длиной 40 м, по которому проходит 1 т/ч пара под давлением 4 ата. Согласно технике безопасности температура внешней поверхности изоляции не должна превышать 40?С Паропровод считается рентабельным, если тепловые потери в нём не превышают 0,5%. При расчёте пренебречь падением температуры в стальной стенке трубы и в слое образующегося конденсата.

Задача 11.
Определить во сколько раз уменьшится тепловая нагрузка теплообменника, где происходит нагревание мазута паровым конденсатом, в ходе его длительной эксплуатации, в процессе которой на стенках теплообменника образуются загрязнения. Начальная тепловая нагрузка теплообменника 100 кВт/м2. Толщина стенок труб теплообменника 2 мм.

Задача платная для получения пишите на почту  Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Задача 12.
Как изменится коэффициент теплопередачи в аппарате, имеющим плоскую теплообменную стенку толщиной ?ст = 2 мм из стали теплопроводностью ?ст = 20 Вт/(м?К), если на поверхности отложится слой водяного камня толщиной ?з = 1 мм.
Рассматриваемый аппарат – это:
а) холодильник газа, в котором ?газа = ?1 = 50 Вт/(м2?К), ?воды = ?2 = 2000 Вт/(м2?К);
б) подогреватель водного раствора соли, в котором ?конд. пара = ?1 = 10000 Вт/(м2?К), ?раствора = ?2 = 2500 Вт/(м2?К).
Указать лимитирующую стадию теплопередачи во всех случаях.

Задача платная для получения пишите на почту  Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Задача 13.
Определить потери теплоты в окружающую среду в единицу времени с 1 м2 поверхности стального аппарата с толщиной стенки 10 мм, если температура внутренней поверхности стенки аппарата 100 °С, температура наружного воздуха 20 °С; теплопроводность стали 50 Вт/(м?К); коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности к воздуху 10 Вт/(м2?К). Определить также температуру наружной поверхности стенки аппарата. Кривизной стенки пренебречь.

Задача платная для получения пишите на почту  Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Задача 14.
Для условий задачи 12 определить, чему будут равны потери теплоты и температура наружной поверхности аппарата, если он будет покрыт слоем тепловой изоляции из совелита толщиной 30 мм (при прочих равных условиях).
Определить также температуру на стыке слоёв (стали и совелита).

Задача 15.
Рассчитать толщину тепловой изоляции на боковой поверхности теплообменника наружным диаметром 830 мм и высотой 2 м. В качестве изоляционного материала использовать маты из стеклянной ваты. В аппарате конденсируется 2,183 т/ч насыщенного водяного пара при температуре 165 °С. Теплообменник устанавливается в Волгоградском ПО «Химпром».


Задача 16.
Рассчитать коэффициент теплоотдачи и тепловые потери в окружающую среду трубой диаметром 0,5 м и длиной 2 м изолированной асбестом. Температура поверхности асбеста 40?С, температура окружающего воздуха 10?С. Определить также долю потерь, приходящуюся на излучение.


Задача 17.
Рассчитать коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы диаметром 44?2 мм и длиной 8 м. Расход воды 0,325 кг/с, начальная температура 70°С, конечная 50°С.

Задача 18.
В кольцевом зазоре двухтрубного теплообменника движется тетрахлоруглерод, охлаждаясь от температуры кипения до 20°С. Расход тетрахлоруглерода 2 т/ч. Диаметр наружной трубы 70?2,5 мм, внутренней 45?2 мм. Движущая сила процесса теплопередачи 20°С. Определить коэффициент теплоотдачи.


Задача 19.
Во внутренней трубе двухтрубного теплообменника, рассмотренного в задаче 12, движется охлаждающая вода, меняя свою температуру от 10 до 40°С. Определить: 1) расход охлаждающей воды; 2) коэффициент теплоотдачи со стороны воды; 3) коэффициент теплопередачи, пренебрегая загрязнениями стенок; 4) поверхность теплопередачи и длину теплообменника.


Задача 20.
Подобрать кожухотрубчатый теплообменник для охлаждения 10 т/ч бензола от температуры кипения до 50°С, водой, поступающей во внутритрубное пространство и нагревающейся от 20 до 30°С. Тепловыми потерями пренебречь.
Скачать решение бесплатно(71.18 Кб) скачиваний86 раз(а)

Задача 21.
Подобрать кожухотрубчатый теплообменник для подогрева 10 т/ч бензола от 10?С до температуры кипения насыщенным водяным паром под давлением 2 ата.
Скачать решение бесплатно(104.32 Кб) скачиваний83 раз(а)

Задача 22.
Подобрать кожухотрубчатый теплообменник для испарения 30 т/ч этанола. В качестве теплагента используется насыщенный пар под давлением 5 ата.
Скачать решение бесплатно(56.88 Кб) скачиваний79 раз(а)

Задача 23.
Определить температуру кипения 20% (масс.) раствора хлорида кальция по закону Рауля и сравнить с табличными данными.
Скачать решение бесплатно(8.87 Кб) скачиваний83 раз(а)

Задача 24.
Рассчитать на основе правила Бабо температуру кипения 20% (масс.) раствора хлорида кальция при давлении 0,4 ата. Провести аналогичный расчёт на основе правила Тищенко.

Задача 25.
Водный раствор хлорида кальция в количестве 15 т/ч упаривается в выпарном аппарате со встроенной греющей камерой от 10% (масс.) до 20% (масс.). Определить количество выпаренной жидкости и расход упаренного раствора. Изобразить схему аппарата.

Задача 26.
Вычислить значение гидравлической депрессии при движении вторичного водяного пара из выпарного аппарата в барометрический конденсатор по паропроводу диаметром 150 мм и длиной 14 м, имеющему три поворота на 90° с радиусом закругления 300 мм. Скорость пара 50 м/с, абсолютное давление в конденсаторе 0,3 кгс/см2.


Задача 27.
Рассчитать расход вторичного пара, температурную и гидростатическую депрессии, движущую силу процесса теплопередачи для выпарного аппарата с выносной греющей камерой, работающего под давлением 0,3 ата. В аппарате упаривается 20 т/ч раствора хлорида натрия от 15 до 25% (масс.). Высота труб греющей камеры 4 м. Аппарат обогревается насыщенным водяным паром давлением 3 ати.


Задача 28.
Определить необходимый расход греющего насыщенного водяного пара при непрерывном выпаривании 2 т/ч водного раствора едкого натра от 14 до 24% (масс.) при давлении 1 ата. Давление греющего пара 4 ати. Тепловые потери составляют 60 кВт. При расчёте учесть теплоту дегидратации. Сравнить три варианта: а) температура исходного раствора 20°С; б) раствор поступает в аппарат при температуре кипения; в) в аппарат подаётся перегретый раствор под давлением 3 ата.


Задача 29.
Определить необходимые значения площади теплообменной поверхности и расхода греющего насыщенного пара для выпаривания 20 т/ч раствора хлорида кальция от 15 до 25% (масс.) при абсолютном давлении в барометрическом конденсаторе 0,345 кгс/см2. Абсолютное давление греющего пара 1,4 кгс/см2, температура исходного раствора 75°С. Коэффициент теплопередачи для греющей камеры 1000 Вт/(м2•К). Высота кипятильных труб 4 м. Тепловые потери в окружающую среду составляют 5% от полезно используемой теплоты.


Задача 30.
В трёхкорпусной прямоточной выпарной установке непрерывного действия концентрируется 6,5 т/ч водного раствора нитрата аммония от начальной концентрации 4,5% (масс.) до концентрации 45% (масс.). Первый корпус обогревается насыщенным паром с давлением 5 ати. Соотношение выпариваемой воды по корпусам 1:1,07:1,14. Полезные разности температур соответственно равны: 23,5; 26 и 34,5°С. Гидростатические депрессии соответственно равны: 1,1; 2,1 и 3,1°С. Гидравлические депрессии принять равным 1°С в каждом корпусе. При расчёте пренебречь влиянием давления на температурную депрессию. Определить: 1) давление в каждом корпусе; 2) определить конечные концентрации в корпусах; 3) составить схему установки.

Задача 31.
Во второй корпус прямоточной выпарной установки поступает из первого корпуса 1000 кг/час водного раствора соли с концентрацией 17% (масс.) и теплоёмкостью 3,48 кДж/(кг•К). Давление вторичного пара, поступающего в конденсатор, 760 мм Hg. Температура греющего пара в первом корпусе 150°C. Удельная теплота конденсации греющего пара второго корпуса принять равной 2215 кДж/кг. Полезная разность температур в первом корпусе 27°C. Сумма температурных потерь в первом корпусе 6°С, во втором корпусе 7°C. Концентрация соли в растворе, покидающем второй корпус, 25% (масс.). Энтальпия насыщенного водяного пара при 100°C 2678 кДж/кг. Определить расход вторичного пара в первом и втором корпусе. При расчёте пренебречь гидростатическими и гидравлическими депрессиями.


Задача 32.
В двухкорпусной противоточной выпарной установке концентрируется 5 т/ч водного раствора хлорида аммония от 8 до 36% (масс.). Во втором корпусе воды выпаривается на 8% больше чем в первом. Раствор поступает нагретым до температуры кипения в первом корпусе. Вакуум в барометрическом конденсаторе 0,6 ати. Второй корпус, давление в котором составляет 1,8 ата, обогревается насыщенным паром 4 ати. Коэффициенты теплопередачи в корпусах равны соответственно 1000 и 850 Вт/(м2•К). Высоты труб греющих камер обоих корпусов составляют 5 м. Гидравлические депрессии принять равными 1°С. При расчёте пренебречь потерями тепла в окружающую среду и теплотой дегидратации. Определить поверхности теплопередачи корпусов.

Задача 33.

Рассчитать расход и давление греющего пара, необходимого для работы двухкорпусной прямоточной выпарной установки, в которой происходит концентрирование 18 т/ч водного раствора хлорида кальция от 5 до 50% (масс), поступающего в первый корпус выпарной установки при температуре кипения в корпусе. Полезные разности температур по корпусам составляют соответственно 32 и 34°С, коэффициенты теплопередачи соответственно 970 и 840 Вт/(м2•К). Температура вторичного пара, поступающего в барометрический конденсатор из второго корпуса составляет 74°С. Установка состоит из двух одинаковых корпусов с высостой труб 5 м.

 
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100