Задачи ПАХТ разные

Задачи на гидромеханические процессы

Задача 1.1 По трубопроводу размером 57х3,5 мм движется жидкий дихлорэтан со скоростью 0,85 м/с. В одном из сечений трубопровода установлена диафрагма с отверстием d0 =16 мм (рис.). Определить скорость жидкости в отверстии.

По трубопроводу размером 57х3,5 мм движется жидкий дихлорэтан со скоростью 0,85 м/с. В одном из сечений

Скачать решение задачи 1.1 (задачи ПАХТ)
 
Задача 1.2 Из вертикального резервуара диаметром D = 3м через отверстие в боковой стенке диаметром d0 =20 мм вытекает вода со скоростью w0 = 4,6 м/с. Определить скорость w движения воды в резервуаре.

Скачать решение задачи 1.2 (задачи ПАХТ)

Задача 1.3 Горизонтальная цистерна длиной L = 12м и диаметром D = 5м наполовину заполнена дихлорэтаном. Определить время опорожнении ее через внешний цилиндрический насадок d0 = 20мм, установленный в нижней точке цистерны.

Горизонтальная цистерна длиной L = 12м и диаметром D = 5м наполовину заполнена дихлорэтаном

Скачать решение задачи 1.3 (задачи ПАХТ)
 
Задача 1.4 По трубопроводу 57x3,5 мм движется дихлорэтан при температуре 20 °С (р=1254 кг/м3, m = 0,84*10^-3 Па-с). Диаметр отверстия в диафрагме d0 = 16мм. Дифманометр, заполненный ртутью (рм = 13600 кг/м3), показывает перепад уровней h = 41 мм. Определить скорость и расход дихлорэтана в трубе.

Скачать решение задачи 1.4 (задачи ПАХТ)

Задача 1.5 Определить объемный расход воздуха, в трубопроводе внутренним диаметром d = 120 мм. Диаметр отверстия в диафрагме d0 = 76 мм. Манометр, установленный перед диафрагмой, показывает избыточное, давление РM = 0,1 ати. Дифманометр, заполненный водой (рм = 1000 кг/м3), показывает разность уровней Н = 80м.м. Температура воздуха t = 20 С, его вязкость m = 1,8*10^-5 Па-с.

Скачать решение задачи 1.5 (задачи ПАХТ)

Задача 1.6 На поверхности вертикальных труб конденсируется насыщенный водяной пар давлением 4 ата при температуре 142,9 °С. Линейная плотность орошения Г = 0,0247 кг/м*с. Определить режим движения пленки конденсата.

Скачать решение задачи 1.6 (задачи ПАХТ)

Задача 1.7 На поверхности вертикальных труб конденсируется насыщенный водяной пар давлением 4 ата при температуре 142,9 °С. Линейная плотность орошения Г = 0,0247 кг/м*с. Определить толщину пленки конденсата, а также среднюю и максимальную скорости жидкости в ней.

Скачать решение задачи 1.7 (задачи ПАХТ)

Задача 1.8 В производстве этилена пирогаз с расходом G = 97 т/час, сжатый до давления 40 ата поступает в трубы холодильника. Длина труб L = 8м, внутренний диаметр 4 = 0,8128м, площадь сечения труб 5№=0,'б5м1. Плотность пирогаза при средней температуре рг =28 кг/м3, вязкость 1,1*10^-5 Па*с, В процессе охлаждения пирогаза происходит частичная конденсация и образуется Gk = 16 т/час конденсата плотностью рж =610 кг/м3 и вязкостью mж = 0,18*10^-3 Па-с. Определить гидравлическое сопротивление аппарата, если сумма коэффициентов местных сопротивлений 6.

Скачать решение задачи 1.8 (задачи ПАХТ)

Задача 1.9 На колпачковой тарелке осуществляется, перелив жидкости в сливной карман через плоскую сливную перегородку длиной Lw =1,6 м. Объемный расход жидкости V = 24 м3/час. Определить подпор жидкости z над сливной перегородкой.

Скачать решение задачи 1.9 (задачи ПАХТ)

Задача 1.10 Определить   полный напор  насоса  для  перекачки V = 216 м3/час (60 л/с) воды  с температурой 40 С (р = 992кг/м3; m = 0,607*10^-3) из резервуара А в аппарат Б. Трубопровод 273 х 11 мм выполнен из нержавеющей стали и имеет длину всасывающей линии 2.5 м, а нагнетательной L = 15 м. На всасывающей линии установлены: клапан с сеткой; 2 колена под углом 90 и задвижка: на нагнетательной - 4 колена, 1 вентиль нормальный и одна диафрагма (m = 0,3). Резервуар А открыт, а аппарат Б находится под избыточным давлением Р=0,8 атм. Разность уровней жидкости А и Б составляет 8.5 м. Атмосферное давление Р = 710 мм. рт.ст. Подобрать насос марки ХО.

Определить   полный напор  насоса  для  перекачки

Скачать решение задачи 1.10 (задачи ПАХТ)
 
Задача 1.11 Определить теоретическую производительность двухцилиндрового поршневого насоса одностороннего действия, имеющего поршень диаметром D = 50 мм с длиной хода L = 80 мм . Число двойных кодов поршня n = 100, мин-1.

Скачать решение задачи 1.11 (задачи ПАХТ)

Задача 1.12 На рис. приведена рабочая характеристика двухцилиндрового поршневого насоса одностороннего действия. РКС - 1.6/25, полученная при перекачке воды. Насос имеет параметры, (D = 10мм, L = 80 мм. n = 100 мин-1). Определить объемный коэффициент, при давлении нагнетания 15 ата.

приведена рабочая характеристика двухцилиндрового поршневого насоса одностороннего

Скачать решение задачи 1.12 (задачи ПАХТ)
 
Задача 1.13 Из аппарата с давлением P1 = 0,02ата необходима отсасывать Gэ =50 кг/ч водяного пара. Давление эжектирующего (рабочего) пара Р0 =11 ата. Требуемое давление сжатия на выходе из эжектора Р = 0,1 ата. Рассчитать достигаемый коэффициент эжекции qэ и расход рабочего пара G.

Скачать решение задачи 1.13 (задачи ПАХТ)

Задача 1.14 Для условий (P0 = 11 ата; Рэ =0,1 ата ; G =130 кг/ч; Gэ =50 кг/ч) определить основной геометрический параметр эжектора ~ соотношение площадей FКР/F3

Скачать решение задачи 1.14 (задачи ПАХТ)

Задача 1.15 Компрессор всасывает 100м3/ч воздуха при давлении Рн = 1 ат и температуре t = 27 С, Конечное давление воздуха 8 ат. Определить мощность, потребляемую компрессорной машиной при адиабатическом, политропическом и изотермическом процессах, сжатия (принять средние значения КПД). Определить температуру в конце адиабатического сжатия.

Скачать решение задачи 1.15 (задачи ПАХТ)

Задача 1.16 Подобрать воздуходувку для нагнетания воздуха в сушилку с кипящим слоем. Расход воздуха G = 5770 кг/ч. Температура, его на входе 20 °С, давление Рн = 1ата. Гидравлическое сопротивление слоя зернистого материала Pсл = 5984 Па, распределительной решетки Рр = 2595 Па, пылеочистного оборудования (циклон и электрофильтр) Рсч = 2000 Па. Гидравлическое сопротивление калорифера и газоходов Рк = 1860 Па.

Скачать решение задачи 1.16 (задачи ПАХТ)

Задача 1.17 Определить температуру в конце сжатия метана от давления Р1 =1 ата до Р2 = 9 ата, теоретическую работу и объемный кпд компрессора, имеющего объем вредного пространства (Vo/Vk = 0,05. Сжатие осуществляется по политропе с показателем m = 1,3. Начальная температура метана t0 = 20 С. Газ считать идеальным.

Скачать решение задачи 1.17 (задачи ПАХТ)

Задача 1.18 Определить производительность поршневого двухцилиндрового компрессора с поршнями одностороннего действия, имеющего диаметр D = 300 мм и длину хода поршня S = 300 мм. Числе двойных ходов поршня n = 500 мин-1. Давление всасывания Pр = 1ат; давление нагнетания Р2 = 6 ат. Доля, вредного пространства Vo/Vk  = 0,05.

Скачать решение задачи 1.18 (задачи ПАХТ)

Задача 1.19 Под каким давлением Р1 должен поступать попутный нефтяной газ (р0=1,286 кг/нм3, м = 9,5*10^-9Па-с) в стальной трубопровод с внутренним диаметром d = 80 мм, чтобы можно было обеспечить подачу G = 0,12 кг/с газа на расстояние L = 16 км . Давление газа на выходе из трубопровода должно быть Р2 = 1,2 ата (117720 Па). Расчет выполнить на изотермические условия транспортировки газа (t = 20 С).

Скачать решение задачи 1.19 (задачи ПАХТ)

Задача 1.20  Определить скорость осаждения стеклянного шарика диаметром 1,35 мм (р = 2500 кг/м3) в парогазовой среде, которая при рабочих условиях (Р = 9 ата; t = 550 С) имеет плотность рс = 3,9 кг/м3 и вязкость мс =3,85*10^-5 Па-с.

Скачать решение задачи 1.20 (задачи ПАХТ)

Задача 1.21 Определить скорость осаждения частицы кабельного пластиката (рт = 1400 кг/м3), имеющей форму полусферы диаметром 3 мм в воздухе (рс =1,37 кг/м3: рс = 2*10^-5 Па-с).

Скачать решение задачи 1.21 (задачи ПАХТ)

Задача 1.22 В центрифуге с цилиндрическим ротором (R2 = 0,4м) осаждается круглые частицы плотностью p1 = 1100 кг/м3 из воды при температуре 95 °С (рс = 962 кг/м3; мс = 0,3*10^-3 Па-с). Центрифуга заполняемся суспензией на 45 % от объема ротора. Среднее время пребывания суспензии в центрифуге 6 мин (360 с). Определить диаметр частиц, которые полностью осядут в центрифуге, если скорость вращения ротора 1200 об/мин (20 об/с)

Скачать решение задачи 1.22 (задачи ПАХТ)

Задача 1.23 Центрифуга с ротором радиусом 0,5 м заполняется на одну треть объема водной суспензией при температуре 40 С (рс = 992 кг/м3; мс =0,66-10-3 Па-с), содержащей гранулы диаметром 2,5 днем и плотностью рт = 1080 кг/м3. Скорость вращения ротора n = 200 об/мин. Определить скорость осаждения частиц.

Скачать решение задачи 1.23 (задачи ПАХТ)

Задача 1.24 Определить диметр частиц плотностью р1 = 1400 кг/м3, которые полностью осядут в -циклоне диаметром D = 2 м, высотой патрубка h=0,66*D и шириной b = 0,26*D. Расход воздуха V = 6200 м3/час, температура 80 С (рc = 1 кг/м3; мс = 2.15*10^-5Па*с).

Скачать решение задачи 1.24 (задачи ПАХТ)

Задача 1.25 Для условий осаждения частиц пыли из воздуха в циклоне диаметром D = 0,8 м определить диаметр частиц которые наполовину задержатся е циклоне (n = 0.5) и диаметр частиц d0. для которых эффективность осаждения приближается к нулю (n = 0). Расход воздуха V = 6200 м3/час, температура 80 С (рc = 1 кг/м3; мс = 2.15*10^-5Па*с).

Скачать решение задачи 1.25 (задачи ПАХТ)

Задача 1.26 Построить интегральную кривую распределения частиц по размерам и определить параметры распределения, если анализ дал следующий состав пыли {в мкм): от 0 до 5 - 10 %; от 5 до 10 - 22.3 %: от 10 до 15 - 16,7%: от 15 до 20-10%; от 20 до 30- 17%, свыше 30 -24 %.

Скачать решение задачи 1.26 (задачи ПАХТ)

Задача 1.27 Гранулы   кабельного   пластиката   после   экструдера имеют форму полусферы диаметром d = 1 мм. Экспериментально найдена породность слоя e = 0,4 м3/м3. Определить остальные характеристики зернистого слоя.

Скачать решение задачи 1.27 (задачи ПАХТ)

Задача 1.28 В накопительном бункере, имеющем цилиндрический корпус и коническое днище, охлаждаются гранулы кабельного пластиката путем продувания через слой сжатого воздуха. Давление воздуха 1.2 ата, средняя температура 35 С, расход V = 0.167 м3/с (м = 2*10^-5Па-с , р = 1,37 кг/м3). Определить гидравлическое сопротивление зернистого слоя. е = 0,4; dш = 0,00236 м ; Ф = 1,09.

В накопительном бункере, имеющем цилиндрический корпус и коническое днище, охлаждаются гранулы

Скачать решение задачи 1.28 (задачи ПАХТ)
 
Задача 1.29 Ситовой анализ показывает, что между ситами с размером отверстий 0,25x0,30мм содержание песка составляет 60 %масс., а между ситами с размером отверстий 0,30x0,35 мм - 40 % .мисс. Насыпная плотность песка рч - 1460кг/м3, плотность частиц рт = 2560 кг/м3. Требуется определить диаметр равновеликого шара и порозностъ слоя.

Скачать решение задачи 1.29 (задачи ПАХТ)

Задача 1.30 При фильтровании водной суспензии, содержащей 6 % масс, твердых частиц плотностью рг = 2220 кг/м3, в фильтре с поверхностью F = 0,1м3 при постоянном перепаде давления Р = 60000 Н/м2: и температуре 20 °С (мс =10^-3  Па*с; рг =1000кг/м3) получены следующие объемы фильтрата в зависимости от продолжительности фильтрования:

При фильтровании водной суспензии, содержащей 6 % масс, твердых частиц плотностью рг = 2220 кг/м 
Влажность образовавшегося осадка wос = 40 %. Требуется определить удельное сопротивление осадка и фильтровальной перегородки.

Скачать решение задачи 1.30 (задачи ПАХТ)

Задача 1.31 В бункер затарки поступают гранулы, кабельного пластиката, представляющие собой полусферу диаметром 3 мм и плотностью рт = 1400 кг/м3. Определить скорость псевдоожижения слоя воздухом давлением Р = 1,4ата с температурой 45 С (рс = 1.57 кг/м3; мс = 1.87*10^-5 Па-с, vc=1,19*10^-5 м2/с). Определить также порозность слоя, если число псевдоожижения Кw = 2.

Скачать решение задачи 1.31 (задачи ПАХТ)

Задача 1.32 В реакторе каталитического окисления промышленных отходов приводится в псевдоожиженное состояние инертная фаза, состоящая из стеклянных шариков диаметром d = 135мм. Плотность стекла рт =2500 кг/м3, Парогазовая смесь при рабочих условиях (Р=9 ата, t = 580' С) имеет плотность рc = 3,9 кг/м3 и вязкость мг =3,85*10^-5 Па-с . Определить скорость псевдоожижения.

Скачать решение задачи 1.32 (задачи ПАХТ)

Задача 1.33 В гладкостенном аппарате диаметром D = 0,5 м осуществляется перемешивание водной суспензии твердого материала плотностью р =1100 кг/м3 с размерами частиц dч =0,2 мм. Объемная доля частиц 0,15. Температура суспензии 20 °С (рс = 1000 кг/м3; мс = 1*10^-3 Па-с). В аппарате установлена лопастная, мешалка диаметром dm = 0,35 м. Аппарат заполнен суспензией на высоту H = 0,6м. Определить число оборотов мешалки n0, при котором достигается равномерное распределение частиц в объеме аппарата.

Скачать решение задачи 1.33 (задачи ПАХТ)

Задача 1.34 Выполнить гидродинамический расчет турбинной мешалки закрытого типа, установленной в гладкостенном аппарате диаметром D = 2,4ж. Высота заполнения аппарата H = 2,8м; частота вращения мешалки n = 2 об/с; рабочее давление среды Р = 0,1 МПа; плотность среды р = 1100 кг/м3, вязкость v = 12*10^-6 м2/с. В аппарате имеется гильза для термометра. Перемешивание осуществляется с у елью отвода тепла к охлаждающей воде в рубашке аппарата.

Скачать решение задачи 1.34 (задачи ПАХТ)

Задача 1.35 Определить мощность на перемешивание ленточной мешалкой. Диаметр аппарата D = 2,4 м; высота уровня, жидкости Н = 2,8 м, диаметр мешалки dм =2,24 м; ширина витка ленты bл =0,22 м; число заходов винтовой ленты zл = 2; число вертикальных штанг z0 = 8. Вязкость перемешиваемой среды м = 6,5 Па-с; плотность рс=800 кг/м3. Число оборотов мешалки n = 0,333 об/с.

Скачать решение задачи 1.35 (задачи ПАХТ)

Задача 1.36 Определить время перемешивания для достижения, однородности среды в аппарате периодического действия. . Диаметр аппарата D = 2,4 м; высота уровня, жидкости Н = 2,8 м, диаметр мешалки dм =2,24 м; ширина витка ленты bл =0,22 м; число заходов винтовой ленты zл = 2; число вертикальных штанг z0 = 8. Вязкость перемешиваемой среды м = 6,5 Па-с; плотность рс=800 кг/м3. Число оборотов мешалки n = 0,333 об/с. Дополнительные данные: диаметр вала dв = 0,06 м:   шаг витков ленточной мешалки t = dM/2 = 1,12м.

Скачать решение задачи 1.36 (задачи ПАХТ)

 

4 Задачи на теплообмен часть 2

Задача Г38

Определить количество передаваемой теплоты, расход теплоносителя 1 в трубном пространстве и поверхность теплообмена в противоточном кожухотрубчатом теплообменнике в который поступает теплоноситель 2 в заданном количестве. Подобрать теплообменник по ГОСТу
Теплоноситель 1 вода tH=25°C, tК=40°C
Теплоноситель 2 бензол
Количество G=18030 кг/ч; tH=80°C, tК=40°C
Коэффициент теплопередачи К = 200 Вт/(м2-К)

Скачать решение задачи Г38

Задача Г39

Рассчитать температуру по наружной поверхности вертикальной трубки (tC2) и перепад температур по толщине стенки (tC1-tC2), если через трубку пропускается электрический ток. Трубка находится в трансформаторном масле и охлаждается только по наружной поверхности. Трубка d2/d1 = 40/32 мм, l = 0,5 м, л = 30 Вт/(м•°С), N = 100Вт. Трансформаторное масло t = 20 C

Скачать решение задачи Г39

Задача Г40

Для обеспечения производственных цехов водой используется центробежный насос (технические характеристики изображены на схеме. Для сброса избытка воды производится ее слив через дренаж установленный на линии нагнетания насоса. Определить расход воды, если дренаж в открытом состоянии находится 8280 часов/год, а внутренний диаметр дренажа составляет 25мм.

Скачать решение задачи Г40

Задача Г41

Электрокотел, предназначенный для выработки сухого насыщенного пара при абсолютном давлении, представляет собой металлический бак цилиндрической формы с наружными размерами d = 1м, L = 1,5 м. Давление сухого насыщенного пара Р = 760 мм.рт.ст, температура наружной поверхности tc2 = 100°C, степень черноты принять согласно справочника, для окисленного железа, мощность нагревателя электрокотла N=25 кВт, температура окружающего воздуха tос = 18°C. Рассчитать: 1) теплопотери в окружающую среду Q, кВт, 2) количество пара в кг, вырабатываемого за 1 час.

Скачать решение задачи Г41

Задача Г42

Сможете определить тепловые потери: суммарный тепловые потери технологической печи составляет 3 643 200 000 ккал/год. Определить какое количество природного газа расходуется из-за разрушения тепловой изоляции.

Скачать решение задачи Г42

Задача Г43

Теплообменное устройство труба в трубе предназначено для нагрева технической воды за счет охлаждения конденсата воды. Конденсат воды проходит по внутренней трубе, техническая вода по кольцевому зазору.
Трубы стальные, диаметр внутренней трубы d1=20мм, d2 = 24мм, внутренний диаметр наружной трубы D=38мм, средняя температура конденсата t1=90°С, скорость w1=0,8м/с, средняя температура технической воды t2=60°С, w2=0,3м/с. Рассчитать коэффициенты теплоодачи от конденсата и внутренней поверхности трубы и от наружной поверхности трубы технической воде, а также передаваемую теплоту через стенку трубы и температуры стенок, tc1 и tc2.

Скачать решение задачи Г43

Задача Г44

250м3/час метана (при нормальных условиях) под избыточным давлением 5ат проходит по трубному пространству горизонтального кожухотрубчатого теплообменника и нагревается от 10°С да 140°С. Теплообменник состоит из 37 стальных труб диаметром 18х2мм. В межтрубное пространство подается пар под избыточным давлением 5ат. Влажность пара 3%. Коэффициент теплопередачи принять равным коэффициенту теплоотдачи метана. Потери тепла в окружающую среду составляют 10% от полезного количества тепла.
Определить расход пара и длину труб теплообменника

Скачать решение задачи Г44

Задача Г45

2,5 т/ч хлороформа охлаждается в теплообменнике типа «труба в трубе» от 38°С до 6°С рассолом, который нагревается от -6°С до -2°С. Теплообменник состоит из стальных труб диаметром 38x3 мм и 76x3 мм. Рассол проходит по внутренней трубе, а хлороформ противотоком в межтрубном пространстве. Теплоемкость рассола 3400 Дж/(кг-К), коэффициент теплоотдачи рассола 3830 Вт/(м2-К). Средняя температура поверхности стенки со стороны хлороформа 1 °С. Определить расход рассола и необходимое число секций теплообменника, если длина каждой секции 5 м.

Скачать решение задачи Г45

Задача Г46

В холодильнике типа «труба в трубе» охлаждается 2000кг/ч азотной кислоты от температуры 110°С до 30°С. Охлаждение производится водой, поступающей в холодильник при температуре 20°С и уходящей из него при 30°С. Теплоемкость кислоты 2,940 Дж/(кг-К). Коэффициент теплоотдачи от кислоты к стенке аппарата составляет 400 Вт/(м2-К), а коэффициент теплоотдачи от воды к стенке аппарата составляет 500 Вт/(м2-К). Стенка аппарата стальная (нержавеющая сталь) толщиной 8мм, коэффициент теплопроводности стали 22 Вт/(м-К). Потерями теплоты в окружающую среду пренебречь. Определить расход охлаждающей воды и потребную поверхность теплопередачи, приняв толщину загрязнений 1мм, коэффициент теплопроводности загрязнений 1 Вт/(м-К).

Скачать решение задачи Г46

Задача Г47

В четырехходовом кожухотрубчатом теплообменнике протекающий по трубам октан нагревается от 23°С до температуры кипения при 760 мм.рт.ст за счет теплоты конденсации насыщенного водяного пара абсолютным давлением 0,3 МПа. Пар конденсируется в межтрубном пространстве аппарата, его расход составляет 3744 кг/ч. Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара, содержащего некоторое неопределенное количество воздуха, составляет 1250 Вт/(м2-К). Теплообменник имеет 638 труб ф20х2 мм (материал труб – сталь 10): поверхность теплообмена не загрязнена. Определить длину труб теплообменника. Сделать эскиз аппарата, на котором обозначить потоки теплоносителей

Скачать решение задачи Г47

Задача Г48

Площадь поверхности змеевиков реакторе окислении ацетальдегида равна 600 м?. Производительность реактора 3000 кг уксусной кислоты в час. За счет подачи воды в змеевики сиимается чеплота в количестве 270 кДж/моль. Определить средний температурный напор при охлаждении реакциоиной массы, если коэффициент теплопередачи равен 320 Вт/(м2-К).

Скачать решение задачи Г48

Задача Г49

Из абсорбера газ в количестве 6 178,17 т / год с содержанием (% масс.): азота - 78, метана - 2, бутан - 4, бутилен - 9, бутадиен - 7. Температура газа на выходе из абсорбера (входе в конденсатор ) составляет 15°С. При давлении 1,7 кгс/см2. Рассчитать нормализованный кожухотрубный теплообменник для конденсации бутадиена водой, начальная температура воды 15°С., конечная температура воды 20 °С.

Скачать решение задачи Г49

Задача Г50

Рассчитать и подобрать по каталогу теплообменник для охлаждения 49 тонн в час метанола от 95°Сдо 28°С. Охлаждение осуществляется водой с начальной температурой 21°С
Определить расход охлаждающей воды. Рассчитать гидравлическое сопротивление трубного и межтрубного пространства

Скачать решение задачи Г50

Задача Г51

Рассчитать и подобрать по каталогу теплообменник для нагревания 43 тонн в час толуола от 22°Сдо 90°С. Нагревание осуществляется водой с начальной температурой 97°С
Определить расход горячей воды. Рассчитать гидравлическое сопротивление трубного и межтрубного пространства

Скачать решение задачи Г51

Задача Г52

Рассчитать и подобрать по каталогу конденсатор для конденсации 42 тонн в час паров изопропанола при атмосферном давлении. Охлаждение осуществляется водой с начальной температурой 21°С
Определить расход охлаждающей воды. Рассчитать гидравлическое сопротивление

Скачать решение задачи Г52

Задача Г53

Рассчитать трубчатый испаритель жидкости Этиловый спирт в количестве G2 = 4 т/ч. Теплоноситель – водяной пар с избыточным давлением Р=0,1 Мпа. Испарение проводится под атмосферным давлением.

Скачать решение задачи Г53

Задача Г54

Горячая труба диаметром d1=140 мм, d2 = 150мм, расположена внутри кожуха с размерами по внутренней поверхности а = 230 мм, в = 250 мм, Внутри трубы движутся дымовые газы со скоростью w1 = 15 м/с и средней температурой tг = 350°С. Между трубкой и кожухом в противоположном направлении движется воздух со скоростью w2 = 5 м/с, средней температурой tв = 210°С. Рассчитать коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к поверхности трубы (dг) и от поверхности трубы к воздуху (dв).

 Скачать решение задачи Г54

 Задача Г55

Рассчитать кожухотрубчатый холодильник для охлаждения бензола в количестве G1 = 25т/ч от температуры кипения t1k = 30°C водой, которая нагревается от t2H = 18°C до t2k = 45°C. Выбрать направление потоков.

Скачать решение задачи Г55

Задача Г56

Определить количество передаваемой теплоты, расход теплоносителя 1 в трубном пространстве и поверхность теплообмена в противоточном кожухотрубчатом теплообменнике в который поступает теплоноситель 2 в заданном количестве. Подобрать теплообменник по ГОСТу
Исходные данные вар 1
Теплоноситель 1 вода tH = 25°C tK = 40°C
Теплоноситель 2 паровой конденсат
Количество G=9300 кг/ч; tH = 150°C tK = 60°C

Скачать решение задачи Г56

Задача Г57

Определить количество передаваемой теплоты, расход теплоносителя 1 в трубном пространстве и поверхность теплообмена в противоточном кожухотрубчатом теплообменнике в который поступает теплоноситель 2 в заданном количестве. Подобрать теплообменник по ГОСТу
Теплоноситель 1 метанол tH = 40°C tK = 115°C
Теплоноситель 2 вода
Количество G=9231 кг/ч; tH = 144°C tK = 60°C
Коэффициент теплопередачи К = 200 Вт/(м2-К)

Скачать решение задачи Г57

Задача Г58

Определить необходимую поверхность теплообмена и длину труб кожухотрубчатого теплообменника с числом ходов i, для осуществления процесса при массовом расходе А в трубном пространстве G1. Температура теплоносителя в подогревателе и холодильнике изменяется от t1 до t2, при среднем давлении Р. В испарителе и конденсаторе температура теплоносителя равна температуре кипения или конденсации при давлении Рр. Межтрубное пространство подается теплоноситель В. Его температура меняется от Т1 до Т2, в испарителе и конденсаторе его температура равна температуре кипения или конденсации при давлении Рр. Общее число труб в теплообменнике n, диаметр труб 25х2,5мм, диаметр кожуха D. Необходимо также определить гидравлическое сопротивление аппарата, изобразить график изменения температур теплоносителя, схему кожухотрубчатого теплообменника.
Исходные данные
Четыреххлористый углерод / вода
Тип теплообменника – нагреватель
t1 = 20°С
t2 = 50°С
Т1 = 92°С
Т2 = 55°С
G = 3,4кг/с
Число труб n = 955
Число ходов i = 3
Диаметр кожуха D =1000мм

Скачать решение задачи Г58

   

Задачи 6

Задача 6-1

Воздух подогревается в трубном пространстве одноходового кожухотрубчатого теплообменника с 10 до 90 °С при среднем абсолютном давлении 820 мм рт. ст. Расход воздуха, считая при нормальных условиях, составляет 8000 м3/ч. В теплообменнике 241 труб диаметром 38x2 мм. Материал труб – углеродистая сталь. Нагрев производится насыщенным водяным паром под давлением 2 атм. Определить поверхность теплообмена, полагая отношение длины к трубы к диаметру больше 50.

Скачать решение задачи 6-1

Задача 6-2

В выпарном аппарате подвергается упариванию под атмосферным давлением 2,7 т/ч 7% водного раствора. Температура кипения раствора в аппарате 103°С, начальная температура разбавленного раствора 95°С. Избыточное давление греющего пара 2 ат. Поверхность теплообмена в аппарате 52 м2, коэффициент теплопередачи 1000 Вт/(м2 К). Тепловые потери аппарата в окружающую среду составляют 110000 Вт. Определить конечную концентрацию упаренного раствора и расход греющего пара (кг/ч) при влажности его 5%.

Скачать решение задачи 6-2

Задача 6-3

В теоретическую сушилку, работающую под атмосферным давлением 745 мм.рт.ст, поступает 70 кг/ч материала с содержанием влаги 40%. Конечное влагосодержание материала 5%. Воздух с относительной влажностью 70% и температурой 15°С подогревается в калорифере. Воздух, покидающий сушилку, имеет парциальное давление 27 мм.рт.ст и относительную влажность 60%. Необходимо определить: 1) Температуру воздуха после калорифера, 2) Расход воздуха в кг/ч, 3) поверхность нагрева калорифера при коэффициенте теплопередачи в нем 30 Вт/(м2•К). Греющий пар имеет избыточное давление 2 ат.

Скачать решение задачи 6-3

Задача 6-4

В противоточном абсорбере при атмосферном давлении при температуре 20°С поглощается из парогазовой смеси 300 кг/ч пара бензола. Начальное содержание пара бензола в парогазовой смеси 4% (об). Степень извлечения бензола 0,85. Жидкий поглотитель, поступающий в абсорбер после регенерации, содержит 0,0015 кмоль бензола/кмоль поглотителя. Фиктивная скорость газа в абсорбера 0,9 м/с. Уравнения линии равновесия Y=0,2X. Где Y и Х выражены соответственно в кмоль бензола/кмоль инертного газа и кмоль бензола/кмоль поглотителя. Коэффициент избытка поглотителя 1,4. Определить диаметр абсорбера и концентрацию бензола в поглотителе, выходящем из абсорбера кмоль бензола/кмоль поглотителя

Скачать решение задачи 6-4

Задача 6-5

В ректификационной колонне, работающей под атмосферном давлении разделяется смесь хлороформ – бензол. Тангенс угла наклона рабочей линии верхней части колонны 0,715. Поверхность нагрева в кубе 20м2, коэффициент теплопередачи 1046,7 Вт/(м2•К). Избыточное давление греющего пара 0,2 атм. Температура кипения кубового остатка как для чистого бензола. Определить количество дистиллята (кмоль/ч) и расход греющего пара (кг/ч). Верхний продукт принять за чистый хлороформ

Скачать решение задачи 6-5

   

Теплообменники. Контрольная I. варианты 1-24

Российский химико-технологический университет
им. Д. И. Менделеева.
Кафедра процессов и аппаратов химической технологии.

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева                               Кафедра процессов и аппаратов химической технологии

Вариант 1

Насыщенный пар толуола в количестве 2000 кг/ч конденсируется при давлении 760 мм. рт. ст. в кожухотрубном вертикальном конденсаторе. Жидкий толуол не переохлаждается. Тепло конденсации отводится водой, нагревающейся от 20 до 40°С. Вода движется в стальных трубах (марка стали Ст.3) диаметром 33х3 мм со скоростью 0,35 м/с. Коэффициент теплопередачи от пара к воде составляет 640 Вт/(м2•К). Потерей тепла в окружающую среду и термическими сопротивлениями загрязнений пренебречь. Определить: 1) поверхность теплопередачи в аппарате; 2) расход охлаждающей воды; 3) коэффициенты теплоотдачи; 4) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 1

Вариант 2

На наружной поверхности змеевика, изготовленного из стальной (марка стали Ст.3) трубы диаметром 28х2 мм и длиной 5 м, конденсируется при давлении 760 мм рт. ст. насыщенный пар изопропилового спирта. Диаметр витка змеевика составляет 0,3 м. В трубе змеевика протекает метанол, температура которого увеличивается от 12 до 29°С. Коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара к метанолу равен 600 Вт/(м2•К). Потерями тепла и термическими сопротивлениями загрязнений пренебречь. Определить: 1) количество конденсирующегося изопропанола и охлаждающего метанола; 2) коэффициенты теплоотдачи; 3) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 2

Вариант 3

На наружной поверхности змеевика, изготовленного из стальной (марка стали Ст.3) трубы диаметром 26х3 мм, конденсируется при давлении 760 мм рт. ст. 60 кг/ч насыщенного пара изопропилового спирта. Диаметр витка змеевика составляет 0,23 м. Отвод тепла осуществляется водой, нагревающейся от 10 до 22°С. Коэффициент теплоотдачи со стороны пара составляет 980 Вт/(м2•К). Термическим сопротивлением загрязнений стенок пренебречь. Определить: 1) длину трубы, из которой изготовлен змеевик; 2) составить схему аппарата. 

Скачать решение задачи РХТУ вариант 3

Вариант 4

В стальном змеевике (марка стали Ст.3) подогревается четырёххлористый углерод от 20°С до температуры кипения при атмосферном давлении. Диаметр трубы змеевика 56?3 мм, а диаметр витка змеевика 500 мм. Нагрев осуществляется конденсирующимся на внешней поверхности трубы насыщенным водяным паром. Давление пара 1,6 ата, его расход 16,5 кг/ч. Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке равен 12900 Вт/(м2•К). Потери тепла и термические сопротивления загрязнений можно не учитывать. Определить: 1) количество нагреваемой жидкости (кг/ч); 2) поверхность теплопередачи змеевика; 3) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 4

Вариант 5.

По кольцевому зазору двухтрубного холодильника протекает 30%-ный раствор НCl со скоростью 1,2 м/с, охлаждаясь от 52 до 29°С. Охлаждающая вода движется противотоком, нагреваясь от 13 до 29°С. Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде равен 5830 Вт/(м2•К). Холодильник изготовлен из стальных (Х18Н10Т) незагрязнённых труб диаметром 62х3 мм и 36х3 мм. Потери тепла можно не учитывать. Определить: 1) расход кислоты (кг/ч) и охлаждающей воды (м3/ч); 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата.

Вариант 6

По внутренней трубе противоточного двухтрубного теплообменника длиной 4 м, состоящего из стальных (Х18Н10Т) труб диаметром 52х2 мм и 33х2,5 мм, протекает вода, нагреваясь от 24 до 32°С. По внешней – уксусная кислота, охлаждаясь от 91 до 83°С. Расход уксусной кислоты 4,82 т/ч. Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде равен 4880 Вт/(м2•К). Потерями тепла и загрязнениями можно пренебречь. Определить: 1) расход охлаждающей воды (м3/ч); 2) запас поверхности в теплообменнике (%); 3) составить схему аппарата.

Вариант 7

В трубе змеевика охлаждается 750 кг/ч 100%-ной уксусной кислоты от температуры её конденсации при 760 мм рт. ст до 36°С. Поверхность теплопередачи змеевика 5 м2, диаметр стальной (Х18Н10Т) трубы змеевика 52х3 мм, диаметр витка 450 мм. Охлаждение производится водой, которая нагревается от 15 до 27°С. Потери тепла и загрязнения стенок можно не учитывать. Определить: 1) коэффициенты теплоотдачи, предварительно найдя коэффициент теплопередачи; 2) расход охлаждающей воды (кг/ч); 3) составить схему аппарата.

Вариант 8

В двухтрубном холодильнике по кольцевому зазору между стальными (Ст.3) трубами диаметром 59х3,5 мм и 28х2,5 мм протекает изопропиловый спирт со скоростью 0,76 м/с. Температура спирта на входе в аппарат 81°С, на выходе 29°С. Охлаждающая вода движущаяся противотоком изменяет свою температуру от 15 до 23°С. Коэффициент теплоотдачи от поверхности стенки к воде равен 6340 Вт/(м2•К). Потерями тепла и термическими сопротивлениями загрязнений пренебречь. Определить: 1) расход охлаждаемого спирта (кг/ч) и воды (м3/ч); 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 8

Вариант 9

В стальном (Ст.3) двухтрубном теплообменнике по внутренней трубе диаметром 33х3 мм протекает хлорбензол со скоростью 0,8 м/с. Температура хлорбензола на входе в аппарат 24°С, на выходе 68°С. По зазору кольцевого сечения противотоком протекает горячая вода с температурой на входе 90°С, на выходе 46°С. Коэффициент теплоотдачи от воды к поверхности внутренней трубы равен 1870 Вт/(м2•К). Потерей тепла в окружающее пространство и термическими сопротивлениями загрязнений пренебречь. Определить: 1) расход нагреваемой жидкости (кг/ч) и греющей воды (м3/ч); 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 9

Вариант 10

В змеевиковом подогревателе по стальной (марка стали Х18Н10Т) трубе диаметром 33х3 мм течёт хлороформ со скоростью 0,6 м/с, нагреваясь от 18 до 86°С. С внешней стороны змеевик обогревается насыщенным водяным паром под давлением 3 ата. Коэффициент теплоотдачи от пара к трубе змеевика равен 9300 Вт/(м2•К). Диаметр витков змеевика 270 мм. Потерями тепла и загрязнениями стенок можно пренебречь. Определить: 1) количество нагреваемой жидкости и расход пара (кг/ч); 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата. 

Скачать решение задачи РХТУ вариант 10

Вариант 11

В кольцевом зазоре двухтрубного теплообменника, состоящего из стальных труб (марка стали Х18Н10Т) диаметром 57х3,5 мм и 25х2 мм, охлаждается 1350 кг/ч ацетона от 56 до 44°С. Охлаждающая вода движется противотоком и нагревается от 22 до 28°С. Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воде составляет 4950 Вт/(м2•К). Термическими сопротивлениями загрязнений и потерями тепла пренебречь. Определить: 1) расход охлаждающей воды (м3/ч); 2) длину трубы теплообменника; 3) составить схему аппарата.

Вариант 12

В вертикальном кожухотрубном конденсаторе на внешней поверхность стальных (Ст.3) труб диаметром 33х3 мм конденсируется насыщенный водяной пар при давлении 1,5 ата. Конденсат удаляется при температуре конденсации. Коэффициент теплоотдачи от пара к трубам составляет 9300 Вт/(м2•К). По трубам протекает охлаждающая вода со скоростью 0,4 м/с. Число труб в конденсаторе 19. Температура воды на входе 15°С, на выходе 45°С. Потерями тепла пренебречь. Определить: 1) расход охлаждающей воды (м3/ч) и греющего пара (кг/ч); 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 12

Вариант 13

В межтрубном пространстве кожухотрубного теплообменника конденсируется при 760 мм рт. ст. 1730 кг/ч насыщенного пара этанола. Теплообменник выполнен из стальных труб диаметром 26х3 мм, число которых 61. Охлаждающая вода нагревается от 25 до 35°С. Коэффициент теплоотдачи от пара к поверхности стенок труб 1390 Вт/(м2•К). Стенки труб считать незагрязнёнными, потерями тепла пренебречь. Определить: 1) расход охлаждающей воды; 2) высоту труб аппарата; 3) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 13

Вариант 14

В вертикальном кожухотрубом теплообменнике при давлении 760 мм рт. ст. конденсируется 2140 кг/ч насыщенного пара этанола. Теплообменник выполнен из стали (Ст.3), содержит 127 стальных труб диаметром 29х3 мм. Охлаждающая вода подаётся с начальной температурой 25°С и проходит по трубам со скоростью 0,45 м/с. Коэффициент теплоотдачи со стороны пара 1630 Вт/(м2•К). Потерями тепла пренебречь, стенки труб считать незагрязнёнными. Определить: 1) высоту труб аппарата; 2) составить схему аппарата. (есть решение подробнее 

Скачать решение задачи РХТУ вариант 14

Вариант 15

В вертикальном кожухотрубном теплообменнике со стальными (Ст.3) трубами диаметром 42х2 мм и длиной 1 м протекает водяной раствор, нагреваясь от 20 до 80°С. Коэффициент теплоотдачи от внутренних стенок труб к раствору равен 930 Вт/(м2•К). Число труб в аппарате равно 20. Обогрев ведётся насыщенным водяным паром с давлением 3 ати. Температуру наружных стенок труб (со стороны пара) принять равной 135°С, проверив впоследствии справедливость этого допущения. Термическими сопротивлениями загрязнений поверхности пренебречь. Определить: 1) расход греющего пара; 2) составить схему аппарата.

Вариант 16

В горизонтальном кожухотрубном теплообменнике в межтрубном пространстве охлаждается жидкость от 95 до 35°С. Теплоёмкость жидкости 2,92 кДж/(кг•К). Коэффициент теплоотдачи от этой жидкости к трубам равен 585 Вт/(м2•К). По стальным (Ст.3) трубам теплообменника (диаметр труб 27х2,5 мм) протекает охлаждающая вода, температура которой увеличивается от 15 до 45°С. Скорость воды в трубах 0,4 м/с. Число труб 19. Потерями тепла в окружающую среду пренебречь. Термические сопротивления загрязнений стенок не учитывать. Определить: 1) количество охлаждаемой жидкости (кг/ч); 2) поверхность теплопередачи теплообменника; 3) составить схему аппарата.

Вариант 17

В двухтрубном холодильнике по внутренней стальной (Ст.3) трубе диаметром 27х2,5 мм протекает жидкость со скоростью 1 м/с. Температура жидкости на входе 80°С, на выходе 30°С. Теплоёмкость жидкости 2,94 кДж/(кг•К), плотность 800 кг/м3, теплопроводность 0,41 Вт/(м2•К), вязкость 0,4 сПз. По зазору кольцевого сечения протекает охлаждающая вода, нагреваясь от 15 до 50°С. Коэффициент теплоотдачи от внутренней трубы к охлаждающей воде 935 Вт/(м2•К). Стенки трубы считать незагрязнёнными, потерями тепла пренебречь. Определить: 1) расходы охлаждаемой и охлаждающей жидкостей; 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 17

Вариант 18

В вертикальном кожухотрубном теплообменнике, имеющем 19 труб диаметром 18х2 мм и высотой 1,2 м, при давлении 760 мм рт. ст. конденсируется насыщенный пар этанола. Охлаждающая вода нагревается от 15 до 35°С. Коэффициент теплопередачи 700 Вт/(м2•К). Определить: 1) достаточна ли поверхность теплопередачи для конденсации 350 кг/ч пара этанола (потери тепла не учитывать); 2) какое количество пара этанола (кг/ч) сконденсируется в аппарате, если на поверхности труб образуется слой накипи толщиной 0,5 мм; 3) составить схему аппарата.

Вариант 19

В стальном (марка стали Ст.3) двухтрубном теплообменнике по внутренней трубе диаметром 33х3 мм протекает жидкость со скоростью 0,8 м/с. Температура жидкости на входе 20°С, на выходе 60°С. Плотность жидкости 700 кг/м3, теплоёмкость 2,1 кДж/(кг•К), вязкость 0,45 сПз, теплопроводность 0,41 Вт/(м•К). По зазору кольцевого сечения протекает горячая вода с температурой на входе 90°С, на выходе 50°С. Коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней трубе 875 Вт/(м2•К). Потерями тепла пренебречь. Термические загрязнения стенок не учитывать. Определить: 1) расходы теплоносителей; 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата.

Вариант 20

В змеевиковом подогревателе по стальной трубе (марка стали Ст.3) диаметром 36х3 мм протекает жидкость со скоростью 0,6 м/с. Температура жидкости на входе 15°С, на выходе 85°С. Плотность жидкости 800 кг/м3, теплоёмкость 2,1 кДж/(кг•К), вязкость 0,4 сПз, теплопроводность 0,35 Вт/(м•К). С внешней стороны трубы змеевика обогревается насыщенным водяным паром с давлением 2 ати. Конденсат пара удаляется при температуре насыщения. Коэффициент теплоотдачи от пара к трубе змеевика 9300 Вт/(м2•К). Диаметр витка змеевика 2700 мм. Термическими сопротивлениями загрязнений стенок и тепловыми потерями пренебречь. Определить: 1) количество нагреваемой жидкости; 2) расход пара; 3) поверхность теплопередачи аппарата; 4) составить схему аппарата.

Вариант 21

В горизонтальном кожухотрубном теплообменнике в межтрубном пространстве охлаждается жидкость от 95°С до 35°С. Теплоёмкость жидкости 2,92 кДж/(кг•К). Коэффициент теплоотдачи от этой жидкости к трубам 585 Вт/(м2•К). По стальным (марка стали Ст.3) трубам диаметром 27х2,5 мм протекает охлаждающая вода, температура которой увеличивается от 15°С до 45°С. Скорость воды в трубах 0,4 м/с. Число труб 19. Потерями тепла в окружающую среду пренебречь. Термические загрязнения стенок не учитывать. Определить: 1) количество охлаждаемой жидкости; 2) поверхность теплопередачи теплообменника; 3) составить схему аппарата.

Вариант 22

По внутренней трубе диаметром 36х3 мм стального (марка стали Ст.3) двухтрубного подогревателя протекает жидкость со скоростью 1 м/с. Начальная температура жидкости 25°С, конечная 85°С. Плотность жидкости 850 кг/м3, вязкость 0,4 сПз, теплоёмкость 3,14 кДж/(кг•К), теплопроводность 0,41 Вт/(м•К). В зазоре кольцевого сечения конденсируется насыщенный водяной пар с давлением 1 ати. Конденсат удаляется при температуре пара, коэффициент теплоотдачи от пара к внутренней трубе 7000 Вт/(м2•К). Потерями тепла и термическими сопротивлениями загрязнений стенок пренебречь. Определить: 1) расход греющего пара; 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата.

Вариант 23

Жидкий толуол в количестве 866 кг/ч подогревается от 20°С до 60°С бензолом, конденсирующимся при нормальном атмосферном давлении в кольцевом пространстве двухтрубного теплообменника. Диаметр внутренней стальной (марка стали Ст.3) трубы теплообменника 44х3,5 мм. Коэффициент теплоотдачи от бензола к стенке составляет 990 Вт/(м2•К). Определить: 1) поверхность теплопередачи; 2) наружную температуру стенки внутренней трубы теплообменника; 3) составить схему аппарата.

Вариант 24

В стальном (марка стали Ст.3) двухтрубном теплообменнике во внутренней трубе диаметром 36х2 мм протекает толуол в количестве 1500 кг/ч и охлаждается от 90°С до 35°С. Между трубами движется охлаждающая вода, нагреваясь от 15°С до 40°С. Коэффициент теплоотдачи от стенки внутренней трубы к воде 580 Вт/(м2•К). Потерями тепла и термичесикми сопротивлениями загрязнений стенок пренебречь. Определить: 1) расход воды на охлаждение; 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата. 

Скачать решение задачи РХТУ вариант 24

   

Теплообменники. Контрольная I. варианты 25-50

 Российский химико-технологический университет

им. Д. И. Менделеева.
Кафедра процессов и аппаратов химической технологии.

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева                               Кафедра процессов и аппаратов химической технологии

 Вариант 25

На наружной поверхности стального (марка стали Ст.3) змеевика диаметром 28х2 мм и длиной 5 м конденсируется при 760 мм рт. ст. изопропанол. Диаметр витка змеевика составляет 0,3 м. В трубе змеевика протекает вода, температура которой увеличивается от 8°С до 22°С. Коэффициент теплопередачи 700 Вт/(м2•К). Потери тепла незначительны, загрязнениями стенок пренебречь. Определить: 1) количество конденсирующегося спирта (кг/ч); 2) коэффициент теплоотдачи со стороны пара; 3) составить схему аппарата.

Вариант 26

На наружной поверхности змеевика, изготовленнго из стальной (марка стали Ст.3) трубы диаметром 26х3 мм конденсируется при 760 мм рт. ст. 60 кг/ч насыщенного пара изопропилового спирта. Отвод тепла конденсации производится водой, нагревающейся от 10°С до 22°С. Коэффициент теплоотдачи со стороны пара составляет 980 Вт/(м2•К). Диаметр витка змеевика равен 0,23 м. Термическим сопротивлением загрязнений стенок пренебречь. Потери тепла незначительны. Определить: 1) длину трубы, из которой изготовлен змеевик; 2) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 26

Вариант 27

В стальных трубах диаметром 20х2 мм и длиной 2 м кожухотрубного теплообменника со скоростью 0,8 м/с проходит бензол и нагревается от 20°С до температуры кипения при 760 мм рт. ст. Греющий насыщенный водяной пар давления 0,8 ати в количестве 3300 кг/ч конденсируется на наружной поверхности труб и его конденсат отводится при температуре конденсации. Коэффициент теплоотдачи со стороны пара равен 10500 Вт/(м2•К). Из-за наличия загрязнений стенок труб коэффициент теплопередачи в аппарате на 25% меньше рассчитанного без учёта этих загрязнений. Определить: 1) поверхность теплопередачи; 2) число труб и число ходов в теплообменнике; 3) составить схему аппарата.

Вариант 28

В стальном (марка стали Ст.3) змеевике подогревается бензол от 20°С до температуры кипения при нормальном атмосферном давлении. Диаметр трубы 56х3 мм, диаметр витка 500 мм. Нагревание осуществляется конденсирующимся на внешней поверхности трубы змеевика насыщенным водяным паром с давлением 0,6 ати. Расход пара составляет 86,5 кг/ч, а коэффициент теплоотдачи от пара к стенке равен 12900 Вт/(м2•К). Потери тепла и термические сопротивления загрязнений стенок не учитывать. Определить: 1) поверхность теплопередачи змеевика; 2) составить схему аппарата.

Вариант 29

Бензол в количестве 880 кг/ч охлаждается от температуры кипения при 760 мм рт. ст. до 20°С во внутренней трубе двухтрубного теплообменника. Длина трубы, изготовленной из стали (марка стали Ст.3), 0,74 м, отношение длины к внутреннему диаметру равно 20, а толщина стенки 4 мм. Хладоагент – толуол – движется противотоком в кольцевом зазоре. Коэффициент теплопередачи от бензола к толуолу 210 Вт/(м2•К). Термические сопротивления загрязнений стенок учесть по их средним значениям для органических жидкостей. Определить: 1) коэффициенты теплоотдачи; 2) составить схему аппарата.

Вариант 30

В стальной (марка стали Ст.3) кожухотрубный кипятильник, имеющий 61 трубу диаметром 25х2 мм и высотой 1 м, поступает при температуре кипения и испаряется при 760 мм рт. ст. толуол. Тепло подводится от конденсирующегося в межтрубном пространстве насыщенного водяного пара с давлением 2 ати. Конденсат не охлаждается. Коэффициенты теплоотдачи со стороны пара и кипящего толуола равны соответственно 10500 и 1630 Вт/(м2•К). Потерями тепла пренебречь, поверхности труб считать незагрязнёнными. Определить: 1) расход греющего пара; 2) расход испаряемого толуола; 3) составить схему аппарата.

Вариант 31

Во внутренней трубе диаметром 29х3 мм стального (марка стали Ст.3) горизонтального двухтрубного теплообменника нагревается 0,75 м3/ч воды от 20°С до 50°С. Нагревание проводится насыщенным водяным паром с давлением 2 ата. Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке внутренней трубы 12200 Вт/(м2•К). Термические сопротивления загрязнений стенок учесть по их средним значениям для воды среднего качества и водяного пара. Определить: 1) длину трубы теплообменника; 2) расход греющего пара; 3) составить схему аппарата.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 31

Вариант 32

Во внутренней трубе диаметром 27х2,5 мм стального (марка стали Ст.3) двухтрубного теплообменника охлаждается 2000 кг/ч толуола от его температуры кипения до 40°С. Давление 760 мм рт. ст. Охлаждение производится водой, движущейся противотоком. Температура воды на входе в аппарат 15°С. Расход воды 6,1 м3/ч. Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воде составляет 1400 Вт/(м2•К). Термическими сопротивлениями загрязнений стенок пренебречь. Определить: 1) температуру воды на выходе их теплообменника; 2) длину трубы теплообменника; 3) составить схему аппарата.

Вариант 33

В трубе змеевика охлаждается 3500 кг/ч 100%-ной уксусной кислоты от температуры 60°С до 36°С. Поверхность теплопередачи змеевика 15 м2, диаметр витка 450 мм. Конструкционный материал змеевика – нержавеющая сталь. Охлаждение производится водой, движущейся противотоком, которая нагревается от 15°С до 27°С. Диаметр труб змеевика 51?3 мм. Потери тепла не учитывать. Термические сопротивления загрязнений стенок трубы змеевика учесть по средним их значениям для указанных теплоносителей. Потери тепла не учитывать. Определить: 1) коэффициент теплоотдачи от поверхности труб змеевика к воде; 2) составить схему аппарата.

Вариант 34

Насыщенный пар толуола в количестве 1000 кг/ч конденсируется при 760 мм рт. ст. в кольцевом пространстве двухтрубного теплообменника. По внутренней трубе протекает 4000 кг/ч воды с начальной температурой 10°С. Коэффициенты теплоотдачи со стороны пара толуола и воды равны соответственно 1160 и 960 Вт/(м2•К). Толщина стенки трубы, выполненной из стали (марка стали Ст.3), составляет 4 мм. Потерями тепла пренебречь, стенки труб считать незагрязнёнными. Определить: 1) средние температуры внутренней и внешней поверхностей стенки внутренней трубы; 2) составить схему аппарата.

Вариант 35

В кольцевом пространстве стального (марка стали Ст.3) двухтрубного теплообменника конденсируется при 760 мм рт. ст. насыщенный пар изопропилового спирта. Отвод тепла конденсации производится водой, нагревающейся от 12°С до 26°С. Расход воды во внутренней трубе диаметром 36х3 мм составляет 1300 кг/ч. Коэффициент теплоотдачи со стороны пара равен 1080 Вт/(м2•К), потери тепла в окружающую среду составляют 3350 кДж/ч. Термическими сопротивлениями загрязнений стенок труб пренебречь. Определить: 1) длину внутренней трубы теплообменника; 2) расход греющего пара; 3) составить схему аппарата.

Вариант 36

Метанол в количестве 80 т/ч поступает в трубное пространство одноходового кожухотрубчатого теплообменника, где нагревается от 15 до 40°С горячей водой, поступающей в межтрубное пространство и охлаждающейся от 90 до 40°С. Теплообменник имеет 111 труб диаметром 25х2 мм. Коэффициент теплоотдачи от воды к наружной поверхности труб 930 Вт/(м2•К). Определить: 1) коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к метанолу; 2) длину труб теплообменника.

Вариант 37

Для охлаждения воды, поступающей во внешнюю трубу двухтрубного теплообменника, используется холодильный рассол (раствор хлорида кальция с концентрацией 24,7% масс.) нагревающийся от -25°С до -15°С. Средняя температура воды 4°С. Диаметр внутренней трубы теплообменника 25х2 мм, длина 3 м. Определить во сколько раз увеличится коэффициент теплоотдачи от рассола к поверхности трубы, если скорость движения рассола увеличить с 0,1 м/с до 1,2 м/с.

Вариант 38

В трубном пространстве одноходового кожухотрубчатого теплообменника нагревается от 15 до 42°С метиловый спирт, расход 81 т/ч. В межтрубном пространстве противотоком проходит вода, температура которой изменяется от 90 до 40°С. Коэффициент теплоотдачи от воды к наружной поверхности труб 840 Вт/(м2•К). Число труб теплообменника 111, их внутренний диаметр 25?2 мм. При расчете учесть термические сопротивления загрязнений стенок. Определить: 1) объёмный расход воды (м3/ч); 2) коэффициент теплоотдачи от поверхности труб к метанолу; 3) коэффициент теплопередачи; 4) поверхность теплопередачи и длину теплообменника. 

Скачать решение задачи РХТУ вариант 38

Вариант 39

По кольцевому пространству горизонтального двухтрубного теплообменника со скоростью 0,9 м/с движется 98%-ная серная кислота, охлаждаясь от 80 до 64°С. Во внутренней трубе теплообменника противотоком движется вода, нагреваясь от 20 до 50°С. Диаметры труб 54х4,5 и 26х3 мм. Коэффициент теплоотдачи от поверхности трубы к воде 1400 Вт/(м2•К). Определить: 1) коэффициент теплоотдачи от серной кислоты к поверхности трубы; 2) коэффициент теплопередачи; 3) длину труб теплообменника.

Вариант 40

В стальных трубах диаметром 25х2 мм одноходового кожухотрубчатого теплообменника со скоростью 0,75 м/с проходит толуол, нагреваясь от 20°С до температуры кипения. Нагрев осуществляется насыщенным водяным паром, имеющем давление 1 ати. Расход пара 3 т/ч. Коэффициент теплоотдачи со стороны пара равен 10000 Вт/(м2•К). Определить: 1) поверхность теплопередачи; 2) число и длину труб теплообменника; 3) составить схему аппарата.

Вариант 41

В кольцевом зазоре двухтрубного теплообменника движется вода со скоростью 0,5 м/с, нагреваясь от 22 до 46?С. Во внутренней трубе диаметром 45х2 мм противотоком движется хлорбензол охлаждаясь от температуры кипения до 50?С. Расход хлорбензола 3 т/ч. Коэффициент теплоотдачи со стороны хлорбензола 530 Вт/(м2•К). Тепловыми потерями пренебречь. При расчёте учесть термические сопротивления загрязнений. Определить: 1) диаметр внешней трубы; 2) поверхность теплопередачи; 3) составить схему аппарата.

Вариант 42

В стальных трубах (марка стали Х18Н10Т) четырёхходового кожухотрубчатого теплообменника движется нитробензол нагреваясь от 20?С до температуры кипения, насыщенным водяным паром, находящимся под давлением 50 ата и поступающим в межтрубное пространство. Расход пара 10 т/ч. Коэффициент теплоотдачи со стороны пара 9000 Вт/(м2•К). При расчёте пренебречь тепловыми потерями и термическими сопротивлениями загрязнений. Определить: 1) поверхность теплопередачи; 2) число и длину труб теплообменника; 3) составить схему аппарата.

Вариант 43

Для подогрева 0,25 л/с метанола от 20°С до температуры кипения используется насыщенный водяной пар под давлением 4 ата. Нагрев осуществляется в змеевике диаметром 20х2 мм, длиной 5 м, состоящим из 5 витков с диаметром витка 310 мм. Определить: 1) расход пара; 2) запас по поверхности теплопередачи.

Вариант 44

По змеевику проходит 1,5 т/ч толуола, охлаждающегося от 90 до 30°С. Охлаждение производится водой, нагревающейся от 15 до 40°С. Труба змеевика стальная диаметром 57х3,5 мм. Коэффициент теплоотдачи со стороны воды 580 Вт/(м2•К). Диаметр витка змеевика 0,4 м. Определить необходимую длину змеевика и расход воды, учтя термические сопротивления загрязнений стенок.

Вариант 45

В теплообменнике «труба в трубе» производится охлаждение этанола от температуры кипения до 20°С, водой, подающейся в кольцевой зазор и имеющей начальную температуру 7°С. Скорость течения метанола 1,5 м/с, воды – 2 м/с. Теплообменник состоит из труб диаметрами 42х3,5 и 25х3 мм. Трубы теплообменника загрязнённые. Определить: 1) конечную температуру воды; 2) коэффициент теплопередачи; 3) площадь поверхности теплопередачи и длину теплообменника.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 45

Вариант 46

В межтрубное пространство кожухотрубчатого конденсатора подаётся при нормальном атмосферном давлении пары бензола. Образующийся конденсат отводится без охлаждения. В качестве хладагента используется вода, поступающая во внутритрубное пространство и нагревающаяся от 20 до 30°С. Скорость воды во внутритрубном пространстве составляет 1,5 м/с. Характеристики конденсатора: диаметр труб 25х2 мм, длина труб 3 м, число труб 384, число ходов 6. Термическими сопротивлениями загрязнений стенок пренебречь. Определить: 1) расход бензола; 2) коэффициент теплоотдачи; 3) запас по площади поверхности теплопередачи.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 46

Вариант 50

В теплообменнике «труба в трубе» производится охлаждение метанола от температуры кипения до 25°С, водой, подающейся во внутреннюю трубу и имеющей начальную температуру 10°С. Скорость течения метанола 0,5 м/с, воды – 1 м/с. Теплообменник состоит из труб диаметрами 42х3,5 и 25х3 мм. Термическими сопротивлениями загрязнений пренебречь. Определить: 1) конечную температуру воды; 2) коэффициент теплопередачи; 3) площадь поверхности теплопередачи и длину теплообменника.

Скачать решение задачи РХТУ вариант 50

   

Cтраница 2 из 13

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