Задачи ПАХТ Павлов, Романков

Задачи Павлов, Романков раздел 11

Задача 11.1 (задачник Павлов, Романков). Вычислить холодильный коэффициент и мощность, потребляемую холодильной установкой, работающей по циклу Карно, если ее холодопроизводительность 6400 Вт при темпера¬туре испарения -10°С. Температура конденсации 22 °С.

Скачать решение задачи 11.1 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.2 (задачник Павлов, Романков). Найти минимальную затрату работы (по циклу Карно) и расход воды в конденсаторе при выработке 100 кг/ч льда из воды, имеющей температуру 0 °С. Хладагент испаряется при -5°С, а конденсируется при 25°С. Вода в конденсатор подается при 12 С, а уходит при 20 С. Удельная теплота замерзания воды 335 кДж/кг.

Скачать решение задачи 11.2 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.3 (задачник Павлов, Романков). Определить удельную холодопроизводительность хладагента и холодильный коэффициент цикла для: а) аммиака; б) диоксида углерода и в) дифтордихлорметана СF2Сl2. Температура испарения - 15 С, температура конденсации 30 С. Цикл сухой, переохлаждение жидкости перед дросселированием отсутствует.

Скачать решение задачи 11.3 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.4 (задачник Павлов, Романков). Вычислить теоретический холодильный коэффициент углекислотной холодильной установки, если температура конден¬сации 20°С, а температура испарения -40°С. Цикл сухой, пере¬охлаждение жидкости перед дросселированием отсутствует. 

Скачать решение задачи 11.4 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.5 (задачник Павлов, Романков). Сравнить теоретические холодильные коэффициенты аммиачной компрессионной холодильной установки, работающей при температуре испарения -20 °С и температуре конденсации 30 °С: а) для цикла Карно; б) для реального влажного цикла; в) для сухого цикла без переохлаждения жидкого аммиака; г) для сухого цикла с переохлаждением до 25 С жидкого аммиака после конденсации. 

Скачать решение задачи 11.5 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.6 (задачник Павлов, Романков). По условиям предыдущей задачи сравнить теоретические холодильные коэффициенты для фреоновой холодильной установки, пользуясь диаграммой i - lg р (рис. XXVIII).

Скачать решение задачи 11.6 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.7 (задачник Павлов, Романков) В конденсаторе аммиачной холодильной установки 20 м3/ч воды нагревается на 6 К. Теоретическая мощность, затрачиваемая компрессором, 23,5 кВт. Определить холодопроизводительность установки и холодильный коэффициент.

Скачать решение задачи 11.7 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.8 (задачник Павлов, Романков). Определить часовой объемный расход аммиака, поступающего в компрессор, при следующих условиях: холодопроизводительность установки 58200 кВт; температура конденсации 25 °С, переохлаждения нет; температура испарения -15 °С; цикл сухой.

Скачать решение задачи 11.8 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.9 (задачник Павлов, Романков). 1000 кг/ч этилового спирта необходимо охлаждать от 20 до -15 °С. Охлаждение ведется аммиаком, кипящим при -25 °С. Определить теоретическую мощность, затрачиваемую компрессором. Температура конденсации 25 °С. Цикл сухой, переохлаждение жидкости перед дросселированием отсутствует.

Скачать решение задачи 11.9 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.10 (задачник Павлов, Романков). Аммиачный компрессор типа ГД (горизонтальный) имеет холодопроизводительность 697800 Вт при температуре испарения -15°С и температуре конденсации 25°С. Определить холодопроизводительность этого компрессора, если температура испарения будет -5°С, а температура конденсации 30°С.

Скачать решение задачи 11.10 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.11 (задачник Павлов, Романков). Углекислотная холодильная установка производительностью 116 300 Вт работает при температуре испарения -15 0С, абсолютном давлении в конденсаторе 75 кгс/см2 и переохлаждении до 25 °С. Компрессор имеет сухой ход. Определить холодильный коэффициент и теоретическую потребляемую мощность.

Скачать решение задачи 11.11 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.12 (задачник Павлов, Романков). Аммиачная холодильная установка холодопроизводительностью 116300 Вт с компрессором вертикального типа рабо¬тает при температуре испарения -15 °С, температуре конденсации 30 °С и переохлаждении до 25 СС. Компрессор имеет сухой ход. Определить: давления в конденсаторе и испарителе, холодильный коэффициент, часовой объем засасываемых компрессором паров, теоретическую и действительную потребляемую мощность, температуру аммиака на выходе из компрессора, расход воды на конденсатор при нагревании воды в нем на 7 °С.

Скачать решение задачи 11.12 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.13 (задачник Павлов, Романков). Аммиачный двухцилиндровый вертикальный компрессор одноступенчатого сжатия имеет диаметр цилиндров 150 мм, ход поршня 150 мм и частоту вращения 400 об/мин. Вычислить холодопроизводительность этого компрессора при нормальных условиях, а также при рабочих условиях, когда испарение производится при рабс = 2 кгс/см2, а конденсация при рабс = 12 кгс/см2. Перед дросселированием производится переохлаждение жидкого аммиака на 6°С. Вычислить также действительную расходуемую мощность для рабочих условий.

Скачать решение задачи 11.13 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.14 (задачник Павлов, Романков). В каскадной холодильной установке, работающей с фреоновым и этановым циклами (рис. 11.16), этан конденсируется при -14 °С под абсолютным давлением 17 кгс/см2. Количество теплоты, передаваемой от конденсирующегося этана к кипящему фреону (хладону), составляет 23 260 Вт. Температура испарения фреона на 5°С ниже температуры конденсации этана. Конденсируется фреон при 30°С, переохлаждения жидкого фреона нет, цикл сухой. Определить степень сжатия фреона в компрессоре (отношение давления конденсации к давлению испарения) и расход воды в конденсаторе фреона при нагревании ее на 8 °С.

Скачать решение задачи 11.14 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.15 (задачник Павлов, Романков). Сжатый до рабс = 10 МПа воздух охлаждается в испарителе двухступенчатой аммиачной холодильной установки до температуры, на 5°С превышающей температуру испарения аммиака. После охлаждения сжатый воздух дросселируется до давления рабс = 0,4 МПа. Определить температуру воздуха после дросселирования, если аммиак испаряется под давлением рабс = 0,042 МПа.

Скачать решение задачи 11.5 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.16 (задачник Павлов, Романков). Определить по диаграмме Т-S интегральный джоуль-томсоновский эффект при дросселировании воздуха до 1 кгс/см2 а) при начальной температуре воздуха 15°С и начальном давлении 50 кгс/см2; б) при начальной температуре воздуха -50°С и начальном давлении 50 кгс/см2; 

Скачать решение задачи 11.16 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.17 (задачник Павлов, Романков). Определить затрату энергии на 1 кг жидкого воздуха, получаемого по простому регенеративному циклу, при следующих условиях: а) начальная температура воздуха 15 °С, давление сжатия 50 кгс/см2; б) начальная температура 15 °С, давление сжатия 200 кгс/см2. Расширение в обоих случаях производится до 1 кгс/см2. Потери холода от недорекуперации и в окружающую среду не учитывать.

Скачать решение задачи 11.17 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.18 (задачник Павлов, Романков). Определить сжижаемую долю воздуха и расход энергии на 1 кг жидкого воздуха в простом регенеративном цикле при начальной температуре воздуха 30 °С и давлении сжатия рабс = 200 кгс/см2. Общие потери холода 10,5 кДж на 1 кг перерабатываемого воздуха.

Скачать решение задачи 11.18 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.19 (задачник Павлов, Романков). Определить расход энергии на 1 кг жидкого воздуха при дросселировании воздуха с 200 до 1 кгс/см2 в цикле с предвари¬тельным аммиачным охлаждением до -50°С. Удельная холодопроизводительность аммиачной холодильной установки 4820 кДж на 1 кВт-ч. Потери холода от недорекуперации и в окружающую среду не учитывать. Начальная температура воздуха 15 °С.

Скачать решение задачи 11.19 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.20 (задачник Павлов, Романков). Определить сжижаемую долю воздуха и расход энергии на 1 кг жидкого воздуха в установке, работающей с циркуляцией воздуха под давлением. Давление сжатия рабс = 200 кгс/см2; промежуточное давление рабс = 50 кгс/см2; низкое давление 1 кгс/см2; М = 0,2; начальная температура воздуха 25 °С. Потери холода не учитывать.

Скачать решение задачи 11.20 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.21 (задачник Павлов, Романков). Определить потребляемую мощность и количество жидкого воздуха, получаемого в цикле среднего давления с отдачей внешней работы, при переработке 300 м3/ч воздуха (при 09С и 760 мм рт. ст.). Воздух сжимается до 40 кгс/см2; температура воздуха перед детандером -80°С; температура воздуха после компрессора (перед входом в теплообменник) 30 °С; доля воздуха, направляемого в детандер 0,8. Определить также расход энергии на 1 кг жидкого воздуха. Общие потери холода принять в размере 11,5кДж на 1 кг перерабатываемого воздуха.

Скачать решение задачи 11.21 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.22 (задачник Павлов, Романков). Определить расход энергии на 1 кг жидкого воздуха в цикле высокого давления с отдачей внешней работы при сжатии воздуха до 200 кгс/см2 и давлении после детандера 8 кгс/см2; М = 0,5. Общие потери холода 14,7 кДж на 1 кг перерабатываемого воздуха. Начальная температура воздуха 30 0С.

Скачать решение задачи 11.22 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.23 (задачник Павлов, Романков). При испытании турбодетандера установлено, что воздух в нем расширяется от 4 до 1,2 кгс/см2, причем от турбодетандера отводилась мощность в 4 кВт и через него проходило 650 кг/ч. Определить термодинамический к. п. д. турбодетандера. Сжатый воздух поступал в турбодетандер при 114 К.

Скачать решение задачи 11.23 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.24 (задачник Павлов, Романков). Определить расход энергии на 1 кг жидкого воздуха в цикле низкого давления с турбодетандером, если известно, что компрессором сжимается 6000 м3/ч воздуха (при нормальных усло¬виях) до рабс = 7 кгс/см2. Турбодетандер отдает мощность 55 кВт. Потери от недорекуперации и в окружающую среду составляют 6,3 кДж на 1 м3 сжимаемого воздуха (при нормальных условиях). Для компрессора изотермический к. п. д. принять равным 0,7. Воздух поступает в установку при 35 С. В турбодетандер направляется 80% перерабатываемого воздуха. Коэффициент испарения а = 1,25.

Скачать решение задачи 11.24 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.25 (задачник Павлов, Романков). Сколько кубических метров воздуха необходимо переработать для получения 200 м3 кислорода 99% чистоты, если отбросный азот содержит 10% кислорода?

Скачать решение задачи 11.25 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.26 (задачник Павлов, Романков). По практическим данным, потери холода составляют 335 кДж с 1 м2 наружной поверхности кожуха теплоизолирующего цилиндрического бака, заполненного жидким метаном. Внутренние размеры бака: D = Н = 1,1 м. Бак окружен со всех сторон изоляцией толщиной 300 мм. Определить время испарения всей жидкости, если вначале бак был залит полностью. Плотность жидкого метана 415 кг/м3.

Скачать решение задачи 11.26 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.27 (задачник Павлов, Романков). Определить затрату энергии при получении 1 кг жидкого метана по простому регенеративному циклу. Метан сжимается до давления 150кгс/см2. Температура метана после компрессора 300 К. Диаграмму Т-S для метана см. [11.8].

Скачать решение задачи 11.27 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.28 (задачник Павлов, Романков). Определить расход энергии при получении 1 кг жидкого метана в цикле с предварительным аммиачным охлаждением до -45 С при давлении сжатия метана 150 кгс/см2. Удельная холодопроизводительность аммиачной холодильной установки 4820 кДж/(кВт-ч).

Скачать решение задачи 11.28 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 11.29 (задачник Павлов, Романков). В установке для получения газообразного кислорода, работающей по циклу среднего давления с отдачей внешней работы, давление поступающего воздуха 20 кгс/см2. Недорекуперация составляет 8°С, потери холода в окружающую среду 8,38 кДж на 1 м3 перерабатываемого воздуха. В детандере воздух расширяется от 20 кгс/см2 (при 140 К) до 6 кгс/см2, к. п. д. детандера 0,65. Определить долю воздуха, направляемого в детандер, пренебрегая эффектом дросселирования воздуха от 6 до 1 кгс/см2.

Скачать решение задачи 11.29 (задачник Павлов, Романков)

 

Задачи на режим течения

Задача №1.

Определить режим течения жидкости в межтрубном пространстве теплообменника типа «труба в трубе» (рис. 1) при следующих условиях: внутренняя труба теплообменника имеет диаметр dвнут. мм, наружная Dнар. мм; массовый расход жидкости M кг/ч, плотность жидкости ? кг/м3, динамический коэффициент вязкости ?=1,2.10-3 Па.с.

Данные по вариантам:

*) Первое число обозначает наружный диаметр трубы, второе – толщину стенки.

Труба в трубе

Рис. 1.



Задача № 2.
Жидкость, имеющая плотность р кг/м3 и динамический коэффициент вязкости ? Па.с, из бака с постоянным уровнем 1 самотеком поступает в реактор 2 (рис.2). Определить какое количество жидкости (при полностью открытом кране) может поступить из бака в реактор. Уровень жидкости в баке находится на Н м выше ввода жидкости в реактор. Трубопровод выполнен из алюминиевых труб с внутренним диаметром dвнут. мм. Общая длина трубопровода, включая местные сопротивления L м. На трубопроводе имеются три колена и кран. В баке и реакторе давление атмосферное.

Данные по вариантам.

Жидкость, имеющая плотность рРис. 2.



Задача № 3.

Воздух подогревается в трубном пространстве двухходового кожухотрубчатого теплообменника с t1 0C до t2 0C при среднем давлении (абсолютном) 810 мм рт.ст. Объемный расход воздуха при нормальных условиях (00С и 760 мм рт.ст.) составляет v0 м3/ч. Общее число труб – 450, на один ход трубного пространства – 225. Диаметр труб равен 38х2 мм. В межтрубное пространство подается насыщенный водяной пар под давлением (абсолютным) Рабс кгс/см2.
Определить необходимую поверхность теплообмена и длину трубчатки. Принять коэффициент теплопередачи равным коэффициенту теплоотдачи воздуха.

Данные по вариантам.

   

Задачи Павлов, Романков раздел 4 часть 2

Задача 4.27 (задачник Павлов, Романков). Воздух атмосферного давления нагревается насыщенным водяным паром в кожухотрубчатом конденсаторе с трубками диаметром 25x2 мм. Средняя температура воздуха 60 °С. Сравнить коэффициенты теплопередачи для двух случаев: 1) воздух про­ходит по трубам со скоростью 10 м/с (L/d> 50), греющий пар конденсируется в межтрубном пространстве (рис. 4.22, а); 2) воздух проходит по межтрубному пространству, снабженному поперечными перегородками. Скорость воздуха в вырезе перегородки (в самом узком сечении пучка труб) 10 м/с (рис. 4.22, б), греющий пар конденсируется в трубах. Принять коэффициент теплоотдачи пара 11600 Вт/(м2-К).

Скачать решение задачи 4.27 (задачник Павлов, Романков)

Условие к задаче 4.19 (задачник Павлов, Романков)

Задача 4.28 (задачник Павлов, Романков). При теплообмене двух турбулентных потоков (Rе > > 10000) у первого потока а1 =230 Вт/(м2-К), у второго а2 = 400 Вт/(м2-К). Во сколько раз увеличится коэффициент теп­лопередачи, если скорость первого потока возрастет в 2 раза, а скорость второго - в 3 раза (при прочих неизменных условиях)? Термическое сопротивление стенки не учитывать.

Скачать решение задачи 4.28 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.29 (задачник Павлов, Романков). Определить коэффициент теплоотдачи для 98 % серной кислоты, проходящей по кольцевому (межтрубному) пространству горизонтального теплообменника типа «труба в трубе» со скоростью 0,9 м/с. Средняя температура кислоты 72 °С, средняя температура Стенки 58°С. Наружная труба теплообменника имеет диаметр 54X4,5 мм, внутренняя -26X3 мм.

Скачать решение задачи 4.29 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.30 (задачник Павлов, Романков). Четыреххлористый углерод нагревается в трубном пространстве горизонтального кожухотрубчатого теплообменника. Средняя температура четыреххлористого углерода 26 °С, скорость его в трубах 0,15 м/с. Средняя температура поверхности загрязнения труб, соприкасающейся с четыреххлористым углеродом, 34 9С. Диаметр труб 25X2 мм. Определить коэффициент тепло­отдачи четыреххлористого углерода.

Скачать решение задачи 4.30 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.31 (задачник Павлов, Романков). Через трубное пространство кожухотрубчатого тепло­обменника прокачивается раствор хлористого кальция (23,8 %), который нагревается при средней температуре -20 °С. Скорость рассола в трубах 0,5 м/с, средняя температура поверхности стенки, соприкасающейся с раствором, -10 °С. Коэффициент объемного расширения рассола 0,35-10-3 К-1, внутренний диаметр труб 0,021 м, длина труб 4 м. Определить коэффициент теплоотдачи для рассола.

Скачать решение задачи 4.31 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.32 (задачник Павлов, Романков). Раствор хлористого натрия [21,2 % (масс.)] нагревается в трубном пространстве кожухотрубчатого теплообменника от -15 до -12 °С. Внутренний диаметр труб 21 мм, длина труб 3 м. Скорость рассола в трубах 0,3 м/с. Средняя температура поверхности загрязнения стенки, соприкасающейся с рассолом, tст = -6,5 °С. Определить коэффициент теплоотдачи от рассола к стенке. Коэффициент объемного расширения рассола  0,35*10-3 К'1.

Скачать решение задачи 4.32 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.33 (задачник Павлов, Романков). Этилацетат охлаждается в трубном пространстве горизонтального кожухотрубчатого теплообменника. Внутренний диаметр труб 21 мм, длина труб 3 м. Средняя температура охлаждаемого этилацетатаtср =50 °С, средняя температура поверхности загрязнения стенки со стороны этилацетата tст = 40 °С. Скорость этилацетата 0,04 м/с. Определить коэффициент теплоотдачи от этилацетата к стенке. Коэффициент теплопроводности К = 0,1128 Вт/(м-К).

Скачать решение задачи 4.33 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.34 (задачник Павлов, Романков). Бензол охлаждается в трубах горизонтального кожухо­трубчатого теплообменника. Внутренний диаметр труб 21 мм, длина труб 4 м. Средняя температура охлаждаемого бензола 50°С, средняя температура поверхности загрязнения стенки со стороны бензола tст = 30 С. Скорость бензола 0,05 м/с. Определить коэффициент теплоотдачи от бензола к стенке.

Скачать решение задачи 4.34 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.35 (задачник Павлов, Романков) В вертикальном кожухотрубчатом теплообменнике бензол прокачивается через трубы снизу вверх при охлаждении от 70 до 30 °С. Внутренний диаметр труб 21 мм, высота труб 4 м. Скорость бензола 0 05 м/с. Средняя температура поверхности загрязнения стенки со стороны бензола 30 °С. Определить коэффициент теплоотдачи от бензола к вертикальной поверхности стенки.

Скачать решение задачи 4.35 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.36 (задачник Павлов, Романков). Вода нагревается в условиях свободного движения. Наружный диаметр горизонтальных труб 76 мм. Определить коэффициент теплоотдачи, если температуру поверхности трубы принять равной 45 °С. Средняя температура воды 25 °С.

Скачать решение задачи 4.36 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.37 (задачник Павлов, Романков). В условиях свободной конвекции охлаждается толуол. Средняя температура толуола 50 °С. Диаметр горизонтальных труб 38x2 мм. Температура наружной поверхности загрязнения труб, соприкасающейся с толуолом 30 °С. Определить коэффицент теплоотдачи толуола.

Скачать решение задачи 4.37 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.38 (задачник Павлов, Романков). Вертикальный кожухотрубчатый теплообменник состоит из 91 трубы диаметром 57X3 мм, высогой 4 м. По внутренней поверхности труб стекает пленкой вода в количестве 52 м3/ч, которая нагревается от 18 до 25 °С. Средняя температура внутренней поверхности труб 26 °С. Определить коэффициент теплоотдачи.

Скачать решение задачи 4.38 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.39 (задачник Павлов, Романков). По вертикальной стенке пленочного холодильника сте­кает пленкой 60% серная кислота в количестве 2,1 дм3/с на 1 м ширины стенки. Высота холодильника 5 м. Средняя температура поверхности стенки 24 °С, средняя температура кислоты 50 °С. Вычислить коэффициент теплоотдачи для кислоты, если коэффициент теплопроводности ее равняется 0,43 Вт/(м-К).

Скачать решение задачи 4.39 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.40 (задачник Павлов, Романков). Вычислить коэффициент теплоотдачи кипящего под атмосферным давлением 20 % водного раствора хлористого натрия. Разность температур греющей поверхности и кипящего раствора 10 К- Для кипящего раствора a =0,658 Вт/(м-К).

Скачать решение задачи 4.40 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.41 (задачник Павлов, Романков). В кубе ректификационной колонны под атмосферным давлением внутри вертикальных труб высотой 4 м кипит толуол с небольшим содержанием бензола (наличие бензола не учитывать). Диаметр труб 25x2 мм. Определить коэффициент теплоотдачи к кипящему толуолу. Принять температуру поверхности загрязнения стенки со стороны толуола 125,3 °С.

Скачать решение задачи 4.41 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.42 (задачник Павлов, Романков). В межтрубном пространстве вертикального кожухотрубчатого теплообменника, состоящего из 261 трубы диаметром 25x2 мм, конденсируется под атмосферным давлением 4 т/ч насыщенного пара метилового спирта. Определить коэффициент теплоотдачи.

Скачать решение задачи 4.42 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.43 (задачник Павлов, Романков). Насыщенный водяной пар конденсируется на наружной поверхности пучка горизонтальных труб. Наружный диаметр труб 38 мм. Расположение труб шахматное. Расчетное число труб по высоте 11. Температура конденсации 160 °С. Определить средний коэффициент теплоотдачи, приняв температуру наружной поверхности труб 152 °С. Пар содержит 0,5 относительных % воздуха.

Скачать решение задачи 4.43 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.44 (задачник Павлов, Романков). Метиловый спирт (100%) нагревается в трубном пространстве одноходового кожухотрубчатого теплообменника от 15 до 42 °С. Противотоком в межтрубном пространстве течет вода, которая охлаждается от 90 до 40 °С. Теплообменник с ко­жухом 400 мм состоит из 111 стальных труб диаметром 25x2 мм. Скорость метилового спирта в трубах 0,75 м/с. Коэффициент тепло­отдачи для воды 840 Вт/(м2-К), суммарная тепловая проводимость стенки и обоих загрязнений стенки 1700 Вт/(м2-К), средняя температура поверхности загрязнения, соприкасающейся со спиртом, 38 °С. Определить требуемую площадь поверхности теплообмена.

Скачать решение задачи 4.44 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.45 (задачник Павлов, Романков). Воздух подогревается в трубном пространстве одноходового кожухотрубчатого теплообменника с 20 до 90 °С при среднем абсолютном давлении 810 мм рт. ст. Расход воздуха, считая при нормальных условиях, составляет 7770 м3/ч. В теплообменнике 197 труб диаметром 38x2 мм. В межтрубное простран­ство подается насыщенный водяной пар под абсолютным давлением 2 кгс/см2 (~0,2 МПа). Коэффициент теплоотдачи пара 10 000 Вт/(м2-К), суммарная тепловая проводимость стенки и обоих ее загрязнений 1700 Вт/(ма-К). Определить требуемую площадь поверхности теплообмена.

Скачать решение задачи 4.45 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.46 (задачник Павлов, Романков). Воздух атмосферного давления в количестве 5200 м3/ч (при нормальных условиях) нагревается в трубном пространстве кожухотрубчатого теплообменника с 2 до 90 °С. Число труб 111. Диаметр труб 38X2 мм. Абсолютное давление греющего водяного пара 2 кгс/см2 (~0,2 МПа). Определить требуемую длину труб и расход греющего пара, если его влажность 6%. Принять К=авозд.

Скачать решение задачи 4.46 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.47 (задачник Павлов, Романков). По змеевику проходит 1,5 т/ч толуола, охлаждающегося от 90 до 30 °С. Охлаждение (противотоком) проводится водой, нагревающейся от 15 до 40 °С. Труба змеевика стальная диаметром 57X3,5 мм; аводы =580 Вт/(м2-К). Диаметр витка змеевика 0,4 м. Определить необходимую длину змеевика и расход воды. Термическое сопротивление стенки и ее загрязнений при­нять равным 0,0007 (м2-К)/Вт, а отношение Рг/Ргст для толуола равным 0,75.

Скачать решение задачи 4.47 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.48 (задачник Павлов, Романков). В теплообменнике типа «труба в трубе», состоящем из двух концентрических труб; внутренней диаметром 44,5X3,5 мм и наружной диаметром 89x5 мм, охлаждается от 70 до 30 С толуол в количестве 1900 кг/ч. Толуол проходит по кольцевому пространству между наружной и внутренней трубой; по внутрен­ней протекает охлаждающая вода, нагревающаяся от 14 до 21 С. Средняя температура поверхности загрязнения со стороны толуола 26 °С, со стороны воды 20 °С. Определить коэффициент теплопередачи. Учесть термические сопротивления загрязнений стенки со стороны толуола и со стороны воды (среднего качества). Расчет сделать: а) без учета влияния Рг/Ргст; б) с учетом влияния Рг/Ргст.

Скачать решение задачи 4.48 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.49 (задачник Павлов, Романков). Вертикальная стенка выпарного аппарата покрыта слоем изоляции [К =0,12 Вт/(м-К)] толщиной 45 мм. Температура кипящего раствора 12 °С, температура воздуха в помещении 20 С. Определить потерю теплоты излучением и конвекцией с 1 м в 1 ч, принимая температуру поверхности стенки, соприкасающейся с кипящим раствором, равной температуре последнего.

Скачать решение задачи 4.49 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.50 (задачник Павлов, Романков). По горизонтальному паропроводу диаметром 51 Х2,5 мм, длиной 50 м проходит насыщенный пар под давлением рабс= 4 кгс/см2 (~0,4 МПа). Определить количество конденсата, образующегося в течение суток в неизолированном трубопроводе. Температура воздуха в цехе 15°С.

Скачать решение задачи 4.50 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.51 (задачник Павлов, Романков). Во сколько раз уменьшится потеря теплоты, если паропровод, рассматриваемый в предыдущей задаче, покрыт тепло­изоляционным слоем толщиной 40 мм с коэффициентом теплопроводности 0,093 Вт/(м-К).

Скачать решение задачи 4.51 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.52 (задачник Павлов, Романков). Аппарат изолирован слоем шамотного кирпича толщиной 125 мм [К =0,68 Вт/(м-К)] и слоем изоляционной массы [К = 0,12 Вт/(м-К)]. Температура наружной поверхности металлической стенки аппарата 500 °С, Найти достаточную толщину изоляционного слоя, чтобы температура его наружной поверхности не превышала 50 °С при температуре воздуха в цехе 25 °С.

Скачать решение задачи 4.52 (задачник Павлов, Романков)

 

Задача 4.53 (задачник Павлов, Романков). В сушилке, вдоль ее плоской стенки длиной 6 м, прохо­дит со скоростью 2,5 м/с горячий воздух атмосферного давления, имеющий среднюю температуру 85 °С. Стальная стенка сушилки толщиной 5 мм изолирована снаружи слоем теплоизоляции тол­щиной 30 мм. Температура воздуха в помещении 18 °С. Опреде­лить количество теплоты, теряемой в 1 ч с 1 м2 стенки сушилки путем конвекции и излучением. Учесть тепловую проводимость загрязнения внутренней стенки сушилки.

Скачать решение задачи 4.53 (задачник Павлов, Романков)

   

Решение задач

Задача 1 По горизонтальному паропроводу диаметром 51*2,5 мм, длиной 50 м проходит насыщенный пар под давлением Рабc =4 кгс/см2. Определить количество конденсата образующего в течение суток в неизолированном трубопроводе. Температура воздуха в цехе 15°С.

 Скачать(214.04 Кб) скачиваний1019 раз(а)

(214.04 Кб) скачиваний1019 раз(а)В сушилке производительностью 500кг/ч (по высушенному материалу) высушивается материал 70% до 10% (считая на общую массу) Показания психрометра атмосферного воздуха 15 и 20°С. Из сушилки выходит 45°С и относительной влажностью 50%. Потеря тепла в сушилке и в калорифере составляет 8% от расхода тепла в теоретической сушилке. Определить площадь поверхности нагрева калорифера и расхода греющего пара, если он имеет давление Рабc=0,2МПа и влажность 5%. Коэффициент теплопередачи в калорифере 35Вт/(м2 · К)

Скачать(214.04 Кб) скачиваний1019 раз(а)

(214.04 Кб) скачиваний1019 раз(а)Определить коэффициент теплоотдачи для кипящего под атмосферным давлением 30% водного раствора хлористого кальция. Разность температур греющей поверхности и кипящего раствора 12К.

Скачать(18.48 Кб) скачиваний776 раз(а)

(18.48 Кб) скачиваний776 раз(а)В двухкорпусной выпарной установке упаривается 1800 кг/ч водного раствора с начальной концентрацией 10 % (масс.) Конечная концентрация раствора в 1 корпусе - 15%, во 2 - 30%. Температура кипения в 1 корпусе 108?С, во 2 - 95?С. Определить сколько воды испаряется во 2 корпусе за счёт самоиспарения и какой это составит процент от общего количества воды, испаряющейся во 2 корпусе.

Скачать(34.46 Кб) скачиваний887 раз(а)

(34.46 Кб) скачиваний887 раз(а)В кожухотрубном теплообменнике по трубам диаметром 46*3 мм проходит со скоростью 0,7 м/с вода, которая нагревается. Определить коэффициент теплоотдачи, если средняя температура поверхности стенки соприкасающейся с водой, 90 ? С, а средняя температура воды 46?С.

Скачать(34.46 Кб) скачиваний887 раз(а)

(34.46 Кб) скачиваний887 раз(а)По горизонтальному паропроводу диаметром 51*2,5 мм, длиной 50 м проходит насыщенный пар под давлением  Рабс=4 ат. Определить количество конденсата, образующегося в течение суток в неизолированном трубопроводе. Температура воздуха в цехе15 градусов.

Скачать(14.35 Кб) скачиваний746 раз(а)

(14.35 Кб) скачиваний746 раз(а)Определить диаметр трубопровода при расходе воды 4 м?/с и скорости вытекания ее 1,55 м/с

Скачать(267.23 Кб) скачиваний795 раз(а)

(267.23 Кб) скачиваний795 раз(а)Определить объемный КПД поршневого насоса двойного действия, имеющего производительность 20 м?/ч жидкости, число оборотов 60 об/мин. Диаметр плунжера 120 мм, диаметр штока 90 мм, радиус кривошипа 132 мм.

Скачать(267.23 Кб) скачиваний795 раз(а)

(267.23 Кб) скачиваний795 раз(а)Найти минимальный диаметр частиц осажденных в отстойнике для белых щелоков. Плотность взвешенных частиц 2650 кг/м? скорость стесненного осаждения  м/с, концентрация щелока 108 г/л NaOH.

Скачать(267.23 Кб) скачиваний795 раз(а)

(267.23 Кб) скачиваний795 раз(а)Определить эквивалентный диаметр   межтрубного пространства трубчатого теплообменника при продольном протекании в нем жидкости (рис.3), если внутренний диаметр кожуха теплообменника D = 1м; внешний диаметр трубок, по которым движется охлаждаемая среда – d, число таких трубок-n.

Скачать

Определить диаметр Д, отстойника непрерывного действия для отстаивания  частиц в воде (рис.3), если: V- производительность отстойника, диаметр наименьших частиц, подлежащих отстаиванию, плотность среды(воды), м - динамический коэффициент вязкости

Скачать(2.4 Мб) скачиваний719 раз(а)

(2.4 Мб) скачиваний719 раз(а)Динамический коэффициент жидкости µ равен 12 Пз. Определить кинематический коэффициент вязкости в трех системах единиц измерения, если объемный коэффициент жидкости ? равен 1200 кг/м3.

Скачать(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)

(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)В поверхностном конденсаторе паровой турбины суммарный расход охлаждающей воды Q = 6 л/с проходит по n = 120 параллельным трубкам, между которыми движется конденсируемый пар. Каков максимально допустимый диаметр трубок d, при котором в них еще будет развитое турбулентное движение (Re ? 10000), обеспечивающее лучшую теплоотдачу, чем ламинарное. Температура воды t= 12 оС.

Скачать(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)

(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)Определить вакуум Рв, создаваемый водоструйным насосом в полости А, если диаметры сопла на входе d1 и выходе d2 равны 20 и 6,5 мм, соответственно. Избыточное давление воды перед соплом Ризб = 0,35 бар = 0,35·105 Па, расход воды Q = 1,3 м3/ч = 3,61·10-4 м3/с. Гидравлическими потерями пренебречь. Определить коэффициенты расхода, скорости, сжатия и сопротивления при истечении жидкости из бака в атмосферу через боковое отверстие в тонкой стенке диаметром d = 10 мм под напором Н = 1,7 м, если расход равен Q = 0,25 л/с = 0,25·10-3 м3/с, а координаты центра одного из сечений струи: х = 2,5 м, y = 1 м.

Скачать(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)

(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)Определить максимальный диаметр сферических частиц d кристалла плотностью ?т = 2 г/см3 = 2000 кг/м3, которые могут быть унесены восходящим потоком жидкости (глицерин), движущимся в аппарате диаметром D = 0,15 м с расходом Q = 3,0 л/с = 3·10-3 м3/с. Температура жидкости t = 18 оС.

Скачать(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)

(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)Определить напор, развиваемый насосом, если при расходе воды Q = 36 м3/ч = 0,01 м3/с манометр, установленный на напорной трубе, показывает Рм = 3,0 кг/см2, а вакуумметр, установленный на всасывающей трубе, показывает Рв = 310 мм рт. ст. Диаметр всасывающего и нагнетающего патрубков насоса соответственно равны d1 = 105 мм и d2 = 90 мм, расстояние по вертикали между точками присоединения манометра и вакуумметра z = 320 мм, высота расположения манометра относительно точки его присоединения zм = 400 мм.

Скачать(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)

(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)Определить полный напор, который должен развивать насос при питании горячей водой парового котла с избыточным давлением Рк = 28 бар = 28·105 Па, если уровень воды в барабане котла на h = 8 м выше уровня воды в закрытом питательном баке с избыточным давлением Рн = 0,4 бар = 0,4·105 Па. Полную потерю напора в трубопроводах принять равной ?h = 2,2 м.

Скачать(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)

(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)Определить основные размеры и гидравлическое сопротивление циклона для улавливания из газа (окись углерода) частиц пыли (известняк). Наименьший диаметр улавливаемых частиц d = 8 мкм. Производительность циклона V = 12000 нм3/ч = 3,33 нм3/с. Температура проходящего через камеру газа t = 300 оС.

Скачать(108.68 Кб) скачиваний931 раз(а)

   

Решение задач Павлов, Романков глава 6

Пример 6.6. Вычислить коэффициент диффузии сероводорода в воде при 50 °С.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.6(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.9. Определить коэффициент массопередачи в водяном скруббере при поглощении из газа диоксида углерода по следующим данным. В скруббер поступает 6000 м3/ч газовой смеси, счи­тая при атмосферном давлении и при рабочей температуре. На скруббер подается 700 м3/ч чистой воды. Начальное содержание диоксида углерода в газе 30% (об.), конечное (в верху скруб­бера) 0,3% (об.). Давление в скр.уббере рабо = 20 кгс/см2. Температура 20 °С. В нижнюю часть скруббера загружено 4 т керамических колец 50x50X5 мм. Выше загружено 20 т колец 35x35x4 мм. Коэффициент смоченности считать равным единице.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.9

Пример 6.13. Из критериального уравнения  (6.45) вывести расчетную формулу для определения числа единицы переноса по газовой фазе.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.13(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.4. В массообменном аппарате, работающем под дав­лением рабс = 4 кгс/см2, коэффициенты массоотдачи имеют следующие   значения. Равновесные составы газовой и жидкой фаз характеризуются за­коном Генри . Определить: а) коэффициенты массопередачи Ку и Кх; б) во сколько раз диффузионное сопротив­ление жидкой фазы отличается от диффузионного сопротивления газовой фазы:

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.4(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.2. Воздух атмосферного давления при температуре 40 °С насыщен водяным паром. Определить парциальное давление воздуха, объемный и массовый % пара в воздушно-паровой смеси и его относительную массовую концентрацию, считая оба компо­нента смеси идеальными газами. Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Определить также плотность воздушно- паровой смеси, сравнить ее с плотностью сухого воздуха.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.2(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.1. Жидкая смесь содержит 65%   (мол.) толуола и 35% (мол.) четыреххлористого углерода (ч. х. у.). Определить относительную массовую концентрацию толуола  и его объемную массовую концентрацию Сх, (в кг/м3).

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.1(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.5. В массообменном аппарате - абсорбере коэффициент массопередачи Ку=12кмоль/м2ч кмоль/м3 Инертный газ (не переходящий   в   жидкость) - азот.   Давление   рабс   в аппарате 750 мм рт. ст., температура 30 °С. Определить значения коэффициента массопередачи Ку в следующих единицах.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.5(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

 Пример 6.11. Определить теоретически минимальный расход жидкого поглотителя с мольной массой 260 кг/кмоль, необходи­мый для полного извлечения пропана и бутана из 2000 м?/ч (счи­тая при нормальных условиях) газовой смеси. Содержание про­пана в газе 20% (об.), бутана 15% (об.). Температура в абсорбере 40°С, абсолютное давление 3 кгс/сма (294 кПа). Раствори­мости бутана и пропана в поглотителе характеризуются законом Рауля.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.11(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.14. В скруббере с насадкой из керамических колец 50x50x5 мм (навалом) производится поглощение диоксида углерода водой из газа под давлением рабс = 20 кгс/см2 (2 МПа) при температуре 20 °С. Средняя мольная масса 25 кг/кмоль, динамический коэффициент вязкости газа при рабочих условиях 1,3 ·10-5 Па-с, коэффициент диффузии СО2 в инертной части газа 1,7 ·106м2/с. Средняя фиктивная скорость газа в скруббере 0,05 м/с, плотность орошения (фиктивная скорость жидкости) 0,07 м3/(м2-с). Определить общую высоту единицы переноса, принимая коэффициент смоченности насадки равным единице.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.14(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.10. В скруббере аммиак поглощается водой из газа под атмосферным давлением. Начальное содержание аммиака в газе 0 04 кмоль/кмоль инертного газа. Степень извлечения равна 92%. Вода, выходящая из скруббера, содержит аммиака 0,02 кмоль/кмоль воды. Путем отвода теплоты в скруббере поддерживается постоянная температура.Данные о равновесных концентрациях аммиака в жидкости и газе при температуре поглощения приведены в табл. 6.4. Определить требуемое число единиц переноса:  1) графическим построением; 2) методом графического интегрирования.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.10(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.7. Определить расход серной кислоты для осушки воздуха при следующих данных. Производительность скруббера 1000 м3/ч (считая на сухой воздух при нормальных условиях). Начальное содержание влаги в воздухе 0,02 кг/кг сухого воз­духа, конечное содержание 0,01 кг/кг сухого воздуха. Началь­ное содержание воды в кислоте 0,8 кг/кг моногидрата, конечное содержание 1,8 кг/ кг моногидрата. Осушка воздуха производится при атмосферном давлении.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.7(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.8. Скруббер для поглощения паров ацетона из воздуха орошается водой в количестве 15450 кг/ч. Средняя температура в скруббере 20 °С. Через скруббер пропускается под атмосферным давлением смесь воздуха с парами ацетона, содержащая 1,8% (об.) ацетона. Чистого воздуха в этой смеси содержится 5400 м3/ч (считая на нормальные условия). В скруббере улавливается 98% ацетона.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.8(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

Пример 6.15. По данным примера 6.8 определить число единиц переноса в абсорбере с учетом обратного (продольного) перемешивания.

Скачать пример (Павлов, Романков) 6.15(275.04 Кб) скачиваний854 раз(а)

   

Cтраница 1 из 4

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