Задачи ПАХТ разные

Раздел VI Теплопередача

Задача VI.1. Определить коэффициент теплопроводности сухого воздуха при атмосферном давлении и температуре 80°С, если его удельная теплоемкость при постоянном давлении равна ср = 0,244 ккал/(кг-град) и динамическая вязкость м = 0,021 спз.

Скачать решение задачи VI.1 (задача ПАХТ)

Задача VI.2. Определить теплопроводность жидкого гептана при температуре 20°С.

Скачать решение задачи VI.2 (задача ПАХТ)

Задача VI.3. Стенки печи построены из огнеупорного и строительного кирпича с коэффициентами теплопроводности логн = 0,45 Дж/(м-сек-град) и лстр = 0,35 Дж/(м-сек-град). Толщина кладки составляет соответственно 120 и 200 мм.
Определить потери в окружающую среду, а также температуру на границе обоих слоев, если температура внутренней стенки печи составляет 1200°С, а наружной стенки 150°С (рис. VI-1).

Изменение температуры по толщине стенки

Рис. VI-I. Изменение температуры по толщине стенки (к задачи VI. 3).

Скачать решение задачи VI.3 (задача ПАХТ)

Задача VI.4. Внутренняя стенка печи толщиной 120 мм выложена из огнеупорного кирпича, наружная стенка печи толщиной 160 мм - из обычного кирпича. Режим работы печи стационарен. Температура внутренней стенки печи равна 700°С, наружной 140°С. Для уменьшения потерь тепла наружная поверхность была покрыта теплоизоляционным слоем из окиси магния (Лиз = 0,085 Дж/(м-сек-град)) толщиной 50 мм. После этого температура внутренней поверхности печи стала tВН = 721°С, на границе огнеупорная кладка - кирпич tг = 660° С, на границе кирпич - теплоизоляция tз = 490° С, а на наружной поверхности tн = 95° С. Определить потери тепла печью в обоих случаях (рис. VI-2).

Изменение температуры по толщине стенки

Рис. V1-2. Изменение температуры по толщине стенки (к задачи VI-4).

Скачать решение задачи VI.4 (задача ПАХТ)

Задача VI.5. Определить потери тепла на погонный метр стального трубопровода внутренним диаметром dвн = 25 мм, изолированного слоем диатомита толщиной 3 см, и распределение температур в этом слое.
Известно, что толщина стенки трубопровода б = 1,5 мм; теплопроводность стали л1 = 39 ккал/(м-сек-град) теплопроводность слоя изоляции л2 = 0,04 + 3*10^5 Дж/(м-сек-град); температура внутренней стенки трубопровода tВн = 520° С, наружной поверхности теплоизоляции tН = 70°С (рис. V1-3).

Распределение температуры в слое теплоизоляции

Рис. V1-3 - Распределение температуры в слое теплоизоляции (к задачи VI.5)

Скачать решение задачи VI.5 (задача ПАХТ)

Задача VI.6. Определить время, необходимое для достижения температуры 250°С в центре свинцовой пластины толщиной 5 см. Пластина нагревается с обеих сторон, причем температура поверхностей поддерживается постоянной и равной 280° С. Удельная теплоемкость металла с=0,032 ккал/(кг-град), плотность р = 11400 кг/м3, теплопроводность л = 30 ккал/(м-сек-град). Начальная температура пластины составляла 20° С.

Скачать решение задачи VI.6 (задача ПАХТ)

Задача VI.7. Распределение температур в плоской стенке толщиной 0,3 м, согласно опытным данным, приближенно описывается уравнением

t = 32 – 18z – 90z^2

Определить: 1) количество тепла (тепловой поток), поступающего к поверхности стенки и покидающего стенку в единицу времени; 2) тепло, аккумулируемое стенкой в единицу времени, и 3) изменение температуры во времени.
Дано: плотность материала стенки р = 1800 кг/м3, коэффициент его теплопроводности л=1,4 Вт/(м-град), удельная теплоемкость с= 1600 Дж/(кг-град) и площадь стенки F = 4 м2.

Скачать решение задачи VI.7 (задача ПАХТ)

Задача VI.8. Определить коэффициент теплоотдачи при протекании 60,6 кг/ч воды по трубопроводу внутренним диаметров d= 14мм и длиной L = 0,7 м. Средняя температура воды tcp = 20°С, температура стенки 60° С.

Скачать решение задачи VI.8 (задача ПАХТ)

Задача VI.9. Определить коэффициент теплоотдачи при протекании воды через охлаждающую рубашку цилиндрического реактора. Наружный диаметр реактора d1 = 1000 мм; внутренний диаметр рубашки d2 = 1100 мм; средняя температура воды tcp = 20° С, температура стенки реактора tcm = 60°С, высота реактора L = 1000 мм; расход охлаждающей воды G = 5 т/ч.

Скачать решение задачи VI.9 (задача ПАХТ)

Задача VI.10. Определить коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на поверхности трубы длиной Н = 2 м, образующей с горизонтальной поверхностью угол b = 60°. Температура стенки tст = 210° С; температура пара t = 220° С.

Скачать решение задачи VI.10 (задача ПАХТ)

Задача VI.11. Определить коэффициент теплопередачи при охлаждении сухого воздуха водой в скруббере с насадкой. Дано: температура воды t' = 15°С; начальная температура воздуха tн = 80° С, конечная tК = 25°С; расход воздуха Gг=12000 кг/ч; расход воды Gж = 8000 кг/ч; диаметр скруббера D = 1,4 м; удельная поверхность насадки g= 65 м2/м3; свободный объем насадки е = 0,68.

Скачать решение задачи VI.11 (задача ПАХТ)

Задача VI.12. Определить коэффициент теплопередачи при кипении 40%-ного раствора NаОН внутри стальной трубы диаметром d=57/50 мм и длиной L = 2,5 м при давлении р = 18350 Н/м2 и температуре tк = 85° С. Для нагревания используется насыщенный водяной пар при t= 111,7°С.

Скачать решение задачи VI.12 (задача ПАХТ)

Задача VI.13. Определить наружную температуру и потери тепла стенкой печи толщиной б = 0,4 м. Температура газов в печи tг = 800°С, температура окружающего воздуха tВ = 20°С, коэффициент теплоотдачи печных газов ат = 30 Вт/(м2-град), средняя теплопроводность стенки л = 1,8 Вт/(м-град), коэффициент теплоотдачи от стенки к окружающей среде ав = 8 Вт/ (м2 • град).

Скачать решение задачи VI.13 (задача ПАХТ)

Задача VI.14. Температура стенки tcm = 278° С в задачае VI.13 слишком высока. Для ее снижения на поверхность трубы может быть нанесен дополнительный теплоизоляционный слой диатомита [лкз = 0,12вт/(м-град)] или улучшена теплоотдача от наружной поверхности трубы путем обдува стенки воздухом. Определить толщину слоя диатомита или скорость воздуха, необходимые для того, чтобы наружная температура стенки не превышала 120°С.

Скачать решение задачи VI.14 (задача ПАХТ)

Задача VI. 15. Определить количество тепла, которое теряется через стенку печи толщиной б = 0,25 м, если известно, что теплопроводность стенки зависит от температуры и изменяется по уравнению л = 0,6(1 + 0,8*10-3t) вт/м2-град Температура газов в печи tТ = 850° С; температура окружающего воздуха ^В = 40°С. Коэффициенты теплоотдачи от газа к стенке и от стенки к воздуху соответственно составляют: аг = 18 Вт/(м2-град) и ав = 9 Вт/(м2-град). Поверхность стенок печи F = 60 м2.

Скачать решение задачи VI.15 (задача ПАХТ)

Задача VI.16. Определить количество тепла, которое поступает в холодильную камеру, построенную из красного кирпича [толщина бк = 0,2 м, теплопроводность лк = 0,7 вт/(м-град)] и изолированную с наружной стороны слоем пробки толщиной 0,1 м [теплопроводность сухой пробки л = 0,07, влажной пробки л2 = 0,15, а промерзшей пробки л3 = 0,35 вт/(м-град)]. Температура внутри камеры tвн = -34° С, а снаружи tК = 28° С. Коэффициент теплоотдачи внутри и снаружи составляет соответственно авн = 5 Вт/(м2- град); ан = 9 Вт/(м2-град). .Точка росы, соответствующая влажности наружного воздуха, tР = 12° С. Определить также распределение температур внутри стенки.

Скачать решение задачи VI.16 (задача ПАХТ)

Задача VI.17. Через проложенный на эстакаде стальной трубопровод длиной 20 м, наружным диаметром 26 мм и внутренним диаметром 21 мм циркулирует расплавленный свинец (температура свинца 400°С, расход 0=18000 г/ч). Трубопровод изолирован асбестовым волокном л1 = 0,11 вт/(м-град). Коэффициент теплоотдачи от расплавленного металла авн = 2000 Вт/(м2-град), а от трубопровода к воздуху (конвекцией и излучением) ан = 15 Вт/(м2-град) теплопроводность стали лс = 45 Вт/(м-град); удельная теплоемкость свинца с = 0,0375 ккал/(кг-град)', температура окружающей среды 20° С. Определить толщину тепловой изоляции, необходимой для того, чтобы свинец не охладился более чем на 5° С.

Скачать решение задачи VI.17 (задача ПАХТ)

Задача VI.18. Определить распределение температур и количество тепла, отдаваемого стальным стержнем (рис. VI-7) цилиндрического сечения, окруженного газом при температуре tГ = 20°С и коэффициенте теплоотдачи а = 9 Вт/(м2-град). Температура /о наружного торца стержня поддерживается постоянной и равной 200° С, а внутренний торец имеет идеальную тепловую изоляцию. Длина стержня L = 0,2 м, диаметр d = 0,01 м, теплопроводность л = 25 Вт/(м-град).

Схема расчета распределения температуры в металлическом стержне

Рис. VI-7 - Схема расчета распределения температуры в металлическом стержне (к задачи VI. 18).

Скачать решение задачи VI.18 (задача ПАХТ)

Задача VI.19. В газопроводе установлена термопара (рис. VI-8), показывающая температуру 400° С. Определить истинную температуру газа tг, если термопара вставлена в металлический чехол, проходящий через стенку трубопровода. Диаметр чехла и = 0,008 м, длина L = 0,15 м, толщина стенки чехла б= 0,002 м; теплопроводность л = 45 вт/(м-ч); коэффициент теплоотдачи газа а = 8 вт/(м2-град)\ температура стенки трубопровода t0 = 100° С.

Схема установки термопары

Рис. V1-8. Схема установки термопары (к задачи VI. 19).

Скачать решение задачи VI.19 (задача ПАХТ)

Задача VI.20. Определить тепловые потери за счет конвекции и излучения для паропровода с наружным диаметром d = 0,2 м. Температура насыщенного пара tП = 280°С, температура окружающей среды tВ = 25°С; степень черноты-материала трубопровода е = 0,8.

Скачать решение задачи VI.20 (задача ПАХТ)

Задача VI.21. Определить потери тепла на 1 м горизонтального паропровода диаметром 60/52,5 мм. Паропровод покрыт слоем изоляции толщиной 40мм [лиз = 0,8вт/(м-град)]. Температура насыщенного пара tи = 220° С, температура окружающей среды tВ = 20° С; степень черноты изоляции е = 0,8.

Скачать решение задачи VI.21 (задача ПАХТ)

Задача VI.22. Определить, во сколько раз уменьшатся тепловые потери в условиях задачи VI. 20, если экранировать паропровод. Диаметр экрана d = 0,3 м, степень его черноты е' = 0,5. Для уменьшения тепловых потерь и ограничения конвекционных токов воздуха пространство между экраном и паропроводом делается замкнутым.

Скачать решение задачи VI.22 (задача ПАХТ)

Задача VI.23. Определить максимальную величину тока, который можно пропускать через нихромовую проволоку диаметром d = 0,2 мм с тем, чтобы ее температура не превышала 800° С. Температура окружающей среды tВ = 20°С; удельное электрическое сопротивление проволоки р = 1,16 ом-мм2/м; степень черноты проволоки е = 0,85.

Скачать решение задачи VI.23 (задача ПАХТ)

 

Раздел V Тепловой баланс

Задача V.1. Найти приблизительное значение теплоемкости 14,4%-ного раствора КСl и сравнить его с величиной, полученной опытным путем [cp = 0,825 ккал/(кг*град)].

Скачать решение задачи V.1 (задача ПАХТ)

Задача V.2. Определить теплоту парообразования этилового спирта при 110° С. Сравнить вычисленные различными методами значения с экспериментальным (r = 7,77*105 дж/кг). Зависимость давления паров этилового спирта от температуры приведена ниже:

Плотности жидкости и пара при р = 3,107 атм составляют соответственно 706 и 4,86 кг/м3. Критическая температура этилового спирта - 243,1° С. Известно также, что при 80° С теплота парообразования спирта равна 200,1 ккал/кг.

Скачать решение задачи V.2 (задача ПАХТ)

Задача V.3. Определить:
а) температуру нагревания воды при растворении безводного едкого кали в количестве, необходимом для образования 15%-ного раствора;
б) количество тепла, необходимого для концентрирования раствора КОН от 15 до 50 вес.%;
в) конечную температуру раствора при смешении 2 кг 50%-ного раствора КОН с 5кг 15%-ного раствора КОН. Потерями тепла можно пренебречь. Начальная температура обоих растворов 20° С.

Скачать решение задачи V.3 (задача ПАХТ)

Задача V.4. В теплообменнике нагревают 1,81 кмоль/ч бутана от 20 до 550° С. Греющим агентом является газ, выходящий из реактора; состав газа (в мольн. долях): бутан х1 = 0,481; пропилен х2 = 0,124; метан х3= 0,124; этилен х4 = 0,094; этан х5 = 0,094; бутилен х6 = 0,0415; водород х7 = 0,0415. Начальная температура газа, поступающего в теплообменник, t’2 = 650° С. Мольная теплоемкость газов изменяется с температурой по закону ср = а + bТ + + сТ2 [в ккал/(кмоль*град)], где Т- абсолютная температура. Константы а, b и с приведены в табл. V-2.

абсолютная температура. Константы а, b и с

Определить температуру греющего агента на выходе из теплообменника.

Скачать решение задачи V.4 (задача ПАХТ)

Задача V.5. Сосуд емкостью V = 6 м3 заполнен раствором при температуре t = 20°С. В сосуд начинают подавать D = 0,006 м3/сек раствора при t1 = 80° С. Определить температуру раствора в сосуде через 10 мин после начала поступления горячего раствора; а также определить, через сколько времени температура в сосуде станет практически равной (в пределах 1%) температуре горячего раствора. Сосуд оборудован мешалкой, обеспечивающей практически полное перемешивание раствора.

Скачать решение задачи V.5 (задача ПАХТ)

Задача V.6. В реакторе вода в количестве М = 5000 кг нагревается острым паром под давлением 2 ат. Определить время, необходимое для достижения температуры 90° С, если расход пара G= 0,50 кг/сек. Начальная температура воды t0=15°С. Потери тепла в окружающую среду принять равными Qп = 15000вт. Найти также закон изменения температуры во времени.Задача VI.1. Определить коэффициент теплопроводности су
хого воздуха при атмосферном давлении и температуре 80°С, если его удельная теплоемкость при постоянном давлении равна ср = 0,244 ккал/(кг-град) и динамическая вязкость м = 0,021 спз.

Скачать решение задачи V.6 (задача ПАХТ)

   

Раздел IV Разделение гетерогенных систем

Задача IV.1. Определить критический диаметр капель масла, осаждающихся в воздухе при температуре 20° С. Плотность капель р1=900 кг/м3; плотность воздуха р2=1,2 кг/м3; вязкость воздуха 1,8*10^-2 спз.

Скачать решение задачи IV.1 (задача ПАХТ)

Задача IV.2. В условиях предыдущего задачи определить скорость осаждения капель масла диаметром 15 мкм под действием силы тяжести.

Скачать решение задачи IV.2 (задача ПАХТ)

Задача IV.3. Определить размеры пылеуловительной камеры, работающей в следующих условиях:Расход очищенного газа Gоб = 2400 м3/ч, диаметр осаждаемых частиц d = 60 мм, плотность частиц 2400 кг/м3, температура газов t = 20 C, вязкость газа 1,8*10^-5 н*сек/м2

Скачать решение задачи IV.3 (задача ПАХТ)

Задача IV.4. Для обеспыливания газа, получаемого при кальцинировании соды, установлен циклон диаметром D=0,74 м. Газ выходит из кальцинатора при температуре 80° С, его расход составляет Qоб =6200 м3/ч. Минимальный диаметр кристаллов Nа2СO3 d = 20 мкм; плотность кристаллов р1= 2700 кг/м3; вязкость газа м=2,11*10^-2 спз. Установить пригодность данного циклона для достижения требуемой очистки газа от пыли.

Скачать решение задачи IV.4 (задача ПАХТ)

Задача IV.5. Для осаждения твердых гранул диаметром 3мкм и плотностью р1=1100 кг/м3 из водной суспензии при температуре 20° С используется центрифуга с ротором диаметром 0,4 м. Центрифуга заполняется суспензией до половины. Определить скорость вращения центрифуги, чтобы разделение могло быть осуществлено за 10 мин.

Скачать решение задачи IV.5 (задача ПАХТ)

Задача IV.6. В опыте по фильтрованию суспензии СаСО3 на фильтре с поверхностью S=500 см2 при постоянном давлении были получены результаты, приведенные ниже:

Определить константы фильтрования а и b.

Скачать решение задачи IV.6 (задача ПАХТ)

Задача IV.7. Используя полученные в предыдущем задачае константы фильтрования, определить время фильтрования 5 м3 суспензии СаСО3, содержащей qтв=5% твердой фазы, на фильтре поверхностью S = 10 м2. Влажность осадка u=40%. Плотность твердой фазы р1=2200 кг/м3, плотность жидкой фазы р2= 1000 кг/м3.

Скачать решение задачи IV.7 (задача ПАХТ)

Задача IV.8. Используя данные задачаов (IV. 6) и (IV. 7), определить удельное сопротивление осадка и сопротивление фильтровальной перегородки, если разность давлений при фильтровании р = 5*10^4 н/м2 при t = 20°С.

Скачать решение задачи IV.8 (задача ПАХТ)

Задача IV.9. По условиям задачи (IV. 7) определить конечную скорость фильтрования, если время фильтрования составляет 2 ч.

Скачать решение задачи IV.9 (задача ПАХТ)

Задача IV.10. На фильтре поверхностью S = 50м2 фильтруют водную суспензию при 20° С. При этом получают 7м3 фильтрата. Из лабораторных опытов, выполненных в тех же условиях, что и на фильтре, известны константы фильтрования: а = 1,44*10^6сек/м2; b = 9*103 сек/м. Определить время промывки осадка водой при температуре 40° С, если расход промывной воды составляет 10 л/м2.

Скачать решение задачи IV.10 (задача ПАХТ)

Задача IV.11. На фильтре поверхностью S = 50 м2 фильтруют суспензию, содержащую qтв = 15% твердой фазы. Влажность осадка u=40%. Определить толщину осадка на фильтре, если продолжительность фильтрования и промывки осадка составила 10 ч; осадок промывают объемом воды, равным 1/5 объема фильтрата. Константы фильтрования а= 1,08*10^5 сек/м2; b = 2,16*10^3сек/м; плотность твердой фазы р1=3000 кг/м3, плотность жидкой фазы р2=1000 кг/м3.

Скачать решение задачи IV.11 (задача ПАХТ)

Задача IV.12. Из опытных данных по фильтрованию суспензии при разности давлений р=9,81*10^4 н/м2 была вычислена необходимая поверхность фильтрования S = 0,35 м2. Подобрать центрифугу, которая позволила бы осуществить фильтрование при тех же условиях, если плотность суспензии рсусп=1200 кг/м3, а толщина слоя осадка в центрифуге принята равной 100 мм.

Скачать решение задачи IV.12 (задача ПАХТ)

Задача IV.13. Рассчитать нутч-фильтр для фильтрования водной суспензии, содержащей qтв = 5% твердой фазы. Влажность осадка u=45%. Производительность фильтра по фильтрату Vф=5 м3/ч. Перепад давления на фильтре р=500 мм рт. ст. Удельное сопротивление осадка r0=9*10^11 м-2, сопротивление фильтровальной перегородки R0 = 2*10^9 м-1; плотность твердой фазыы р1= 2000 кг/м3; плотность жидкой фазы р2 = 1000 кг/м3. Осадок промывают водой при температуре t = 20° С, используя 1 кг воды на 1 кг осадка.

Скачать решение задачи IV.13 (задача ПАХТ)

   

Раздел III Элементы прикладной гидравлики

Задача III.1. Определить силу давления жидкости плотностью р = 1100 кг/м3 на трапециедальную перегородку водослива, расположенную под углом а = 60° к горизонтали (рис. III-2). Длина большего основания трапеции В = 5 м, а меньшего основания b = 3 м; высота перегородки Н = 6 м. Давление на поверхность жидкости такое же, что и с наружной стороны перегородки. Найти также точку приложения равнодействующей силы давления (центр давления).

Длина большего основания трапеции В = 5 м, а меньшего основания b = 3 м; высота перегородки Н = 6 м. Давление на поверхность жидкости такое же, что и с наружной стороны перегородки. Найти также точку приложения равнодействующей силы давления (центр давления).

Скачать решение задачи III.1 (задача ПАХТ)

Задача III.2. Размеры колокола газгольдера, имеющего цилиндрическую форму (рис. III-3), следующие: диаметр D = 10м, высота H0= 6 м, толщина стенки б = 6 мм. Плотность материала, из которого изготовлен газгольдер, рм = 7900 кг/м3. В газгольдере находится синтез-газ: плотность газа при нормальных условиях р0г = 0,38 кг/м3. Минимально допустимый уровень воды по отношению к нижнему краю колокола hмин=50мм. Температура окружающей среды t = 20° С. Определить максимальную емкость газгольдера, а также максимальное и минимальное давление газов в нем.

Скачать решение задачи III.2 (задача ПАХТ)

Задача III.3. Рассчитать вязкость двуокиси серы при 300°С и атмосферном давлении. Вязкость двуокиси серы при 20 и 150°С соответственно равна 1,26-10-2 и 1,86-10-2спз, а критическая температура Ткр = 430°К при критическом давлении Ркр = 77,7 атм. Сравнить вычисленное значение с экспериментальным м= 2,46*10-2спз.

Скачать решение задачи III.3 (задача ПАХТ)

Задача III.4. Рассчитать вязкостъ уксусной кислоты при 40°С. Плотность уксусной кислоты при 40° С равна 1,027 г/см3. Вязкость уксусной кислоты при t1 = 20 и t2 = 100° С сотавляет соответственно м1 = 1,22 спз и м2 = 0,46 спз. Сравнить вычисленные значения м с полученным экспериментально (м= 0,9 спз).

Скачать решение задачи III.4 (задача ПАХТ)

Задача III.5. Жидкость из монтежю А передавливают в открытый сосуд В (рис. III-5). Разность уровней H=8 м (изменением уровня жидкости в монтежю пренебречь). Внутренний диаметр стального трубопровода d = 21 мм.. Коэффициент сопротивления вентиля е принять равным 3,5. Плотность жидкости р = 1100 кг/м3, а ее вязкость м=2,5спз. Определить: а) минимальное давление в монтежю, обеспечивающее перемещение жидкости; б) какому условию должно удовлетворять это давление, чтобы движение жидкости было ламинарным; в) расход жидкости при давлении в монтежю, равном 2,2 ат.

Жидкость из монтежю А передавливают в открытый сосуд В (рис. III-5). Разность уровней H=8 м (изменением уровня жидкости в монтежю пренебречь).

Скачать решение задачи III.5 (задача ПАХТ)

Задача III.6. Определить потерю давления охлаждающей воды, протекающей через свинцовый змеевик, имеющий 40 витков диаметром D= 0,5 м. Внутренний диаметр свинцовой трубы d=12 мм. Средняя температура охлаждающей воды 20° С, а средняя температура внутренней стенки трубы 40° С. Расход охлаждающей воды G = 0,1 кг/сек.

Скачать решение задачи III.6 (задача ПАХТ)

Задача III.7. Под каким давлением должен поступать метан в стальной газопровод с внутренним диаметром 130 мм, чтобы можно было обеспечить подачу G =1,2 кг/сек метана на расстояние l=30 км? Давление метана на выходе из газопровода должно быть р2=2,5 ат, температура 20° С.

Скачать решение задачи III.7 (задача ПАХТ)

Задача III.8. Определить потери давления в кожухотрубчатом одноходовом теплообменнике (рис.III-6), содержащем 253 трубы длиной 3,5 м и диаметром 25/21 мм.
Внутренний диаметр кожуха D = 600 мм. Трубы расположены по вершинам равностороннего треугольника с шагом 32мм. Внутренние диаметры входного и выходного штуцеров 140мм. В межтрубном пространстве установлено 10 перегородок. В трубном пространстве циркулирует водный раствор с плотностью рр = 1100 кг/м3 и вязкостью м = 1,2 спз. Расход раствора G= 40 кг/сек. В межтрубном пространстве циркулирует вода при средней температуре 40° С. Расход воды G' = 50 кг/сек.

пределить потери давления в кожухотрубчатом одноходовом теплообменнике (рис.III-6), содержащем 253 трубы длиной 3,5 м и диаметром 25/21 мм.

Скачать решение задачи III.8 (задача ПАХТ)

Задача III.9. Жидкость вытекает из прямоугольного сосуда 1 в сосуд 2 через круглое отверстие d=2 см. (см. рис. III-7). Разность уровней жидкости в начальный момент H0=2 м. Площади поперечных сечений сосудов S1 = 8 м2, S2=6 м2. Определить время, необходимое для того, чтобы: а) разность уровней Н сократилась до 1 м; б) уровни в обеих камерах стали одинаковыми.

Жидкость вытекает из прямоугольного сосуда 1 в сосуд 2 через круглое отверстие d=2 см. (см. рис. III-7). Разность уровней жидкости в начальный момент H0=2 м.

Скачать решение задачи III.9 (задача ПАХТ)

Задача III. 10. На экспериментальной установке по изучению пленочного течения жидкости определяли толщину пленки путем взвешивания количества жидкости, стекающей по стенке высотой 2 м и шириной 1,2 м. При работе с дистиллированной водой, имеющей температуру 20° С, и расходе воды G=51,8 кг/ч количество жидкости на стенке составляло Q=395 г. Выяснить, находится ли этот результат в согласии с теоретическими данными.

Скачать решение задачи III.10 (задача ПАХТ)

Задача III.11. По горизонтальному трубопроводу с внутренним диаметром dвн=54 мм перекачивают масло на расстояние 500 м (G = 12800 кг/ч). Вследствие большой вязкости масла было решено нагревать его перед перекачиванием.
Определить температуру масла, необходимую для того, чтобы его можно было перекачивать насосом мощностью 3,68 квт, имеющим полный к. п. д. n= 0,6. Теплоизоляцию трубопровода считать идеальной, а движение жидкости - изотермическим.
Зависимости вязкости м и плотности р масла от температуры даны ниже:

Определить температуру масла, необходимую для того, чтобы его можно было перекачивать насосом мощностью 3,68 квт, имеющим полный

Скачать решение задачи III.11 (задача ПАХТ)

Задача III. 12. Воду в количестве 50 м3 перекачивают из открытого сосуда в сосуд, находящийся под давлением 1,5 ат и расположенный на высоте 15 м. Диаметр трубопровода dвн=58 мм, а его длина l = 120 м. Длина, эквивалентная местным сопротивлениям, соответствует 350 диаметрам трубопровода.
Определить время, необходимое для перекачивания, если используется центробежный насос с характеристикой (зависимостью напора от производительности при n=const), представленной ниже:

Воду в количестве 50 м3 перекачивают из открытого сосуда в сосуд, находящийся под давлением 1,5 ат и расположенный на высоте 15 м.

Определить также мощность, потребляемую насосом, если его полный к. п. д. n=0,55. Коэффициент трения принять л=0,03.

Скачать решение задачи III.12 (задача ПАХТ)

Задача III. 13. Определить максимальную высоту по отношению к питающей емкости, на которой можно установить насос, перекачивающий воду (G=2 кг/сек) при температуре 60°С, внутреннем диаметре всасывающего трубопровода, равном 38 мм, а длине 15 м. Сумма коэффициентов местных сопротивлений Ce=3,5, а относительная шероховатость стенки трубы е/d = 0,003.

Скачать решение задачи III.13 (задача ПАХТ)

Задача III. 14. Сферические частицы катализатора диаметром d=4,42 мм и плотностью pтв=1600 кг/м3 подвергают псевдоожижению водой с температурой 21°С в колонне диаметром D=0,3 м. Количество катализатора в слое М=100 кг; порозность неподвижного слоя eн = 0,37.
Определить: а) минимальную скорость псевдоожижения;
б) высоту псевдоожиженного слоя при расходе воды G= 7,3 кг/сек;
в) потери давления в псевдоожиженном слое при указанном расходе воды.

Скачать решение задачи III.14 (задача ПАХТ)

Задача III. 15. Метан в количестве G = 1,5 кг/сек подвергают сжатию от атмосферного давления до 3,5 атм. Определить изотермический и адиабатический к. п. д. компрессора, если известно, что потребляемая мощность N = 430 квт, а механический к. п. д. компрессора nм=0,9I. Показатель адиабаты для метана k=1,3I. Определить также показатель политропы реального процесса сжатия, если известно, что температура метана на выходе из компрессора равна tк = 80°С, а температура на входе t0= 20° С. Плотность метана при нормальных условиях ро = 0,717 кг/м3.

Скачать решение задачи III.15 (задача ПАХТ)

Задача III.16. Воздух при температуре t0 = 20°С сжимают от атмосферного давления до 110 ат. Расход воздуха 0,5 кг/сек. Определить число ступеней сжатия и теоретическую мощность, необходимую для сжатия, если известно, что после каждой ступени воздух охлаждается до 35° С. Сжатие - политропическое, причем показатель политропы n=1,3. Сопоставить мощность, необходимую для многоступенчатого сжатия, с мощностью, соответствующей одноступенчатому изотермическому и политропическому сжатию.

Скачать решение задачи III.16 (задача ПАХТ)

Задача III.17. Определить рабочую мощность мешалки и мощность электродвигателя, приводящего во вращение мешалку, при механическом перемешивании суспензий. Внутренний диаметр сосуда и высота жидкости в нем составляют: Dвн=1,4 м и hз=1,7 м. Мешалка пропеллерного типа имеет две лопасти длиной по l=0,2 м каждая, скорость вращения 400 об/мин. Суспензия содержит 20 вес. % твердых частиц плотностью ртв=2800 кг/м3. Плотность и вязкость сплошной фазы составляют: р0=1600 кг/м3 и мо=2,4 спз.

Скачать решение задачи III.17 (задача ПАХТ)

   

Раздел II Материальный баланс

Задача II.1. Вычислить количества отработанной кислоты, 20%-ного олеума и 92%-нои азотной кислоты, необходимые для получения 2000 кг нитрующей смеси состава: H2SО4 - 60%, НNО3 - 32%, H2О - 8%; состав отработанной кислоты: H2SО4 -55%, НNО3 - 22%, H2О - 23%.

Скачать решение задачи II.1 (задача ПАХТ)

Задача II.2. В кристаллизаторе охлаждают раствор СuSO4 (G = 1,8 кг/сек) от 100 до 20° С. Нужно определить количество получаемых влажных кристаллов и расход рециркулируемого маточного раствора. Кристаллы содержат 8% влаги (маточного раствора); концентрация исходного раствора с = 43% СuSO4; концентрация маточного раствора с = 17% СuSO4. При кристаллизации получается СuSO4*5H2О с молекулярным весом М = 249.

Скачать решение задачи II.2 (задача ПАХТ)

Задача II.3. На установке непрерывного действия (рис. II-1), состоящей из выпарного аппарата, кристаллизатора и сушилки, подвергают переработке раствор К2Сr2O7(G = 2,5 кг/сек) концентрацией с = 10% для получения кристаллического бихромата калия.
В выпарном аппарате раствор упаривается до с1 = 50%. Вследствие охлаждения раствора в кристаллизаторе до 25° С концентрация маточного раствора снижается до с2=13%.
Кристаллы после выхода из кристаллизатора содержат u=30% маточного раствора. Определить количество К получаемых сухих кристаллов; количество V выпаренной воды; количество U воды, удаляемой в сушилке; количества G1 и G2 концентрированного раствора и рециркулируемого маточного раствора; количество G1 и концентрацию c' исходного раствора, поступающего в выпарной аппарат; количество К' влажных кристаллов, поступающих в сушилку.

Установка бихромата калия

Скачать решение задачи II.3 (задача ПАХТ)

Задача II.4. Определить следующие параметры установки для синтеза аммиака (рис. II-2): количество продувочных газов Р; расходы V, V0, V1, V2 свежего газа, газа, поступающего в реактор, выходящего из реактора, выходящего из конденсатора; составы поступающих и покидающих реактор газов. Определить также выход аммиака при синтезе. Исходный газ содержит 99,6% синтез-газа (N2 + ЗH2) и x' = 0,4% метана и других инертных газов, причем максимально допустимое содержание метана и инертных газов в системе x'2 = 5%. Содержание аммиака в газе, выходящем из реактора, x1=24%, а в газе, выходящем из конденсатора, x2= 4%. Все составы указаны в объемн. %. Количество получаемого аммиака N = 500 кг/ч (с учетом потерь аммиака с продувочными газами).

К материальному балансу синтеза аммиака

Скачать решение задачи II.4 (задача ПАХТ)

Задача II.5. Производят промывку сгущенной суспензии, содержащей u=40 вес. % водного раствора соли А концентрацией 15%. Количество суспензии N=2500 кг; плотность твердых частиц ртв=2600 кг/м3, а плотность раствора практически равна плотности воды; объем отстойника V=5 м3. Определить, какое количество воды необходимо для промывки, чтобы после сушки декантированной суспензии содержание соли в ней не превышало 0,01%. Расчет выполнить для двух случаев и сравнить между собой полученные результаты:
а) для случая подачи суспензии в отстойник и непрерывной промывки водой с последующей декантацией суспензии;
б) для периодической повторной промывки равными порциями воды (объем промывной воды равен объему отстойника) с последующей декантацией.
Содержание жидкой фазы в суспензии после каждой декантации считать, как и в исходной суспензии, равным 40 вес. %.

Скачать решение задачи II.5 (задача ПАХТ)

Задача II.6. Для гашения флюктуации концентрации раствора, поступающего в реактор, должно быть установлено два буферных сосуда с перемешиванием. Определить необходимый объем сосудов и выбрать способ их соединения (последовательно или параллельно). Расход раствора G=3 кг/сек, его плотность р=1050 кг/м3, максимальная амплитуда флюктуации, составляет 20% от среднего значения концентрации, а максимальный период колебаний tо можно принять равным 1,5 ч. После гашения флюктуации их максимальная амплитуда не должна превышать 3% от среднего значения концентрации.

Скачать решение задачи II.6 (задача ПАХТ)

   

Cтраница 10 из 17

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 www.megastock.com Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 000000000000
Проверить аттестат