Задачи ПАХТ разные

Расчет газопроводов и пневмодвигателей

Задача 8.1. Найти потребное давление в ресивере p01, если весовой расход газа G, давление среды на выходе из газопровода р и размеры газопровода l и d.

Скачать решение

Задача 8.2. Найти весовой расход газа G при давлении в ресивере p01, давлении среды на выходе из газопровода р и размерах газопровода l и d.

Скачать решение

Задача 8.3. Найти диаметр газопровода d, если весовой расход газа G, давление в ресивере p01 давление в среде на выходе из газопровода p, длина газопровода l.

Скачать решение

Задача 8.4. Определить удельную энергию воздуха при изотермическом и адиабатном процессах расширения, если начальное абсолютное давление воздуха р1 = 0,4 МН/м2, конечное абсолютное давление р2 = 0,1 МН/м2, начальная температура t = 20 °С.

Скачать решение

Задача 8.5. По данным предыдущего примера определить выходную мощность пневмодвигателя, крутящий момент и удельный расход воздуха, если Q = 0.2 м3/с; n = 600 об/мин; кпд = 0,35

Скачать решение

Задача 8.6. Сравнить по данным предыдущих примеров удельную энергию пневмодвигателя, работающего без расширения воздуха, удельной энергией пневмодвигателя с полным расширением воздуха при изотермическом и адиабатном процессах.

Скачать решение

Задача 8.7. Определить расход воздуха шестеренного косозубого пневмодвигателя К0,25, если начальное абсолютное давление сжатого воздуха р1 = 0,5 МН/м2 конечное абсолютное давление при выхлопе р2 = 0,12 МН/м2, начальная и конечная температуры воздуха t1 = t2 = 20 °С, скорость вращения ротора nk = 3000 мин-1, относительная величина вредного пространства m0 = 0,15, коэффициент утечек nУ = 0,9.

Скачать решение

Задача 8.8. Определить диаметры пневмоцилиндра и трубопроводов, если нагрузка F = 12 кН, ход 0,6 м, время рабочего хода t= 15 с, эквивалентная длина трубопровода Lэ = 85 м, КПД цилиндра 0,8, температура Т= 15 С, давление воздуха в узле ру = 0,56 МПа. Как уменьшится мощность привода, если давление в узле уменьшится на 10%?

Скачать решение

 

Пылеосадительные устройства для сушильных установок

Унос частиц материала сушильным агентом может достигать значительной величины, поэтому каждая сушильная установка должна быть снабжена пылеосадительным устройством.
Принцип действия и технические характеристики изложены в различных учениках и пособиях [9].
Анализ работы пылеуловителей различных конструкций показывает, что рост их эффективности связан с увеличением затрат энергии и размеров аппаратуры. Так, например, циклоны, большинство мокрых пылеуловителей работают тем эффективнее, чем большее сопротивление приходится преодолевать газовому потоку, чем больше подается жидкости для орошения.
Электрофильтры, пылевые камеры и рукавные фильтры дают наиболее лучший эффект по очистке газов при меньших скоростях газов, т.е. при установки аппаратов большего размера.
Однозначных рекомендаций по выбору пылеулавителей не существует. В каждом отдельном случае приходится выбирать, учитывая конкретные условия, основные показатели различных аппаратов. Так, пылевые камеры, циклоны и другие инерционные пылеуловители по капитальным и эксплутационным затратам наиболее дешевые, но они улавливают только крупные частицы, поэтому чаще аппараты этих типов применяют в качестве первой ступени пылеулавливания, как аппараты предварительной очистки перед электрофильтрами, перед рукавными фильтрами.

Цилиндрическая газовая топка

Рис. 4.4. Цилиндрическая газовая топка (1 – газовая горелка; 2 – камера сгорания; 3 – кладка; 4 – пережим; 5 – камера смешения; 6 – взрывной клапан; 7 – сопла).

Большинство мокрых пылеулавителей могут работать достаточно эффективно при пыли средней дисперсности (крупнее 2?5 мкм). В электрофильтрах можно получить высокую степень очистки, в том числе от высокодисперсных частиц. Однако для этого часто требуется предварительная подготовка газа, так как для каждого рода частиц выбирают оптимальные технологические условия работы электрофильтров.
Рукавные фильтры (тканевые) дают наиболее высокую степень очистки пыли любой дисперсности, но требуют поддержания температуры газа в определенных пределах. Эти аппараты по капитальным затратам несколько дешевле, чем электрофильтры, но расходы на эксплуатацию больше.
4.3.1. Определение концентрации пыли в сушильном агенте на выходе из барабана
Одним из критериев выбора пылеосадительного устройства является концентрация пыли на входе в него. Так например для циклонов типа ЦН-15 предельная концентрация пыли на входе в циклон составляет 400 г/м3, т.е., если концентрация пыли не превышает эту величину, тогда пылеосалительное устройство обеспечивает отделение твердых частиц от газа в соответствии с «паспортными» данными этого устройства. И напротив, при превышении этой величины, циклон начинает работать в режиме передаточного устройства, т.е. отделение твердых частиц не происходит; концентрация пыли на входе и выходе становится одинаковой, т.к. пропускная способность циклона по твердому превышена, – циклон «забит» пылью.
Для определения концентрации пыли в сушильном агенте на выходе из разгрузочной камеры сушильной установки необходимо в первую очередь рассмотреть структуру той части поперечного сечения барабана, которая занята высушиваемым материалом.
На рисунке 4.5. представлены три зоны поперечного сечения барабана занятые высушиваемым материалом. Первая зона (1), так называемый «завал», представляет наибольшую часть поперечного сечения барабана занятого материалом. Твердые частицы этой зоны имеют осевую составляющую скорости перемещения в сторону наклона барабана, т.е. завал перемещается независимо от поведения частиц, падающих с лопастной насадки. На рисунке 4.6. показано направление движения твердых частиц завала, – в нижнюю часть разгрухочной камеры.
Вторая зона представляет ту часть поперечного сечения занятого материалом, которая оккупирована материалом расположенным на лопастях насадки, а траектория перемещения частиц материала этой зоны соответствует траектории перемещения лопастей насадки, т.е. эта часть материала неподвижна относительно аппарата.

Схема поперечного сечения барабана

Рис. 4.5. Схема поперечного сечения барабана (1 – «завал», 2 – «мертвая» зона, 3 – зона падающего материала).

Схема разгрузки барабана

Рис. 4.6. Схема разгрузки барабана (1 – барабан, 2 – разгрузочная камера).

Третья зона поперечного сечения представляет собой условную часть поперечного сечения занятую материалом, падающим

Пример 4.3.
Определить концентрацию пыли на выходе из барабана (на входе в пылеосалительное устройство), если известно, что: производительность барабана по высушенному материалу составляет 1,55 кг/с; линейная скорость движения сушильного агента на выходе из барабана равна 1,66 м/с; диаметр барабана равен 2,2 м; толщина стенки барабана – 12 мм; длина барабана свободная от насадки равна 0,4 м; отношение площадей S3/(S3+S1) = 0,16; плотности твердых частиц и воздуха соответственно равны 1500 кг/м3 и 1,136 кг/м3; кинематическая вязкость воздуха – 0,0167?10 3 м2/с; дисперсный состав пыли представлен на рис. 4.7.

Цена за скачивание примера 70р подробнее Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Пример 4.4.
Предельно допустимая концентрация пыли на входе в циклон типа ЦН-15 составляет 400 г/м3. Пригоден ли этот аппарат в качастве пылеосадительного устройства для условий предыдущего примера.

Цена за скачивание примера 70р подробнее Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

   

Расчет и подбор топки для сушильных установок

Установки, предназначенные для сжигания топлива без проведения технологических процессов в них, называются топками. Топки подразделяются на отдельно стоящие и встроенные [19]. Здесь мы коснемся только отдельно стоящих топок, предназначенных для сжигания жидкого и газообразного топлива с целью получения сушильного агента необходимых параметров. Топки с твердым и пылеугольным топливом для указанной цели в химической промышленности в последнее время не применяются.

Схема 3-х рядной калориферной установки с 2-мя калориферами в одном ряду.

Рис. 4.1. Схема 3-х рядной калориферной установки с 2-мя калориферами в одном ряду.

 Конструкции топок


По конструктивным признакам топки подразделяются на прямоугольные, круглые и циклонные. На рис. 4.2. показана одна из прямоугольных топок. Прямоугольные топки предпочтительны для сжигания жидкого топлива. Здесь камера сгорания отделена от камеры смешения со вторичным воздухом, подаваемым для разбавления дымовых газов до необходимой температуры. Топка при сжигании жидкого топлива снабжается растопочным дымопроводом.

Прямоугольная топка

Рис. 4.2. Прямоугольная топка (1 – форсунка; 2 – камера сжигания топлива; 3 – канал вторичного воздуха; 4 – смесительная камера; 5 – лаз; 6 – шамотная горка).

На рис. 4.3. представлена круглая топка. Здесь камера сгорания находится в середине топки. Вторичный воздух подсасывается из регулируемых отверстий на фронтовой плите 4, охлаждает наружную поверхность камеры сгорания и на выходе из топки разбавляет дымовые газы. При больших расходах вторичного воздуха его подают от вентилятора через патрубки, установленные тангенциально к стенке наружного кожуха топки.

Круглая топка

Рис. 4.3. Круглая топка (1 – горелка; 3 – кладка; 3 – кожух; 4 – фронтовая плита).

Цена за скачивание примера 70р подробнее Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

   

Паровые калориферы подбор

В системах кондиционирования воздуха, вентиляции, воздушного отопления и в сушильных установках применяются калориферы с теплоносителем (горячая вода или пар). В химической технологии наибольшее распространение получили паровые калориферы [14].
При проектировании калориферных установок можно предусматривать использование калориферов различных типов, моделей и номеров, различную фронтальную поверхность и число рядов калориферов по ходу воздуха. Таким образом, количество возможных решений для каждого конкретного случая может быть велико: однако целью расчета является выявление такой калориферной установки, которая в заданных условиях работы имеет наименьшие фронтальные размеры, поверхность нагрева, аэродинамическое сопротивление. Выполнение этих требований необходимо для обеспечения минимальной стоимости изготовления и эксплуатации установки. Легко заметить, что перечисленные условия противоречивы. Поэтому окончательно принимаемый вариант компоновки калориферной установки может быть только компромиссным решением, в достаточной мере удовлетворяющим указанным требованиям или таким, которые признаются наиболее важными в данном случае (например, наименьшие фронтальные размеры установки или ограниченное сопротивление установки). Сформулировать требования и правила для расчета оптимального варианта калориферной установки (группы калориферов), пригодные для всех практических случаев не представляется возможным, поскольку эти требования и правила в конкретных случаях сильно разнятся. Поэтому приемлемое решение обычно находят после рассмотрения нескольких рассчитанных вариантов компоновок калориферной установки, т.е. посредством выбора.
В большинстве случаев количество рассматриваемых вариантов можно свести к минимуму, если массовую скорость воздуха в живом сечении калорифера принимать в пределах от 2 до 7 кг/м2с с тем, чтобы гидравлическое сопротивление калориферной установки составляло бы от 5 до 25% сопротивления всего воздушного тракта сушильной установки. В самом деле, если принимать массовую скорость воздуха менее 2 кг/м2с, то фронтальное сечение установки будет слишком большим, а приточная камера – громоздкой и дорогой. Если же массовая скорость будет более 7 кг/м2с, то фронтальные размеры установки будут относительно невелики, однако ее сопротивление движению воздуха окажется чрезмерно большим.
Рациональный запас поверхности нагрева установки составляет 10?20%. Меньший запас недостаточен для компенсации возможного уменьшения теплопроизводительности калориферной установки, обусловленного отклонением фактических значений коэффициента теплопередачи от их паспортных показателей, а также загрязнением поверхности в процессе эксплуатации. Запас же в размере, превышающий рекомендуемый, увеличивает стоимость установки.
При последующем детальном рассмотрении расчета и подбора калориферов для калориферной установки в качестве базового типа калорифера будем использовать калорифер с биметаллическим спирально – накатным оребрением моделей КП3-СК-01 АУ3 и КП4-СК-01АУ3, поскольку этот калорифер характеризуется наиболее высокими теплотехническими показателями по сравнению с калориферами более ранних типов [14]. Высокие теплотехнические показатели этого калорифера достигнуты за счет интенсификации внешнего теплообмена (стенка-воздух). Теплообменный элемент калорифера состоит из двух трубок, насаженных одна на другую. Внутренняя трубка – стальная – диаметром 16х1,2 мм, наружная – алюминиевая с накатанным на ней оребрением. В процессе накатки между стальной и алюминиевой трубками образуется надежный механический и термический контакт. (Подробнее о калориферах см. методическое пособие пособие (14)].
4.1.1. Калориферы типа КП3-СК-01АУ3 и КП4-ск-01АУ3
Калориферы биметаллические выпускаются двух моделей: КП3-средняя модель, имеющая 3 ряда теплопередающих трубок по направлению движения воздуха; КП4-большая модель, имеющая 4 ряда трубок.
В зависимости от геометрических размеров воздухонагреватели каждой модели подразделяются на 7 типоразмеров, обозначаемых порядковыми номерами (с №6 по №12).
Калориферы представляют собой одноходовые теплообменники и по трубному и межтрубному пространствам и устанавливаются с вертикальным расположением теплопередающих трубок и патрубков.
Воздухонагреватели с №6 по №10 снабжены одним патрубком для подвода пара и одним патрубком для отвода конденсата, а калориферы №№11 и 12 – двумя патрубками для подвода пара и одним патрубком для отвода конденсата.
При групповой установке воздухонагревателей боковые щитки могут не устанавливаться, что позволяет образовывать сплошную поверхность нагрева. Некоторые данные калориферов представлены в таблицах 4.1., 4.2., 4.3., 4.4.

Таблица 4.1.
Технические данные калориферов типа КП3-СК-01 АУ3

Таблица 4.2
Влияние массовой скорости воздуха во фронтальном сечении калорифера на коэффициент теплопередачи и аэродинамическое сопротивление этого калорифера (КП3-СК-01АУ3).

Таблица 4.3.
Технические данные калориферов типа КП4-СК-01АУ3

Таблица 4.4.

Влияние массовой скорости воздуха во фронтальном сечении калорифера на коэффициент теплопередачи и аэродинамическое сопротивление этого калорифера (КП4-СК-01 АУ3).

Цена за скачивание примера 70р подробнее Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

   

Задачи ПАХТ экзамен РХТУ им. Менделеева часть 2

Получить решения этих задач пишите в свободной форме на почту Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. или заполняйте форму правее с указанием задачи. Цена за любую задачу 200руб

Задача 19
Определить минимальную высоту установки центробежного насоса над уровнем жидкости в открытой емкости при подаче 75м3/час воды при 20°С в следующих условиях: барометрическое давление 735 мм.рт.ст.; давление насыщенных паров воды 17,54 мм.рт.ст.; кавитационный запас принять равным 0,11 атм; диаметр всасывающего трубопровода 108х4 мм; сумма всех коэффициентов сопротивлений (трения и местных) равна 9.

Задача 20
Экспериментально измерены: разность температур между стенкой и водой 5°С. Градиент температуры у стенки (-5) град/мм. Определить коэффициент теплоотдачи. Коэффициент теплопроводности воды 0,58 Вт/(м град).

Задача 21
В газовом противоточном холодильнике, имеющем поверхность теплопередачи 200м2 охлаждается газ от 100°С до 60°С. Средняя температура стенки со стороны газа 48,9°С. Охлаждающая вода нагревается от 30°С до 50°С. Определить объемный расход воды и коэффициент теплоотдачи со стороны газа, если коэффициент теплопередачи составляет 40 Вт/(м2-К), а теплоемкость и плотность воды можно считать не зависящей от температуры.

Задача 22
Как увеличить термическое сопротивление стенки стальной трубы 38х2,5 мм, если покрыть ее с одной стороны слоем эмали 0,5мм? лстали = 17,5 Вт/(м-К) лэмали = 1,1 Вт/(м-К)

Задача 23
Определить удельный тепловой поток с поверхности паропровода диаметром 40х2,5, покрытым слоем шлаковой ваты толщиной 30мм с коэффициентом теплопроводности 0,076 Вт/(м-К), если температура наружной поверхности паропровода 45°С, температура внутренней поверхности трубы 190°С, лстали =46,5 Вт/(м-К).

Задача 24
Двухслойная стенка с внутренней стороны конденсирует с горячим теплоносителем и имеет температуру 150°С. Толщина первого слоя стенки со стороны теплоносителя 3мм, коэффициент теплопроводности 17,4 Вт/(м-К), толщина второго слоя стенки 4мм, коэффициент теплопроводности 46,4 Вт/(м-К). Определите температуру на стыке стенок на внешней поверхности стенки при тепловом потоке 58000 Вт/м2

Задача 25
В начале процесса теплопередачи были получены следующие данные а1=8000Вт/м2; а2=1000 Вт/(м2-К), толщина стенки 2мм, теплопроводность стенки 40 Вт/(м-К). Оцените толщину слоя накипи в конце процесса, если коэффициент теплопередачи снизился при этом в два раза. Теплопроводность накипи 3 Вт/(м-К).

Задача 26
В холодильнике типа «труба в трубе» охлаждпется кислота в количестве 468 кг/час от температуры 120°С до 40°С. Охлаждение производится водой, поступающей в холодильник с температурой 15°С. Теплоемкость кислоты 3,35 кДж/(кг-К). Разность температур между теплоносителями на входе теплоты в аппарат составляет 75 °С. Определить среднюю разность температур между кислотой и водой, а также расход воды.

Задача 27
Определить соотношение поверхностей при противотоке, если с обоих случаях одинаковые тепловые потоки и коэффициенты теплопередачи. Температура более горячего теплоносителя на входе 300°С, а выход 200°С. Температура менее горячего теплоносителя на входе 25°С, на выходе 175°С.

Задача 28
В кожухотрубчатом теплообменнике насыщенные пары бензола в количестве 10000 кг/час без охлаждения конденсата. Температура кипения бензола при условиях в аппарате 80°С, теплоемкость 2,5кДж/(кг-К), энтальпия паров 594 кДж/кг. Определите объемный расход воды (м3/час), если ее начальная температура 20°С, конечная 40°С. До какой температуры охладиться конденсат, если расход воды увеличить в 1,2 раза (температура воды осталась неизменной)?

Задача 29
В теплообменном аппарате конденсируется 10000 кг/час насыщенных паров бензола за счет отвода теплоты через стенку водой, с начальной температурой 20°С и конечной 40°С. Теплота парообразования бензола при рабочих условиях 394 кДж/кг. Коэффициент теплопередачи составляет 580 Вт/(м2-К), температура кипения бензола 80°С. Определить расход воды и оценить уменьшение производительности аппарата по конденсату, если учесть, что в процессе его эксплуатации, образовалась накипь толщиной 1мм с коэффициентом теплопроводности 1 Вт/(м-К). Считать начальную и конечную температуру воды не изменившимися.

Задача 30
Температура внутренней поверхности изоляции плоских стенок аппарата равна 120°С, а наружной поверхности изоляции равна 40°С. Коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности стенок к окружающей среде равна 10 Вт/(м2-К). Температура окружающей среды 20 °С. Определить потери теплоты в окружаю среду с 1м2 поверхности, термическое сопротивление в установившихся условиях и толщину изоляции, если ее коэффициент теплопроводности равен 0,1 Вт/(м-К). Какую температуру будет иметь наружная поверхность изоляции, если ее толщину увеличить вдвое? Принять постоянными коэффициенты теплоотдачи и теплопроводности.

Задача 31
В теплообменном аппарате конденсируется 9500 кг/час насыщенного пара бензола за счет отвода тепла через стенку водой с начальной температурой 10°С и конечной 38°С. Теплота парообразования бензола при рабочих условиях 394 кДж/кг. Коэффициент теплопередачи составляет 520 Вт/(м2-К), температура кипения бензола 80°С. Определить расход воды и поверхность теплопередачи. Потерями теплоты пренебречь.

Задача 32
В холодильник требуется подать 2057 кг/час азотной кислоты от температуры 105 до температуры 28°С. Охлаждение производится водой, поступающей в холодильник, с температурой 18°С и уходящей из него с температурой 25°С. Теплоемкость кислоты 2,940кДж/(кг-К). Коэффициент теплоотдачи: от кислоты к стенке аппарата 400 Вт/(м2-К), от стенки аппарата к воде 500 Вт/(м2-К). Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений составляет 0,00136 м2-К/Вт. Определить расход охлаждающей воды и требуемую поверхность теплопередачи. Тепловыми потерями пренебречь.

Задача 33
В кожухотрубчатом кипятильнике в трубах кипит толуол при температуре 110°С и межтрубном пространстве конденсируется водяной пар при температуре 120°С. Определить поверхность теплопередачи и расход образующихся паров толуола (кг/час)ю если расход водяного пара составляет 468 кг/час, его удельная теплота парообразования 2208 кДж/кг, коэффициент теплопередачи 495 Вт/(м2-К), удельная теплота парообразования толуола 362 кДж/кг. Потери теплоты в окружающую среду принять равными 4% от полезного расхода теплоты.

Задача 34
В кожухотрубчатом теплообменнике конденсируются пары аммиака при температуре 30°С. Расход аммиака 2200 кг/час. Теплота конденсации аммиака 1146 кДж/кг. Конденсация производится водой, которая нагревается от 10°С до 20°С. Определить расход охлаждающей воды и поверхность теплопередачи теплообменника. Коэффициент теплоотдачи а1=2550 Вт/(м2-К); а2=1800 Вт/(м2-К). Диаметр труб 25х2. Термическое сопротивление загрязнений стенок 0,0004 (м2-К)/Вт. Коэффициент теплопроводности стенок труб 17,5 Вт/(м-К). Потерями тепла пренебречь.

Задача 35
В теплообменнике поверхностью 1,2 м2 нагревается 850 кг/час жтдкости от 25°С до 55°С (теплоемкость жидкости 2 кДж/(кг-К). Нагревание производится горячей жидкостью с теплоемкостью 3 кДж/(кг-К). Начальная температура горячей жидкости 85°С, конечная 55°С. Найти расход нагревающей жидкости и коэффициент теплоотдачи от нагревающей жидкости к стенке, если коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой жидкости равен 500 Вт/(м2-К). Термическим сопротивлением стенки, потерями теплоты в окружающую среду и влиянием температуры на теплоемкости жидкостей пренебречь.

Задача 36
В кожухотрубчатом теплообменнике конденсируются пары органической жидкости в количестве 766 кг/час без охлаждения конденсата. Теплота парообразования жидкости 394 кДж/кг. Конденсация производится водой, которая нагревается от 20°С до 40°С. Коэффициент теплопередачи составляет 223 Вт/(м2-К); коэффициент теплоотдачи от конденсирующихся паров к стенке 500 Вт/(м2-К), а от стенки к воде 2000 Вт/(м2-К). Определить расход охлаждающей воды и среднюю толщину накипи на стенках трубок, если коэффициент теплопроводности накипи 1Вт/(м-К), а коэффициент теплопроводности стали, из которой изготовлены трубки 46,5 Вт/(м-К). Теплоемкость воды считать не зависящий от температуры. Потерями тепла пренебречь. Толщину стенки принять равной 2мм.

   

Cтраница 11 из 15

Яндекс.Метрика Rambler's Top100