Задачи по теплообменным процессам
Решение подобных задач от 100р
Задача 1 Определить количество тепла, необходимое для испарения 2 т бензола при нормальном атмосферном давлении.
Скачать решение задачи 1 (теплообмен)
(21.46 Кб) скачиваний699 раз(а)
Задача 2 Рассчитать количество теплоты, выделяющейся за единицу времени при охлаждении 7,2 т/ч жидкой уксусной кислоты от 390 до 310 К.
Скачать решение задачи 2 (теплообмен)
(11.23 Кб) скачиваний610 раз(а)
Задача 3 На подогрев 3 т 30% (масс.) раствора хлорида кальция с начальной температурой 10?С было израсходовано 200 кг насыщенного водяного пара под давлением 2 ата. Определить конечную температуру раствора. Тепловыми потерями пренебречь.
Скачать решение задачи 3 (теплообмен)
(20.3 Кб) скачиваний473 раз(а)
Задача 4 Насколько изменится конечная температура раствора в условиях предыдущей задачи, если тепловые потери составляют 2000 Вт, а нагрев проводился в течении 1,5 ч.
Скачать решение задачи 4 (теплообмен)
(6.19 Кб) скачиваний431 раз(а)
Задача 5 Газообразный сероуглерод при температуре 90 С и нормальном атмосферном давлении поступает в конденсатор, где происходит его конденсация и охлаждение на 8?С ниже температуры кипения. Рассчитать тепловую нагрузку конденсатора, если расход сероуглерода составляет 850 кг/ч.
Скачать решение задачи 5 (теплообмен)
Задача 6 Определить тепловую нагрузку, среднюю движущую силу процесса теплопередачи и поверхность теплообменного аппарата для следующих процессов:
а) испарение 2 т/ч бензола при нормальном атмосферном давлении в кожухотрубчатом испарителе при обогреве насыщенным водяным паром, находящимся под давлением 3 ата;
б) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50 С в кожухотрубчатом подогревателе при обогреве насыщенным водяным паром, находящимся под давлением 3 ата;
в) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50 С в одноходовом (по внутритрубному пространству) кожухотрубчатом теплообменнике, обогреваемом жидким толуолом, охлаждающимся от 100 до 60 С;
г) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50 С в двухходовом (по внутритрубному пространству) кожухотрубчатом теплообменнике, обогреваемом жидким толуолом, охлаждающимся от 100 до 60 С;
д) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50 С в аппарате с мешалкой, обогреваемом толуолом, охлаждающимся от 100 до 60 С и подающимся в змеевик;
е) нагрев 2 т/ч бензола от 20 до 50 С в аппарате с мешалкой, обогреваемом насыщенным водяным паром, находящимся под давлением 3 ата и подающимся в рубашку.
Скачать решение задачи 6 (теплообмен)
(40.29 Кб) скачиваний527 раз(а)
Задача 7 Рассчитать расход острого насыщенного водяного пара, необходимый для подогрева 2 т/ч воды от температуры 20 до 85 С. Давление пара 1 ата.
Скачать решение задачи 7 (теплообмен)
(11.1 Кб) скачиваний525 раз(а)
Задача 8 Необходимо испарять 2700 кг/ч этилбензола, который будет подаваться в аппарат в жидком состоянии, предварительно нагретым при давлении 1,12 бар до температуры кипения 140°С, и удаляться из аппарата в виде насыщенного пара при том же давлении.
Для подвода теплоты будет использоваться водяной пар, причём удаляться из аппарата греющий теплоноситель должен при температуре 160°С.
Рассчитать расход пара при условии, что он:
А) сухой насыщенный при давлении 6 бар;
Б) перегретый до 230°С при давлении 6 бар;
В) перегретый до 230°С при давлении 5 бар.
Все давления пара приведены по показаниям манометра.
Считать, что атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.
Скачать решение задачи 8 (теплообмен)
Задача 9 Определить профиль температур внутри стенки дымохода квадратного сечения, по которому транспортируются топочные газы температурой 200 С. Коэффициент теплоотдачи от топочных газов к внутренней поверхности стенки дымохода составляет 42 Вт/(м2•К). Стенка дымохода толщиной 10 мм изготовлена из стали Ст.3 и изолирована слоем асбеста толщиной 10 см. Температура окружающего воздуха 20 С. Коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляции к воздуху 12 Вт/(м2•К). На внутренней поверхности стенки имеется слой окалины (ржавчины) толщиной 1 мм.
Скачать решение задачи 9 (теплообмен)
Задача 10 Определить массу асбеста, необходимую для изоляции паропровода диаметром 95х5 мм и длиной 40 м, по которому проходит 1 т/ч пара под давлением 4 ата. Согласно технике безопасности температура внешней поверхности изоляции не должна превышать 40?С Паропровод считается рентабельным, если тепловые потери в нём не превышают 0,5%. При расчёте пренебречь падением температуры в стальной стенке трубы и в слое образующегося конденсата.
Скачать решение задачи 10 (теплообмен)
Задача 11 Определить во сколько раз уменьшится тепловая нагрузка теплообменника, где происходит нагревание мазута паровым конденсатом, в ходе его длительной эксплуатации, в процессе которой на стенках теплообменника образуются загрязнения. Начальная тепловая нагрузка теплообменника 100 кВт/м2. Толщина стенок труб теплообменника 2 мм.
Скачать решение задачи 11 (теплообмен)
Задача 12 Как изменится коэффициент теплопередачи в аппарате, имеющим плоскую теплообменную стенку толщиной бст = 2 мм из стали теплопроводностью бст = 20 Вт/(м?К), если на поверхности отложится слой водяного камня толщиной бз = 1 мм.
Рассматриваемый аппарат – это:
а) холодильник газа, в котором агаза = а1 = 50 Вт/(м2?К), аводы = а2 = 2000 Вт/(м2*К);
б) подогреватель водного раствора соли, в котором аконд. пара = а1 = 10000 Вт/(м2*К), араствора = а2 = 2500 Вт/(м2*К).
Указать лимитирующую стадию теплопередачи во всех случаях.
Скачать решение задачи 12 (теплообмен)
Задача 13 Определить потери теплоты в окружающую среду в единицу времени с 1 м2 поверхности стального аппарата с толщиной стенки 10 мм, если температура внутренней поверхности стенки аппарата 100 °С, температура наружного воздуха 20 °С; теплопроводность стали 50 Вт/(м*К); коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности к воздуху 10 Вт/(м2*К). Определить также температуру наружной поверхности стенки аппарата. Кривизной стенки пренебречь.
Скачать решение задачи 13 (теплообмен)
Задача 14 Для условий задачи 12 определить, чему будут равны потери теплоты и температура наружной поверхности аппарата, если он будет покрыт слоем тепловой изоляции из совелита толщиной 30 мм (при прочих равных условиях).
Определить также температуру на стыке слоёв (стали и совелита).
Скачать решение задачи 14 (теплообмен)
Задача 15 Рассчитать толщину тепловой изоляции на боковой поверхности теплообменника наружным диаметром 830 мм и высотой 2 м. В качестве изоляционного материала использовать маты из стеклянной ваты. В аппарате конденсируется 2,183 т/ч насыщенного водяного пара при температуре 165 °С. Теплообменник устанавливается в Волгоградском ПО «Химпром».
Скачать решение задачи 15 (теплообмен)
Задача 16 Рассчитать коэффициент теплоотдачи и тепловые потери в окружающую среду трубой диаметром 0,5 м и длиной 2 м изолированной асбестом. Температура поверхности асбеста 40 С, температура окружающего воздуха 10 С. Определить также долю потерь, приходящуюся на излучение.
Скачать решение задачи 16 (теплообмен)
Задача 17 Рассчитать коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы диаметром 44х2 мм и длиной 8 м. Расход воды 0,325 кг/с, начальная температура 70°С, конечная 50°С.
Скачать решение задачи 17 (теплообмен)
Задача 18 В кольцевом зазоре двухтрубного теплообменника движется тетрахлоруглерод, охлаждаясь от температуры кипения до 20°С. Расход тетрахлоруглерода 2 т/ч. Диаметр наружной трубы 70х2,5 мм, внутренней 45х2 мм. Движущая сила процесса теплопередачи 20°С. Определить коэффициент теплоотдачи.
Скачать решение задачи 18 (теплообмен)
Задача 19 Во внутренней трубе двухтрубного теплообменника, рассмотренного в задаче 12, движется охлаждающая вода, меняя свою температуру от 10 до 40°С. Определить: 1) расход охлаждающей воды; 2) коэффициент теплоотдачи со стороны воды; 3) коэффициент теплопередачи, пренебрегая загрязнениями стенок; 4) поверхность теплопередачи и длину теплообменника.
Скачать решение задачи 19 (теплообмен)
Задача 20 Подобрать кожухотрубчатый теплообменник для охлаждения 10 т/ч бензола от температуры кипения до 50°С, водой, поступающей во внутритрубное пространство и нагревающейся от 20 до 30°С. Тепловыми потерями пренебречь.
Скачать решение задачи 20 (теплообмен)
(71.18 Кб) скачиваний419 раз(а)
Задача 21 Подобрать кожухотрубчатый теплообменник для подогрева 10 т/ч бензола от 10?С до температуры кипения насыщенным водяным паром под давлением 2 ата.
Скачать решение задачи 21 (теплообмен)
(104.32 Кб) скачиваний389 раз(а)
Задача 22 Подобрать кожухотрубчатый теплообменник для испарения 30 т/ч этанола. В качестве теплагента используется насыщенный пар под давлением 5 ата.
Скачать решение задачи 22 (теплообмен)
(56.88 Кб) скачиваний384 раз(а)
Задача 23 Определить температуру кипения 20% (масс.) раствора хлорида кальция по закону Рауля и сравнить с табличными данными.
Скачать решение задачи 23 (теплообмен)
(8.87 Кб) скачиваний385 раз(а)
Задача 24 Рассчитать на основе правила Бабо температуру кипения 20% (масс.) раствора хлорида кальция при давлении 0,4 ата. Провести аналогичный расчёт на основе правила Тищенко.
Скачать решение задачи 24 (теплообмен)
Задача 25 Водный раствор хлорида кальция в количестве 15 т/ч упаривается в выпарном аппарате со встроенной греющей камерой от 10% (масс.) до 20% (масс.). Определить количество выпаренной жидкости и расход упаренного раствора. Изобразить схему аппарата.
Скачать решение задачи 25 (теплообмен)
Задача 26 Вычислить значение гидравлической депрессии при движении вторичного водяного пара из выпарного аппарата в барометрический конденсатор по паропроводу диаметром 150 мм и длиной 14 м, имеющему три поворота на 90° с радиусом закругления 300 мм. Скорость пара 50 м/с, абсолютное давление в конденсаторе 0,3 кгс/см2.
Скачать решение задачи 26 (теплообмен)
Задача 27 Рассчитать расход вторичного пара, температурную и гидростатическую депрессии, движущую силу процесса теплопередачи для выпарного аппарата с выносной греющей камерой, работающего под давлением 0,3 ата. В аппарате упаривается 20 т/ч раствора хлорида натрия от 15 до 25% (масс.). Высота труб греющей камеры 4 м. Аппарат обогревается насыщенным водяным паром давлением 3 атм.
Скачать решение задачи 27 (теплообмен)
Задача 28 Определить необходимый расход греющего насыщенного водяного пара при непрерывном выпаривании 2 т/ч водного раствора едкого натра от 14 до 24% (масс.) при давлении 1 ата. Давление греющего пара 4 ати. Тепловые потери составляют 60 кВт. При расчёте учесть теплоту дегидратации. Сравнить три варианта: а) температура исходного раствора 20°С; б) раствор поступает в аппарат при температуре кипения; в) в аппарат подаётся перегретый раствор под давлением 3 ата.
Скачать решение задачи 28 (теплообмен)
Задача 29 Определить необходимые значения площади теплообменной поверхности и расхода греющего насыщенного пара для выпаривания 20 т/ч раствора хлорида кальция от 15 до 25% (масс.) при абсолютном давлении в барометрическом конденсаторе 0,345 кгс/см2. Абсолютное давление греющего пара 1,4 кгс/см2, температура исходного раствора 75°С. Коэффициент теплопередачи для греющей камеры 1000 Вт/(м2•К). Высота кипятильных труб 4 м. Тепловые потери в окружающую среду составляют 5% от полезно используемой теплоты.
Скачать решение задачи 29 (теплообмен)
Задача 30 В трёхкорпусной прямоточной выпарной установке непрерывного действия концентрируется 6,5 т/ч водного раствора нитрата аммония от начальной концентрации 4,5% (масс.) до концентрации 45% (масс.). Первый корпус обогревается насыщенным паром с давлением 5 ати. Соотношение выпариваемой воды по корпусам 1:1,07:1,14. Полезные разности температур соответственно равны: 23,5; 26 и 34,5°С. Гидростатические депрессии соответственно равны: 1,1; 2,1 и 3,1°С. Гидравлические депрессии принять равным 1°С в каждом корпусе. При расчёте пренебречь влиянием давления на температурную депрессию. Определить: 1) давление в каждом корпусе; 2) определить конечные концентрации в корпусах; 3) составить схему установки.
Скачать решение задачи 30 (теплообмен)
Задача 31 Во второй корпус прямоточной выпарной установки поступает из первого корпуса 1000 кг/час водного раствора соли с концентрацией 17% (масс.) и теплоёмкостью 3,48 кДж/(кг•К). Давление вторичного пара, поступающего в конденсатор, 760 мм Hg. Температура греющего пара в первом корпусе 150°C. Удельная теплота конденсации греющего пара второго корпуса принять равной 2215 кДж/кг. Полезная разность температур в первом корпусе 27°C. Сумма температурных потерь в первом корпусе 6°С, во втором корпусе 7°C. Концентрация соли в растворе, покидающем второй корпус, 25% (масс.). Энтальпия насыщенного водяного пара при 100°C 2678 кДж/кг. Определить расход вторичного пара в первом и втором корпусе. При расчёте пренебречь гидростатическими и гидравлическими депрессиями.
Скачать решение задачи 31 (теплообмен)
Задача 32 В двухкорпусной противоточной выпарной установке концентрируется 5 т/ч водного раствора хлорида аммония от 8 до 36% (масс.). Во втором корпусе воды выпаривается на 8% больше чем в первом. Раствор поступает нагретым до температуры кипения в первом корпусе. Вакуум в барометрическом конденсаторе 0,6 ати. Второй корпус, давление в котором составляет 1,8 ата, обогревается насыщенным паром 4 ати. Коэффициенты теплопередачи в корпусах равны соответственно 1000 и 850 Вт/(м2•К). Высоты труб греющих камер обоих корпусов составляют 5 м. Гидравлические депрессии принять равными 1°С. При расчёте пренебречь потерями тепла в окружающую среду и теплотой дегидратации. Определить поверхности теплопередачи корпусов.
Скачать решение задачи 32 (теплообмен)
Задача 33 Рассчитать расход и давление греющего пара, необходимого для работы двухкорпусной прямоточной выпарной установки, в которой происходит концентрирование 18 т/ч водного раствора хлорида кальция от 5 до 50% (масс), поступающего в первый корпус выпарной установки при температуре кипения в корпусе. Полезные разности температур по корпусам составляют соответственно 32 и 34°С, коэффициенты теплопередачи соответственно 970 и 840 Вт/(м2•К). Температура вторичного пара, поступающего в барометрический конденсатор из второго корпуса составляет 74°С. Установка состоит из двух одинаковых корпусов с высостой труб 5 м.