Задачи ПАХТ экзамен РХТУ им. Менделеева часть 2
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.
Скачать решение задачи 19 (гидрав) (цена 100р)
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).
Скачать решение задачи 20 (гидрав) (цена 100р)
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.
Скачать решение задачи 21 (гидрав) (цена 100р)
Задача 22
Как увеличить термическое сопротивление стенки стальной трубы 38х2,5 мм, если покрыть ее с одной стороны слоем эмали 0,5мм? λстали = 17,5 Вт/(м-К) λэмали = 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, λстали =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 α1=8000Вт/м2; α2=1000Вт/м2К, 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).
Скачать решение задачи 25 (гидрав) (цена 100р)
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)?
Скачать решение задачи 28 (гидрав) (цена 100р)
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/(м2К), 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/(мК). 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/(м2К). 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.
Скачать решение задачи 30 (гидрав)
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/(м2К), от стенки аппарата к воде 500 Вт/(м2К). Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений составляет 0,00136 м2К/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.
Скачать решение задачи 33 (гидрав) (цена 100р)
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 α1=2550 Вт/(м2*К); α2=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/(м2К); коэффициент теплоотдачи от конденсирующихся паров к стенке 500 Вт/(м2К), 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.
Скачать решение задачи 36 (гидрав) (цена 100р)