Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Леонтьев Барашева-ПАХТ учебное пособие по тепло...doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
4.69 Mб
Скачать

9. Задания на расчет теплообменников

Задание № 1

Подобрать кожухотрубчатый теплообменник для нагревания среды А при атмосферном давлении от температуры до . Греющая среда – насыщенный водяной пар с давлением Рат. Потери теплоты в окружающую среду примем в размере 5 % от полезной теплоты.

вар.

Теплоноситель А

Давление греющего пара, кПа

Вид среды

Расход,

кг/ч

Температура среды, º С

на

входе

на

входе

1-1

вода

10000

20

90

300

1-2

ацетон

10000

20

t кип

300

1-3

бензол

20000

20

80

300

1-4

ксилол

15000

20

90

300

1-5

толуол

20000

20

100

300

1-6

изопропиловый спирт

15000

20

t кип

300

1-7

бутиловый спирт

10000

20

t кип

300

1-8

этиловый спирт

25000

20

75

300

1-9

метиловый спирт

25000

20

t кип

300

1-10

Водный р-р этилового спирта с мас. долей 80 %

35000

20

80

300

1-11

Водный р-р этилового спирта с мас. долей 60 %

25000

20

80

300

1-12

Водный р-р этилового спирта с мас. долей 40 %

45000

20

80

300

1-13

Водный р-р этилового спирта с мас. долей 20 %

40000

20

80

300

1-14

Водный р-р метилового спирта с мас. долей 80 %

10000

20

t кип

300

1-15

Водный р-р метилового спирта с мас. долей 60 %

15000

20

t кип

300

1-16

Водный р-р метилового спирта с мас. долей 40 %

40000

20

t кип

300

1-17

Водный р-р метилового спирта с мас. долей 20 %

20000

20

t кип

300

1-18

Бензол : толуол 80 % : 20 %*

30000

20

80

300

1-19

Бензол : толуол 50 % : 50 %*

15000

20

80

300

1-20

Бензол : толуол 40 %: 60 %*

10000

20

80

300

1-21

Бензол : толуол 20 %: 80 %*

15000

20

90

300

1-22

метиловый спирт : этиловый спирт 80 % : 20 %*

10000

20

t кип

300

1-23

метиловый спирт : этиловый спирт 60 % : 40 %*

12000

20

t кип

300

1-24

метиловый спирт : этиловый спирт 40 % : 60 %*

30000

20

t кип

300

1-25

метиловый спирт : этиловый спирт 20 % : 80 %*

20000

20

t кип

300

* В процентах дано соотношение массовых долей

Задача № 2

Подобрать кожухотрубчатый теплообменник для конденсации насыщенного пара среды А с массовым расходом GА при давлении РА. Охлаждающая среда – промышленная вода среднего качества начальной температуры и конечной . Потери теплоты в окружающую среду принять в размере 5 % от тепловой нагрузки.

вар.

Конденсирующаяся среда А

Температура охлаждающей среды, º С

Вид среды

Расход,

кг/ч

Давление

РА, кПа

на

входе

на

выходе

2-1

ацетон

3000

100

20

40

2-2

бензол

3500

100

25

45

2-3

ксилол

3000

100

20

40

2-4

толуол

4000

100

30

50

2-5

изопропиловый спирт

3000

100

20

40

2-6

бутиловый спирт

4000

100

25

45

2-7

этиловый спирт

3000

100

30

50

2-8

метиловый спирт

2000

100

30

50

2-9

Водный р-р этилового спирта с мас. долей 80 %

3000

100

30

50

2-10

Водный р-р этилового спирта с мас. долей 60 %

2500

100

30

50

2-11

Водный р-р этилового спирта с мас. долей 40 %

2000

100

25

45

2-12

Водный р-р этилового спирта с мас. долей 20 %

1500

100

20

40

2-13

метиловый спирт : этиловый спирт 80 % : 20 %

3000

100

25

45

2-14

метиловый спирт : этиловый спирт 60 % : 40 %

3500

100

30

50

2-15

метиловый спирт : этиловый спирт 40 % : 60 %

3000

100

25

45

2-16

метиловый спирт : этиловый спирт 20 % : 80 %

2500

100

30

50

2-17

бензол : толуол 80 % : 20 %

5000

100

30

50

2-18

Бензол : толуол 60 % : 40 %

3500

100

25

45

2-19

бензол : толуол 40 % : 60 %

7500

100

20

40

2-20

Бензол : толуол 20 % : 80 %

4500

100

25

45

2-21

Водный р-р метилового спирта с мас. долей 80 %

3000

100

25

45

2-22

Водный р-р метилового спирта с мас. долей 60 %

2500

100

25

45

2-23

Водный р-р метилового спирта с мас. долей 40 %

2000

100

25

45

2-24

Водный р-р метилового спирта с мас. долей 20 %

3500

100

25

45

2-25

гексан

1500

100

20

40

Примечание – Соотношение компонентов в смесях дано в массовых долях

Задача № 3

Подобрать кожухотрубчатый теплообменник для испарения среды А с массовым расходом GА при давлении РА и температуре кипения. Греющая среда – насыщенный водяной пар при давлении Рнас. Потери теплоты в окружающую среду принять в размере 5 % от расходуемой на испарение.

вар.

Испаряемая среда среда А

Давление насыщенного водяного пара, Рнас, кПа

Вид среды

Расход,

кг/час

Давление

РА, кПа

3-1

Водный раствор этилового спирта с массовой долей 5 %,

3000

100

300

3-2

Водный раствор этилового спирта с массовой долей 10 %,

4000

100

300

3-3

Водный раствор метилового спирта с массовой долей 5 %

3500

100

300

3-4

метиловый спирт

3000

100

300

3-5

этиловый спирт

4000

100

300

3-6

бензол

4000

100

300

3-7

толуол

3000

100

300

3-8

ксилол

3000

100

300

3-9

бензол : толуол 80 % : 20 %

2500

100

300

3-10

бензол : толуол 60 % : 40 %

3000

100

300

3-11

бензол : толуол 40 % : 60 %

4000

100

300

3-12

Бензол : толуол 20 % : 80 %

3500

100

300

3-13

метиловый спирт : этиловый спирт 10 % : 90 %

1500

100

300

3-14

метиловый спирт : этиловый спирт 20 % : 80 %

2000

100

300

3-15

метиловый спирт : этиловый спирт 40 % : 60 %

2500

100

300

3-16

метиловый спирт : этиловый спирт 60 % : 40 %

3000

100

300

3-17

метиловый спирт : этиловый спирт 80 % : 20 %

3500

100

300

3-18

бутиловый спирт

3000

100

600

3-19

изопропиловый спирт

4000

100

600

3-20

Водный раствор метилового спирта с массовой долей 20 %

3000

100

600

3-21

Водный раствор метилового спирта с массовой долей 40 %

2500

100

600

3-22

Водный раствор метилового спирта с массовой долей 60 %

3500

100

600

3-23

Водный раствор метилового спирта с массовой долей 80 %

4000

100

600

3-24

Водный раствор этилового спирта с массовой долей 20 %

3500

100

600

3-25

Водный раствор этилового спирта с массовой долей 40 %

4000

100

600

Примечание – Соотношение компонентов в смесях дано в массовых долях

Задача № 4

Подобрать пластинчатый теплообменник для нагревания жидкости А с массовым расходом GА от начальной температуры до конечной . Греющая среда – теплоноситель В, с массовым расходом GВ, температура которого понижается от до . Потери теплоты в окружающую среду принять в размере 5 % от теплоты, расходуемой на нагревание жидкости А.

вар

Теплоноситель А

Теплоноситель В

Вид среды

Расход,

кг/час

Температура

среды, º С

Вид среды

Температура среды, º С

на

входе

на

выходе

на

входе

на

выходе

4-1

этиловый спирт

40000

20

50

вода

80

35

4-2

ксилол

30000

20

50

вода

80

35

4-3

бутиловый спирт

20000

20

50

вода

80

35

4-4

бензол

50000

20

50

вода

80

35

4-5

толуол

60000

20

50

вода

80

35

4-6

Водный р-р KNO3 с мас. долей 10 %

30000

25

60

вода

80

35

4-7

Водный р-р NaCl с мас. долей 10 %

30000

25

60

вода

80

35

4-8

Водный р-р K2SO4 с мас. долей 10 %

40000

25

60

вода

80

35

4-9

бензол : толуол 20 % : 80 %

50000

25

60

вода

90

40

4-10

бензол : толуол 40 % : 60 %

60000

30

70

вода

90

40

4-11

бензол : толуол 60 % : 40 %

40000

30

70

вода

90

40

4-12

бензол : толуол 80 % : 20 %

50000

30

70

вода

90

40

4-13

Водный раствор этилового спирта с массовой долей 20 %

30000

30

70

этиловый спирт

70

50

4-14

Водный раствор этилового спирта с массовой долей 40 %

50000

30

70

этиловый спирт

70

50

4-15

Водный раствор этилового спирта с массовой долей 60 %

60000

35

65

этиловый спирт

70

50

4-16

Водный раствор этилового спирта с массовой долей 80 %

70000

35

65

этиловый спирт

70

50

4-17

Водный р-р CuSO4 с мас. долей 20 %

50000

35

65

вода

90

40

4-18

Водный р-р CaCl2 с мас. долей 20 %

60000

35

65

вода

90

40

4-19

Водный р-р MgСl2 с масс. долей 20 %

50000

20

60

вода

90

40

4-20

Водный раствор метилового спирта с мас. долей 20 %

60000

20

60

вода

90

40

вар

Теплоноситель А

Теплоноситель В

Вид среды

Расход,

кг/час

Температура

среды, º С

Вид среды

Температура среды, º С

на

входе

на

выходе

на

входе

на

выходе

4-21

Водный раствор метилового спирта с мас. долей метиловый спирт 40 %

60000

20

60

вода

80

35

4-22

Водный раствор метилового спирта с мас. долей метиловый спирт 60 %

50000

20

60

вода

80

35

4-23

Водный раствор метилового спирта с мас. долей 80 %

60000

20

60

вода

80

35

4-24

Водный р-р NaNO3 с мас. долей 10 %

60000

25

65

вода

80

35

4-25

Водный р-р KOH с мас. долей 20 %

50000

25

65

вода

80

35

Примечание – Соотношение компонентов в смесях дано в массовых долях