экзамен / задачи экзамен 1 сем / Задачи экзамена 1 семестра

Задачи экзамена 1 семестра

По трубопроводу размером 95×4 мм и длиной 220 м течет 24 м/ч жидкости с плотностью 830 кг/м3.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений 25, коэффициент гидравлического трения принять равным 0,025. Геометрическая высота подачи жидкости 12 м. Определить потерянный напор и показание манометра на входе в трубопровод, если на выходе жидкость находится под атмосферным давлением.

По внутренней трубе теплообменника "труба в трубе" диаметром 20 мм со скоростью 1 м/с протекает этиловый спирт, охлаждаясь от 70 °С до 50 °C. Отвод тепла осуществляется водой, нагревающейся от 20 °С, до 40 °С. Теплоносители движутся противотоком. Коэффициент теплопередачи составляет 400 Вт/(м2-К). Определить поверхность теплообменника и расход охлаждающей воды. Теплоёмкость этилового спирта принять равной 3017 Дж/(кг К), плотность 980 кг/м'.

На наружной поверхности змеевика, изготовленного из трубы размером 22х2 мм и длиной 15 м, происходит конденсация насыщенного водяного пара. Внутри змеевика движется охлаждающая вода, нагреваясь от 20 °С до 90 °С. Определить расход пара, если его температура 130 °С, удельная теплота конденсации 2174 кДж/кг, а коэффициент теплопередачи от пара к воде 550 Вт/(м2 К).

В теплообменнике, имеющим площадь поверхности нагрева 9 м, происходит нагревание

6,93 т/ч жидкости с удельной теплоёмкостью 2,5 кДж/(кг-К) и с начальной температурой 20 °С. Нагревание производится насыщенным водяным паром, имеющим температуру 120 °С и удельную энтальпию 2702,8 кДж/кг, причем конденсат его удаляется без охлаждения. Расход пара составляет 504 кг/ч.

До какой температуры нагревается жидкость и какова при этом величина коэффициента теплопередачи? Удельную теплоемкость воды считать не зависящей от температуры и равной 4190 Дж/(кг-К).

В кожухотрубном кипятильнике в трубах кипит толуол при температуре 110 °С. В межтрубном пространстве конденсируется водяной пар при температуре 125 °С. Определить поверхность теплопередачи и расход образующихся паров толуола (кг/час), если расход пара составляет 648 кг/ч, его удельная теплота парообразования 2208 кДж/кг, коэффициент теплопередачи 594 Вт/(м? К), а удельная теплота парообразования толуола 362 кДж/кг. Потери теплоты в окружающую среду принять равными 5 % от полезного расхода теплоты.

В емкость, находящуюся под давлением 2,5 ати на высоте 8 м, перекачивается 28 т/ч жидкости плотностью 910 кг/м* с помощью монтежю. Размер трубопровода 0 70×3,5 мм, его длина 36 м. Сумма коэффициентов местных сопротивлений 15, а коэффициент трения 0,02. Определить избыточное давление в монтежю.

Бензол в количестве 3 т/ч подогревается в теплообменном аппарате от 20 °С до 70°С. Нагрев осуществляется водяным паром с температурой 132 °С и удельной теплотой парообразования 208 кДж/кг. Теплоёмкость бензола в указанном интервале температур составляет 1786 Дж/(кг•К). Размер гальных труб теплообменного аппарата 20х2 мм. Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке

50 Вт/(м2 К), коэффициент теплоотдачи от стенки к бензолу 780 Вт/(м?-К), теплопроводность стали

5 Вт/(м-K). Определить необходимую поверхность теплообменного аппарата и расход греющего пара.

Определить максимальную высоту установки центробежного насоса над уровнем жидкости в открытой ёмкости при подаче 62 м/ч воды при 20°С в следующих условиях: барометрическое давление 755 мм рт. ст.; давление насыщенных паров воды 17,54 мм рт. ст., кавитационный запас 0,11 ат; размер всасывающего трубопровода 0 95×4 мм; сумма всех коэффициентов сопротивлений (трения и местных) равна 11.

В холодильнике требуется охладить 2057 кг/ч азотной кислоты от температуры 105 °С до температуры 28 °С. Охлаждение производится водой, поступающей в холодильник с температурой 18 °С и уходящей из него с температурой 25 °С. Теплоёмкость кислоты 2,94 кДж/(кг: К). Коэффициенты теплоотдачи: от кислоты к стенке аппарата 400 Вт/(м?-К), от стенки аппарата к воде 500 Вт/(м?:К). Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений

Определить расход охлаждающей воды и поверхность теплопередачи.

составляет 0,00136 м° К/Вт. Потерями тепла пренебречь.

В теплообменнике подогревается 15 т/ч жидкости с теплоемкостью 2,8 кДж/(кг-К) от начальной температуры 22 °С глухим насыщенным водяным паром с температурой 142 °С. Расход греющего 0,4 кг/с, его удельная теплота конденсации 2207 кДж/кг. Коэффициент теплопередачи 550 Вт Определить поверхность теплопередачи.

Центробежный насос подает 16,5 м3/ч жидкости плотностью 1010 кг/м° из открытого резервуара в колонну высотой 8,5 м по трубопроводу с внутренним диаметром 49 мм. Колонна работает под избыточным давлением 1,2 ати. Коэффициент гидравлического трения составляет 0,02, сумма коэффициентов местных сопротивлений 53, длина трубопровода 45 м. Манометр, установленный на нагнетательном патрубке насоса, показывает давление 3,5 ати. Вычислить показания вакуумметра (в мм рт. ст.), установленного на всасывающем патрубке (на уровне манометра).

В трубном пространстве кожухотрубного теплообменника при кипении испаряется вода под давлением 760 мм рт. ст. В межтрубное пространство поступает жидкость с температурой 140 °С и выходит к температурой 115 °С, её расход 6 кг/с, её теплоемкость 3,3 кДж/(кгК), Коэффициент теплопередачи

550 Вт/(м2 K). Определить поверхность теплопередачи и расход пара воды, если её удельная теплота испарения 2257 кДж/кг.

Насос перекачивает 42 м3/ч жидкости с плотностью 1100 кг/м' из открытой емкости. Показание манометра, установленного на нагнетательной линии 3,7 кгс/см2, показание вакуумметра на всасывающей линии 0,6 кгс/см2. Расстояние между манометром и вакуумметром 0,4 м. Потери напора во всасывающей линии 0,45 м. Размер трубопроводов 95×4 мм. Определить напор насоса и высоту всасывания

.

Какое избыточное давление надо создать в монтежю, если требуется подать 10,8 т/ч жидкости с плотностью 926 кг/м3, в аппарат, где имеется разрежение, равное 0,65 ати. Монтежю находится на 18 м ниже аппарата. Размер трубопровода 48×4 мм, а сумма коэффициентов сопротивления трубопровода (местных и трения) равна 35.

В холодильнике требуется охладить 2500 кг/ч азотной кислоты от температуры 110 °С до температуры 36 °С. Охлаждение производится водой, поступающей в холодильник с температурой 22 °С и уходящей из него с температурой 27 °С. Теплоёмкость кислоты 2,49 кДж/(кг К). Коэффициенты теплоотдачи: от кислоты к стенке аппарата 350 Вт/(м2 К), от стенки аппарата к воде 550 Вт/(м2 К). Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений составляет 0,00163 м2 К/Вт. Потерями тепла пренебречь.

Определить расход охлаждающей воды и поверхность теплопередачи.

Центробежный насос перекачивает 30 м/ жидкости плотностью 956 кг/м' по трубопроводам размером 90×4 мм из емкости с давлением 1,1 кгс/см2 в емкость с давлением 2,8 кгс/см2. Геометрическая высота подачи жидкости 18 м, потери напора в линии нагнетания 5,5 м, в линии всасывания 0,6 м. Давление насыщенного пара воды 44 мм рт. ст. Кавитационный запас насоса 2,6 м. Определить допустимую высоту всасывания и напор насоса.

В кожухотрубчатом теплообменнике конденсируются пары органической жидкости в количестве 766 кг/4 без охлаждения образующегося конденсата. Теплота парообразования жидкости 501,3 кДж/кг. Отвод тепла производится водой, которая нагревается 15 °С до 35 °С.Коэффициент теплопередачи составляет

323 Вт/(м2-К); коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке 550 Вт/(м?-К), а от стенки к воде 2300 Вт/(м2-К). Определить расход охлаждающей воды и среднюю толщину накипи на стенках трубок, если коэффициент теплопроводности накипи 2 Вт/(м-К), а коэффициент теплопроводности стали, и которой изготовлены трубы, 46,5 Вт/(м-К). Толщина стенки труб 2 мм. Теплоёмкость воды считать независящей от температуры. Потерями тепла пренебречь.

В теплообменнике подогревается 10 т/ч жидкости с теплоемкостью 3,9 кДж/(кг*К) от начальной температуры 20 °С глухим насыщенным водяным паром с температурой 120 °С. Расход греющего пара 0,35 кг/с, его удельная теплота конденсации 2207 кДж/кг. Коэффициент теплопередачи 550 Вт/(м2*К).

Определить поверхность теплопередачи.