243

Глава IV. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ

1. Перечень вопросов, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть

1.Выбор схемы взаимного тока и скоростей теплоносителей при проектировании теплообменной аппаратуры.

2.Выбор типа теплообменного аппарата для конкретной технологической задачи. Общая схема технологического расчета теплообменных аппаратов.

3.Гидравлический расчет рекуперативного теплообменного аппарата.

4.Гидравлический расчет трубного пространства кожухотрубного теплообменного аппарата.

5.Методика выбора оптимального варианта нормализованного теплообменного аппарата.

6.Конструирование теплообменных аппаратов (диаметры и длина труб, число ходов)

7.Конструирование теплообменных аппаратов (способы крепления и методы разбивки труб в трубной решетке).

8.Общее число труб в теплообменном аппарате при концентрическом методе разбивки труб на плоскости трубной решетки.

9.Общее число труб в теплообменном аппарате при разбивке их на плоскости трубной решетки по вершинам равностороннего шестиугольника.

10.Конструирование теплообменных аппаратов (конструкции крышек и варианты установки перегородок в них).

11.Конструирование теплообменных аппаратов (диаметры корпуса и штуцеров).

12.Влияние степени рекуперации в теплообменном аппарате на величину приведенных затрат.

13.Влияние конструктивных параметров теплообменного аппарата на величину приведенных затрат.

14.Проектирование выпарных установок (выбор схемы подогрева раствора). 15.Выбор параметров греющего пара на первый корпус выпарной станции. 16.Проектирование выпарных установок (выбор схемы питания аппаратов

раствором).

17.Проектирование выпарных установок (выбор оптимального числа ступеней установки).

18.Проектирование выпарных установок (выбор рациональной системы использования вторичной теплоты).

19.Использование энергии конденсата в многокорпусной выпарной установке.

20.Проектирование выпарных установок (выбор конструкции выпарного аппарата).

244

21.Элементы конструкции и принцип действия выпарных аппаратов с естественной циркуляцией раствора (с соосными греющей камерой и циркуляционной трубой).

22.Элементы конструкции и принцип действия выпарных аппаратов с естественной циркуляцией раствора (с соосной греющей камерой и вынесенной зоной кипения).

23.Элементы конструкции и принцип действия выпарных аппаратов с естественной циркуляцией раствора (с вынесенной греющей камерой).

24.Элементы конструкции и принцип действия выпарных аппаратов с естественной циркуляцией раствора (с вынесенной греющей камерой и вынесенной зоной кипения).

25.Элементы конструкции и принцип действия выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией раствора (с вынесенной греющей камерой).

26.Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией, вынесенной греющей камерой и зоной кипения (особенности конструкции, область применения, принцип работы).

27.Конструирование элементов выпарных аппаратов (греющая камера, растворное пространство).

28.Способы вывода конденсата из межтрубного пространства кожухотрубного теплообменного аппарата.

29.Конденсатоотводчики (назначение, выбор).

30.Определение движущего напора в выпарных аппаратах с естественной циркуляцией раствора, его поведение при переменных нагрузках.

31.Конструирование элементов выпарных аппаратов (паровое пространство).

32.Арматура и гарнитура выпарного аппарата.

33.Проектирование ректификационной установки (технологическая схема).

34.Проектирование ректификационной установки (анализ режимов работы, минимальное и оптимальное флегмовое число).

35.Принцип оптимизации расхода флегмы в ректификационную колонну. 36.Проектирование ректификационной установки (число тарелок, КПД та-

релки).

37.Определение основных размеров ректификационных колонн (диаметр). 38.Определение диаметра ректификационной колонны. Его зависимость от

флегмового числа.

39.Выбор расстояния между тарелками ректификационной колонны. 40.Определение основных размеров ректификационных колонн (высота ра-

бочей части).

41.Зависимость геометрических размеров ректификационной колонны от флегмового числа.

42.Конструктивное исполнение элементов ректификационных колонн (корпус, колпачки, переливные трубы, насадочные колонны, сепарационное и кубовое пространство).

43.Конструктивное исполнение элементов ректификационных колонн (кипятильник, дефлегматор).

245

2. Тематика задач, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть

1. В сетевом подогревателе нагревается вода от … до … оС водяным насыщенным паром давлением Р = … МПа. Расход пара D = … т/ч. Выбрать нормализованный теплообменный аппарат и определить скорость воды в трубах.

2.В рекуперативном теплообменнике раствор органической жидкости нагревается от … до … оС сухим насыщенным водяным паром давлением Р = …

МПа. Расход пара – … т/ч. Теплофизические свойства раствора: средняя теплоемкость ср = … кДж/(кг·К), плотность ρ = … кг/м3. Выбрать теплообменный аппарат. Определить скорость раствора в его трубах.

3.Абсолютное давление в последнем корпусе выпарной установки составляет Р = … МПа. Расход вторичного пара в конденсатор W = … кг/ч. Температу-

ра охлаждающей воды на входе в конденсатор tв′ = … оС. Определить высоту и диаметр трубы барометрического конденсатора, а также диаметры его патрубков, если атмосферное давление В = … мм рт. ст.

4.Определить диаметры штуцеров барометрического конденсатора, предназначенного для вторичного пара из последнего корпуса выпарной установки, расход которого W = … кг/ч, если показание вакуумметра, установленного

на нем, соответствует Рвак = … МПа. Атмосферное давление В = … мм рт. ст. Температура воды на входе в конденсатор tв′ = … оС.

5.Определить диаметр патрубка для ввода пара в межтрубное пространство греющей камеры однокорпусной выпарной установки, предназначенной для упаривания водного раствора от начальной концентрации растворенного

вещества bн = … % до конечной - bк = … %. Производительность аппарата по концентрированному раствору Gк = … кг/ч. Раствор поступает в аппарат подогретым до температуры кипения tн = tк = … оС. Теплоемкость растворенного вещества с = … кДж/(кг·К). Давление в аппарате Рап = … МПа. Давление греющего пара Ргр = … МПа.

6.Выбрать конденсатоотводящее устройство за греющей камерой однокорпусной выпарной установки, предназначенной для упаривания водного раствора

от начальной концентрации растворенного вещества вн = … % до конечной

– вк = … %. Производительность аппарата Gк = …кг/ч. Раствор поступает в аппарат подогретым до температуры кипения tн = tк = … оС. Теплоемкость

растворенного вещества с = … кДж/(кг К). Давление в аппарате

Рап = …МПа. Давление греющего пара Ргр = … МПа.

7.Определить диаметр штуцера для вывода конденсата из греющей камеры однокорпусной выпарной установки, предназначенной для упаривания вод-

ного раствора от начальной концентрации растворенного вещества вн = … % до конечной – вк = … % . Производительность аппарата Gк = … кг/ч. Ра с- твор поступает в аппарат подогретым до температуры кипения tн = tк = … оС. Теплоемкость растворенного вещества с = … кДж/(кг К). Давление в ап-

парате Рап = … МПа. Давление греющего пара Ргр = … МПа.

246

8.В выпарную установку поступает Gо = … кг/ч …% -ного раствора поваренной соли с температурой tо = … оС. Выбрать нормализованный теплообменный аппарат для предварительного подогрева раствора, осуществляемого сухим насыщенным паром давлением Р =… МПа, а также конденсатоотводящее устройство. Температура кипения раствора в первом корпусе выпарной установки tк = … оС. Теплоемкость соли с = … кДж/(кг К).

9.В качестве конденсатора-холодильника в ректификационной установке для разделения бинарной смеси этанол-вода используется кожухотрубный теп-

лообменник. Определить скорость воды в трубах конденсатора-

10.Производительность ректификационной колонны, предназначенной для разделения смеси метанол-вода при атмосферном давлении составляет Gd = … кг/ч продукта с массовым содержанием летучего ad = … % . Содержание

11.В ректификационную колонну, предназначенную для разделения смеси ме- танол-вода при атмосферном давлении, подается … кг/с исходной смеси,

дефлегматора ректификационной установки. Температура охлаждающей воды повышается от tв′ = … оС до tв″ = … оС.

12.Выбрать нормализованный теплообменный аппарат для охлаждения кубового остатка до tw = …оС в ректификационной установке, предназначенной для перегонки под атмосферным давлением … кг/ч бинарной смеси этанол-вода с массовой долей спирта af = … %. Содержание спирта в готовом продукте ad = … % , а в кубовом остатке a w = … %. Теплофизические характеристики кубового остатка принять как для воды. Температура охлаждающей воды в теплообменнике повышается от tв′ = … оС до tв″ = … оС.

13.Определить диаметр патрубка для ввода флегмы в ректификационную колонну, предназначенную для перегонки под атмосферным давлением … кг/ч бинарной смеси этанол-вода с массовой долей спирта af = … %. Содержание спирта в готовом продукте ad = … % , а в кубовом остатке aw = … %.

14.В качестве дефлегматора в ректификационной установке для разделения бинарной смеси используется кожухотрубный теплообменник. Определить скорость воды в трубах дефлегматора при следующих данных: производительность установки Gd = … кг/ч; флегмовое число R = …; температура насыщения дистиллята td = … оС; удельная теплота парообразования дистилля-