Аттестационно-педагогические измерительные материалы для аттестации студентов по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств»
.pdf
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
В теплообменнике нагревается 8 |
0,39 кг/с |
|
|||||||||||||||||
|
кг/с продукта от 42 до 68 °С. На- |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||
|
гревание проводится сухим на- |
|
|
|||||||||||||||||
|
4∙103 кг/с |
|
||||||||||||||||||
|
сыщенным паром, теплота паро- |
|
||||||||||||||||||
5 |
образования которого равна |
|
|
|||||||||||||||||
|
2,2∙106 Дж/кг. Какое количество |
0,15∙103 кг/с |
|
|||||||||||||||||
|
пара потребуется для нагрева- |
|
|
|||||||||||||||||
|
ния. Теплоемкость продукта рав- |
0,52∙103 кг/с |
|
|||||||||||||||||
|
на 4,2∙103 Дж/(кг×К) |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перегретого пара |
|
|
Применение какого водяного |
|
|
|||||||||||||||||
|
Насыщенного пара. |
|
||||||||||||||||||
6 |
пара целесообразно для процес- |
|
|
|||||||||||||||||
сов нагревания в пищевой про- |
Острого пара |
|
||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
мышленности? |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глухого пара. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Коэффициент теплопередачи |
1 |
|
|||||||||||||||||
|
рассчитывается по формуле: |
|
||||||||||||||||||
|
1) |
1 |
|
+ åδ |
|
+ |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
α1 |
|
|
|
λ |
|
|
α2 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
2) сλ |
3 |
|
ρ2 ×d ×n |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
7 |
|
|
|
|
|
|
μ ×G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
|
+ å |
δ |
|
+ |
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
|||||
|
|
|
α1 |
|
λ |
|
α2 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
4) 0,021Re |
0,8 |
|
|
Pr |
0,43 |
æ |
Pr ö0,25 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ç |
÷ |
4 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
Pr ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
111
Задание № 9
№ |
|
Задание |
Ответы |
Код |
|
|
ответа |
||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
Насыщенные водно-спиртовые пары кон- |
54,6 |
°С |
|
|
|
денсируются в дефлегматоре. Температура |
|
|
|
|
|
34 °С |
|
|||
1 |
конденсации пара 80 °С. Охлаждающая во- |
|
|||
да нагревается от 15 до 65 °С. Определить |
|
|
|
||
40 °С |
|
||||
|
|
||||
|
средний температурный напор. |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
65 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловой баланс аппарата при обогреве на- |
1 |
|
|
|
|
сыщенным паром с охлаждением конденса- |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
та |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1) Dr = G2c2(t2к-t2н) |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
3 |
|
|
||
|
2) Dc(t п-tнас)+Dr+Dc(tнас-tкон) = |
|
|
||
2 |
|
|
|
||
|
=G2c2(t2к-t2н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3) G1c1(t1н-t1к)=G2c2(t2к-t2н) |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) Dr+Dc(tнас-tкон)=G2c2(t2к-t2н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интенсифицировать установившийся про- |
1 |
|
|
|
|
цесс передачи теплоты в теплообменнике |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
для нагревания жидкости водяным паром |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
можно: |
2 |
|
|
|
|
1) увеличивая скорость движения жидко- |
|
|
|
|
3 |
сти; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
2) |
увеличивая число ходов в межтрубном |
3 |
|
|
|
|
пространстве; |
|
|
|
|
|
3) увеличивая время пребывания пара в те- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
плообменнике; |
|
|
|
|
|
4) |
увеличивая термическое сопротивление |
4 |
|
|
|
стенки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
112 |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
процесс распространения теп- |
|
|
|
|
|
|
лоты между соприкасающи- |
|
|
|
|
|
|
мися частицами в результате |
|
|
|
|
|
|
передачи тепловой энергии от |
|
|
|
|
|
|
одних частиц к другим вслед- |
|
|
|
|
|
|
ствие их колебательного дви- |
|
|
|
|
|
|
жения. |
|
|
4 |
Тепловая конвекция – это |
процесс распространения теп- |
|
|||
лоты в виде электромагнит- |
|
|||||
|
|
|
|
ных волн |
|
|
|
|
|
|
процесс переноса теплоты |
|
|
|
|
|
|
вследствие движения и пере- |
|
|
|
|
|
|
мещения макроскопических |
|
|
|
|
|
|
объемов газа или жидкости |
|
|
|
|
|
|
правильный ответ не указан |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Уравнение теплоотдачи |
1 |
|
|
||
|
1) Q = αF( tст − tж ) |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
5 |
2)Q = KF |
tср |
|
2 |
|
|
|
3) Q = λ |
F (tст |
− tст ) |
|
|
|
|
3 |
|
|
|||
|
δ |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Увеличение скорости движе- |
|
|
|
|
|
|
ния теплоносителя с большим |
|
|
|
|
|
|
коэффициентом |
теплоотдачи |
|
|
|
|
|
увеличивает коэффициент те- |
|
|
|
|
|
|
плопередачи |
|
|
|
|
|
|
Скорость не влияет на коэф- |
|
|
|
Как влияют скорости |
фициент теплопередачи |
|
|||
6 |
движения теплоносите- |
С увеличением |
скорости ко- |
|
||
лей на величину коэффи- |
эффициент |
теплопередачи |
|
|||
|
|
|||||
|
циента теплопередачи? |
уменьшается |
|
|
||
|
|
|
|
Увеличение скорости движе- |
|
|
|
|
|
|
ния теплоносителя с меньшим |
|
|
|
|
|
|
коэффициентом теплоотдачи |
|
|
|
|
|
|
увеличивает коэффициент те- |
|
|
|
|
|
|
плоотдачи и, следовательно, |
|
|
|
|
|
|
коэффициент теплопередачи. |
|
|
|
|
|
|
|
113 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
На рисунке изображены теплооб- менники: 1 – кожухотрубча-
тый; 2 – пластинчатый;
3 – змеевиковый;
4 – спиральный.
1 – пластинчатый;
2 – змеевиковый;
1) 3 – спиральный;
4 – кожухотрубчатый.
7 |
1 |
– пластинчатый; |
2 |
– кожухотрубча- |
|
|
тый; |
|
|
3 |
– спиральный; |
|
4 |
– змеевиковый. |
2) |
3) |
|
1 – змеевиковый;
2 – спиральный;
3 – кожухотрубчатый; 4 – пластинчатый.
4)
114
Задание № 10
№ |
Задание |
|
Ответы |
|
|
|
|
|
|
|
Код |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ответа |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Q = |
λ F (tст1 |
− tст2 ) |
|
|
|||||||||
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основное уравнение ста- |
Q = α1F (t1 − tст1 ) |
|
|
|||||||||||
1 |
ционарной теплопереда- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
чи |
Q = KFDtср |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Q = KF |
tсрτ |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В теплообменнике кон- |
|
61,5 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
денсируется насыщенный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
водно-спиртовой пар с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
температурой 83 °С. Ох- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
лаждающая вода нагрева- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ется от 10 до 50 °С. Оп- |
|
|
53 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ределить среднюю дви- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жущую силу теплового |
|
133 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
процесса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ Pr |
ö0,25 |
|
||||||
|
|
Nu = 0,021Re0,8 Pr 0,43ç |
|
ж |
÷ |
|
|
||||||||
|
|
Pr |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
|
cm ø |
|
|
|||
|
Коэффициент теплоотда- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 λ3 × ρ2 × g |
|
|
|
|
||||||||
3 |
чи при ламинарном дви- |
α = с |
|
|
|
|
|||||||||
жении жидкости по тру- |
|
|
|
|
μ ×l × Dt |
|
|
|
|
|
|
||||
|
бам рассчитывают по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nu = 0,008Re0,9 Pr0,43 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Nu = 0,17 Re |
0,33 |
Pr |
0,43 |
Gr |
0,1 |
æ |
|
Pr |
ö0,25 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
ç |
|
|
÷ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Pr |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
cm |
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
115 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
не окажет. |
|
|
Окажет ли влияние на ко- |
|
|
|
коэффициент теплоотдачи |
|
|
|
эффициент теплоотдачи |
уменьшиться |
|
4 |
при конденсации наличие |
|
|
коэффициент теплоотдачи |
|
||
|
в паре неконденсирую- |
|
|
|
щихся примесей. |
увеличится |
|
|
|
правильный ответ не указан |
|
|
|
|
|
|
|
уменьшением коэффициента |
|
|
|
теплопроводности стенки |
|
|
Коэффициент теплоотда- |
уменьшением коэффициента |
|
|
чи от стенки трубы к ох- |
температуропроводности |
|
5 |
лаждающей жидкости |
стенки |
|
|
можно увеличить |
увеличением скорости движе- |
|
|
|
ния жидкости. |
|
|
|
|
|
|
|
совокупностью указанных |
|
|
|
приемов. |
|
|
|
|
|
|
К тепловым процессам |
все названные, кроме 3 |
|
|
относятся процессы: |
|
|
|
|
|
|
|
1 – нагревание |
все названные, кроме 5 |
|
6 |
2 – охлаждение |
|
|
|
|
||
|
|
||
|
3 – замораживание |
все названные |
|
|
4 – конденсация |
|
|
|
все названные, кроме 4 |
|
|
|
5 – выпаривание |
|
|
|
|
|
|
116
1 |
2 |
3 |
4 |
Компенсация температурных удлинений предусмотрена в теплообменниках
во всех
1, 2, 3
7 |
1) |
2) |
|
2, 3, 4
3, 4
3) |
4) |
117
Тема
«Выпаривание»
Характеристика и области применения процессов выпаривания. Простое выпаривание. Устройство установки для простого выпаривания. Назначение барометрического конденсатора и ва- куум-насоса в выпарных установках. Температурная депрессия и гидростатический эффект. Материальный и тепловой балансы простого выпаривания. Расчет площади поверхности теплообмена выпарного аппарата. Общая и полезная разности температур, виды температурных потерь; расчет этих величин. Многократное выпаривание. Сущность и преимущества процесса многократного выпаривания. Устройство выпарных установок многократного выпаривания. Общая и полезная разности температур многокорпусных выпарных установок. Способы распределения полезной разности температур по корпусам и расчетные формулы, соответствующие этим способам. Предел числа корпусов. Прямоточные и противоточные многокорпусные выпарные установки. Конструкции основных выпарных аппаратов: аппарат с центральной циркуляционной трубой, аппарат с подвесной греющей камерой, аппарат с выносной греющей камерой. Механизм и назначение естественной циркуляции раствора в этих аппаратах.
118
Задание № 1
№ |
Задание |
Ответы |
Код |
|
ответа |
||||
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Процесс выпаривания применяется для |
1 |
|
|
1 |
концентрирования |
|
||
|
|
|||
1) гомогенных технологических сред; |
2 |
|
||
|
|
|||
|
2) гетерогенных технологических сред. |
|
||
|
|
|
||
|
|
разность между |
|
|
|
|
температурой |
|
|
|
|
греющего пара и |
|
|
|
|
температурой |
|
|
|
|
кипения раство- |
|
|
|
|
ра. |
|
|
|
|
разность между |
|
|
2 |
Температурная депрессия – это |
температурой |
|
|
кипения раствора |
|
|||
|
|
|
||
|
|
и температурой |
|
|
|
|
кипения чистого |
|
|
|
|
растворителя. |
|
|
|
|
разность между |
|
|
|
|
температурами |
|
|
|
|
греющего и вто- |
|
|
|
|
ричного пара |
|
|
|
На выпаривание расходуется 0,5 кг |
18 м2 |
|
|
|
|
|
||
|
греющего водяного пара. Теплота кон- |
|
|
|
|
|
|
||
|
денсации греющего пара – 2,1∙106 |
9 м2 |
|
|
|
Дж/кг, его температура 150 °С. Темпе- |
|
||
3 |
ратура кипения раствора у середины |
|
|
|
греющих труб выпарного аппарата 100 |
|
|
||
|
|
|
||
|
°С. Коэффициент теплопередачи – |
6 м2 |
|
|
|
1163 Вт/м2∙К. Какая площадь поверх- |
|
|
|
|
ности теплообмена требуется для про- |
|
|
|
|
|
|
||
|
ведения выпаривания? |
0,11 м2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
119 |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
Барометрические конденсаторы в вы- |
1 |
|
|
|
парных установках используют для |
|
||
|
|
|
||
4 |
создания в них |
|
|
|
|
|
|||
|
1) |
избыточного давления; |
2 |
|
|
2) |
вакуума. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Основной фактор, определяющий ин- |
1 |
|
|
|
тенсивность выпаривания и произво- |
|
||
|
|
|
||
|
дительность выпарного аппарата, – это |
|
|
|
|
|
|
||
5 |
разность температур |
2 |
|
|
1) |
греющего и вторичного пара; |
|
||
|
|
|
||
|
2) |
греющего пара и стенки кипятиль- |
|
|
|
|
|
||
|
ной трубки; |
3 |
|
|
|
3) |
греющего пара и кипящего раствора |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Основные режимы кипения: |
1, 2 |
|
|
|
1) |
пленочное; |
|
|
|
|
|
||
6 |
2) |
пузырьковое; |
|
|
|
|
|||
|
3) |
струйное; |
3, 4 |
|
|
4) |
объемное. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Не окажет. |
|
|
Окажет ли влияние на коэффициент |
|
|
|
|
Коэффициент те- |
|
||
|
теплоотдачи при конденсации наличие |
|
||
7 |
плоотдачи уве- |
|
||
в паре неконденсирующихся примесей, |
|
|||
|
личится. |
|
||
|
например воздух? |
|
||
|
Коэффициент те- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
плоотдачи |
|
|
|
|
уменьшиться. |
|
120
