Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Аттестационно-педагогические измерительные материалы для аттестации студентов по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств»

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

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(t-t)

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2) Dc(t п-tнас)+Dr+Dc(tнас-tкон) =

 

 

2

 

 

 

 

=G2c2(t-t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) G1c1(t-t)=G2c2(t-t)

4

 

 

 

 

 

 

 

 

4) Dr+Dc(tнас-tкон)=G2c2(t-t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]